含油含粉沥青喷淋污水的净化工艺研究 

苏醒、袁江宏、苏宇男、谭志杰、陈国华、罗治强 

摘要：改性沥青卷材生产中搅拌釜产生大量的沥青烟气，夹杂着水份、石粉与胶粉等，通用 尾气处理方法第yi道工艺是喷水降温除尘除油，水继续循环使用。水变浊变浑有异味，喷淋 效果慢慢衰减，甚至成为下道工序的污染源。含油含粉沥青喷淋污水的净化与水的回用成为 行业亟待解决的难题。我公司经过 5 年研究与推广，取得一定的成效，本净化工艺研究分三 个部分，即水杂分离、渣液分离、脱色除味。 

关键词：沥青烟气，喷淋污水，含油含粉，水杂分离、渣液分离、脱色除味、臭氧

全国共有防水卷材生产许可证 1200 多个，约 1400 个喷淋循环水池，平均每省 40 个， 每个按 80 立方计，约有 10 万立方米存量污水。若每三个月更换一次，则有 30 万立方米。 环保问题严重制约了防水卷材企业的持续运营。 2014 年我们率先在行业进行喷淋污水净化，采用加药絮凝，气浮分离，能得到比较干 净透明的水，现在行业已经大面积引用本工艺，但出来的浮渣量大，因含水率高达 95%，加 入反应釜中既消化不完，又存在冒锅的安全隐患，故本工艺无法连续下去。 2016 年初始，我们开始研究浮渣的干化问题，2017 年秋筛选出有效的渣液分离工艺及 设备。2018 年初对净化后清水的除味脱色进行了研究，现已进入中试阶段。 

含油含粉沥青喷淋污水的净化工艺图

一、沥青喷淋水中杂质与水的分离：水杂分离研究 1、改性沥青的配制，国内通用配方材料表，主要包括沥青、油、改性剂、胶粉、填充料五 大类。 表1

2、喷淋水中主要成份 

直链油、有机可溶物、无机可溶物、无机粉体、有机粉体等表一中列出环境危害可能性 挥发物。它们以乳浊液或悬浊液的形式存在。 

在静态水池里，按上层油泡多、中层乳液多、底层粉多的亚稳态方式分布。动态时呈粘 稠状液体，散发出难闻难洗脱的味道。 

3、净化分离原理 

加入带电荷的无机、高分子絮凝剂水溶液，使亚稳态的沥青喷淋水脱稳，从而实现有机、 无机杂质及油与水的破乳分离，杂质被絮体吸附、包裸，或下沉或上浮。 

水杂分离机，是在通用气浮机的原理上，结合本行业特点开发出来的高效率净化机，一 步即可达到 99%以上 SS 被分离出来。 

4.1 混凝剂介绍  表二

4.2. 破乳：本行业的喷淋水，因配方中都加橡胶粉，会挥发出含硫化合物，一般呈弱酸性， PH 值在 5~7，除个别厂家的污水，需要特殊的破乳剂，一般加入片碱即可破乳，PH 值调到 弱碱性即 7~9 即可，夏天水温高，不加碱亦能进行混凝反应。 

初凝：PAC 基本通用，按 5~10%水溶液配制，再按 1~2%的比例加入废水中搅拌使用。 

终凝：PAM 一般选用阴离子的效果*佳，极少数厂家的污水可选用非离子 PAM，阳离 子的效果差。按 0.1%的浓度配制，再按 1~3%使用。 

4、水杂分离前后 COD 含量及颜色、气味变化。 表三 

表三数据由上海、杭州两地对比检测，水样取自扬州、吴江、兰溪、广德、唐山五地的几个卷材厂。 

5、浮渣

经我们水杂分离机出来的浮渣，一般呈黄色、灰色，也有黑色，说明含油多。其成份主 要是水、油、粉体及絮体骨架，含水量 92~95%，加热到 114 度时开始沸腾（常州某卷材厂 的渣），产生大量的烟雾，絮体被破坏掉。少量浮渣加入配料中，不影响产品的性能。但大 量浮渣加入反应釜中直接回用不可取：增加能耗，产生二次污染，有冒锅的风险。因此研发 相应的渣液分离机或者浓缩机成为必要。 

