一種海上平臺(tái)生活污水的組合處理方法及組合處理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明為一種海上平臺(tái)生活污水的組合處理方法及組合處理系統(tǒng)，其特征在于：所述組合處理方法包括如下步驟：1）預(yù)處理：將海上平臺(tái)生活污水依次經(jīng)粉碎、油水分離及細(xì)格柵粗過(guò)濾步驟進(jìn)行預(yù)處理，去除大部分大分子物質(zhì)；2）陶瓷膜微濾處理：將預(yù)處理出水通過(guò)陶瓷微濾膜深度過(guò)濾處理，使得出水懸浮物含量能夠達(dá)到≤35mg/L的標(biāo)準(zhǔn)；3）光電催化氧化處理：處理時(shí)間為0.5-2h；出水即直接實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放，產(chǎn)生的污泥再運(yùn)回陸地處理。所述組合處理系統(tǒng)，包括垃圾粉碎泵（1）、潷油器（2）和細(xì)格柵（3）、固廢罐（4），緩沖罐（5），陶瓷微濾膜裝置（6），光電催化氧化一體化裝置（7）和絮凝沉淀池（8）。
【專利說(shuō)明】—種海上平臺(tái)生活污水的組合處理方法及組合處理系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及生活污水處理【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種海上平臺(tái)生活污水的組合處理方法及組合處理系統(tǒng)，具體是主要采用預(yù)處理+陶瓷膜深度過(guò)濾+光電催化氧化的組合處理方法以及由相關(guān)設(shè)備組成的組合處理系統(tǒng)，使得海上平臺(tái)生活污水實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著海洋石油的開(kāi)發(fā)，海上平臺(tái)生活污水對(duì)海洋環(huán)境的污染越來(lái)越受到重視。國(guó)際海事組織(IMO)在1973年制定的《國(guó)際防止船舶污染公約》對(duì)防止生活污水造成的污染做了嚴(yán)格的規(guī)定。中國(guó)在1983年制定了《船舶污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，1986年制定了《海船防污結(jié)構(gòu)與設(shè)備規(guī)范》，對(duì)船舶生活污水的處理與設(shè)備進(jìn)行了規(guī)范。20世紀(jì)70年代初，國(guó)際上開(kāi)始進(jìn)行船用生活污水處理裝置的研究與開(kāi)發(fā)，目前已經(jīng)達(dá)到商品應(yīng)用階段。常用生活污水處理方法主要分為三類:物理化學(xué)法、生物法和電解法。
[0003]到目前為止，國(guó)內(nèi)外普遍采用的除磷方法主要有化學(xué)除磷法和生物除磷法，以及化學(xué)和生物除磷相結(jié)合的生化除磷法。
[0004]( I)物理化學(xué)法 [0005]物理化學(xué)法的工作原理是將粉碎泵粉碎后的污水加入消毒藥劑，污水消毒后經(jīng)過(guò)分離，處理為澄清水和污泥，將澄清水排出，污泥定期排走。該方法需要有一定的空間儲(chǔ)存消毒藥劑，而消毒藥劑長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存后其消毒能力下降是其短板。
[0006](2)生化法
