CN102351356B - 一种含稠油污水的净化方法及含稠油污水净化装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种含稠油污水的净化方法及含稠油污水净化装置，可用于原油生产中含稠油污水的高效净化处理，解决了现有技术中含稠油污水处理成本高和操作繁琐的缺点。对含油浓度为100～400ppm的范围含稠油污水，可快速净化至5～30ppm以下，净化效果显著。
Description
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，特别涉及一种含稠油污水的净化方法及含稠油污水净化装置。
背景技术
在原油分类中，把沥青质和胶质的含量高且粘度大的原油叫做高稠原油，简称稠油。我国开采的原油，大多均是稠油。在稠油的开采和生产过程中，不可避免的会产生含稠油污水，含稠油污水由于稠油自身的特性而难以去除，使含稠油污水的净化较为困难。
近年来，纳米材料由于具有特有的小尺寸效应、表面特性和多种优异的物理、化学性能，使其具有广泛的潜在应用前景。纳米TiO2（二氧化钛）颗粒具有良好的表面活性和优秀的光催化性能，可用于光催化降解有机物质。在紫外光的照射下，纳米TiO2颗粒产生光生电子－空穴对，并在颗粒表面产生氧化性很强的OH（羟基）自由基，这种OH自由基能打断有机物分子链，将有机物降解水和二氧化碳。同时，纳米TiO2颗粒具有很大的表面积，又具有亲油性，能吸附油分子，因此具有很高的净化效率。
根据文献调研，目前含稠油污水的净化方法成本高、操作繁琐，且目前未见采用纳米TiO2颗粒降解净化含稠油污水的报道。为了可持续发展，保护环境和水资源的需要，开发成本低廉、效果显著的含稠油污水净化方法十分必要，且实用价值显著。
发明内容
本发明提出一种含稠油污水的净化方法及含稠油污水净化装置，可用于原油生产中含稠油污水的高效净化处理，解决了现有技术中含稠油污水处理成本高和操作繁琐的缺点。
技术方案如下：
一种含稠油污水的净化方法，包括：
选取含油浓度为100～400ppm的含稠油污水，去除所述含稠油污水的表面浮油，将所述含稠油污水置入容器中；
将纳米TiO2颗粒或含纳米TiO2颗粒的水溶液加入到所述含稠油污水中，所述纳米TiO2颗粒在所述含稠油污水中的浓度为0.008～0.5g/L；搅动所述含稠油污水，使所述纳米TiO2颗粒均匀分布在所述含稠油污水中；
将所述容器放置在净化装置中，所述净化装置包括：光源外置动态净化装置或光源内置动态净化装置；
所述光源外置动态净化装置包括：3盏8W紫外灯和125W高压汞灯，以及潜水泵和石英管；所述潜水泵放置在容器内的底部；所述潜水泵出水口处与管道相连接，管道的另一端串联连接有四个所述石英管，所述石英管的另一端也连接有所述管道，并将所述管道出口放置在所述容器的内部；所述3盏8W紫外灯和所述125W高压汞灯放置在所述石英管的外侧100～200mm处；
所述光源内置动态净化装置包括：容器、潜水泵、第一污水净化管组、第二污水净化管组和连接管；所述第一污水净化管组包括：第一多口管、第一紫光灯、第一石英管；所述第二污水净化管组包括：第二多口管、第二紫光灯、第二石英管；所述第一多口管的底部设置有第一底部支管，所述第一多口管的侧部设置有第一侧部支管，所述第二多口管的底部设置有第二底部支管，第二多口管的侧部设置有第二侧部支管；所述第一侧部支管和所述第二侧部支管之间通过所述连接管与第一三通开关相连接；所述潜水泵放置在所述容器内的底部，所述潜水泵和所述第一底部支管通过所述连接管相连接；所述第二底部支管连接所述连接管的一端，所述连接管的另一端放置在所述容器的内部；在所述第二底部支管到所述容器之间，还设置有第二三通开关和第三三通开关，所述第二三通开关与所述第一三通开关相连接；所述第一石英管放置在所述第一多口管的内部，所述第一紫光灯放置在所述第一石英管的内部，所述第二石英管放置在所述第二多口管的内部，所述第二紫光灯放置在所述第二石英管的内部；所述第一紫光灯和所述第二紫光灯的功率均是30W，在所述第一多口管与所述第一石英管之间和在所述第二多口管与所述第二石英管设置有密封件；
运行所述净化装置，5～80分钟后完成对所述含稠油污水的降解净化处理。
