專利名稱：一種含油污水處理裝置及處理工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域，主要涉及的是一種含油污水處理裝置及處理工藝，可用于石油開發(fā)集輸過程中的污水處理，又可用于煉油廠石油化工廠原油的污水處理，也可用于化工污水處理。
背景技術(shù)：
含油污水是一種量大而面廣的污染源。據(jù)有關(guān)資料表明，世界上每年至少有500-1000萬噸油類通過各種途徑進(jìn)入水體。含油污水的來源十分廣泛，主要來自石油、石油化工、鋼鐵、焦化、煤氣發(fā)生站、機械等工業(yè)企業(yè)，另外鐵路運輸業(yè)、紡織與輕工行業(yè)中都會產(chǎn)生含油污水。
含油污水中的油一般以三種狀態(tài)存在于水中(1)懸浮油油品粒徑較大，一般大于100μm，易于浮于水面而能撇除，它是廢水中含油量的主要部分，一般占廢水中含油量的65％～70％。重油就屬于可浮油?？筛∮统２捎脫破驳仁侄卧诟粲统刂腥コ?。(2)分散油以微小油滴懸浮于水中，不穩(wěn)定，靜置后往往變成浮油，其油粒徑為10-100μm。(3)溶解油它是小于乳化油粒徑的油份，有時可以小到幾納米，多數(shù)為溶解的烴類物質(zhì)油，在水中的溶解度甚小，一般約為5～15mg/L，多采用生化法去除。(4)乳化油含油廢水在輸送過程中被葉輪機械切割，或壓力突然降低或存在表面活性劑，油在水中呈乳化狀態(tài)，形成乳化油，油品粒徑小于15μm，體系較穩(wěn)定，不易上浮于水面，一般采用浮選、過濾、絮凝等方法去除。乳化油含有界面活性劑和起同樣作用的有機物，油分以微米數(shù)量級大小的粒子存在，分離難度頗大。
目前我國的石油化工行業(yè)含油污水處理工藝技術(shù)主要有四個典型流程如下(1)含油污水→隔油→浮選→過濾→生物處理→水體或灌溉。
(2)含油污水→浮選→浮選或過濾→生物處理→水體或灌溉。
(3)含油污水→隔油→浮選→浮選或過濾→水體或灌溉。
(4)含油污水→隔油→浮選→水體或灌溉。
這套處理流程工藝技術(shù)成熟、適應(yīng)性強、穩(wěn)定可靠，但其占地面積大、能耗和物耗費用高、投資費用高，采用電絮凝、電氣浮和臭氧超聲強化氧化的方法，從而解決含油污水的處理問題，使處理后的含油污水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。。
近年來，含油污水處理技術(shù)方面開發(fā)出一系列技術(shù)。中國專利CN 1654350A公開了一種油田污水處理設(shè)備，包括順序管路連接的電阻垢器、電絮凝器、電氣浮器、果殼過濾器、石英過濾器和電殺菌器，在電氣浮器的上部開口處設(shè)有刮油器。該操作簡單，自動化程度高，經(jīng)該設(shè)備處理的水回注到地層后不會對地層的生態(tài)環(huán)境造成破壞，同時可以對含油污水中的原油加以回收利用。但該裝置難以實現(xiàn)直接達(dá)標(biāo)排放。中國專利CN 2579880Y公開了一種油田廢水處理裝置，其結(jié)構(gòu)為臥式圓形容器，內(nèi)部分為預(yù)處理區(qū)和電氣浮區(qū)，其中預(yù)處理區(qū)設(shè)置有檔板、斜板和集油包，電氣浮區(qū)設(shè)置有檔板、電極板、集油包以及控制水位的出水槽(管)。該實用新型處理油田廢水時，不需要投加多種藥劑，大幅度降低處理成本，減化了現(xiàn)場實際操作要求，實現(xiàn)了電氣浮除油和電解殺菌一體化。但其要實現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放裝置會很龐大，電耗會很高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的針對占地面積大、能耗和物耗費用高、投資費用高的問題，發(fā)明一種含油污水處理裝置，采用電絮凝、電氣浮和臭氧超聲強化氧化的方法，解決含油污水的處理問題，使處理后的含油污水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。
