申請日2014.01.13
公開(公告)日2014.05.07
IPC分類號(hào)C02F9/08
摘要
本發(fā)明提供了一種含油廢水的處理設(shè)備，包括反應(yīng)裝置、進(jìn)水泵、曝氣裝置、主陽極、主陰極、多孔粒子電極和電源;所述反應(yīng)裝置內(nèi)設(shè)有隔板，所述隔板將反應(yīng)裝置分為下腔體和上腔體，隔板中部為多孔承托板;所述下腔體底部與進(jìn)水泵連接、頂部設(shè)有一號(hào)排油口，下腔體中心設(shè)有豎直貫穿下腔體的濾芯;所述曝氣裝置包括依次連接的氣泵和曝氣板，所述曝氣板置于濾芯底部;所述主陽極、主陰極和多孔粒子電極均設(shè)置于上腔體內(nèi)，所述主陽極、主陰極與電源連接;所述上腔體頂部設(shè)有排氣口、上部設(shè)有二號(hào)排油口、下部設(shè)有排水口;所述一號(hào)排油口和二號(hào)排油口分別于回收油存儲(chǔ)裝置連接。該設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單緊湊、占地面積小、運(yùn)行管理方便，處理效果好、處理效率高。
權(quán)利要求書
1.一種含油廢水的處理設(shè)備，其特征在于：包括反應(yīng)裝置(1)、進(jìn)水泵(2)、曝氣裝 置(3)、主陽極(4)、主陰極(5)、多孔粒子電極(6)和電源(7);所述反應(yīng)裝置 (1)內(nèi)設(shè)有隔板(11)，所述隔板(11)將反應(yīng)裝置(1)分為下腔體(12)和上腔 體(13)，隔板(11)中部為多孔承托板(18);所述下腔體(12)底部與進(jìn)水泵(2) 連接、頂部設(shè)有一號(hào)排油口(15)，下腔體(12)中心設(shè)有豎直貫穿下腔體(12)的 濾芯(14);所述曝氣裝置(3)包括依次連接的氣泵(31)和曝氣板(32)，所述曝 氣板(32)置于濾芯(14)底部;所述主陽極(4)、主陰極(5)和多孔粒子電極(6) 均設(shè)置于上腔體(13)內(nèi)，所述主陽極(4)、主陰極(5)與電源(7)連接;所述 上腔體(13)頂部設(shè)有排氣口(10)、上部設(shè)有二號(hào)排油口(16)、下部設(shè)有排水口 (19);所述一號(hào)排油口(15)和二號(hào)排油口(16)分別于回收油存儲(chǔ)裝置(17)連 接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含油廢水的處理設(shè)備，其特征在于：所述反應(yīng)裝置(1) 為圓筒型、長方體或正方體;所述主陽極(4)、主陰極(5)平行設(shè)置成對電極，主 陽極主陽極(4)、主陰極(5)可石墨電極、不銹鋼電極或鈦電極。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含油廢水的處理設(shè)備，其特征在于：所述多孔粒子電極 (6)為吸附材料電極。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含油廢水的處理設(shè)備，其特征在于：所述濾芯(14)為 多孔濾芯。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含油廢水的處理設(shè)備，其特征在于：所述多孔承托板(18) 為孔徑0.1-2.0mm的不銹鋼網(wǎng)或鈦絲網(wǎng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含油廢水的處理設(shè)備，其特征在于：還包括加藥罐(25)， 所述加藥罐(25)設(shè)于進(jìn)水泵(2)和反應(yīng)裝置(1)之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含油廢水的處理設(shè)備，其特征在于：還包括進(jìn)水閥(21)、 排氣閥(33)、一號(hào)排油閥(22)、二號(hào)排油閥(23)、排水閥(24);所述進(jìn)水閥(21) 設(shè)于進(jìn)水泵(2)和反應(yīng)裝置(1)之間;所述一號(hào)排油閥(22)設(shè)于一號(hào)排油口(15) 和回收油存儲(chǔ)裝置(17)之間;所述二號(hào)排油閥(23)設(shè)于二號(hào)排油口(16)和回 收油存儲(chǔ)裝置(17)之間;所述排水閥(24)與排水口(19)連接;所述排氣閥(33) 設(shè)于氣泵(31)和曝氣板(32)之間;所述進(jìn)水閥(21)、排氣閥(33)、一號(hào)排油 閥(22)、二號(hào)排油閥(23)、排水閥(24)均為電磁閥。