进一步，所述纳米TiO2颗粒包括：P25纳米TiO2颗粒和纳米TiO2/SiO2/Fe3O4核—壳磁性复合颗粒。
进一步：所述纳米TiO2/SiO2/Fe3O4核—壳磁性复合颗粒的平均粒径为15～30nm。
进一步：所述净化装置包括小型空气泵，启动所述小型空气泵，使所述含稠油污水微动。
进一步：所述净化装置包括潜水泵，启动所述潜水泵，使所述含稠油污水在石英管或污水净化管组及连接管中流动。
一种含稠油污水净化装置，其特征在于，所述净化装置包括：光源外置动态净化装置或光源内置动态净化装置；
所述光源外置动态净化装置包括：3盏8W紫外灯和125W高压汞灯，以及潜水泵和石英管；所述潜水泵放置在容器内的底部；所述潜水泵出水口处与管道相连接，管道的另一端串联连接有四个所述石英管，所述石英管的另一端也连接有所述管道，并将所述管道出口放置在所述容器的内部；所述3盏8W紫外灯和所述125W高压汞灯放置在所述石英管的外侧100～200mm处；
所述光源内置动态净化装置包括：容器、潜水泵、第一污水净化管组、第二污水净化管组和连接管；所述第一污水净化管组包括：第一多口管、第一紫光灯、第一石英管；所述第二污水净化管组包括：第二多口管、第二紫光灯、第二石英管；所述第一多口管的底部设置有第一底部支管，所述第一多口管的侧部设置有第一侧部支管，所述第二多口管的底部设置有第二底部支管，第二多口管的侧部设置有第二侧部支管；所述第一侧部支管和所述第二侧部支管之间通过所述连接管与第一三通开关相连接；所述潜水泵放置在所述容器内的底部，所述潜水泵和所述第一底部支管通过所述连接管相连接；所述第二底部支管连接所述连接管的一端，所述连接管的另一端放置在所述容器的内部；在所述第二底部支管到所述容器之间，还设置有第二三通开关和第三三通开关，所述第二三通开关与所述第一三通开关相连接；所述第一石英管放置在所述第一多口管的内部，所述第一紫光灯放置在所述第一石英管的内部，所述第二石英管放置在所述第二多口管的内部，所述第二紫光灯放置在所述第二石英管的内部；所述第一紫光灯和所述第二紫光灯的功率均是30W，在所述第一多口管与所述第一石英管之间和在所述第二多口管与所述第二石英管设置有密封件。
技术效果如下：
1、本发明的含稠油污水净化方法对含油浓度为100～400ppm的范围含稠油污水，可快速降解净化至5～30ppm以下，净化效果显著。
2、本发明的含稠油污水净化方法可用于静态、流动态含稠油污水净化处理，所用含稠油污水净化装置成本低廉，适合大面积推广。
3、本发明的含稠油污水的净化方法可在5-80分钟之内就可以完成含稠油污水的降解净化处理。
4、本发明的纳米TiO2/SiO2/Fe3O4核—壳磁性复合颗粒可回收和重复使用，在多次使用后，经清洗和200℃以上焙烧后可以恢复降解净化活性，进一步节省了成本。
5、本发明的含稠油污水的净化方法操作步骤简单，适合工业化大规模推广。
附图说明
图1是本发明中光源外置静态净化装置的剖面结构示意图；
图2是本发明中优选实施例1的含油浓度随时间变化的折线图；
图3是本发明中优选实施例2的含油浓度随时间变化的折线图；
图4是本发明中优选实施例3的含油浓度随时间变化的折线图；
图5是本发明中优选实施例4的含油浓度随时间变化的折线图；
图6是本发明中光源内置静态净化装置的剖面结构示意图；
图7是本发明中优选实施例5的含油浓度随时间变化的折线图；
图8是本发明中优选实施例6的含油浓度随时间变化的折线图；
图9是本发明中优选实施例7的含油浓度随时间变化的折线图；
图10是本发明中光源外置动态净化装置的剖面结构示意图；
图11是本发明中优选实施例8、优选实施例9和优选实施例10的含油浓度随时间变化的折线图；
图12是本发明中光源内置动态净化装置的剖面结构示意图；
图13是本发明中光源内置动态净化装置的第一多口管的结构示意图；
图14是本发明中光源内置动态净化装置的第二多口管的结构示意图；
图15是本发明中优选实施例11的含油浓度随时间变化的折线图；
图16是本发明中优选实施例12的含油浓度随时间变化的折线图；
图17是本发明中优选实施例13的含油浓度随时间变化的折线图；
图18是本发明中优选实施例14的含油浓度随时间变化的折线图；
图19是本发明中优选实施例15的含油浓度随时间变化的折线图；
