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1、 收稿日期: 2002 -04 -23 作者简介: 易湘虎( 1963 - ) , 男, 湖南长沙人, 长沙环保职业技术学院实验中心讲师, 主要从事环境工程方面的研究. 第 17 卷第 3 期 2 0 0 2 年 8 月 长沙电力学院学报( 自然科学版) JOURNALOFCHANGSHAUNIVERSITY OFELECTRICPOWER ( NATURAL SCIENCE) Vol. 17No. 3 Aug .2 0 0 2 空压机含油废水的特性及处理对策 易湘虎1, 陈沙沙2, 莫建炎3 ( 1. 长沙环保职业技术学院, 湖南 长沙 410004; 2. 长沙电力学院 期刊社, 湖南 长
2、沙410077; 3. 长沙奥邦环保实业有限公司, 湖南 长沙410004) 摘 要 :介绍了空压机含油废水的性质、排放形式、排放量及国内对该废水的处理概况. 同时重点介绍了一种处理 该类废水的较好方法. 关 键 词 :空压机; 含油废水; 处理 中图分类号 :X 703文献标识码:B文章编号 :1006 -7140( 2002) 03 -0081 -03 The Discussion of Specialities and Treatments of the Oil-bearing Wastewater Discharged by Air Compressor YI Xiang-hu1, C
3、HEN Sha-sha2, MO Jian -yan3 ( 1. Changsha Environmental Protection Vocation -technology College, Changsha 410004, China; 2. Journal Press, Changsha Univ . of Electr. Power, Changsha 410077; 3. Changsha Aobang Environment Protection CO. LTD, Changsha 410004, China) Abstract: The specialities and mode
4、s of the oil-bearing wastewater discharged by air compressor are intro- duced. Then the survey of the domestic treatments is provided,especially one better choice is emphasize . Key words: air compressor; oil-bearing wastewater; treatments 1 废水的来源及特性 空压机工作过程中, 润滑油被压缩空气挟带到 中冷器、 后冷器和储气罐 ,与空气冷凝水一道由排泄 阀
5、排出,形成空压站含油废水 . 该废水与一般机械工 厂、 石油加工厂的含油废水不同, 它不由用水形成 , 而是在高温压缩空气冷却时, 由其中水蒸汽的冷凝 水混合部分润滑油形成的. 活塞式空气压缩机, 其润 滑油与空气是直接接触的, 空气冷凝水中不可避免 地混入部分润滑油 ,这些润滑油即空压机含油废水 中油份的来源 . 应用理想气体多变过程方程式 、 等压过程方程 式和状态方程式 ,根据已知的空气状态参数, 能够计 算出经压缩和冷却后空气的绝对湿度和体积压缩 比. 同时可从饱和蒸汽表中查出与压缩和冷却后空 气温度相对应的饱和绝对湿度 ,从而可计算出它的 冷凝水量, 也可简化为根据空气压缩前后含湿量
6、来 计算冷凝水量, 计算公式如下 Q =M Y水( X 1- X2), 式中 Q 为冷凝水计算排放量( l/h) ; M 为干空气质量流量( kg/h) ; Y水为水的密度 ,以 1 kg/l 计; X1为压缩前的空气含湿量( kg/kg 干空气) ; X2为冷却后的空气湿量( kg/kg 干空气) . X1按下式计算 X1= 0. 622 PS1 P1- PS2 , 式中 0. 622为干空气和水蒸汽的气体常数比; 为压缩前的空气相对湿度; P1为压缩前的空气压力( Pa) ; PS1为压缩前与空气湿度相对应的饱和蒸汽压 力,由饱和蒸汽表查得( Pa) . X2按下式计算 X2= 0. 62
7、2 PS2 P2- PS2 , 式中 P2为冷却后的空气压力( Pa) ; PS2为冷却后与空气温度相对应的饱和蒸汽压 力,由饱和蒸气表查得( Pa) . 冷凝水实际形成的情况比上述理论计算的情况 要复杂得多. 根据实测统计资料,理论计算量与实测 排放量有一定的差别 ,低气温条件下,计算排放量比 实测排放量小; 高气温条件下则大 ; 空气相对湿度及 温度随季节和地区的不同而不同 ,我国南方较北方 高,沿海较内地高, 夏季较冬季高 . 以 10 m3/min 空 压机计算, 夏季南方最大排放量为 10 12 l/h, 北方 为7 8 l/h . 根据冷凝水计算排放量和润滑油给油量 , 可计 算出
