CN100500595C - 一种含油污水处理装置及处理工艺 - Google Patents
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Abstract
一种含油污水处理装置及处理工艺，属于污水处理技术领域，可用于石油开发集输过程中的污水处理，又可用于炼油厂石油化工厂原油的污水处理，也可用于化工污水处理。其特征为主要由电絮凝槽、电气浮槽、臭氧超声强化氧化器和反应罐组成。采用电絮凝、电气浮的办法除油和悬浮物、用臭氧超声强化氧化的方法降解有机物除COD，从而解决含油污水的处理问题，使处理后的含油污水稳定达标。该技术不仅操作稳定，而且不用化学药剂，占地面积小，自动化程度高，处理后的含油污水能稳定达标排放。
Description
技术领域：
本发明属于污水处理技术领域，主要涉及的是一种含油污水处理装置及处理工艺，可用于石油开发集输过程中的污水处理，又可用于炼油厂石油化工厂原油的污水处理，也可用于化工污水处理。
背景技术：
含油污水是一种量大而面广的污染源。据有关资料表明，世界上每年至少有500-1000万吨油类通过各种途径进入水体。含油污水的来源十分广泛，主要来自石油、石油化工、钢铁、焦化、煤气发生站、机械等工业企业，另外铁路运输业、纺织与轻工行业中都会产生含油污水。
含油污水中的油一般以三种状态存在于水中：(1)悬浮油：油品粒径较大，一般大于100μm，易于浮于水面而能撇除，它是废水中含油量的主要部分，一般占废水中含油量的65％～70％。重油就属于可浮油。可浮油常采用捞撇等手段在隔油池中去除。(2)分散油：以微小油滴悬浮于水中，不稳定，静置后往往变成浮油，其油粒径为10-100μm。(3)溶解油：它是小于乳化油粒径的油份，有时可以小到几纳米，多数为溶解的烃类物质油，在水中的溶解度甚小，一般约为5～15mg/L，多采用生化法去除。(4)乳化油：含油废水在输送过程中被叶轮机械切割，或压力突然降低或存在表面活性剂，油在水中呈乳化状态，形成乳化油，油品粒径小于15μm，体系较稳定，不易上浮于水面，一般采用浮选、过滤、絮凝等方法去除。乳化油含有界面活性剂和起同样作用的有机物，油分以微米数量级大小的粒子存在，分离难度颇大。
目前我国的石油化工行业含油污水处理工艺技术主要有四个典型流程如下：
(1)含油污水→隔油→浮选→过滤→生物处理→水体或灌溉。
(2)含油污水→浮选→浮选或过滤→生物处理→水体或灌溉。
(3)含油污水→隔油→浮选→浮选或过滤→水体或灌溉。
(4)含油污水→隔油→浮选→水体或灌溉。
这套处理流程工艺技术成熟、适应性强、稳定可靠，但其占地面积大、能耗和物耗费用高、投资费用高，采用电絮凝、电气浮和臭氧超声强化氧化的方法，从而解决含油污水的处理问题，使处理后的含油污水稳定达标。。
近年来，含油污水处理技术方面开发出一系列技术。中国专利CN1654350A公开了一种油田污水处理设备，包括顺序管路连接的电阻垢器、电絮凝器、电气浮器、果壳过滤器、石英过滤器和电杀菌器，在电气浮器的上部开口处设有刮油器。该操作简单，自动化程度高，经该设备处理的水回注到地层后不会对地层的生态环境造成破坏，同时可以对含油污水中的原油加以回收利用。但该装置难以实现直接达标排放。中国专利CN 2579880Y公开了一种油田废水处理装置，其结构为卧式圆形容器，内部分为预处理区和电气浮区，其中预处理区设置有档板、斜板和集油包，电气浮区设置有档板、电极板、集油包以及控制水位的出水槽(管)。该实用新型处理油田废水时，不需要投加多种药剂，大幅度降低处理成本，减化了现场实际操作要求，实现了电气浮除油和电解杀菌一体化。但其要实现达标排放装置会很庞大，电耗会很高。