图20是本发明中优选实施例16的含油浓度随时间变化的折线图；
图21是本发明中优选实施例17的含油浓度随时间变化的折线图；
图22是本发明中优选实施例18的含油浓度随时间变化的折线图。
具体实施方式
一种含稠油污水的净化方法，包括：
首先，选取含油浓度为100～400ppm的含稠油污水，去除含稠油污水的表面浮油，将含稠油污水置入容器中。
其次，将纳米TiO2颗粒或含纳米TiO2颗粒的水溶液加入到含稠油污水中，纳米TiO2颗粒在含稠油污水中的浓度为0.008～0.5g/L；搅动含稠油污水，使纳米TiO2颗粒均匀分布在所述含稠油污水中。纳米TiO2颗粒包括：P25纳米TiO2颗粒和纳米TiO2/SiO2（二氧化硅）/Fe3O4（四氧化三铁）核—壳磁性复合颗粒。TiO2/SiO2/Fe3O4为自制的核—壳磁性复合颗粒，其特征为以Fe3O4为核心、SiO2为过渡层、TiO2为外包覆层。
再次，将所述容器放置在净化装置中。净化装置包括：光源外置静态净化装置、光源内置静态净化装置、光源外置动态净化装置或光源内置动态净化装置。
最后，运行所述净化装置，5～80分钟后完成对含稠油污水的降解净化处理。
下面参考附图和优选实施例，对本发明的技术方案做详细描述。
优选实施例1
步骤1：选取含油浓度为106.5ppm的含稠油污水，去除含稠油污水的表面浮油，将含稠油污水置入石英玻璃容器中。
步骤2：将P25纳米TiO2颗粒或含P25纳米TiO2颗粒的水溶液加入到含稠油污水中，P25纳米TiO2颗粒在含稠油污水中的浓度为0.5g/L。搅动含稠油污水，使P25纳米TiO2颗粒均匀分布在含稠油污水中。
步骤3：将石英玻璃容器放置在光源外置静态净化装置中。
如图1所示，是本发明中光源外置静态净化装置的剖面结构示意图。静态净化装置包括：3盏8W紫外灯11、125W高压汞灯12和小型空气泵13；3盏8W紫外11灯放置在石英玻璃容器10上方约250mm处，125W高压汞灯12放置在石英玻璃容器10侧面约100mm处，小型空气泵13出气口处连接排气管的一端，排气管的另一端放置在石英玻璃容器10的底部。
步骤4：运行光源外置静态净化装置，5～40分钟后完成对含稠油污水的降解净化处理。
启动小型空气泵13，利用小型空气泵13产生的气泡使含稠油污水微动，使P25纳米TiO2颗粒更加均匀的分布在含稠油污水中。同时点亮3盏8W紫外灯11和125W高压汞灯12。
如图2所示，是本发明中优选实施例1的含油浓度随时间变化的折线图。在5、10、20和40分钟时取出含稠油污水的水样，采用紫外光分光光度仪测试含稠油污水的水样中的含油浓度。横坐标为处理时间，单位为min；纵坐标为含油浓度，单位为ppm。在5分钟时，含稠油污水的含油浓度为0.0ppm；在10分钟时，含稠油污水的含油浓度略有波动为1.3ppm；在20分钟时，含稠油污水的含油浓度为0.0ppm；在40分钟时，含稠油污水的含油浓度为0.0ppm。含稠油污水被快速净化。
优选实施例2
步骤1：选取含油浓度为114.2ppm的含稠油污水，去除含稠油污水的表面浮油，将含稠油污水置入石英玻璃容器中。
步骤2：将P25纳米TiO2颗粒或含P25纳米TiO2颗粒的水溶液加入到含稠油污水中，P25纳米TiO2颗粒在含稠油污水中的浓度为0.333g/L。搅动含稠油污水，使P25纳米TiO2颗粒均匀分布在含稠油污水中。
步骤3：将石英玻璃容器放置在光源外置静态净化装置中。
如图1所示，是本发明中光源外置静态净化装置的剖面结构示意图。光源外置静态净化装置包括：3盏8W紫外灯11、125W高压汞灯12和小型空气泵13；3盏8W紫外11灯放置在石英玻璃容器10上方约250mm处，125W高压汞灯12放置在石英玻璃容器10侧面约100mm处，小型空气泵13出气口处连接排气管的一端，排气管的另一端放置在石英玻璃容器10的底部。
步骤4：运行光源外置静态净化装置，5～40分钟后完成对含稠油污水的降解净化处理。
启动小型空气泵13，利用小型空气泵13产生的气泡使含稠油污水微动，使P25纳米TiO2颗粒更加均匀的分布在含稠油污水中。同时点亮3盏8W紫外灯11和125W高压汞灯12。