[0007]生化法是一種利用微生物來(lái)處理污水的方法。生化法處理海上平臺(tái)生活污水的影響因素主要有溶解氧、水體溫度、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、PH值和有機(jī)負(fù)荷率等，平臺(tái)上采用生化法處理生活污水主要存在以下幾方面的問(wèn)題:I)生化法中的活性污泥易受污水中油污或化學(xué)藥劑的影響而死亡；2)以中國(guó)渤海海域?yàn)槔?，?dāng)冬季氣溫低時(shí)微生物降解有機(jī)物的能力大幅下降；3)當(dāng)系統(tǒng)停止運(yùn)行一段時(shí)間后也容易造成微生物群因?yàn)闆](méi)有養(yǎng)料而死亡；4)平臺(tái)上污水產(chǎn)生量的不均勻性使進(jìn)入污水處理裝置的污水具有一定的沖擊性，對(duì)微生物活動(dòng)有一定的影響；5)曝氣罐中污水處理需要較長(zhǎng)的時(shí)間，需要有較大的空間；6)由于部分平臺(tái)采用海水沖廁，因此污水中鹽含量高,而高鹽環(huán)境下微生物的種群簡(jiǎn)單、耐沖擊性更差、處理效果不理想。
[0008](3)電解法
[0009]電解法是通過(guò)電化學(xué)過(guò)程產(chǎn)生消毒劑(C10_)來(lái)對(duì)生活污水進(jìn)行氧化和消毒。其原理是將混有海水和生活污水，流經(jīng)電解槽，產(chǎn)生cio_來(lái)對(duì)生活污水進(jìn)行消毒和氧化，電解法不需要額外使用藥劑，占地面積小，操作維修簡(jiǎn)單，其缺點(diǎn)是極板損耗高同時(shí)容易堵塞造成設(shè)備的不穩(wěn)定運(yùn)行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于海上平臺(tái)生活污水處理組合處理方法及其組合系統(tǒng)，以達(dá)到穩(wěn)定處理并達(dá)標(biāo)排放海上平臺(tái)生活污水的目的。
[0011]本發(fā)明主要采用一種組合工藝，以克服現(xiàn)有工藝的不足，本組合工藝采用預(yù)處理+陶瓷膜深度過(guò)濾+光電催化氧化組合處理方法對(duì)海上平臺(tái)生活污水進(jìn)行處理，生活污水首先經(jīng)過(guò)粉碎、油水分離、細(xì)格柵過(guò)濾等預(yù)處理后，能夠截留住大部分大塊固體物質(zhì)與油分，過(guò)濾出水經(jīng)過(guò)緩沖罐均質(zhì)后，再經(jīng)過(guò)陶瓷膜深度過(guò)濾處理，出水懸浮物含量能夠達(dá)到(35mg/L的標(biāo)準(zhǔn)，后續(xù)再經(jīng)過(guò)光電催化氧化技術(shù)方法的光電處理設(shè)備處理使其水質(zhì)達(dá)到處理要求。
[0012]陶瓷膜是以氧化鋁、氧化鈦、氧化鋯等材料經(jīng)特殊工藝制備而成的多孔非對(duì)稱膜。陶瓷膜過(guò)濾是一種“錯(cuò)流過(guò)濾”形式的流體分離過(guò)程:在壓力作用的驅(qū)動(dòng)下，廢水在膜管內(nèi)流動(dòng)，小分子物質(zhì)透過(guò)膜，含大分子組分的濃縮液被膜截留，從而使流體達(dá)到分離、濃縮、純化的目的。陶瓷膜的過(guò)濾精度涵蓋微濾和超濾，微濾膜的過(guò)濾孔徑范圍在0.05μπι至1.4μπι之間，超濾膜的過(guò)濾精度范圍可在10KDa-50KDa之間，可根據(jù)物料的粘度、懸浮物含量選擇不同孔徑的膜，以達(dá)到澄清分離的目的。陶瓷膜具有耐高溫、耐化學(xué)腐蝕、機(jī)械強(qiáng)度高、抗微生物能力強(qiáng)、滲透量大、可清洗性強(qiáng)、孔徑分布窄、分離性能好和使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，目前已在化工與石油化工、食品、生物和醫(yī)藥等領(lǐng)域分離工藝獲得成功應(yīng)用。本發(fā)明的顯著技術(shù)特征之一，就是在于開(kāi)發(fā)的新的陶瓷濾膜制備工藝，通過(guò)加入鋯鋁雙金屬偶聯(lián)劑，獲得了一種性能顯著改善的氧化鋁復(fù)合陶瓷微濾膜制品，提高了生活污水的處理能力及濾膜使用壽命。鋯鋁雙金屬偶聯(lián)劑的使用，在溶膠體系反應(yīng)前起到原料組分的表面活性和分散作用，在溶膠體系反應(yīng)過(guò)程中起到偶聯(lián)架橋作用，能夠使各有機(jī)組分官能團(tuán)同無(wú)機(jī)及金屬組分結(jié)構(gòu)橋聯(lián)更為強(qiáng)化，在涂膜過(guò)程中能夠使復(fù)合溶膠涂層組分同陶瓷基體附著更為緊密深入，在最后的焙燒過(guò)程中，能夠通過(guò)有機(jī)成分的揮發(fā)增強(qiáng)微濾膜的孔隙率和孔強(qiáng)度，改善比表面積，從而提高了 所制備氧化鋁復(fù)合陶瓷微濾膜的綜合性能。