发明内容
本发明的目的针对占地面积大、能耗和物耗费用高、投资费用高的问题，发明一种含油污水处理装置，采用电絮凝、电气浮和臭氧超声强化氧化的方法，解决含油污水的处理问题，使处理后的含油污水稳定达标。
一种含油污水处理装置，主要包括电絮凝槽1、电极板2、直流电源3、自动刮油器4、反冲洗装置5、排污阀6、电气浮槽7、电极板8、直流电源9、自动刮油器10、反冲洗装置11、排污阀12、污水泵13、气液混合器14、超声强化氧化器15、超声发生器16、臭氧发生器17、反应罐18、超声阻垢器19。电絮凝槽1内有相互平行的电极板，材料为铝或铁等活性金属，相邻电极板之间为正负极关系，间隔的电极板相互连接后分别与直流电源的正负极通过导线连接，由电机带动的自动刮油器4安装在电絮凝槽1上面，反冲洗装置5是利用高压水冲去电絮凝槽1内沉积物，安装在电絮凝槽1下部，排污阀安装在电絮凝槽1底部。电气浮槽7内有相互平行的电极板8，材料为具有纳米贵金属钌、钽等氧化物涂层的钛电极，相邻电极板之间为正负极关系，间隔的电极板相互连接后分别与直流电源的正负极通过导线连接，由电机带动的自动刮油器10安装在电气浮槽7上面，反冲洗装置11是利用高压水冲去电气浮槽7内沉积物，安装在电气浮槽7下部，排污阀安装在电气浮槽7底部，超声阻垢器19位于电气浮槽7侧面。污水泵13入口与电气浮槽7相连，出口与气液混合器14相连，液混合器14入出口分别与空压机和超声强化氧化器15相连接，超声强化氧化器15两端装有超声波释放头，超声强化氧化器15出口与反应罐18相连。
电絮凝槽1电极板为平行极板2有若干组，一般2-100组，为网状或板式电极；刮油器4的作用是及时刮去上浮的油类；反冲洗装置5可以进行不停工冲洗，冲去泥沙等沉积物；排污阀6的作用是排出反冲洗出来的沉积物；与电极板相连的直流电源3一般输出功率为1-500Kv，输出电压为5-500V。电气浮槽内电极8为不溶性纳米电极，其电流效率极高、阻垢性好，一般2-100组，为网状或板式电极，与电极8相连的直流电源9一般输出功率为1-500Kv，输出电压为5-500V，超声阻垢器19的作用是阻止电极结垢并促进新生态的氢和氧与有机物的反应。污水泵13的作用是加压，其一般出口压力为0.1-0.8兆帕。气液混合器14是使污水与与臭氧发生器产生的新生态臭氧混合，混合压差一般为0.01-0.1兆帕；超声强化氧化器15是利用超声的空化、聚能作用是臭氧与污水中的有机物充分反应，超声强化氧化器超声强度一般为0.5-5W/cm2。反应罐18是使臭氧与污水中的有机物充分反应并进行气液分离。
具体实施流程如下：含油污水进入电絮凝槽1，通过电解反应可使含油污水形成电活性絮凝剂，使污水中的悬浮物和油上浮，可滤性杂质下沉，用刮油器4及时刮去上浮的油类，用反冲洗装置5进行不停工冲洗，冲去泥沙等沉积物。经过电絮凝槽1处理过的含油污水进入电气浮槽7，通过电解反应使含油污水在阴极和阳极上分别析出氢气和氧气，这些氢气和氧气作为载体将粘附水中的原油絮体及悬浮固体进一步上浮，在超声阻垢器19作用下不会产生结垢问题，同时有利于新生态的氢和氧与有机物的反应，由于采用了不溶性纳米电极8，提高了电流效率。经过电气浮槽7处理的含油污水经污水泵13进入气液混合器14，与臭氧发生器产生的新生态臭氧混合，混合后进入超声强化氧化器15进行反应，最后进入反应罐18进一步氧化降解，合格后污水排放，气体回到电气浮槽7增强气浮作用。
本发明采用采用电絮凝、电气浮除油和悬浮物、用臭氧超声强化氧化的方法降解有机物除COD，从而解决含油污水的处理问题，具有操作稳定，自动化程度高，不加化学药剂，浮渣少，适应性强，使处理后的含油污水稳定达标。可用于石油开发集输过程中的污水处理，又可用于炼油厂石油化工厂原油的污水处理，也可用于化工污水处理。