二、渣液分离机的开发 

我们就这种含油含粉高含水浮渣的分离进行两年多比较研究，既有小试、中试，还有大 试，主要是工艺设备的选择与选型，现将各种工艺比较如下：表四

本行业喷淋污水中含有大量的油与粉尘，浓缩后粘粘的，寻找有效的分离方式，成为*大的难点。同时从能耗小、操作维护方便、投资及运营成本低多个维度考虑，*终选出特种 渣液分离机，常温使用，无需加热，无须对机器进行清洗，可与水杂分离机连线，主要能耗 是压缩空气。

关键点：

1、滤布的选择，要求亲水耐油，孔径达到微米级别。 

2、出渣含水率在 20%左右，可直接装袋，或进入下道干化工序、再利用工序。经一年 多的推广，目前通量面积 20、30 平方的机型已经成熟，完全可满足本行业的需要。 

3、被絮凝剂吸附的油，因油颗粒表面的等电点被破坏，经渣液分离机挤压后，与固体 成分分离，然后进入油水分离器，因重力自然分离。 

三、脱色除味的研究 

经过上述的水杂分离、渣液分离两道工序，我们已经达到“水透明，渣成块，油回收” 的效果，但是透明的水还存在轻微的异味与较深的颜色。净化水在循环使用时，被引风机抽 送，没有被电捕、等离子捕捉下来的部分，会以气溶胶方式从烟囱排出，仍然污染周边环境。 

1、味道的来源 

主要是溶解性有机物，即 COD 成份，其含量范围见表三，因氧化后部分成份可转化为 结晶化合物，另外是水体发酵产生的异味。 

2、颜色的来源 

主要是可溶性有机物，含有显色基团，其次是 PAC 药剂自身的黄色，主要是铁离子的络 合物。 

3、活性碳脱色除味的试验 

我们选用了宁夏不同厂家，不同吸附值牌号的活性碳对水杂分离水、渣液分离工艺水分 别进行了先动态搅拌后静态放置的吸附，结果效果欠佳，颜色、味道减轻不明显。 

我们用氧化的方法取得了可喜的效果。 

4、氧化剂的选择 表五

我们选择臭气做为氧化剂，选择合适的臭氧发生器，与水杂分离机进行对接，一方面让 O3 参与曝气，另一方面使 O3 进入水体，氧化一些还原性有色基团，另一部分 O3 防止水体 发酵霉变发臭，臭氧在常温水中的半衰期为 50~60 分钟。 

臭氧对 COD 含量 600mg/L 以内沥青喷淋污水除味脱色的效果很明显，7~11 分钟即可； 高于 2000mg/L 的不明显，有待更进一步实验；高 COD 的水经臭气氧化甚至会加深水体的颜 色，可能是水中的有色酚类被氧化成醌类了；还有一些卤代烃难以被氧化，需要下一步的技 术升级，比如活性生物氧化，膜分离等。 照片一

（水体被臭氧氧化的一组照片） 

目前氧化中试装置已经做成，正在运行观察，放大结果拭目以待。 

总之，我们的目的是把带不饱和键的有机物氧化成饱和的，甚至分解成 CO2 和 H2O 或 者转化为结晶物，使水达标排放或永续使用，为沥青防水卷材厂的环保做出贡献。 

参考文件： 1、高宝玉等著，复合高分子絮凝剂，化学工业出版社，2015.9 

2、徐晓军等编著，化学絮凝剂作用原理，科学出版社，2017 年 02 月 

3、郑梅编著，污水处理工程工艺设计从入门到精通，化学工业出版社，2018 年 01 月 

4、（德）克里斯蒂安.戈特沙克等编，水和废水臭氧氧化－臭氧及其应用指南，中国建筑工 业出版社，2004 年 5 月

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