如图3所示，是本发明中优选实施例2的含油浓度随时间变化的折线图。在5、10、20和40分钟时取出含稠油污水的水样，采用紫外光分光光度仪测试含稠油污水的水样中的含油浓度。横坐标为处理时间，单位为min；纵坐标为含油浓度，单位为ppm。在5分钟时，含稠油污水的含油浓度为1.799ppm；在10分钟时，含稠油污水的含油浓度为0.0ppm；在20分钟时，含稠油污水的含油浓度为0.0ppm；在40分钟时，含稠油污水的含油浓度为0.0ppm。含稠油污水被快速净化。
优选实施例3
步骤1：选取含油浓度为129.6ppm的含稠油污水，去除含稠油污水的表面浮油，将含稠油污水置入石英玻璃容器中。
步骤2：将P25纳米TiO2颗粒或含P25纳米TiO2颗粒的水溶液加入到含稠油污水中，P25纳米TiO2颗粒在含稠油污水中的浓度为0.083g/L。搅动含稠油污水，使P25纳米TiO2颗粒均匀分布在含稠油污水中。
步骤3：将石英玻璃容器放置在光源外置静态净化装置中。
如图1所示，是本发明中光源外置静态净化装置的剖面结构示意图。光源外置静态净化装置包括：3盏8W紫外灯11、125W高压汞灯12和小型空气泵13；3盏8W紫外11灯放置在石英玻璃容器10上方约250mm处，125W高压汞灯12放置在石英玻璃容器10侧面约100mm处，小型空气泵13出气口处连接排气管的一端，排气管的另一端放置在石英玻璃容器10的底部。
步骤4：运行光源外置静态净化装置，5～40分钟后完成对含稠油污水的降解净化处理。
启动小型空气泵13，利用小型空气泵13产生的气泡使含稠油污水微动，使P25纳米TiO2颗粒更加均匀的分布在含稠油污水中。同时点亮3盏8W紫外灯11和125W高压汞灯12。
如图4所示，是本发明中优选实施例3的含油浓度随时间变化的折线图。在5、10、20和40分钟时取出含稠油污水的水样，采用紫外光分光光度仪测试含稠油污水的水样中的含油浓度。横坐标为处理时间，单位为min；纵坐标为含油浓度，单位为ppm。在5分钟时，含稠油污水的含油浓度为62.0ppm；在10分钟时，含稠油污水的含油浓度为44.3ppm；在20分钟时，含稠油污水的含油浓度为25.8ppm；在40分钟时，含稠油污水的含油浓度为7.7ppm。
优选实施例4
步骤1：选取含油浓度为200.3ppm的含稠油污水，去除含稠油污水的表面浮油，将含稠油污水置入石英玻璃容器中。
步骤2：将P25纳米TiO2颗粒或含P25纳米TiO2颗粒的水溶液加入到含稠油污水中，P25纳米TiO2颗粒在含稠油污水中的浓度为0.083g/L。搅动含稠油污水，使P25纳米TiO2颗粒均匀分布在含稠油污水中。
步骤3：将石英玻璃容器放置在光源外置静态净化装置中。
如图1所示，是本发明中光源外置静态净化装置的剖面结构示意图。光源外置静态净化装置包括：3盏8W紫外灯11、125W高压汞灯12和小型空气泵13；3盏8W紫外11灯放置在石英玻璃容器10上方约250mm处，125W高压汞灯12放置在石英玻璃容器10侧面约100mm处，小型空气泵13出气口处连接排气管的一端，排气管的另一端放置在石英玻璃容器10的底部。
步骤4：运行光源外置静态净化装置，5～80分钟后完成对含稠油污水的降解净化处理。
启动小型空气泵13，利用小型空气泵13产生的气泡使含稠油污水微动，使P25纳米TiO2颗粒更加均匀的分布在含稠油污水中。同时点亮3盏8W紫外灯11和125W高压汞灯12。
如图5所示，是本发明中优选实施例4的含油浓度随时间变化的折线图。在5、10、20、40和80分钟时取出含稠油污水的水样，采用紫外光分光光度仪测试含稠油污水的水样中的含油浓度。横坐标为处理时间，单位为min；纵坐标为含油浓度，单位为ppm。在5分钟时，含稠油污水的含油浓度为158.3ppm；在10分钟时，含稠油污水的含油浓度为104.3ppm；在20分钟时，含稠油污水的含油浓度为49.8ppm；在40分钟时，含稠油污水的含油浓度为33.2ppm；在80分钟时，含稠油污水的含油浓度为19.9ppm。
优选实施例5
步骤1：选取含油浓度为197.0ppm的含稠油污水，去除含稠油污水的表面浮油，将含稠油污水置入容器中。
步骤2：将P25纳米TiO2颗粒或含P25纳米TiO2颗粒的水溶液加入到含稠油污水中，P25纳米TiO2颗粒在含稠油污水中的浓度为0.09g/L。搅动含稠油污水，使P25纳米TiO2颗粒均匀分布在含稠油污水中。