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含油廢水的處理設(shè)備，其特征在于：還包括一號(hào)油份監(jiān) 測儀(25)、二號(hào)油份監(jiān)測儀(26)、三號(hào)油份監(jiān)測儀(27)、細(xì)濾網(wǎng)(28)和自控單 元(8);所述一號(hào)油份監(jiān)測儀(25)設(shè)于下腔體(12)的頂部，所述二號(hào)油份監(jiān)測 儀(26)設(shè)于上腔體(13)的頂部，所述三號(hào)油份監(jiān)測儀(27)與出水口(19)連 接;所述自控單元(8)分別與電源(7)、一號(hào)油份監(jiān)測儀(25)、二號(hào)油份監(jiān)測儀 (26)、三號(hào)油份監(jiān)測儀(27)連接，所述細(xì)濾網(wǎng)(28)設(shè)于排水口(19)上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含油廢水的處理設(shè)備，其特征在于：曝氣裝置(3)通入 的氣體為空氣或臭氧化氣體;當(dāng)通入臭氧化氣體時(shí)，該設(shè)備還包括臭氧尾氣破壞器 (39)以及依次連接的氣體干燥器(34)、臭氧發(fā)生器(35)、臭氧濃度監(jiān)測儀(36)、 氣體流量計(jì)(37)、止回閥(38);所述止回閥(38)與曝氣板(32)連接，所述臭 氧尾氣破壞器(39)與排氣口(10)連接。
10.一種利用權(quán)利要求1至9任一項(xiàng)所述的一種含油廢水的處理設(shè)備進(jìn)行水處理的方法， 包括以下步驟：通過多孔介質(zhì)濾芯對含油水體進(jìn)行油水初步分離后，將含油廢水通 入反應(yīng)裝置內(nèi)，利用曝氣氣浮、電化學(xué)氣浮、吸附-電化學(xué)降解協(xié)同作用，在同一反 應(yīng)裝置內(nèi)同步完成二級(jí)氣浮分離、三級(jí)吸附-電化學(xué)降解去除廢水中的油污，在物理 分離、化學(xué)降解聯(lián)合作用下，對水體進(jìn)行深度處理，即得凈化水。
說明書
一種含油廢水處理方法及設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于水處理設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種含油廢水處理設(shè)備，還涉及利用該設(shè)備 進(jìn)行水處理的方法。
背景技術(shù)
隨著經(jīng)濟(jì)的增長和工業(yè)的快速發(fā)展，含油廢水污染已經(jīng)成為環(huán)境問題的焦點(diǎn)，引起 社會(huì)各界的高度重視。含油污水來源很多，均為油水分散體系，大致可分為浮油、分散 油、乳化油、溶解油四種。其危害主要表現(xiàn)在對生態(tài)系統(tǒng)、植物、土壤、水體的嚴(yán)重影 響。含油廢水排入自然水體，對水生態(tài)環(huán)境構(gòu)成重大威脅。含油廢水可浸入土壤孔隙間 形成油膜，產(chǎn)生堵塞作用，致使空氣、水分及肥料均不能滲入土中，破壞土層結(jié)構(gòu)，不 利于農(nóng)作物的生長，甚至使農(nóng)作物枯死。隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，各類防污染法規(guī)、 規(guī)范不斷修訂，大大提高了對含油廢水的處理及排放的要求，處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和處理效 果都面臨著新的挑戰(zhàn)。
目前對于含油污水處理方法，根據(jù)原理不同可分為物理法、物理化學(xué)法、化學(xué)氧化 法、電化學(xué)法和生物化學(xué)法等五大類。傳統(tǒng)的油水分離技術(shù)依靠重力作用和物理過濾， 僅對浮油和分散油有較好的處理效果，而對油粒較小的乳化油和溶解油的去除效果較 差，單獨(dú)采用此技術(shù)，處理出水水質(zhì)難以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。采用超濾膜過濾、反滲透及 MBR等膜處理系統(tǒng)雖然可以有效實(shí)現(xiàn)廢水中油、TOC和鹽分的去除，但是含油廢水的 乳化程度增大，易造成嚴(yán)重的膜污染，降低膜通量，需要不斷進(jìn)行膜的再生，且COD 和BOD去除效果不達(dá)標(biāo)，從而限制了其工業(yè)化應(yīng)用。