一種含油污水處理裝置，主要包括電絮凝槽1、電極板2、直流電源3、自動刮油器4、反沖洗裝置5、排污閥6、電氣浮槽7、電極板8、直流電源9、自動刮油器10、反沖洗裝置11、排污閥12、污水泵13、氣液混合器14、超聲強化氧化器15、超聲發(fā)生器16、臭氧發(fā)生器17、反應(yīng)罐18、超聲阻垢器19。電絮凝槽1內(nèi)有相互平行的電極板，材料為鋁或鐵等活性金屬，相鄰電極板之間為正負(fù)極關(guān)系，間隔的電極板相互連接后分別與直流電源的正負(fù)極通過導(dǎo)線連接，由電機帶動的自動刮油器4安裝在電絮凝槽1上面，反沖洗裝置11是利用高壓水沖去電絮凝槽1內(nèi)沉積物，安裝在電絮凝槽1下部，排污閥安裝在電絮凝槽1底部。電氣浮槽7內(nèi)有相互平行的電極板8，材料為具有納米貴金屬釕、鉭等氧化物涂層的鈦電極，相鄰電極板之間為正負(fù)極關(guān)系，間隔的電極板相互連接后分別與直流電源的正負(fù)極通過導(dǎo)線連接，由電機帶動的自動刮油器10安裝在電氣浮槽7上面，反沖洗裝置11是利用高壓水沖去電氣浮槽7內(nèi)沉積物，安裝在電氣浮槽7下部，排污閥安裝在電氣浮槽7底部，超聲阻垢器19位于電氣浮槽7側(cè)面。污水泵13入口與電氣浮槽7相連，出口與氣液混合器14相連，液混合器14入出口分別與空壓機和超聲強化氧化器15相連接，超聲強化氧化器15兩端裝有超聲波釋放頭，超聲強化氧化器15出口與反應(yīng)罐18相連。
電絮凝槽1電極板為平行極板2有若干組，一般2-100組，為網(wǎng)狀或板式電極；刮油器4的作用是及時刮去上浮的油類；反沖洗裝置5可以進(jìn)行不停工沖洗，沖去泥沙等沉積物；排污閥6的作用是排出反沖洗出來的沉積物；與電極板相連的直流電源3一般輸出功率為1-500Kv，輸出電壓為5-500V。電氣浮槽內(nèi)電極8為不溶性納米電極，其電流效率極高、阻垢性好，一般2-100組，為網(wǎng)狀或板式電極，與電極8相連的直流電源9一般輸出功率為1-500Kv，輸出電壓為5-500V，超聲阻垢器19的作用是阻止電極結(jié)垢并促進(jìn)新生態(tài)的氫和氧與有機物的反應(yīng)。污水泵13的作用是加壓，其一般出口壓力為0.1-0.8兆帕。氣液混合器14是使污水與與臭氧發(fā)生器產(chǎn)生的新生態(tài)臭氧混合，混合壓差一般為0.01-0.1兆帕；超聲強化氧化器15是利用超聲的空化、聚能作用是臭氧與污水中的有機物充分反應(yīng)，超聲強化氧化器超聲強度一般為0.5-5W/cm2。反應(yīng)罐18是使臭氧與污水中的有機物充分反應(yīng)并進(jìn)行氣液分離。
具體實施流程如下含油污水進(jìn)入電絮凝槽1，通過電解反應(yīng)可使含油污水形成電活性絮凝劑，使污水中的懸浮物和油上浮，可濾性雜質(zhì)下沉，用刮油器4及時刮去上浮的油類，用反沖洗裝置5進(jìn)行不停工沖洗，沖去泥沙等沉積物。經(jīng)過電絮凝槽1處理過的含油污水進(jìn)入電氣浮槽7，通過電解反應(yīng)使含油污水在陰極和陽極上分別析出氫氣和氧氣，這些氫氣和氧氣作為載體將粘附水中的原油絮體及懸浮固體進(jìn)一步上浮，在超聲阻垢器19作用下不會產(chǎn)生結(jié)垢問題，同時有利于新生態(tài)的氫和氧與有機物的反應(yīng)，由于采用了不溶性納米電極8，提高了電流效率。經(jīng)過電氣浮槽7處理的含油污水經(jīng)污水泵13進(jìn)入氣液混合器14，與臭氧發(fā)生器產(chǎn)生的新生態(tài)臭氧混合，混合后進(jìn)入超聲強化氧化器15進(jìn)行反應(yīng)，最后進(jìn)入反應(yīng)罐18進(jìn)一步氧化降解，合格后污水排放，氣體回到電氣浮槽7增強氣浮作用。
本發(fā)明采用采用電絮凝、電氣浮除油和懸浮物、用臭氧超聲強化氧化的方法降解有機物除COD，從而解決含油污水的處理問題，具有操作穩(wěn)定，自動化程度高，不加化學(xué)藥劑，浮渣少，適應(yīng)性強，使處理后的含油污水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。可用于石油開發(fā)集輸過程中的污水處理，又可用于煉油廠石油化工廠原油的污水處理，也可用于化工污水處理。


圖1為含油污水處理裝置結(jié)構(gòu)圖具體實施方式
實施例1該技術(shù)用于某煉油廠工業(yè)污水，其處理前水質(zhì)為油100mg/l，COD1211mg/l。處理量2噸/小時，采用如圖1所示的裝置，電絮凝槽電壓500V，水力停留時間15分鐘，電氣浮槽電壓500V，水力停留時間15分鐘，超聲阻垢器功率10瓦，泵出口壓力0.3兆帕，臭氧流量10克/小時，氣液混合器混合壓差0.03兆帕，超聲強化氧化器0.3W/cm2，反應(yīng)罐停留時間10分鐘，處理后水質(zhì)狀況為COD100mg/l，油5mg/l。