[0013]光電催化氧化技術(shù)是利用光化學(xué)法產(chǎn)生羥基自由基.0H等多種強(qiáng)氧化劑從而將有機(jī)污染物徹底氧化為無(wú)機(jī)小分子，電催化氧化技術(shù)通過(guò)陽(yáng)極產(chǎn)生強(qiáng)氧化劑降解有機(jī)物，使污染物質(zhì)在電極表面上直接氧化或者利用電極表面產(chǎn)生的活性物質(zhì)發(fā)生氧化反應(yīng)從而達(dá)到去除污染物的目的。光催化氧化和電催化氧化過(guò)程的耦合產(chǎn)生了一定的協(xié)同作用，促使光電催化降解過(guò)程具有更高的降解效率。實(shí)現(xiàn)了兩種高級(jí)氧化技術(shù)的集成和優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，使得出水C0D、氨氮、大腸桿菌、SS等指標(biāo)均達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，其處理效果要遠(yuǎn)遠(yuǎn)強(qiáng)于單獨(dú)的電解技術(shù)。本發(fā)明的另一顯著技術(shù)特征，就在于開(kāi)發(fā)了具有復(fù)合結(jié)構(gòu)和復(fù)合電極功能的光電催化氧化一體化裝置；從而全面完成了海上平臺(tái)生活污水的組合處理方法及其處理系統(tǒng)的技術(shù)改進(jìn)。
[0014]本發(fā)明為一種海上平臺(tái)生活污水的組合處理方法，其特征在于:
[0015]所述組合處理方法包括如下步驟:
[0016]I)預(yù)處理:將海上平臺(tái)生活污水依次經(jīng)粉碎、油水分離及細(xì)格柵粗過(guò)濾步驟進(jìn)行預(yù)處理，去除大部分大分子物質(zhì)；
[0017]2)陶瓷膜微濾處理:將預(yù)處理出水通過(guò)陶瓷微濾膜深度過(guò)濾處理，使得出水懸浮物含量能夠達(dá)到≤35mg/L的標(biāo)準(zhǔn)；
[0018]3)光電催化氧化處理:將陶瓷膜過(guò)濾出水進(jìn)入光電催化氧化一體化裝置進(jìn)行光電催化氧化處理，處理時(shí)間為0.5-2h ;出水即直接實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放，產(chǎn)生的污泥再運(yùn)回陸地處理。
[0019]本發(fā)明還提供了一種海上平臺(tái)生活污水的組合處理系統(tǒng)，其特征在于，包括管道依次連接的預(yù)處理單元、陶瓷膜微濾單元和光電催化氧化單元三部分，其中所述預(yù)處理單元包括依次連接的垃圾粉碎泵(I)、潷油器(2)和細(xì)格柵(3)三部分，所述細(xì)格柵的固廢出口連接有固廢罐(4)，用于暫時(shí)儲(chǔ)存大分子固定廢物，所述細(xì)格柵的出水口連接有與陶瓷膜微濾單元相連的緩沖罐(5)，用于均質(zhì)細(xì)格柵過(guò)濾出水；所述陶瓷膜微濾單元由數(shù)組并聯(lián)的0.2-1 μ m陶瓷微濾膜及基體組成，單元前面設(shè)置進(jìn)水泵，污水回流采用射流器與進(jìn)水混合，陶瓷膜微濾單元還配有自動(dòng)反沖洗裝置；所述陶瓷膜微濾單元后連接有光電催化氧化單元；陶瓷膜微濾單元連接絮凝沉淀池(8)，所述絮凝沉淀池(8)上部通過(guò)管道連接光電催化氧化一體化裝置(7)，底部連接固廢罐(4)，從而使處理后的上清液打入光電催化氧化一體化裝置(7)處理，底部沉淀物排入固廢罐(4)。
[0020]根據(jù)本發(fā)明所述的組合處理方法，其特征在于，包括如下步驟:
