申請(qǐng)日2014.09.02
公開(公告)日2016.03.16
IPC分類號(hào)C02F9/04
摘要
本發(fā)明提供了一種含油污水的處理方法及處理系統(tǒng)。該方法包括以下步驟：對(duì)含油污水進(jìn)行隔油處理;將經(jīng)過隔油處理的含油污水與黃金1號(hào)、磁粉進(jìn)行攪拌混合，進(jìn)行沉降，得到絮狀沉淀物和上清液。本發(fā)明還提供了一種能用于上述方法的含油污水的處理系統(tǒng)。采用本發(fā)明的含油污水的處理方法都可以將含油污水的含油量降低到20ppm以下，沉降范圍比較廣，沉降結(jié)果良好。
權(quán)利要求書
1.一種含油污水的處理方法，其包括以下步驟：
對(duì)含油污水進(jìn)行隔油處理;
將經(jīng)過隔油處理的含油污水與黃金1號(hào)、磁粉進(jìn)行攪拌混合和沉降，得到絮狀沉淀物和上清液;以含油污水的體積計(jì)，所述黃金1號(hào)的添加量為1800mg/L以下;以含油污水的體積計(jì)，所述磁粉的添加量為50-300mg/L;其中，所述黃金1號(hào)的密度為2g/cm3，粒徑為200-400目，以重量百分比計(jì)，其主要成分為CaO25.6%、SiO216%、Al2O38.95%、SO322.9%、Fe2O31.67%、MgO2.64%、TiO20.65%、K2O0.33%、MnO0.03%和Na2O0.27%，余量為膨潤(rùn)土和/或活性炭;
將絮狀沉淀物與上清液分離，得到經(jīng)過處理的含油污水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法，其中，所述黃金1號(hào)的添加量為10-1500mg/L;以含油污水的體積計(jì)，所述磁粉的添加量為200mg/L。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法，其中，該方法還包括對(duì)上清液進(jìn)行氣浮和/或過濾處理的步驟。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法，其中，所述磁粉的粒徑為100-200目，密度為4.2-4.5g/cm3。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的處理方法，其中，所述磁粉的主要成分為Fe3O4粉。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法，其中，該處理方法還包括以下步驟：
對(duì)絮狀沉淀物進(jìn)行剪切，然后與磁鼓接觸，將磁粉從絮狀沉淀物中分離出來(lái)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的處理方法，其中，所述剪切采用高速離心剪切的方式進(jìn)行，剪切速率為1500-1800rpm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法，其中，所述攪拌混合包括兩級(jí)攪拌，其中，第一級(jí)攪拌的攪拌速度為500-1500rpm，第二級(jí)攪拌的攪拌速度為500-1500rpm。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的處理方法，其中，第一級(jí)攪拌的速度和第二級(jí)攪拌的速度是相同的或者不同的。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法，其中，所述沉降包括兩級(jí)沉降，每一級(jí)沉降的時(shí)間為1-5分鐘;每一級(jí)沉降的溫度為20-100℃。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的處理方法，其中，每一級(jí)沉降的時(shí)間為3分鐘;每一級(jí)沉降的溫度為50℃。