步骤3：将容器放置在光源内置静态净化装置中。
如图6所示，是本发明中光源内置静态净化装置的剖面结构示意图。光源内置静态净化装置包括：石英管61、24W紫光灯62和小型空气泵13；石英管61放置在容器60的内部，在石英管61和容器60之间设置有密封件63；24W紫光灯62放置在石英管61的内部，小型空气泵13出气口处连接排气管的一端，排气管的另一端放置在容器60的底部。
步骤4：运行光源内置静态净化装置，5～40分钟后完成对含稠油污水的降解净化处理。
启动小型空气泵13，利用小型空气泵13产生的气泡使含稠油污水微动，使P25纳米TiO2颗粒更加均匀的分布在含稠油污水中。同时点亮24W紫光灯62。
如图7所示，是本发明中优选实施例5的含油浓度随时间变化的折线图。在5、10、20、30和40分钟时取出含稠油污水的水样，采用紫外光分光光度仪测试含稠油污水的水样中的含油浓度。横坐标为处理时间，单位为min；纵坐标为含油浓度，单位为ppm。在5分钟时，含稠油污水的含油浓度为26.0ppm；在10分钟时，含稠油污水的含油浓度为14.0ppm；在20分钟时，含稠油污水的含油浓度为8.0ppm；在30分钟时，含稠油污水的含油浓度为6.0ppm；在40分钟时，含稠油污水的含油浓度为7.0ppm。
优选实施例6
步骤1：选取含油浓度为156ppm的含稠油污水，去除含稠油污水的表面浮油，将含稠油污水置入容器中。
步骤2：将P25纳米TiO2颗粒或含P25纳米TiO2颗粒的水溶液加入到含稠油污水中，P25纳米TiO2颗粒在含稠油污水中的浓度为0.054g/L。搅动含稠油污水，使P25纳米TiO2颗粒均匀分布在含稠油污水中。
步骤3：将容器放置在光源内置静态净化装置中。
如图6所示，是本发明中光源内置静态净化装置的剖面结构示意图。光源内置静态净化装置包括：石英管61、24W紫光灯62和小型空气泵13；石英管61放置在容器60的内部，在石英管61和容器60之间设置有密封件63；24W紫光灯62放置在石英管61的内部，小型空气泵13出气口处连接排气管的一端，排气管的另一端放置在容器60的底部。
步骤4：运行光源内置静态净化装置，5～40分钟后完成对含稠油污水的降解净化处理。
启动小型空气泵13，利用小型空气泵13产生的气泡使含稠油污水微动，使P25纳米TiO2颗粒更加均匀的分布在含稠油污水中。同时点亮24W紫光灯62。
如图8所示，是本发明中优选实施例6的含油浓度随时间变化的折线图。在5、10、20、30和40分钟时取出含稠油污水的水样，采用紫外光分光光度仪测试含稠油污水的水样中的含油浓度。横坐标为处理时间，单位为min；纵坐标为含油浓度，单位为ppm。在5分钟时，含稠油污水的含油浓度为16ppm；在10分钟时，含稠油污水的含油浓度为5ppm；在20分钟时，含稠油污水的含油浓度为3ppm；在30分钟时，含稠油污水的含油浓度为3ppm；在40分钟时，含稠油污水的含油浓度为2ppm。
优选实施例7
步骤1：选取含油浓度为155ppm的含稠油污水，去除含稠油污水的表面浮油，将含稠油污水置入容器中。
步骤2：将P25纳米TiO2颗粒或含P25纳米TiO2颗粒的水溶液加入到含稠油污水中，P25纳米TiO2颗粒在含稠油污水中的浓度为0.022g/L。搅动含稠油污水，使P25纳米TiO2颗粒均匀分布在含稠油污水中。
步骤3：将容器放置在光源内置静态净化装置中。
如图6所示，是本发明中光源内置静态净化装置的剖面结构示意图。光源内置静态净化装置包括：石英管61、24W紫光灯62和小型空气泵13；石英管61放置在容器60的内部，在石英管61和容器60之间设置有密封件63；24W紫光灯62放置在石英管61的内部，小型空气泵13出气口处连接排气管的一端，排气管的另一端放置在容器60的底部。
步骤4：运行光源内置静态净化装置，5～40分钟后完成对含稠油污水的降解净化处理。
启动小型空气泵13，利用小型空气泵13产生的气泡使含稠油污水微动，使P25纳米TiO2颗粒更加均匀的分布在含稠油污水中。同时点亮24W紫光灯62。
