1、化学法
含油废水处理的化学法又称药剂法,是投加药剂由化学作用将废水中的污染物成分转化为无害物质,使废水得到净化的一种方法。常用的化学方法有中和、沉淀、混凝、氧化还原等。对含油废水主要用混凝法。
混凝法是向含油废水中加入一定比例的絮凝剂,在水中水解后形成带正电荷的胶团与带负电荷的乳化油产生电中和,油粒聚集,粒径变大,同时生成絮状物吸附细小油滴,然后通过沉降或气浮的方法实现油水分离。
2、电化学法
含油废水处理的电化学法包括电解法、电火花法、电磁吸附分离法和电泳法。电解法包括电凝聚和电气浮，电凝聚是利用溶解性电极电解乳化油废水，从溶解性阳极溶解出金属离子(一般用Al作阳极)，金属离子发生水解作用生成氢氧化物吸附凝聚废水中的乳化油和溶解油，然后沉淀除去油分。
电解产生的气泡细小均匀因而捕获杂质的能力比较强，去除固体杂质和油滴效果较好，缺点是电耗大、电极损耗大，单独使用时不能达到排放要求。
3、吸附法
利用多孔固体吸附剂对含油废水中的溶解油及其他溶解性有机物进行表面吸附，主要用于含油废水的深度处理。通常采用的吸附剂有活性炭、活性白土、磁铁砂、纤维和高分子聚合物等，采用较多的还是活性炭。由于活性炭的吸附容量有限，成本高,再生困难,一般只用作含油废水多级处理的后一级处理,效果明显。
国内外对于新型吸附剂的研制也取得了一些有益的成果。研究发现,片状石墨能吸附由海上油轮漏油事件释放的重油并易于与水分离。吸附法适用于水质较好，含有浓度不太高的多级处理工艺的后处理，进水含油浓度尽量控制在10mg/l左右。
4、粗粒化法
利用油、水两相对聚结材料亲和力相差悬殊的特性,油粒被材料捕获而滞留于材料表面和孔隙内形成油膜,油膜增大到一定厚度时,在水力和浮力等作用下油膜脱落合并聚结成较大的油粒。由斯托克斯公式可知,油粒在水中的浮升速度与油粒直径的平方成正比。聚结后粒经较大的油珠则易于从水中被分离。经过粗粒化的废水,其含油量及污油性质并无变化,只是更容易用重力分离法将油除去。粗粒化材料可选用亲油疏水的纤维状或管板状材料，如聚丙烯、涤纶、聚苯乙烯等。粗粒化技术可把水中5~10μΜ的油珠完全分离，分离效果可达1~2μΜ的油珠。
5、盐析法
向乳化废液中投加无机盐类电解质，去除乳化油珠外围的水化离子、压缩扩散层，减少了电位，使双点层破坏。油珠间吸引力得到恢复，而相互聚合，从而达到破乳的目的。常用的电解质是Ca、Mg、Al的盐类。
不过该法油水分离时间长，设备占地面积达，而且对由表面活性剂稳定的油/水乳状液的处理效果不理想。
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