附图说明
图1为含油污水处理装置结构图
具体实施方式
实施例1
该技术用于某炼油厂工业污水，其处理前水质为：油100mg/l，COD1211mg/l。处理量2吨/小时，采用如图1所示的装置，电絮凝槽电压500V，水力停留时间15分钟，电气浮槽电压500V，水力停留时间15分钟，超声阻垢器功率10瓦，泵出口压力0.3兆帕，臭氧流量10克/小时，气液混合器混合压差0.03兆帕，超声强化氧化器0.3W/cm2，反应罐停留时间10分钟，处理后水质状况为COD100mg/l，油5mg/l。
实施例2
某油田含油污水，处理前油510mg/l，COD2210mg/l，悬浮物130mg/l，采用如图1所示的装置，电絮凝槽1电压5V，电气浮槽电压5V，超声阻垢器功率10瓦，泵出口压力0.8兆帕，臭氧流量15克/小时，气液混合器混合压差0.08兆帕，超声强化氧化器5W/cm2，反应罐停留时间10分钟，处理后水质状况为COD100mg/l，油5mg/l。处理后水质状况为：油4.5mg/l，COD80mg/l，悬浮物18mg/l。
Claims (4)
1.一种含油污水处理装置，其特征是包括电絮凝槽(1)、第一电极板(2)、第一直流电源(3)、第一自动刮油器(4)、第一反冲洗装置(5)、第一排污阀(6)、电气浮槽(7)，第二电极板(8)，第二直流电源(9)、第二自动刮油器(10)、第二反冲洗装置(11)、第二排污阀(12)、污水泵(13)、气液混合器(14)、超声强化氧化器(15)、超声发生器(16)、臭氧发生器(17)、反应罐(18)；电絮凝槽(1)内安有第一电极板(2)，相邻电极板之间为正负极关系，间隔的电极板正负极相互连接后分别与第一直流电源(3)的正负极通过导线连接；由电机带动的第一自动刮油器(4)安装在电絮凝槽(1)上面，第一反冲洗装置(5)是利用高压水冲去电絮凝槽(1)内沉积物，安装在电絮凝槽(1)下部；第一排污阀安装在电絮凝槽(1)底部；电气浮槽(7)内有相互平行的第二电极板(8)，间隔的电极板相互连接后分别与第二直流电源的正负极通过导线连接；由电机带动的第二自动刮油器(10)安装在电气浮槽(7)上面；第二反冲洗装置(11)是利用高压水冲去电气浮槽(7)内沉积物，安装在电气浮槽(7)下部；第二排污阀安装在电气浮槽(7)底部；污水泵(13)入口与电气浮槽(7)相连，出口与气液混合器(14)相连；气液混合器(14)入出口分别与空压机和超声强化氧化器(15)相连接；超声强化氧化器(15)出口与反应罐(18)相连。
2.根据权利要求1所述的一种含油污水处理装置，其特征是第一电极板(2)是平行极板，有2-100组，电极板为网状或板式的铝、铁电极。
3.根据权利要求1所述的一种含油污水处理装置，其特征是电气浮槽(7)内第二电极板(8)为网状或板式不溶性纳米电极，材料为具有纳米贵金属钌、钽氧化物涂层的钛电极，相邻电极板之间为正负极关系，数量为2-100组，电气浮槽(7)侧面设有超声阻垢器(19)。
4.一种利用权利要求1所述含油污水处理装置处理含油污水工艺，其特征是与第一电极板相连的第一直流电源(3)输出功率为1-500Kw，输出电压为5-500V；与第二电极板相连的第二直流电源(9)输出功率为1-500Kw，输出电压为5-500V；污水泵出口压力为0.1-0.8兆帕；气液混合器混合压差为0.01-0.1兆帕；超声强化氧化器超声强度为0.2-5W/cm2。
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