辽河水环境突发污染事故：吡咯烷酮污染治理方法

对于含吡咯烷酮的废水处理研究较少，吡咯烷酮的毒性虽不大，但由于其是一种无色油状液体，会在水面形成一层油膜，阻碍水体的氧气交换，使水体中溶解氧含量下降，从而影响水生动植物。因此，对于其处理方法主要考虑水中油污染的治理。

（1）化学絮凝法

常用的无机絮凝剂是铝盐和铁盐，特别是近年来出现的无机高分子凝聚剂，如聚硫酸铁、聚氯化铝等，具有用量少、效率高的特点，而且使用时最优pH也较宽。虽然无机絮凝剂法的处理速度快，装置比盐析法小，但药剂较贵，污泥生成量多。如：若用三价铁离子作絮凝剂，则每除去1 L油会产生30 L含有大量水分（约95％）的油－氢氧化铁污泥。这样，还需对产生的大量污泥进行处理，有可能对水体产生二次污染。

最近，有机高分子凝聚剂的研究发展很快，Claes的研究表明，用阳离子型高分子絮凝剂季胺化聚丙烯酰胺和聚乙烯亚胺等对由十二烷基磺酸钠等阴离子表面活性剂稳定的大豆油/水乳状液进行絮凝处理，去除率达到99.15％以上，且污泥颗粒大而密实，但由于其药剂成本较无机絮凝剂高。目前有机高分子絮凝剂在含油废水处理方面仍然主要是用作其他方法的辅助剂。

（2）化学氧化法

化学氧化技术常用于废水生物处理的前处理。在催化剂作用下，用化学氧化剂如臭氧、Fenton试剂等处理有机废水以提高其可生化性，或直接氧化降解废水中有机物使之稳定化。

在化学氧化法中，超临界水氧化技术是近年来迅速发展起来的废水氧化技术，是一种快速、高效去除废水中有毒、有害有机化合物的方法。一些用其他方法不能有效除去的污染物，用此法能够处理到环境可接受的程度。赵朝成等发现，超临界水中的氧化反应能有效去除废水中的油分，反应时间、反应温度是影响油去除率的重要因素。但高压反应器存在比较严重的腐蚀问题，这也是超临界水氧化技术工业化需要解决的主要障碍之一。陈颖等用光催化氧化去除废水中油分取得了良好的效果，但降低处理成本是急需解决的问题。

（3）电化学法

电化学法包括电解氧化法、电解还原法、电解絮凝吸附法和电解浮上法。电絮凝法具有处理效果好、占地面积小、操作简单、浮渣量相对较少等优点，但是它存在阳极金属消耗量大、需要大量盐类作辅助药剂、耗电量高、运行费用较高等缺点。值得注意的是，为节省优质金属材料，许多研究工作采用不锈钢等作筐形电极，在筐内填充由金属加工中产生的铁屑等废料作为溶解性阳极。但金属屑之间的电接触破坏和金属屑孔被水解产物堵塞，从而导致电阻很快增加。对此，虽有不少研究，但改进效果并不理想，较难用于实际。

（4）气浮法(www.xing528.com)

气浮技术是国内外含油废水处理中广泛使用的一种水处理技术。目前采用的主要是加压溶气浮选法。因为空气微泡由非极性分子组成，能与疏水性的油结合在一起，带着油滴一起上升，上浮速度可提高近千倍，所以油水分离效率很高。该方法主要用于不含表面活性剂的分散油的分离。若在含油废水中加入絮凝剂，则加压溶气浮选法对油的分离效果还会提高。目前，该法已被广泛应用于油田废水、石油化工废水、食品油生产废水等的处理，工艺较为成熟。

目前对气浮法的研究多集中在气浮装置的革新、改进以及气浮工艺的优化组合方面，如浮选池的结构已由方形改为圆形减少了死角，采用溢流堰板排除浮渣而去掉机械刮泥机构，此外还研究了一些新型装置。如冯鹏邦等用浮选柱处理含油污水，除油率为90％左右，处理1 m3污水，能耗为0.117 kW·h，比从国外引进的wemco充气浮选机能耗低50％，成本仅为其1/5。肖坤林等在实验研究的基础上，结合单级气浮技术和多级板式塔理论，开发出两级气浮塔处理含油废水的新工艺，实现了塔釜一次曝气、多级气浮的分离。实验结果表明，二级气浮塔处理效果很好，是一种具有良好应用前景的新型含油废水处理装置。

（5）膜分离法

膜分离法是在近20年迅速发展起来的新型分离技术。传统的含乳化油废水的处理方法常辅以电解、絮凝等先行破乳过程，能耗和物耗较大。而膜法处理含乳化油废水，一般可不经过破乳过程，直接实现油水分离。并且在膜法分离油水过程中，不产生含油污泥，浓缩液可焚烧处理；处理量和水质较稳定，不随进水中油浓度波动而变化，一般只需压力循环水泵，设备费用和运转费用低，特别适合于高浓度乳化油废水的处理。

膜分离除油，关键在于膜的选择。目前用于油水分离的膜通常是反渗透、超滤和微滤膜，它们的作用是截留乳化油和溶解油。含油废水中油的存在状态是选择膜的首要的依据。若油水体系中的油是以浮油和分散油为主，则一般选择孔径在10～100 μm的微滤膜。文献表明，以陶瓷为支持物的微滤膜处理过的含油废水中，油和油脂质量浓度在5 mg/L以下，固体悬浮物质量浓度在1 mg/L以下。若水体中的油是因有表面活性剂等使油滴乳化成稳定的乳化油和溶解油，油珠之间难以相互黏结，则需采用亲水或亲油的超滤膜分离，一是因为超滤膜孔径远小于10 μm；二是超细的膜孔有利于破乳或有利于油滴聚结。目前国内外主要使用醋酸纤维素系；乙烯系聚合物和共聚物；脂肪族和芳香族聚酰胺、聚亚酰胺，处理效果较好，但易腐蚀。用无机陶瓷膜处理含油废水，由于其耐高温，耐酸、碱和有机介质的腐蚀，机械强度高，使用寿命长。

（6）吸附法

该法适于深度处理废水中的微量油，一般费用较高，但可大大提高水体的质量。吸附剂可分为3类：炭质吸附剂、无机吸附剂和有机吸附剂。最常见的吸附剂是活性炭，它不仅对油有很好的吸附性能，而且能同时有效地吸附废水中的其他有机物，对油的吸附容量一般为30～80 mg/g，但成本高，再生困难，一般只用于含油废水的深度处理。

吸附法的最新研究进展多体现在高效、经济的吸油剂开发与应用方面，据报道一种由质量分数为5％～80％的具有吸油性能的无机填充剂（如镁或铁的盐类、氧化物等）与20％～95％的交联聚合物（如聚乙烯）组成的吸油剂。这种吸油剂对油的吸附容量可达0.3～0.6 g/g，但一般需要很长接触时间，如废水的油浓度为120 mg/L时，需处理50 h才能降至0.8 mg/L。刘汉利等采用改性粉煤灰处理炼油厂高、低浓度含油废水，使之达到排放标准，获得了满意的效果。

相比较这几种处理方法，絮凝法产生大量污泥，而化学氧化法、电化学、气浮法、膜分离受条件限制，不适用于河流的突发污染应急处理，对于河流突发污染应急处理方法来说，活性炭吸附法比较适合，这种方法在处理河流突发污染中具有易于操作，不会对河流造成二次污染的优点，适合在应急中应用。