[0021]I)預(yù)處理:經(jīng)過(guò)預(yù)處理單元中的垃圾粉碎泵(I)粉碎處理、潷油器(2)油水分離處理以及細(xì)格柵(3)過(guò)濾處理后，去除大部分大分子物質(zhì)進(jìn)入緩沖罐(5)；
[0022]2)陶瓷膜微濾處理:經(jīng)供水泵將預(yù)處理出水進(jìn)入陶瓷微濾膜微濾裝置(6)進(jìn)行陶瓷膜深度過(guò)濾處理，使得出水懸浮物含量能夠達(dá)到≤35mg/L的標(biāo)準(zhǔn)；
[0023]3)光電催化氧化處理:將陶瓷膜過(guò)濾出水進(jìn)入光電催化氧化一體化裝置(7)進(jìn)行光電催化氧化處理，處理時(shí)間為0.5-2h ;出水即直接實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放，產(chǎn)生的污泥進(jìn)入固廢回收罐(4)運(yùn)回陸地處理；
[0024]所述的陶瓷膜微濾處理是在采用數(shù)組并聯(lián)的0.2-1 μ m陶瓷微濾膜的陶瓷膜微濾裝置(6)中進(jìn)行，并配有自動(dòng)反沖洗裝置，污水回流采用射流器與進(jìn)水混合；膜通量為300-650L/m2.h，污水在陶瓷膜微濾裝置中的流速為0.l-4m/s,回流量為15_60%，能夠有效阻止1-10NTU雜質(zhì)的通過(guò)；其中所述陶瓷微濾膜選自氧化鋁、氧化鈦、氧化鋯為主體材料的復(fù)合陶瓷微濾膜；
[0025]所述的陶瓷膜微濾處理后產(chǎn)生的濃水經(jīng)絮凝沉淀處理，處理后的上清液打入光電催化氧化一體化裝置(7)處理，沉淀物與所述污泥運(yùn)回陸地處理。
[0026]根據(jù)本發(fā)明所述的組合處理系統(tǒng)，其特征在于:組合處理系統(tǒng)中所述陶瓷微濾膜為氧化鋁復(fù)合陶瓷微濾膜，其制備方法包括如下步驟:
[0027]用CiAl2O3、煅燒蘇州土和蘇州土為原料、添加不同量的成孔劑經(jīng)1350°C燒成，保溫Ih得到不同孔隙率的Al2O3陶瓷基體。采用濕法球磨方法制備平均粒徑小的陶瓷基體坯料。以硝酸鋁Al (NO3)3.9H20、正硅酸乙酯Si (OC2H5)4、氧氯化鋯Zr0Cl2_8H20和鈦酸四丁酯Ti (OC4H9)4為主要原料采用分步水解法制備Al2O3-SiO2-ZrO2-TiO2復(fù)合溶膠。用Zr0Cl2_8H20的預(yù)水解溶液作為催化劑，以鋯鋁雙金屬偶聯(lián)劑；添加甲基丙烯鋯鋁酸酯0.5-2.5%溶膠總組分重量百分比作為偶聯(lián)架橋劑；制備了組分重量比為Al:Si:Zr:Ti=4:1:1:1的四元復(fù)合溶膠，其PH=6.0~7.0。采用浸潰提拉的方法多次涂膜，并通過(guò)分級(jí)干燥和焙燒工藝制備得到無(wú)裂紋、孔徑分布窄的Al2O3-SiO2-ZrO2-TiO2氧化鋁復(fù)合陶瓷微濾薄膜；
[0028]組合處理系統(tǒng)中所述的光電催化氧化一體化裝置為密閉性長(zhǎng)方體狀，外殼采用硬質(zhì)PVC、PPR耐腐蝕性材料，外部輔以不銹鋼板，內(nèi)部設(shè)置若干陰陽(yáng)極板對(duì)，陰陽(yáng)極板對(duì)為兩個(gè)長(zhǎng)方體狀，陰極板在內(nèi)側(cè)，陽(yáng)極板在外側(cè)，其中陰陽(yáng)極板間距為0.5-2cm，且陰極板為網(wǎng)孔狀，以利于紫外光的穿透照射，陰極板內(nèi)布置若干根紫外光源，紫外光源外部套有石英管，陰極板、陽(yáng)極板以及紫外光源底部為進(jìn)水布水板，進(jìn)水布水板下方設(shè)置有若干根進(jìn)水管，所述進(jìn)水管上密布有出水小孔，使進(jìn)水管出水均勻；所述陰陽(yáng)極板的電極材料采用鈦基材表面固載貴金屬物質(zhì)制備而成，貴金屬物質(zhì)采用鉬、釕、銥、銣、鋯等氧化物中的一種或多種物質(zhì)，同時(shí)負(fù)荷二氧化鈦、硫化鎘、氧化鐵和二氧化錳中的一種或多種具有光學(xué)活性物質(zhì)；所述的紫外光源采用波長(zhǎng)為200~400nm、、功率為4-200W的高壓汞燈、中壓汞燈及紫外燈中的一種或多種。