說(shuō)明書
一種含油污水的處理方法及處理系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種含油污水的處理方法及處理系統(tǒng)，屬于含油污水處理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)
現(xiàn)在大部分油田處理污水的方法仍然是“隔油—混凝—過濾”老三套工藝。在混凝時(shí)，需要的沉淀時(shí)間長(zhǎng)，有的處理工藝甚至需要120分鐘以上的停留時(shí)間。并且，由于流程波動(dòng)等原因?qū)е律a(chǎn)運(yùn)行中存在著外排污水水質(zhì)指標(biāo)波動(dòng)較大、固體懸浮物、含油量等部分?jǐn)?shù)據(jù)超標(biāo)、穩(wěn)定達(dá)標(biāo)率較低的問題。
因此，開發(fā)一種新的含油污水處理方法是本領(lǐng)域亟待解決的問題之一。
發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種含油污水的處理方法，通過采用黃金1號(hào)和磁粉對(duì)含油污水進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)于含油污水的快速處理，同時(shí)能夠獲得良好的處理效果。
本發(fā)明的目的還在于提供一種用于上述處理方法的含油污水處理系統(tǒng)。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明首先提供了一種含油污水的處理方法，其包括以下步驟：
對(duì)含油污水進(jìn)行隔油處理;
將經(jīng)過隔油處理的含油污水與黃金1號(hào)、磁粉進(jìn)行攪拌混合和沉降，得到絮狀沉淀物和上清液;
將絮狀沉淀物與上清液分離，得到經(jīng)過處理的含油污水。這里的上清液即為經(jīng)過處理的含油污水。
在本發(fā)明提供的上述處理方法中，先加入黃金1號(hào)，然后加入磁粉，黃金1號(hào)一般在攪拌過程中添加，磁粉在攪拌過程或者沉降過程中添加均可。通過在絮凝沉降的同時(shí)加入磁粉，可以加速沉降的進(jìn)行，縮短沉降時(shí)間，從而提高含油污水的處理效率。
根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施方案，優(yōu)選地，本發(fā)明提供的含油污水的處理方法還包括對(duì)上清液進(jìn)行氣浮和/或過濾處理的步驟。通過進(jìn)行氣浮處理可以使污水的含油和固體懸浮物(suspendsolid，簡(jiǎn)稱SS)含量降到10ppm(mg/L，以含油污水的體積計(jì))以下。進(jìn)行了氣浮處理之后，再經(jīng)過過濾處理可以進(jìn)一步將SS含量以及含油量降到5ppm以下。
根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施方案，經(jīng)過處理的含油污水可以送入現(xiàn)有的生化處理系統(tǒng)中進(jìn)行進(jìn)一步的處理，使其COD降至1000mg/L以下，優(yōu)選600mg/L以下，甚至100mg/L以下。
氣浮是在水中形成高度分散的微小氣泡，使氣泡粘附含油污水中具有疏水基的固體或液體顆粒，形成水-氣-顆粒三相混合體系。顆粒粘附氣泡后，形成表觀密度(表觀密度是指材料在自然狀態(tài)下(長(zhǎng)期在空氣中存放的干燥狀態(tài))，單位體積的干質(zhì)量)小于水的絮體而上浮到水面，形成浮渣層被刮除，從而實(shí)現(xiàn)固液分離。這一過程可以根據(jù)沉降效果選擇性使用，通過在絮凝之后進(jìn)行氣浮能夠達(dá)到更好的脫油效果和脫除SS的效果，即獲得很低的含油量和很低的SS含量，通過在氣浮之后再進(jìn)行過濾，則可以達(dá)到更好的脫油效果和脫除SS的效果，即獲得更低的含油量和更低的SS含量。