實施例2某油田含油污水，處理前油510mg/l，COD2210mg/l，懸浮物130mg/l，采用如圖1所示的裝置，電絮凝槽1電壓5V，電氣浮槽電壓5V，超聲阻垢器功率10瓦，泵出口壓力0.8兆帕，臭氧流量15克/小時，氣液混合器混合壓差0.08兆帕，超聲強化氧化器5W/cm2，反應(yīng)罐停留時間10分鐘，處理后水質(zhì)狀況為COD100mg/l，油5mg/l。處理后水質(zhì)狀況為油4.5mg/l，COD80mg/l，懸浮物18mg/l。
權(quán)利要求
1.一種含油污水處理裝置，其特征是包括電絮凝槽(1)、電極板(2)、直流電源(3)、自動刮油器(4)、反沖洗裝置(5)、排污閥(6)、電氣浮槽(7)，電極板(8)，直流電源(9)、自動刮油器(10)、反沖洗裝置(11)、排污閥(12)、污水泵(13)、氣液混合器(14)、超聲強化氧化器(15)、超聲發(fā)生器16、臭氧發(fā)生器(17)、反應(yīng)罐(18)；電絮凝槽(1)內(nèi)安有電極板(2)，相鄰電極板之間為正負(fù)極關(guān)系，間隔的電極板正負(fù)極相互連接后分別與直流電源(3)的正負(fù)極通過導(dǎo)線連接；由電機帶動的自動刮油器(4)安裝在電絮凝槽(1)上面，反沖洗裝置(11)是利用高壓水沖去電絮凝槽(1)內(nèi)沉積物，安裝在電絮凝槽(1)下部；排污閥安裝在電絮凝槽(1)底部；電氣浮槽(7)內(nèi)有相互平行的電極板(8)，間隔的電極板相互連接后分別與直流電源的正負(fù)極通過導(dǎo)線連接；由電機帶動的自動刮油器(10)安裝在電氣浮槽(7)上面；反沖洗裝置(11)是利用高壓水沖去電氣浮槽(7)內(nèi)沉積物，安裝在電氣浮槽(7)下部；排污閥安裝在電氣浮槽(7)底部；污水泵(13)入口與電氣浮槽(7)相連，出口與氣液混合器(14)相連；氣液混合器(14)入出口分別與空壓機和超聲強化氧化器(15)相連接；超聲強化氧化器(15)出口與反應(yīng)罐(18)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含油污水處理裝置，其特征是電極板(2)是平行極板，有2-100組，電極板為網(wǎng)狀或板式的鋁、鐵電極。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含油污水處理裝置，其特征是電氣浮槽(7)內(nèi)電極板(8)為網(wǎng)狀或板式不溶性納米電極，材料為具有納米貴金屬釕、鉭氧化物涂層的鈦電極，相鄰電極板之間為正負(fù)極關(guān)系，數(shù)量為2-100組，電氣浮槽(7)側(cè)面設(shè)有超聲阻垢器(19)。
4.一種含油污水處理工藝，其特征是與電極板相連的直流電源(3)輸出功率為1-500Kv，輸出電壓為5-500V與電極板相連的直流電源(9)輸出功率為1-500Kv，輸出電壓為5-500V；污水泵出口壓力為0.1-0.8兆帕；氣液混合器混合壓差為0.01-0.1兆帕；超聲強化氧化器超聲強度為0.2-5W/cm2。
全文摘要
一種含油污水處理裝置及處理工藝，屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域，可用于石油開發(fā)集輸過程中的污水處理，又可用于煉油廠石油化工廠原油的污水處理，也可用于化工污水處理。其特征為主要由電絮凝槽、電氣浮槽、臭氧超聲強化氧化器和反應(yīng)罐組成。采用電絮凝、電氣浮的辦法除油和懸浮物、用臭氧超聲強化氧化的方法降解有機物除COD，從而解決含油污水的處理問題，使處理后的含油污水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。該技術(shù)不僅操作穩(wěn)定，而且不用化學(xué)藥劑，占地面積小，自動化程度高，處理后的含油污水能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。
文檔編號C02F1/461GK101050040SQ20071009913
公開日2007年10月10日 申請日期2007年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月14日
發(fā)明者婁世松, 陳要君, 范洪波 申請人:北京科技大學(xué)