如图9所示，是本发明中优选实施例7的含油浓度随时间变化的折线图。在5、10、20、30和40分钟时取出含稠油污水的水样，采用紫外光分光光度仪测试含稠油污水的水样中的含油浓度。横坐标为处理时间，单位为min；纵坐标为含油浓度，单位为ppm。在5分钟时，含稠油污水的含油浓度为24ppm；在10分钟时，含稠油污水的含油浓度为11ppm；在20分钟时，含稠油污水的含油浓度为6ppm；在30分钟时，含稠油污水的含油浓度为6ppm；在40分钟时，含稠油污水的含油浓度为5ppm。
优选实施例8
步骤1：选取含油浓度为144ppm的含稠油污水，去除含稠油污水的表面浮油，将含稠油污水置入容器中。
步骤2：将P25纳米TiO2颗粒或含P25纳米TiO2颗粒的水溶液加入到含稠油污水中，P25纳米TiO2颗粒在含稠油污水中的浓度为0.09g/L。搅动含稠油污水，使P25纳米TiO2颗粒均匀分布在含稠油污水中。
步骤3：将容器放置在光源外置动态净化装置中。
如图10所示，是本发明中光源外置动态净化装置的剖面结构示意图。光源外置动态净化装置包括：3盏8W紫外灯11、125W高压汞灯12、潜水泵101和石英管102；潜水泵101放置在容器60内的底部；潜水泵101出水口处与管道相连接，管道的另一端串联连接有四个石英管102，石英管102的另一端也连接有管道，并将该管道出口放置在容器60的内部；3盏8W紫外灯11和125W高压汞灯12放置在石英管102的外侧100～200mm处。
步骤4：运行光源外置动态净化装置，5～40分钟后完成对含稠油污水的降解净化处理。
启动潜水泵101，使含稠油污水沿石英管102循环流动，同时点亮3盏8W紫外灯11和125W高压汞灯12。
如图11所示，是本发明中优选实施例8、优选实施例9和优选实施例10的含油浓度随时间变化的折线图。其中a折线是优选实施例8的含油浓度随时间变化的折线图。在5、10、20、30和40分钟时取出含稠油污水的水样，采用紫外光分光光度仪测试含稠油污水的水样中的含油浓度。横坐标为处理时间，单位为min；纵坐标为含油浓度，单位为ppm。在5分钟时，含稠油污水的含油浓度为27.5ppm；在10分钟时，含稠油污水的含油浓度为13.3ppm；在20分钟时，含稠油污水的含油浓度为6.9ppm；在30分钟时，含稠油污水的含油浓度为5.9ppm；在40分钟时，含稠油污水的含油浓度为5.8ppm。
优选实施例9
步骤1：选取含油浓度为197.0ppm的含稠油污水，去除含稠油污水的表面浮油，将含稠油污水置入容器中。
步骤2：将P25纳米TiO2颗粒或含P25纳米TiO2颗粒的水溶液加入到含稠油污水中，P25纳米TiO2颗粒在含稠油污水中的浓度为0.09g/L。搅动含稠油污水，使P25纳米TiO2颗粒均匀分布在含稠油污水中。
步骤3：将容器放置在光源外置动态净化装置中。
如图10所示，是本发明中光源外置动态净化装置的剖面结构示意图。光源外置动态净化装置包括：3盏8W紫外灯11、125W高压汞灯12、潜水泵101和石英管102；潜水泵101放置在容器60内的底部；潜水泵101出水口处与管道相连接，管道的另一端串联连接有四个石英管102，石英管102的另一端也连接有管道，并将该管道出口放置在容器60的内部；3盏8W紫外灯11和125W高压汞灯12放置在石英管102的外侧100～200mm处。
步骤4：运行光源外置动态净化装置，5～40分钟后完成对含稠油污水的降解净化处理。
启动潜水泵101，使含稠油污水沿石英管102循环流动，同时点亮3盏8W紫外灯11和125W高压汞灯12。
如图11所示，是本发明中优选实施例8、优选实施例9和优选实施例10的含油浓度随时间变化的折线图。其中b折线是优选实施例9的含油浓度随时间变化的折线图。在5、10、20、30和40分钟时取出含稠油污水的水样，采用紫外光分光光度仪测试含稠油污水的水样中的含油浓度。横坐标为处理时间，单位为min；纵坐标为含油浓度，单位为ppm。在5分钟时，含稠油污水的含油浓度为26.6ppm；在10分钟时，含稠油污水的含油浓度为14.6ppm；在20分钟时，含稠油污水的含油浓度为8.3ppm；在30分钟时，含稠油污水的含油浓度为6.0ppm；在40分钟时，含稠油污水的含油浓度为7.4ppm。
优选实施例10