過濾用于對(duì)氣浮后的含油污水進(jìn)行進(jìn)一步的處理，除去污水中未被去除的油、固體懸浮物等雜質(zhì)。這一過程可根據(jù)氣浮效果選擇性使用。
在本發(fā)明提供的上述處理方法中，優(yōu)選地，所采用的黃金1號(hào)的密度為2g/cm3左右，粒徑為200-400目，以重量百分比計(jì)，其主要成分包括CaO25.6%、SiO216%、Al2O38.95%、SO322.9%、Fe2O31.67%、MgO2.64%、TiO20.65%、K2O0.33%、MnO0.03%和Na2O0.27%。余量可以是常規(guī)的添加料，例如密度調(diào)節(jié)劑、吸附劑(例如膨潤(rùn)土和/或活性炭等)等，但不限于此。該黃金1號(hào)呈粉末狀，灰色，以天然礦物質(zhì)為主要原料，對(duì)自然環(huán)境沒有危害。天然礦物質(zhì)具有多孔質(zhì)，高吸著性，以此為主要原料的黃金1號(hào)的絮凝力超過以往的同類產(chǎn)品，投入污水中，經(jīng)過攪拌急速地凝結(jié)，沉淀，很容易將清水和非水溶性污染物分離，具有良好的混凝效果。
在本發(fā)明提供的上述處理方法中，黃金1號(hào)的添加量可以根據(jù)油品的性質(zhì)和污水的含油濃度確定。以含油污水的體積計(jì)，黃金1號(hào)的添加量可以控制為1800mg/L以下，優(yōu)選為10-1500mg/L，更優(yōu)選為600-1200mg/L。
在本發(fā)明提供的上述處理方法中，當(dāng)含油污水的含油量較低，例如1-100mg/L時(shí)，黃金1號(hào)的添加量可以控制為600mg/L左右，能夠獲得更好的處理效果;當(dāng)含油量中等，例如100-200mg/L時(shí)，黃金1號(hào)的添加量可以控制為700mg/L左右，能夠獲得更好的處理效果;當(dāng)含油量相對(duì)較大時(shí)，例如200mg/L以上時(shí)，黃金1號(hào)的添加量可以控制為800mg/L以上，能夠獲得更好的處理效果，添加量為1200mg/L時(shí)的處理效果相對(duì)更好。
在本發(fā)明提供的上述處理方法中，以含油污水的體積計(jì)，磁粉的添加量為50-300mg/L，優(yōu)選為200mg/L。
在本發(fā)明提供的上述處理方法中，優(yōu)選地，所采用的磁粉的粒度為100-200目，密度為4.2-4.5g/cm3;更優(yōu)選地，磁粉的主要成分為Fe3O4粉。該磁粉具有良好的耐熱性、耐磨性、導(dǎo)熱性和化學(xué)穩(wěn)定性，不溶于酸堿，自然狀態(tài)下不呈現(xiàn)磁性。
本發(fā)明采用黃金1號(hào)、磁粉與含油污水充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆�，能夠與含油污水中的固體懸浮物、膠體和油等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生結(jié)實(shí)而粗大的絮體，由于有磁粉參加反應(yīng)，形成的絮團(tuán)更緊密、結(jié)實(shí)，更重，且能吸附更多的污染物，從而達(dá)到高速沉降的目的。通過采用黃金1號(hào)來(lái)進(jìn)行沉降，同時(shí)加入磁粉加速沉降，可以使沉降時(shí)間縮短至3分鐘，是現(xiàn)有方法的沉降時(shí)間的十分之一，大大提高了沉降速率。
