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含油廢水來源廣泛。除石油開采加工行業排放的大量含油廢水外，還有固體燃料熱處理、紡織業洗毛廢水、輕工制革廢水、鐵路運輸業乳化液廢水等，機械工業中的屠宰和食品加工及車削加工。石油工業和固體燃料熱處理工業排放的含油廢水是主要來源。此外，即使在一般的生活污水中，油脂也占總有機物的10%，人均每天生產的油脂約為0.015kg。
廢水中的油可分為三類：浮油、乳化油和溶解油。
浮油
浮油是指含油廢水在靜置一段時間后，緩慢地、自動地浮到水面形成油膜或油層。浮油是含油廢水的主要成分。以煉油廢水為例，浮油約占含油量的60%-80%。浮油的油滴粒徑較大，一般大于loμM，浮油易浮于水面，是含油廢水的主要含油成分；油珠粒徑較大，一般大于100μM，易浮于水面形成油膜或油層。
乳化油
乳化油是一種長期難以從含油廢水中分離出來的油類物質，在分離前必須經過破乳處理轉化為浮油。由于在這種狀態下，乳化劑在油滴表面形成一層穩定的膜，阻礙了油滴的結合，采用靜態沉降法無法將其與廢水分離。乳化油粒徑小，一般在0.1～2μM之間。
溶解油
溶解油是指以分子狀態溶解在水中的油物質，只能通過化學或生化方法分解和去除。溶解油在水中的溶解度很低，通常只有幾毫克每升。溶解油的粒徑比乳化油的粒徑小，有些甚至可以小到幾納米。它們是水溶性油顆粒。
1 混凝法：這種方法主要是針對含油污水中的微小的懸浮油粒以及膠狀油粒分離的方法，首先，我們應在含油污水中加入一定量的化學藥品，使其發生充分的化學反應,之后就會逐漸凝結成絮狀或是一個相對穩定的混合體；之后，我們便會將混凝劑加入到污水之中，這樣原來污水中的膠狀油粒就不再是負電荷了，而是呈電中性，絮狀的聚合物或是穩定的混合體就會慢慢下沉。在實際的處理過程中，我們常使用三氯化鐵、堿式氧化鋁、硫酸鋁以及硫酸亞鐵等混凝劑，加速澄清池則通常被用來當做構筑物。
2 過濾法:所謂的過濾法就是指在濾膜的作用下將含油污水中的顆粒物攔截下來，從而使油水分離開來，達到理想的凈化效果。一般情況下，過濾法應是混凝法和上浮法的下一級處理方法，在形成聚合物或是穩定的混合體后，采用過濾法就可以取出污水中的膠狀油漬。采用這樣的處理方法，最后處理完成的含油污水的含油量不超過10mg/l，壓力濾池和普通快濾池通常被當做構筑物。采用過濾法的管理過程是有一定難度的，應進行熱水反洗或是空氣反向曝氣的操作，否則就容易出現濾料堵塞的問題。
3 氣浮法:這種方法主要應用在去除含油污水中的乳化油和較小油粒的工作中，采用此方法處理后的含油污水的含油量不超過30mg/l，其工作原理為：先向含油污水中灌入一定量的空氣，這樣污水中就會出現大量的氣泡，氣泡同樣也會上浮，這時就形成了一個由氣泡、水和油共同組成的不均勻體系，氣泡會與密度更為接近的油相結合并逐步的向上運動，也就達到了油水分離的效果，根據其產生氣泡方式的不同，我們又可以將上浮法分為以下幾種：
（1）溶氣氣浮法:這種方法實現油水分離的方式是從飽和的含油污水中析出氣泡，在溶氣罐中分別加入含油污水和空氣并逐步的加壓，確保空氣已經很好的溶解在了污水中，溶解時間約為4分鐘，之后將污水送入到上浮池中，空氣突然減壓時就會出現很多細小的氣泡，氣泡與油粒一起上浮，此方法最大的優點就是污水和空氣之間能夠充分的融合；
（2）布氣氣浮法:這種方法的工作原理是將溶解在水中的空氣剪碎，常用葉輪氣浮、水泵吸水管吸氣浮、擴散板曝氣浮以及射流氣浮等設備，這種方法易于操作和管理，并且耗能減小，但是無法準確控制氣泡的破碎程度，上浮的效果就可能會受到影響；
（3）電氣浮法:這種方法也叫做電解凝聚氣浮法，其工作原理為在含油污水中安裝一個正負電極，這樣在直流電的作用下，就會發生電解作用同時陰極還會產生氣泡，油粒同樣會與氣泡逐步的結合并向上浮動，最后實現含油污水的油水分離。
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