一、 油类物质在废水中通常以三种状态存在。
(1)浮上油，油滴粒径大于100μm，易于从废水中分离出来。油品在废水中分散的颗粒较大，
粒径大于100微米,易于从废水中分离出来。在石油污水中，这种油占水中总含油量60～80％。
(2)分散油．油滴粒径介于10一100μm之间，恳浮于水中。
(3)乳化油，油滴粒径小于10μm，油品在废水中分散的粒径很小，呈乳化状态，不易从废水中分离出来。
含油废水中所含的油类物质，包括天然石油、石油产品、焦油及其分馏物，以及食用动植物油和脂肪类。从对水体的污染来说，主要是石油和焦油。不同工业部门排出的废水所含油类物质的浓度差异很大。如炼油过程中产生的废水，含油量约为150～1000毫克/升，焦化厂废水中焦油含量约为500～800毫克／升，煤气发生站排出的废水中的焦油含量可达2000～3000毫克／升。
由于不同工业部门排出的废水中含油浓度差异很大，如炼油过程中产生废水，含油量约为150一1000mg/L，焦化废水中焦油含量约为500一800mg/L，煤气发生站排出废水中的焦油含量可达2000一3000mg/L。因此，含油废水的治理应首先利用隔油池，回收浮油或重油，处理效率为60％一80％，出水中含油量约为100一200mg/L；废水中的乳化油和分散油较难处理，故应防止或减轻乳化现象。方法之一，是在生产过程中注意减轻废水中油的乳化；其二，是在处理过程中，尽量减少用泵提升废水的次数、以免增加乳化程度。处理方法通常采用气浮法和破乳法。
含油废水如果不加以回收处理，会造成浪费；排入河流、湖泊或海湾,会污染水体,影响水生生物生存；用于农业灌溉，则会堵塞土壤空隙，妨碍农作物生长。
含油废水的处理应首先考虑回收油类物质，并充分利用经过处理的水资源。因此，含油废水的处理可首先利用隔油池，回收浮油或重油。隔油池适用于分离废水中颗粒较大的油品，处理效率为60～80％，出水中含油量约为100～200毫克／升。废水中的细小油珠和乳化油则很难去除。
二、 主要处理方法 ：
上浮法
主要用于隔油池出水的高级处理，去除细小油珠和乳化油。经过上浮处理后，出水含油量
可降至30毫克／升。其方法是：将适量的空气通入含油废水中，形成许多微小气泡，在气泡作用下构成水、气、油珠三相非均一体系。在界面张力、气泡上浮力和静水压力差的作用下形成气-油珠结合体上浮而实现油水分离。上浮法按气泡产生的方法，可分为布气上浮法、溶气上浮法和电解上浮法三种。
布气上浮法
这种方法主要是借助于机械剪力将混入水中的气泡破碎，或将空气先分散成细小气泡后进入废水，进行气水混合上浮。常用方法有叶轮上浮法、射流上浮法以及多孔材料(如扩散板、微孔管、帆布管等)曝气上浮法。布气上浮法的优点是设备简单，管理方便，电耗较低。缺点是气泡破碎不细，一般不小于1000微米，上浮效果因而受到限制。此外，采用多孔材料曝气上浮法，多孔材料容易堵塞，影响运行。
溶气上浮法
是从含过饱和空气的废水中析出气体，产生气泡以实现上浮。常用的有加压溶气上浮法和真空上浮法，前者应用较普遍。加压溶气上浮法是用水泵将废水送入溶气罐加压到3～5.5千克力/厘米2，同时注入空气使其在压力下溶解于废水。一般溶气时间为2～4分钟。然后废水通过减压阀进入上浮池。
溶入废水中的空气由于突然减到常压,便形成许多细小的气泡逸出,从而实现上浮。上浮池内的上浮时间一般不小于 1小时。目前常采用将经过上浮处理的部分废水(30～50％)加压回流进入未经加压上浮处理的废水中实现上浮的方法。其优点是加压废水量小，可减少电耗，同时可以防止未处理的废水中油品在加压溶气时进一步乳化。真空上浮法是使废水中的气泡在减压（真空）条件下逸出的。 溶气上浮法的主要优点是产生的气泡直径可小到30～120微米。气泡直径小，在供气量相同时,气泡吸附时的比表面积就大，气泡上浮速度减慢，与吸附质点的接触时间增加，可以提高上浮效果。因此，溶气上浮法获得广泛应用。
电解上浮法
利用电能在含油废水中的电解氧化还原效应，以及由此在电极上产生的微小气泡的上浮作用来净化含油废水。如采用可溶性阳极材料，还可以同时发生电解混凝作用以净化废水（见废水电解处理法）。
三、 其他处理方法 ：
混凝法
可用铝盐或铁盐作混凝剂，构筑物可采用加速澄清池，处理效果与上浮法基本相同。
采用上浮法时，往往也投加混凝剂，以提高净化效果。
过滤法
常作为上浮法出水的高级处理手段。经过滤法处理的废水，含油量可降至10毫克／升以下。处理构筑物可采用普通快滤池或压力滤池。但管理比较困难，需要空气反冲，热水反洗。如管理不善，滤料容易堵塞。
生物法
含油量在30毫克／升以下，并含有其他需要生物降解的有害物质时，才考虑使用，一般不只是为了除油。石油炼制厂的含油废水，经物理法除油后，就具备用生物法处理的条件。
处理流程
含油废水的处理流程,一般是先经初步油水分离(如用隔油地)后,再进行第二步油水分
离(上浮或混凝)。这种工艺既可防止处理装置被油品堵塞，又可更好地发挥各个装置的除油性能。在流程中若在用泵提升前先进行一次除油，可以减少乳化程度。
对于油水比重差较小的废水，或回用经过处理的水时，应使用过滤装置。对于粒度大、凝固点高的含油废水，在处理装置中应有加热、保温设备，在处理装置的选材上，要考虑温度的影响。
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