步骤1：选取含油浓度为386.1ppm的含稠油污水，去除含稠油污水的表面浮油，将含稠油污水置入容器中。
步骤2：将P25纳米TiO2颗粒或含P25纳米TiO2颗粒的水溶液加入到含稠油污水中，P25纳米TiO2颗粒在含稠油污水中的浓度为0.09g/L。搅动含稠油污水，使P25纳米TiO2颗粒均匀分布在含稠油污水中。
步骤3：将容器放置在光源外置动态净化装置中。
如图10所示，是本发明中光源外置动态净化装置的剖面结构示意图。光源外置动态净化装置包括：3盏8W紫外灯11、125W高压汞灯12、潜水泵101和石英管102；潜水泵101放置在容器60内的底部；潜水泵101出水口处与管道相连接，管道的另一端串联连接有四个石英管102，石英管102的另一端也连接有管道，并将该管道出口放置在容器60的内部；3盏8W紫外灯11和125W高压汞灯12放置在石英管102的外侧100～200mm处。
步骤4：运行光源外置动态净化装置，5～40分钟后完成对含稠油污水的降解净化处理。
启动潜水泵101，使含稠油污水沿石英管102循环流动，同时点亮3盏8W紫外灯11和125W高压汞灯12。
如图11所示，是本发明中优选实施例8、优选实施例9和优选实施例10的含油浓度随时间变化的折线图。其中c折线是优选实施例10的含油浓度随时间变化的折线图。在5、10、20、30和40分钟时取出含稠油污水的水样，采用紫外光分光光度仪测试含稠油污水的水样中的含油浓度。横坐标为处理时间，单位为min；纵坐标为含油浓度，单位为ppm。在5分钟时，含稠油污水的含油浓度为54.3ppm；在10分钟时，含稠油污水的含油浓度为26.8ppm；在20分钟时，含稠油污水的含油浓度为15.3ppm；在30分钟时，含稠油污水的含油浓度为13.0ppm；在40分钟时，含稠油污水的含油浓度为11.6ppm。
优选实施例11
步骤1：选取含油浓度为146ppm的含稠油污水，去除含稠油污水的表面浮油，将含稠油污水置入容器中。
步骤2：将P25纳米TiO2颗粒或含P25纳米TiO2颗粒的水溶液加入到含稠油污水中，P25纳米TiO2颗粒在含稠油污水中的浓度为0.02g/L。搅动含稠油污水，使P25纳米TiO2颗粒均匀分布在含稠油污水中。
步骤3：将容器放置在光源内置动态净化装置中。
如图12至图14所示，光源内置动态净化装置包括：容器60、潜水泵101、第一污水净化管组、第二污水净化管组（根据需要可连接第三污水净化管组）和连接管121。第一污水净化管组包括：第一多口管122、第一紫光灯124和第一石英管123；第一多口管122的底部设置有第一底部支管131，第一多口管122的侧部设置有第一侧部支管132。第二污水净化管组包括：第二多口管125、第二紫光灯127和第二石英管126；第二多口管125的底部设置有第二底部支管141，第二多口管125的侧部设置有第二侧部支管142。第一多口管122的第一侧部支管132和第二多口管125的第二侧部支管142之间通过连接管121与第一三通开关128相连接；潜水泵101放置在容器60内的底部，潜水泵101和第一底部支管131通过连接管121相连接；第二底部支管141连接连接管121的一端，连接管121的另一端放置在容器60的内部；在第二底部支管141到容器60之间，还设置有第二三通开关129和第三三通开关130，第二三通开关129与第一三通开关128相连接，第三三通开关130为预留接第三污水净化管组用。第一石英管123放置在第一多口管道122的内部，第一紫光灯124放置在第一石英管123的内部，第二石英管126放置在第二多口管道125的内部，第二紫光灯127放置在第二石英管126的内部。第一紫光灯124和第二紫光灯127的功率均是30W（可根据需要更换紫外灯的功率）。在第一多口管122与第一石英管123之间设置有密封件63，在第二多口管125与第二石英管126之间设置有密封件63，以防止溶液渗出。
步骤4：运行光源内置动态净化装置第一污水净化管组，即将第一三通开关128导向与第二三通开关129连通，第二三通开关129导向连接管121的容器60内的出口。运行光源内置动态净化装置的第一污水净化管组，5～40分钟后完成对含稠油污水的降解净化处理。