8、废水中的含油浓度, 根据实测统计资料, 空压机 消耗的润滑油中 45% 50%进入冷凝水中, 润滑油 给油量可由空压机产品样本查得 ,由于有的缺乏计 量设备 ,有的加注设备年久失修, 有的由于管理不 善,实测含油浓度往往大于计算值 ,根据我们的实测 结果 ,废水中含油浓度为 7 000 226 500 mg/l. 空压机含油废水的特点是水量小, 含油浓度高 , 油质成份单一 ,它与其它含油废水比较见表 1. 表 1含油废水含油浓度比较 序 号名称含油浓度( mg/l) 1一般机械工厂含油废水20 63 2油田含油废水5 000 10 000 3铁路油罐洗刷废水57 4 633 4石油工业含油废
9、水150 1 000 5轧钢行业含油废水30 1 200 6空压机含油废水7 000 226 500 2 废水中油分存在形式 一般含油废水中油份的比重小于 1, 这些油份 在废水中以浮油 、分散油、乳化油三种主要形态存 在. 浮油指在静置或缓慢流动的情况下 ,在一定时间 内( 一般为2 h) 靠与水的比重差上浮到水面的油份, 粒径较大 ,一般大于 100 m ; 分散油悬浮于水中, 粒 径一般介于 10 100 m 之间; 乳化油指呈细分散状 态, 能稳定地悬浮在水中的油份 ,粒径一般小于 10 m. 乳化油成因有两种 ,一种为化学原因 ,由于废水 中存在表面活性物质或油份中含表面活性物质而形
10、 成,一种为机械原因, 由于油水间剧烈搅拌, 产生机 械剪力对油珠加以粉碎而形成. 活塞式空气压缩机根据季节不同 ,使用13号( HS - 13) 和 19 号( HS - 19) 两个牌号的压缩机油,这种压 缩机油是以石油润滑油馏份为原料, 经溶剂脱腊 、 精 制、 白土处理等工艺制得的专用润滑油. 润滑油多以 压力注油器注入气缸和填料的各个润滑点,在高温高 压条件下 ,被击散成大小不一的雾状颗粒进入冷却 器,在冷却器中与冷凝水混合时,大部分油珠能重新 聚合以浮油形态存在于水中,少数细化的油雾形成分 散油或乳化油. 其乳化主要是机械原因,但由于润滑 油本身尚含有极少量的表面活性物质,如炼制过
11、程中 未除尽的环烷酸及其盐类,使用过程中氧化、腐蚀而 产生的羧酸及盐类, 以及机械磨损产生的金属屑等. 因此,也不能排除化学原因引起的乳化. 据实测, 空压机含油废水中, 油份的比重为0. 9, 浮油的含量占 99%以上 . 3 废水的处理对策 空压机含油废水中的油份属石油类,污水综合 排放标准( GB 8978- 96) 中一级标准为 5 mg/l . 空压机中冷器 、 后冷器和储气罐中含油废水如 不及时排除, 将会氧化和缩合形式积炭 ,可能成为着 火和爆炸的间接原因之一,如直接排入下水道, 将会 污染水体 . 因此,对含油废水进行及时处理和排除, 82长 沙 电 力 学 院 学 报 ( 自
12、 然 科 学 版 ) 2002 年8 月 既能保证空压机安全生产 ,又能防止污染环境 . 过去空压机含油废水一般采用废油收集器或借 鉴其它含油废水处理及方法 , 但因没考虑该废水的 特性 ,处理效果一般不能满足要求 . 如: 1) 平流式隔油池、 小型隔油池等. 主要用于去除浮油, 采用人工集油或集油器集 油,构造简单,维护容易, 但隔油池占地相对较大, 出 水不能达标,且浮油收集后含杂质 ,不利于废油再生 回用 . 2) 乳化液废水处理机 . 水质净化效果好 ,基本上可以达标 ,但设备及处 理费用高 ,需投药和加压溶气或电解气浮,设备构造 复杂 ,操作烦琐 ,油质中渗入药剂成份, 再生困难,
13、 难 以回收. 3) 废油收集器 . 在空压站应用较多, 其构造简单, 占地小 , 造价 低,浮油去除效果好 , 但出水油不能达标排放 , 且油 不能回用 . 为了较好地解决空压机含油废水污染问题,我们 在实践中摸索出一套新的工艺,其流程如图1所示. 空压机含油废水 气液分离器 油水分离器 集油箱 油加热罐 滤油机 油桶 集水箱 过滤柱 排放 图 1空压机含油废水处理流程 为了提高分散油的去除效果 , 运用多折蜂窝管 装置和新型高效过滤材料,保证出水水质达标, 废油 收集后进行脱水和去杂质 , 再生后的油质可达到 ( SY1216- 77) 压缩机油规格, 满足回用要求 . 以长沙某化工厂使用
14、情况为例( 如表 2) , 可看 到其效果好, 运行稳定. 表 2某化工厂使用前后情况比较 取样点CODcr( mg/l)油 ( mg/l) 处理前1 4257 300 处理后110. 51. 34 处理后88. 61. 27 处理后89. 81. 32 4 结论 1) 空压机含油废水由用水形成,具有水量小、 含油浓度高, 油份单一的特点 . 2) 根据该废水的特性而专门设计的处理流 程,能使废水达标排放, 又能回收润滑油, 油回收率 98% 以上,经再生后油质可满足回用要求 . 参考文献 : 1 石油五厂研究所. 压缩机油 M . 北京: 石油工业出版社, 1980. 2 张自杰. 环境工程手册 M . 北京: 高等教育出版社, 1996. 83第17 卷第3 期 易湘虎等: 空压机含油废水的特性及处理对策