在本發(fā)明提供的上述處理方法中，攪拌的目的是使含油污水與黃金1號(hào)、磁粉等充分進(jìn)行混合;如果一級(jí)攪拌之后得到的污水的SS含量和含油量不能夠達(dá)到20ppm以下，上述攪拌混合還可以采用兩級(jí)攪拌，加強(qiáng)絮凝效果，以獲得更好的攪拌效果。其中，第一級(jí)攪拌的攪拌速度可以控制為500-1500rpm，第二級(jí)攪拌的攪拌速度可以控制為500-1500rpm。而且，兩級(jí)攪拌的速度可以相同，也可以不同。當(dāng)采用兩級(jí)攪拌時(shí)，可以在第一攪拌過程中加入黃金1號(hào)，然后在第二級(jí)攪拌過程中加入磁粉。本發(fā)明所采用的黃金1號(hào)為固體粉末，在加入時(shí)，可以采用固態(tài)加藥機(jī)進(jìn)行添加。
在本發(fā)明提供的上述處理方法中，沉降的目的是使絮凝物能夠充分地沉降，以便與含油污水進(jìn)行脫離，可以通過檢測(cè)每一級(jí)出水的SS含量和含油量來(lái)判斷選用幾級(jí)沉降。當(dāng)一級(jí)沉降的效果不好，水質(zhì)無(wú)法達(dá)到要求(SS含量和含油量達(dá)到20ppm以下)時(shí)，優(yōu)選地，上述沉降可以包括兩級(jí)沉降，以獲得更好的沉降效果。其中，每一級(jí)沉降的時(shí)間可以控制為1-5分鐘，優(yōu)選為3分鐘左右。
在本發(fā)明提供的上述處理方法中，每一級(jí)沉降的溫度優(yōu)選為20-100℃，更優(yōu)選為50℃。
在本發(fā)明提供的上述處理方法中，還可以包括對(duì)磁粉進(jìn)行回收的步驟，以進(jìn)行回收利用，具體分離可以采用磁粉分離裝置進(jìn)行，可以按照以下步驟進(jìn)行：
對(duì)絮狀沉淀物進(jìn)行剪切，然后與磁鼓接觸，將磁粉從絮狀沉淀物中分離出來(lái)。
在磁粉的回收過程中，優(yōu)選地，所述剪切采用高速離心剪切的方式，剪切速率為1500-1800rpm。
另外，在完成含油污水的處理之后，所分離出來(lái)的泥、雜質(zhì)、油等可以進(jìn)入到現(xiàn)有的原油處理系統(tǒng);處理之后的含油污水最終進(jìn)入現(xiàn)有的生化處理系統(tǒng)進(jìn)行處理，進(jìn)一步降低其COD。
本發(fā)明所提供的含油污水的處理方法可以按照以下具體步驟進(jìn)行：
(1)含油污水首先進(jìn)行斜板隔油處理，去除水中的浮油與部分細(xì)分散油。
(2)將經(jīng)過斜板隔油處理的含油污水與黃金1號(hào)、磁粉混合，進(jìn)行充分?jǐn)嚢?攪拌可以在幾個(gè)攪拌池中進(jìn)行，可以分為多級(jí)攪拌;若一級(jí)攪拌效果不好，可進(jìn)行二級(jí)攪拌、三級(jí)攪拌等。
(3)經(jīng)過充分?jǐn)嚢韬蟮暮臀鬯M(jìn)行沉降處理，由于黃金1號(hào)以及磁粉的混凝作用，含油污水中會(huì)產(chǎn)生大量絮狀沉淀物，相較于其他污水處理工藝產(chǎn)生的沉淀物，這里所產(chǎn)生的沉淀物的絮體更緊密、結(jié)實(shí)，更重，這些沉淀物經(jīng)過1-5分鐘便可沉淀完畢。如果沉降的效果不理想，可以進(jìn)行二級(jí)沉降、三級(jí)沉降等。
(4)將絮狀沉淀物與含油污水分離，使其進(jìn)入磁粉分離裝置。通過高速離心剪切將絮狀沉淀物打碎，再經(jīng)過磁鼓的磁性吸引作用，將磁粉從絮體中分離出來(lái)，從而進(jìn)行回收利用。分離了磁粉之后剩下的沉淀物進(jìn)入現(xiàn)有的原油生產(chǎn)系統(tǒng)，進(jìn)行再處理。沉降分離得到的上清液即為經(jīng)過處理的含油污水，可以對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步的氣浮、過濾，這些處理均根據(jù)前一步的處理效果以及所需要達(dá)到的處理要求進(jìn)行選擇使用。經(jīng)過氣浮、過濾等處理后的含油污水可以進(jìn)入到現(xiàn)有的生化處理系統(tǒng)進(jìn)行再處理，或者排放、回注，從而完成對(duì)于含油污水的處理。