生物化學(xué)法利用好氧微生物對水 中的有機(jī)物進(jìn)行氧化分解;由于好氧微生物對油的分解能力和水中溶解氧濃度的限制， 一般只用于較低濃度的含油污水處理。如何采取有效工藝，對含油廢水進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn) 污水達(dá)標(biāo)排放，對保護(hù)生態(tài)環(huán)境具有重要意義。因此，尋求建立一種可以在常溫常壓下 進(jìn)行，并且有高效性和廣譜性的處理工藝，設(shè)計(jì)出一體化的反應(yīng)裝置簡化工藝并縮小體 積是有效解決含油廢水處理難題及推動(dòng)該技術(shù)能夠?qū)嶋H應(yīng)用的關(guān)鍵。
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的：本發(fā)明的目的是提供了一種效率高、體積小、成本低的含油廢水處理設(shè) 備以及利用該設(shè)備進(jìn)行含油廢水處理的方法。
技術(shù)方案：本發(fā)明提供了一種含油廢水的處理設(shè)備，包括反應(yīng)裝置、進(jìn)水泵、曝氣 裝置、主陽極、主陰極、多孔粒子電極和電源;所述反應(yīng)裝置內(nèi)設(shè)有隔板，所述隔板將 反應(yīng)裝置分為下腔體和上腔體，隔板中部為多孔承托板;所述下腔體底部與進(jìn)水泵連接、 頂部設(shè)有一號(hào)排油口，下腔體中心設(shè)有豎直貫穿下腔體的濾芯;所述曝氣裝置包括依次 連接的氣泵和曝氣板，所述曝氣板置于濾芯底部;所述主陽極、主陰極和多孔粒子電極 均設(shè)置于上腔體內(nèi)，所述主陽極、主陰極與電源連接;所述上腔體頂部設(shè)有排氣口、上 部設(shè)有二號(hào)排油口、下部設(shè)有排水口;所述一號(hào)排油口和二號(hào)排油口分別于回收油存儲(chǔ) 裝置連接。
作為改進(jìn)，所述反應(yīng)裝置為圓筒型、長方體或正方體;所述主陽極、主陰極平行設(shè) 置成對電極，主陽極主陽極、主陰極可石墨電極、不銹鋼電極或鈦電極。
作為另一種改進(jìn)，所述多孔粒子電極為吸附材料電極，優(yōu)選氧化鋁、沸石或活性炭， 其粒徑為0.5-5.0mm，多孔粒子電極表面可摻雜金屬或金屬氧化物以提高性能。
作為另一種改進(jìn)，所述濾芯為多孔濾芯;其可對油份進(jìn)行聚合過濾分離，油份聚集 形成較大的油滴后上浮至下腔體的頂部通過一號(hào)排油口排出。
作為另一種改進(jìn)，所述多孔承托板為孔徑0.1-2.0mm的不銹鋼網(wǎng)或鈦絲網(wǎng);其具有 承托多孔粒子電極的作用，兼具布水與二次布?xì)獾淖饔�，使多相體系更均勻。
作為另一種改進(jìn)，還包括加藥罐，所述加藥罐設(shè)于進(jìn)水泵和反應(yīng)裝置之間;從而可 對進(jìn)入反應(yīng)裝置的含油廢水投加破乳劑，將油污水中的乳化油分解為油和水，以便下一 步處理。
作為另一種改進(jìn)，還包括進(jìn)水閥、排氣閥、一號(hào)排油閥、二號(hào)排油閥、排水閥;所 述進(jìn)水閥設(shè)于進(jìn)水泵和反應(yīng)裝置之間;所述一號(hào)排油閥設(shè)于一號(hào)排油口和回收油存儲(chǔ)裝 置之間;所述二號(hào)排油閥設(shè)于二號(hào)排油口和回收油存儲(chǔ)裝置之間;所述排水閥與排水口 連接;所述排氣閥設(shè)于氣泵和曝氣板之間;所述進(jìn)水閥、排氣閥、一號(hào)排油閥、二號(hào)排 油閥、排水閥均為電磁閥。
作為另一種改進(jìn)，還包括一號(hào)油份監(jiān)測儀、二號(hào)油份監(jiān)測儀、三號(hào)油份監(jiān)測儀、細(xì) 濾網(wǎng)和自控單元;所述一號(hào)油份監(jiān)測儀設(shè)于下腔體的頂部，所述二號(hào)油份監(jiān)測儀設(shè)于上 腔體的頂部，所述三號(hào)油份監(jiān)測儀與出水口連接;所述自控單元分別與電源、一號(hào)油份 監(jiān)測儀、二號(hào)油份監(jiān)測儀、三號(hào)油份監(jiān)測儀連接，所述細(xì)濾網(wǎng)設(shè)于排水口上，以防止多 孔粒子電極隨流體流失。所述自控單元可根據(jù)需要設(shè)置參數(shù)、信號(hào)采集、分析、模擬計(jì) 算、自動(dòng)調(diào)控、錯(cuò)誤報(bào)警、數(shù)據(jù)記錄等功能，這些功能的實(shí)現(xiàn)均為本領(lǐng)域常用的技術(shù)。 