[0029]本發(fā)明涉及的處理海上平臺(tái)生活污水的組合處理方法及組合處理系統(tǒng)具有以下有益效果:
[0030]1、本發(fā)明方法與物化法相比較，不用額外使用消毒藥劑，占地面積小，處理效果好，運(yùn)行穩(wěn)定。[0031]2、與生化法相比較，能夠有效避免生化法耐沖擊負(fù)荷差、冬季嚴(yán)寒條件下無(wú)法運(yùn)行等缺點(diǎn)，可以長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行。
[0032]3、光電催化氧化方法和單純電解法相比較，光電催化氧化技術(shù)能夠產(chǎn)生更多的臭氧、羥基自由基、活性氯、次氯酸鈉等強(qiáng)氧化劑，其降低C0D、氨氮、大腸桿菌等水質(zhì)指標(biāo)的能力更強(qiáng)。[0033]4、陶瓷膜和高分子膜相比較，具有機(jī)械強(qiáng)度大，耐磨性好、使用壽命長(zhǎng)、濃縮倍數(shù)高、耐酸、耐堿、耐有機(jī)溶劑及強(qiáng)氧化劑性能好、易清洗等優(yōu)點(diǎn)，更加適合于海上平臺(tái)生活污水的處理應(yīng)用。本發(fā)明所開(kāi)發(fā)的新的陶瓷濾膜制備工藝，通過(guò)加入鋯鋁雙金屬偶聯(lián)劑，使得氧化鋁復(fù)合陶瓷微濾膜的綜合性能顯著改善。
[0034]5、本發(fā)明提供的組合處理系統(tǒng)具有集成功能強(qiáng)，使用壽命長(zhǎng)、實(shí)現(xiàn)出水達(dá)標(biāo)排放且處理效果穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。
[0035]說(shuō)明書(shū)附圖
[0036]圖1是本發(fā)明一種海上平臺(tái)生活污水的組合處理方法及組合處理系統(tǒng)的處理流程不意圖；
[0037]圖2是圖1中光電催化氧化一體裝置的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]其中I為垃圾粉碎泵；2為潷油器；3為細(xì)格柵；4為固廢罐；5為緩沖罐；6為陶瓷微濾膜微濾裝置；7為光電催化氧化一體化裝置；8為絮凝沉淀池，71為陽(yáng)極板；72為陰極板；73為紫外光源，74為外殼。
【具體實(shí)施方式】
[0039]實(shí)施例1
[0040]中國(guó)渤海石油公司某海上平臺(tái)，其生活污水處理采用了本發(fā)明的新型組合處理方法及組合處理系統(tǒng)，該方法系統(tǒng)依次采用預(yù)處理單元、陶瓷膜微濾單元和光電催化氧化單元的一體化設(shè)備，各裝置之間通過(guò)管道連接。如附圖1所示，預(yù)處理單元包括垃圾粉碎泵
1、潷油器2和細(xì)格柵3三部分，經(jīng)過(guò)預(yù)處理后的出水能夠去除大部分大分子物質(zhì)，大分子固體廢物排入固廢罐4中，定期運(yùn)回陸地處理。過(guò)濾出水經(jīng)過(guò)緩沖罐5均質(zhì)后，再經(jīng)過(guò)陶瓷膜微濾單元的陶瓷微濾膜微濾裝置6深度過(guò)濾處理，出水懸浮物含量能夠達(dá)到≤35mg/L的標(biāo)準(zhǔn)，處理出水水質(zhì)能夠保證達(dá)到光電催化氧化一體化設(shè)備7進(jìn)水水質(zhì)要求，從而避免直接電解法時(shí)設(shè)備處理效率低、易癱瘓的難題，陶瓷膜過(guò)濾后濃水進(jìn)入絮凝沉淀池8中，采取絮凝沉淀的方式處理，沉淀物排入固廢罐4中定期運(yùn)回陸地處理，上清液進(jìn)入光電催化氧化一體化裝置7進(jìn)行處理。光電催化氧化工藝的應(yīng)用，能夠使污水中產(chǎn)生更多的氧化劑，取得比直接電解更好的處理效果。