本發(fā)明還提供了一種含油污水的處理系統(tǒng)，其包括斜板隔油池、攪拌池、沉降池、氣浮池、過濾器，其中：
所述斜板隔油池設(shè)有用于輸入含油污水的入口，所述斜板隔油池的出口與所述攪拌池的入口連接;
所述攪拌池的出口與所述沉降池的入口連接;
所述沉降池的底部出口用于輸出絮狀沉淀物，所述沉降池的上部出口用于輸出上清液，其與所述氣浮池的入口連接;
所述氣浮池的出口與所述過濾器的入口連接;
所述過濾器的出口用于輸出經(jīng)過處理的含油污水。
根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施方案，優(yōu)選地，該處理系統(tǒng)還包括高速剪切裝置和磁粉分離器，所述高速剪切裝置的入口與所述沉降池的底部出口連接用于輸入絮狀沉淀物，所述高速剪切裝置的出口與所述磁粉分離器的入口連接，所述磁粉分離器設(shè)有輸出磁粉的出口和輸出沉淀物的出口。
在上述含油污水的處理系統(tǒng)中，斜板隔油池的作用是使含油污水在重力作用下，借助油水比重差，采用自然上浮法分離去除含油廢水中的浮油與部分細(xì)分散油。
攪拌池的主要作用是加入黃金1號(hào)、磁粉等，并對(duì)含油污水與黃金1號(hào)、磁粉進(jìn)行充分?jǐn)嚢杌旌�。攪拌池中采用的攪拌機(jī)優(yōu)選為潛水?dāng)嚢铏C(jī)，能夠加強(qiáng)攪拌功能，防止污泥、雜質(zhì)沉淀。攪拌池可以設(shè)有好幾個(gè)，分為多級(jí)攪拌。若一級(jí)攪拌效果不好，可進(jìn)行二級(jí)、三級(jí)攪拌等，以達(dá)到攪拌混合的最佳效果。優(yōu)選地，上述含油污水的處理系統(tǒng)包括兩到三個(gè)依次連接的攪拌池。
沉降池的主要作用是讓絮狀沉淀物進(jìn)行沉降。本發(fā)明是通過重力沉降法來(lái)進(jìn)行沉降。若一級(jí)沉降效果不理想，可進(jìn)行二級(jí)、三級(jí)沉降等。優(yōu)選地，上述含油污水的處理系統(tǒng)包括兩到三個(gè)依次連接的沉降池。
磁粉分離器包括高速剪切裝置和磁鼓。絮狀沉淀物從沉降池底部排放出來(lái)，首先進(jìn)入高速剪切裝置(例如高速剪切機(jī))，磁粉被包裹在絮狀沉淀物里面，通過高速離心剪切可以將絮狀沉淀物打碎，再通過磁粉分離器(其包含有一個(gè)磁鼓)的磁性吸引作用，將磁粉從絮體中分離出來(lái)，從而回收利用，回收率一般可達(dá)到90%以上。而且，上述磁粉分離器可以與現(xiàn)有的原油生產(chǎn)系統(tǒng)相連接，從而使分離了磁粉之后剩下的沉淀物進(jìn)入原油生產(chǎn)系統(tǒng)，進(jìn)行再處理。
氣浮池用于對(duì)分離了絮狀沉淀物的含油污水進(jìn)行氣浮處理，這一裝置可以根據(jù)沉降效果選擇性使用，通過進(jìn)行氣浮，可以使污水的含油量和SS含量降到10ppm以下。
過濾器用于對(duì)氣浮后的含油污水進(jìn)行進(jìn)一步的過濾處理，這一裝置可根據(jù)氣浮效果選擇性使用。
生化處理系統(tǒng)用于對(duì)經(jīng)過沉降、氣浮、過濾處理之后的含油污水進(jìn)行進(jìn)一步的處理以降低COD，或者進(jìn)行回注、排放等。該生化處理系統(tǒng)與過濾器相連接，可以是現(xiàn)有的生化處理系統(tǒng)。
不管進(jìn)水口處的含油污水中的固體懸浮物(SS)以及油的含量波動(dòng)性多大，從幾十到幾千ppm，以及進(jìn)口處進(jìn)水量波動(dòng)性大，通過添加黃金1號(hào)以及磁粉，攪拌混合沉降之后的處理效果可以使油以及固體懸浮物的含量均可降到20ppm以下，而再通過后續(xù)的氣浮，其含量均可降到10ppm以下，再經(jīng)過過濾，其含量均可降低到5ppm以下，沉降范圍比較廣，沉降結(jié)果良好。
本發(fā)明所提供的方法和系統(tǒng)適用于含油污水的處理，尤其是油田含油污水，能夠獲得良好的處理效果。
