含油废水面广量大，在石油开采、石油炼制、石油化工、油品贮运、油轮事故、轮船航运、车辆清洗、机械制造、食品加工等过程中均会产生含油污水。随着工业化的迅速发展，油品的使用量越来越大，但由于各种技术的限制和管理落后等原因，大量油品进入水体。因其表层的油膜会阻碍氧气溶入水中，从而致使水中缺氧、生物死亡、发出恶臭，严重污染环境。

1 含油废水的特征

含油废水中的油一般以三种状态存在于水中：

（1）可浮油：油品粒径较大，一般大于15μm，易于浮于水面而能撇除，它是废水中含油量的主要部分，一般占废水中含油量的65～70%。可浮油常采用捞撇等手段在隔油池中去除。

（2）溶解油：它是小于乳化油粒径的油份，多数为溶解的烃类物质油，在水中的溶解度甚小，一般约为5～15mg/L，多采用生化法去除。

（3）乳化油：含油废水在输送过程中被叶轮机械切割，或压力突然降低或存在表面活性剂，油在水中呈乳化状态，形成乳化油，油品粒径小于15μm，体系较稳定，不易上浮于水面，一般采用浮选、过滤、絮凝等方法去除。

前两种比较好处理，而乳化油含有界面活性剂和起同样作用的有机物，油分以微米数量级大小的粒子存在，分离难度颇大。

2 含油废水的处理方法

含油废水处理技术按其作用原理和去除对象一般可分为物理化学法（主要有气浮法、膜分离法、吸附法、粗粒化法等）、化学法（主要有化学絮凝法、化学氧化法、电化学法等）和生物处理法（主要有活性污泥和生物滤池法）等。

目前处理含油污水基本沿用老三套流程：即由机械分离、凝聚沉淀和活性污泥处理。这种处理方法一般占地面积大、能耗和物耗费用高，水也不能回用，从环境保护和节省能源的角度考虑，要求有新的方法对含油废水进行处理。膜分离法处理废水技术也就应运而生。

3 膜分离法处理含油废水

作为一种新型的分离技术，膜分离技术既能对废水进行有效的净化，又能回收一些有用物质，同时具有节能、无相变、设备简单、操作方便等特点，因此在废水处理中得到了广泛的应用，并显示了广阔的发展前景。膜法进行油水分离的特征是：

（1）纯粹的物理分离，不需要加人沉淀剂。

（2）不产生含油污泥，浓缩液焚烧处理。

（3）虽然废水中油分浓度变化幅度大，但透过流量和水质基本不变，便于操作。

（4）膜法一般只需压力循环废水，设备费用和运转费用低，特别适合于高浓度含油废水的处理。

在含油废水处理中应用的膜分离过程主要有微滤（MF）、超滤（UF）、纳滤（NF）和反渗透（RO）。它们的分离过程及其传质机理见表1。

表1：几种主要的膜分离过程。

3.1 微滤

微滤技术是目前所有膜技术中应用较广泛的一种膜分离技术。其过滤原理和普通过滤相似，属于筛网过滤，即在静压差作用下，小于膜孔的粒子则被截留到膜面上，使大小不同的组分得以分离。微滤主要用于过滤0.1～10μm大小的颗粒、细菌、胶体。微滤法处理含油废水时，主要滤掉废水中大颗粒物质及固体悬浮物。微滤具有操作压力低（＜0.2MPa），对水质的适用性强、占地面积小的优点。但微滤膜用于含油废水的处理还处于工业试验阶段，这主要是因为：

（1）初期投资成本高。

（2）膜的再生清洗工作困难。

（3）在减少清洗次数的情况下，如何长时间维持膜通量的稳定性。

大量研究表明，微滤方法处理含油废水工业应用是有很大发展前景的，但关键在不断研究解决以上三个方面的问题。

3.2 超滤

超滤又称为超过滤，其分离原理一般认为是筛分过程。当液体混合物在一定压力下流经膜表面时，小分子溶质透过膜（称为超滤液），而大分子物质则被截留，使原液中大分子浓度逐渐提高（称为浓缩液），从而实现大、小分子的分离、浓缩、净化的目的。超滤可用于去除废水中分子量大于500的大分子物质和微粒。

超滤膜也属于压力驱动膜，其孔径范围为0.05-1nm，用于分离可溶性聚合物、生物分子、分散体和胶体。因大溶质渗透压很低，操作的压力较低，一般为0.07～0.7MPa。此外，因超滤膜表皮中的孔大于反渗透膜中的孔，超滤的通量比反渗透膜的通量大一个数量级。超滤膜分离与膜的孔径、溶质-膜的相互作用和大分子的形状和粒径有关。为获得较大分离效果，待分离的溶质分子至少要比溶剂的分子大10倍。

超滤过程是一种无相变的，非破坏性的分离过程。经超滤膜处理后的含油废水浓缩液中油的质量分数高达50%。浓缩液可以通过离心分离法进一步分离。

收集的油不能回用，但是可以通过焚烧以减少污染。超滤膜对含油废水的处理效果与含油废水的性质相关。

但超滤膜也有相当的不足之处，这主要表现在：

（1）小分子物质能够透过膜，所以对COD和BOD的去除率不高。

（2）界面活性成分透过会把油分带到透过液。

（3）膜的污染和清洗还有待研究。

3.3 反渗透

反渗透是在浓液的一边加上比自然渗透压更高的压力，扭转自然渗透方向，把浓液中的溶剂压到半透膜的另一边的稀溶液中，用于从溶液中清除溶解的溶质的一种分离法。反渗透膜的孔径＜1nm，水分子能自由的通过这些孔，但溶解的离子和有机溶质不能。这些溶质或是被膜表面截留或是被水相的比膜表面更强的吸附作用吸引。由于膜、溶质和溶剂间的相互作用，水分子选择性吸附于溶剂-膜的界面使分离得以实现。

与超滤相比，反渗透可用以分离分子大小大致相同的溶剂和溶质，对于COD和BOD的去除率也大为提高。但反渗透所需的工作压力高，一般大于2.8MPa。反渗透膜很容易被污染，导致废水处理效果和膜通量下降。因此进入反渗透装置的废水一般都要经过预处理，达到一定的指标以后才可进入。

4 结语与展望

膜分离法处理含油污水具有操作简单、分离效果良好、化学添加剂用量少、无相变、能耗低等优点，但膜分离自身有一些缺点：如热稳定性差、不耐腐蚀、膜易被污染等。我们应该认识到，单一的膜分离技术并不能很好地解决含油废水的处理问题，要把多种膜分离技术同传统的气浮、盐析、混凝和粗粒化等方法结合在一起，在不断解决膜污染、膜清洗、膜通量及降低膜分离处理成本的前提下，开发新的工艺、新型膜组件和新型膜，只有这样才能更好的处理含油废水。