[0041]該平臺(tái)的組合處理系統(tǒng)所應(yīng)用的氧化鋁復(fù)合陶瓷微濾膜通過(guò)以下制法制備:用CiAl2O3、煅燒蘇州土和蘇州土為原料、添加的成孔劑經(jīng)1350°C燒成，保溫Ih得到不同孔隙率的Al2O3陶瓷基體。采用濕法球磨方法制得平均粒徑小的陶瓷基體坯料。以硝酸鋁Al (NO3)3.9H20、正硅酸乙酯、氧氯化鋯Zr0Cl2-8H20和鈦酸四丁酯Ti (OC4H9) 4為主要原料采用分步水解法制備Al2O3-SiO2-ZrO2-TiO2復(fù)合溶膠。用Zr0Cl2_8H20的預(yù)水解溶液作為催化劑，以鋯鋁雙金屬偶聯(lián)劑；添加甲基丙烯鋯鋁酸酯2.5%溶膠總組分重量百分比作為偶聯(lián)架橋劑；制備組分重量比為Al:Si:Zr:Ti=4:1:1:1的四元復(fù)合溶膠，其pH=7.0。采用浸潰提拉的方法經(jīng)3次涂膜，并通過(guò)分級(jí)干燥和焙燒工藝制備而得到無(wú)裂紋、孔徑分布窄的Al2O3-SiO2-ZrO2-TiO2氧化鋁復(fù)合陶瓷微濾薄膜 。
[0042]如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例中陶瓷微濾膜單元中采用的陶瓷微濾膜微濾裝置6由5組并聯(lián)的I μ m的Al2O3-SiO2-ZrO2-TiO2氧化鋁復(fù)合陶瓷微濾薄膜組成；前面設(shè)置進(jìn)水泵，污水回流采用射流器與進(jìn)水混合，無(wú)需經(jīng)泵再提升，節(jié)省動(dòng)力消耗；陶瓷膜微濾單元配有自動(dòng)反沖洗裝置，清洗方便，清洗頻繁度低，經(jīng)清洗后，膜能恢復(fù)到初始狀態(tài)；膜通量為650L/m2.h，經(jīng)過(guò)細(xì)格柵過(guò)濾后的生活污水在陶瓷膜單元中的流速為2米/秒，回流量為60% ;能夠有效阻止1-10NTU雜質(zhì)的通過(guò)，滿足光電催化氧化一體化設(shè)備進(jìn)水要求。
[0043]該平臺(tái)生活污水組合處理系統(tǒng)中光電催化氧化一體化裝置為密閉性長(zhǎng)方體狀，如圖2所示的光電催化氧化一體化裝置7為密閉性長(zhǎng)方體狀，外殼采用硬質(zhì)PVC材料，外部輔以不銹鋼板，使設(shè)備具有一定的耐壓性，內(nèi)部設(shè)置6對(duì)陰陽(yáng)極板對(duì)，陰陽(yáng)極板材料為具有光電化學(xué)活性的特制材料，采用鈦基材表面固載貴金屬物質(zhì)制備而成的網(wǎng)狀貴金屬陽(yáng)極板，貴金屬物質(zhì)優(yōu)選采用鉬、釕和鋯氧化物構(gòu)成，具有光學(xué)活性物質(zhì)采用二氧化鈦和二氧化錳組成。陰陽(yáng)極板對(duì)為嵌套的兩個(gè)長(zhǎng)方體狀極板，其中陰陽(yáng)極板間距為1cm，每對(duì)之間間距8cm,陰極板在內(nèi)側(cè)，陽(yáng)極板在外側(cè)，陰極板為網(wǎng)孔狀；陰極板內(nèi)布置3根紫外光源，光源外部套以石英管，極板以及紫外光源底部設(shè)置有進(jìn)水布水板，使進(jìn)水均勻，避免進(jìn)水流速過(guò)快所造成的水質(zhì)不均，及承托陰陽(yáng)極板對(duì)以及紫外光源；進(jìn)水布水板以下為進(jìn)水管，進(jìn)水管分為三根，進(jìn)水管上密布出水小孔，進(jìn)一步確保進(jìn)水均勻。
[0044]實(shí)施例2:
[0045]中國(guó)渤海石油公司某海上平臺(tái)所產(chǎn)生的生活污水水量為20m3/d，來(lái)液電導(dǎo)率在25000-33000 μ S 之間，Cl-在 10000_150000mg/L 之間，COD 在 600_1200mg/L 之間，氨氮在50-100mg/L之間，進(jìn)入本發(fā)明實(shí)施例1中的“預(yù)處理+陶瓷膜微濾+光電催化氧化組合處理系統(tǒng)”中，依照本發(fā)明組合處理方法步驟依次進(jìn)行預(yù)處理、陶瓷膜微濾處理、光電催化氧化處理，污水停留時(shí)間為lh，出水COD≤ 125mg/L,B0D5 ≤10mg/L，氨氮≤5mg/L, SS≤ 5mg/L，大腸桿菌≤15個(gè)/升，出水達(dá)到了排放標(biāo)準(zhǔn)。