在一號(hào)油份監(jiān)測儀或二號(hào)油份監(jiān)測儀測定數(shù)據(jù)達(dá)到設(shè)定參數(shù)時(shí)，啟動(dòng)一號(hào)排油閥或二號(hào) 排油閥外排油份;并能根據(jù)三號(hào)油份監(jiān)測儀測定數(shù)據(jù)自動(dòng)調(diào)節(jié)電化學(xué)電源電流、臭氧投 加量、進(jìn)水量，若操作參數(shù)調(diào)整后仍未能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，此時(shí)可切斷其余設(shè)備電源，關(guān) 閉排水閥并報(bào)警。
作為另一種改進(jìn)，曝氣裝置通入的氣體為空氣或臭氧化氣體;當(dāng)通入臭氧化氣體時(shí)， 該設(shè)備還包括臭氧尾氣破壞器以及依次連接的氣體干燥器、臭氧發(fā)生器、臭氧濃度監(jiān)測 儀、氣體流量計(jì)、止回閥;所述止回閥與曝氣板連接，所述臭氧尾氣破壞器與排氣口連 接。
本發(fā)明還提供了一種利用上述含油廢水的處理設(shè)備進(jìn)行水處理的方法，包括以下步 驟：通過多孔介質(zhì)濾芯對含油水體進(jìn)行油水初步分離后，將含有廢水通入反應(yīng)裝置內(nèi)， 利用曝氣氣浮、電化學(xué)氣浮和吸附協(xié)同作用，在同反應(yīng)裝置內(nèi)同步完成二級(jí)氣浮分離、 三級(jí)吸附-電化學(xué)降解去除肺水腫的油污，在物理分離、化學(xué)降解聯(lián)合作用下，對水體 進(jìn)行深度處理，即得凈化水。
優(yōu)選地，還可在反應(yīng)裝置內(nèi)加入破乳劑破乳。
有益效果：本發(fā)明提供的含油廢水的處理設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單緊湊、占地面積小、使用方 便、成本低廉、運(yùn)行管理方便，利用油、水密度特性，通過一級(jí)聚結(jié)過濾、二級(jí)氣浮分 離、三級(jí)吸附-電化學(xué)降解去除作用有效處理水中的油份和其他污染物，實(shí)現(xiàn)較好的凈 化水質(zhì)的效果，處理效果好、處理效率高。
具體而言，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果：
一、利用油、水密度差異，通過一級(jí)物理聚結(jié)過濾、二級(jí)氣浮分離、三級(jí)吸附-電 化學(xué)降解去除作用，可顯著提高處理效果，實(shí)現(xiàn)單一工藝或一般工藝難以達(dá)到的降解效 果，亦可降低處理成本，對廢水凈化徹底，避免產(chǎn)生二次污染，環(huán)�？煽浚哂袕V闊的 市場前景。
二、利用特殊的反應(yīng)裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可在同一反應(yīng)區(qū)間同步實(shí)現(xiàn)氣浮分離、吸附- 電化學(xué)降解去除，使反應(yīng)器結(jié)構(gòu)緊湊，縮短處理時(shí)廢水水力停留時(shí)間，提高處理效果的 同時(shí)顯著縮小反應(yīng)器體積。
三、電化學(xué)反應(yīng)過程產(chǎn)生的微小氣泡可以提高氣浮效率，氣浮動(dòng)力使得電化學(xué)流場 得到循環(huán)，互補(bǔ)互促。
四、利用多孔粒子電極增大電化學(xué)反應(yīng)的電極有效面積，在體系內(nèi)通過吸附-脫附 降解提高處理效果。同時(shí)利用反應(yīng)器特殊結(jié)構(gòu)和氣浮過程產(chǎn)生的內(nèi)循環(huán)流場，多孔粒子 電極可在反應(yīng)裝置內(nèi)循環(huán)，得到充分流化和利用。
五、利用油份監(jiān)測儀、電磁閥和自控單元，可實(shí)現(xiàn)處理過程的全自動(dòng)、智能化控制。
本發(fā)明提供的含油廢水處理方法工藝簡單、處理效率高，能夠有效、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、 一體化的通過過濾、氣浮、吸附/電化學(xué)降解進(jìn)行水處理。該“一體化”即在同一反應(yīng)裝 置內(nèi)同步實(shí)現(xiàn)各工藝的作用，顯著提高處理效果并降低能耗，優(yōu)化反應(yīng)器結(jié)構(gòu)，縮小占 地面積。