[0046]實(shí)施例3:
[0047]南海海域某海上平臺(tái)所產(chǎn)生的生活污水水量為40m3/d,污水電導(dǎo)率在20000-30000 μ S 之間，CF 在 9000-140000mg/L 之間，COD 在 550_1000mg/L 之間，氨氮在50-100mg/L之間，進(jìn)入本發(fā)明實(shí)施例1中的“預(yù)處理+陶瓷膜微濾+光電催化氧化組合處理系統(tǒng)”中，依照本發(fā)明組合處理方法步驟依次進(jìn)行預(yù)處理、陶瓷膜微濾處理、光電催化氧化處理，污水停留時(shí)間為Ih出水COD ≤ 125mg/L，BOD5 ≤ 8mg/L，氨氮≤7mg/L，SS ≤ 5mg/L，大腸桿菌≤10個(gè)/升，出水達(dá)到了排放標(biāo)準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種海上平臺(tái)生活污水的組合處理方法，其特征在于: 所述組合處理方法包括如下步驟: .1)預(yù)處理:將海上平臺(tái)生活污水依次經(jīng)粉碎、油水分離及細(xì)格柵粗過(guò)濾步驟進(jìn)行預(yù)處理，去除大部分大分子物質(zhì)； .2)陶瓷膜微濾處理:將預(yù)處理出水通過(guò)陶瓷微濾膜深度過(guò)濾處理，使得出水懸浮物含量能夠達(dá)到≤35mg/L的標(biāo)準(zhǔn)； .3)光電催化氧化處理:將陶瓷膜過(guò)濾出水進(jìn)入光電催化氧化一體化裝置進(jìn)行光電催化氧化處理，處理時(shí)間為0.5-2h ;出水即直接實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放，產(chǎn)生的污泥運(yùn)回陸地處理。
2.一種海上平臺(tái)生活污水的組合處理系統(tǒng)，其特征在于，所述組合處理系統(tǒng)包括管道依次連接的預(yù)處理單元、陶瓷膜微濾單元和光電催化氧化單元三部分，其中所述預(yù)處理單元包括依次連接的垃圾粉碎泵(I)、潷油器(2)和細(xì)格柵(3)，所述細(xì)格柵的固廢出口連接有固廢罐(4)，用于暫時(shí)儲(chǔ)存大分子固定廢物，所述細(xì)格柵的出水口連接有與陶瓷膜微濾單元相連的緩沖罐(5)，用于均質(zhì)細(xì)格柵過(guò)濾出水；所述陶瓷膜微濾單元由數(shù)組并聯(lián)的0.2-1 μ m陶瓷微濾膜及基體組成，單元前面設(shè)置進(jìn)水泵，污水回流采用射流器與進(jìn)水混合，陶瓷膜微濾單元還配有自動(dòng)反沖洗裝置；所述陶瓷膜微濾單元后連接有光電催化氧化單元；陶瓷膜微濾單元還連接有絮凝沉淀池(8)，所述絮凝沉淀池(8)上部通過(guò)管道連接光電催化氧化一體化裝置(7)，底部連接固廢罐(4)，從而使處理后的上清液打入光電催化氧化一體化裝置(7)處理，底部沉淀物排入固廢罐(4)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合處理方法，其特征在于，包括如下步驟: . 1)預(yù)處理:經(jīng)過(guò)預(yù)處理單元中的垃圾粉碎泵(I)粉碎處理、潷油器(2)油水分離處理以及細(xì)格柵(3 )過(guò)濾處理后，去除大部分大分子物質(zhì)進(jìn)入緩沖罐(5 )均質(zhì)細(xì)格柵過(guò)濾出水； .2)陶瓷膜微濾處理:經(jīng)供水泵將預(yù)處理出水進(jìn)入陶瓷微濾膜微濾裝置(6)進(jìn)行陶瓷膜深度過(guò)濾處理，使得出水懸浮物含量能夠達(dá)到≤35mg/L的標(biāo)準(zhǔn)； .3)光電催化氧化處理:將陶瓷膜過(guò)濾出水進(jìn)入光電催化氧化一體化裝置(7)進(jìn)行光電催化氧化處理，處理時(shí)間為0.5-2h ;出水即直接實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放，產(chǎn)生的污泥進(jìn)入固廢回收罐(4)運(yùn)回陸地處理。 所述的陶瓷膜微濾處理是在采用數(shù)組并聯(lián)的0.2-1 μ m陶瓷微濾膜的陶瓷膜微濾裝置(6)中進(jìn)行，并配有自動(dòng)反沖洗裝置，污水回流采用射流器與進(jìn)水混合；膜通量為300-650L/m2.h，污水在陶瓷膜微濾裝置中的流速為0.l-4m/s,回流量為15_60%，能夠有效阻止1-10NTU雜質(zhì)的通過(guò)；其中所述陶瓷微濾膜選自氧化鋁、氧化鈦、氧化鋯為主體材料的復(fù)合陶瓷微濾膜； 所述的陶瓷膜微濾處理后產(chǎn)生的濃水經(jīng)絮凝沉淀處理，處理后的上清液打入光電催化氧化一體化裝置(7)處理，沉淀物與所述污泥運(yùn)回陸地處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的組合處理系統(tǒng)，其特征在于: 組合處理系統(tǒng)中所述陶瓷微濾膜為氧化鋁復(fù)合陶瓷微濾膜，其制備方法包括如下步驟: 用CiAl2O3、煅燒蘇州土和蘇州土為原料、添加不同量的成孔劑經(jīng)1350°C燒成，保溫Ih得到不同孔隙率的Al2O3陶瓷基體。采用濕法球磨方法制備平均粒徑小的陶瓷基體坯料。以硝酸鋁Al (NO3)3.9H20、正硅酸乙酯Si (OC2H5)4、氧氯化鋯Zr0Cl2_8H20和鈦酸四丁酯Ti (OC4H9)4為主要原料采用分步水解法制備Al2O3-SiO2-ZrO2-TiO2復(fù)合溶膠。用Zr0Cl2_8H20的預(yù)水解溶液作為催化劑，以鋯鋁雙金屬偶聯(lián)劑；添加甲基丙烯鋯鋁酸酯0.5-2.5%溶膠總組分重量百分比作為偶聯(lián)架橋劑；制備了組分重量比為Al:Si:Zr:Ti=4:1:1:1的四元復(fù)合溶膠，其PH=6.0~7.0。采用浸潰提拉的方法多次涂膜，并通過(guò)分級(jí)干燥和焙燒工藝制備得到無(wú)裂紋、孔徑分布窄的Al2O3-SiO2-ZrO2-TiO2氧化鋁復(fù)合陶瓷微濾薄膜； 組合處理系統(tǒng)中所述的光電催化氧化一體化裝置為密閉性長(zhǎng)方體狀，外殼采用硬質(zhì)PVC、PPR耐腐蝕性材料，外部輔以不銹鋼板，內(nèi)部設(shè)置若干陰陽(yáng)極板對(duì)，陰陽(yáng)極板對(duì)為兩個(gè)長(zhǎng)方體狀，陰極板在內(nèi)側(cè)，陽(yáng)極板在外側(cè)，其中陰陽(yáng)極板間距為0.5-2cm，且陰極板為網(wǎng)孔狀，以利于紫外光的穿透照射，陰極板內(nèi)布置若干根紫外光源，紫外光源外部套有石英管，陰極板、陽(yáng)極板以及紫外光源底部為進(jìn)水布水板，進(jìn)水布水板下方設(shè)置有若干根進(jìn)水管，所述進(jìn)水管上密布有出水小孔，使進(jìn)水管出水均勻； 所述陰陽(yáng)極板的電極材料采用鈦基材表面固載貴金屬物質(zhì)制備而成，貴金屬物質(zhì)采用鉬、釕、銥、銣、鋯等氧化物中的一種或多種物質(zhì)，同時(shí)負(fù)荷二氧化鈦、硫化鎘、氧化鐵和二氧化錳中的一種或多種具有光 學(xué)活性物質(zhì)；所述的紫外光源采用波長(zhǎng)為200~400nm的高壓汞燈、中壓汞燈及紫外燈中的一種或多種。
【文檔編號(hào)】C02F9/06GK103523971SQ201310501129
【公開(kāi)日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年10月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月22日
【發(fā)明者】謝陳鑫, 秦微, 李肖琳, 趙慧, 滕厚開(kāi), 張艷芳, 鄭書(shū)忠, 馬元威, 潘月秋 申請(qǐng)人:中國(guó)海洋石油總公司, 中海油天津化工研究設(shè)計(jì)院, 中海油能源發(fā)展股份有限公司