启动潜水泵101，使含稠油污水从容器60沿连接管道121经第一污水净化管组、第一三通开关128、第二三通开关129和连接管121出口流回容器60，进行循环流动，同时点亮第一紫光灯124。
如图15所示，是本发明中优选实施例11的含油浓度随时间变化的折线图。在5、10、20、30和40分钟时取出含稠油污水的水样，采用紫外光分光光度仪测试含稠油污水的水样中的含油浓度。横坐标为处理时间，单位为min；纵坐标为含油浓度，单位为ppm。在5分钟时，含稠油污水的含油浓度为42ppm；在10分钟时，含稠油污水的含油浓度为20ppm；在20分钟时，含稠油污水的含油浓度为9ppm；在30分钟时，含稠油污水的含油浓度为7ppm；在40分钟时，含稠油污水的含油浓度为3ppm。可见当含油污水为流动态时，再光源内置的条件下，采用纳米TiO2颗粒可快速净化含油污水。
优选实施例12
步骤1：选取含油浓度为93ppm的含稠油污水，去除含稠油污水的表面浮油，将含稠油污水置入容器中。
步骤2：将P25纳米TiO2颗粒或含P25纳米TiO2颗粒的水溶液加入到含稠油污水中，P25纳米TiO2颗粒在含稠油污水中的浓度为0.02g/L。搅动含稠油污水，使P25纳米TiO2颗粒均匀分布在含稠油污水中。
步骤3：将容器放置在光源内置动态净化装置中。
如图12至图14所示，光源内置动态净化装置包括：容器60、潜水泵101、第一污水净化管组、第二污水净化管组（根据需要可连接第三污水净化管组）和连接管121。第一污水净化管组包括：第一多口管122、第一紫光灯124和第一石英管123；第一多口管122的底部设置有第一底部支管131，第一多口管122的侧部设置有第一侧部支管132。第二污水净化管组包括：第二多口管125、第二紫光灯127和第二石英管126；第二多口管125的底部设置有第二底部支管141，第二多口管125的侧部设置有第二侧部支管142。第一多口管122的第一侧部支管132和第二多口管125的第二侧部支管142之间通过连接管121与第一三通开关128相连接；潜水泵101放置在容器60内的底部，潜水泵101和第一底部支管131通过连接管121相连接；第二底部支管141连接连接管121的一端，连接管121的另一端放置在容器60的内部；在第二底部支管141到容器60之间，还设置有第二三通开关129和第三三通开关130，第二三通开关129与第一三通开关128相连接，第三三通开关130为预留接第三污水净化管组用。第一石英管123放置在第一多口管道122的内部，第一紫光灯124放置在第一石英管123的内部，第二石英管126放置在第二多口管道125的内部，第二紫光灯127放置在第二石英管126的内部。第一紫光灯124和第二紫光灯127的功率均是30W（可根据需要更换紫外灯的功率）。在第一污水净化管组、第二污水净化管组顶部有密封件63，以防止水溶液渗出。
步骤4：运行光源内置动态净化装置第一污水净化管组，即将第一三通开关128导向与第二三通开关129连通，第二三通开关129导向连接管121的容器60内的出口。运行光源内置动态净化装置的第一污水净化管组，5～40分钟后完成对含稠油污水的降解净化处理。
启动潜水泵101，使含稠油污水从容器60沿连接管道121经第一污水净化管组、第一三通开关128、第二三通开关129和连接管121出口流回容器60，进行循环流动，同时点亮第一紫光灯124。
如图16所示，是本发明中优选实施例12的含油浓度随时间变化的折线图。在5、10、20、30和40分钟时取出含稠油污水的水样，采用紫外光分光光度仪测试含稠油污水的水样中的含油浓度。横坐标为处理时间，单位为min；纵坐标为含油浓度，单位为ppm。在5分钟时，含稠油污水的含油浓度为37ppm；在10分钟时，含稠油污水的含油浓度为16ppm；在20分钟时，含稠油污水的含油浓度为4ppm；在30分钟时，含稠油污水的含油浓度为1ppm；在40分钟时，含稠油污水的含油浓度为2ppm。
优选实施例13
步骤1：选取含油浓度为177ppm的含稠油污水，去除含稠油污水的表面浮油，将含稠油污水置入容器中。
步骤2：将P25纳米TiO2颗粒或含P25纳米TiO2颗粒的水溶液加入到含稠油污水中，P25纳米TiO2颗粒在含稠油污水中的浓度为0.02g/L。搅动含稠油污水，使P25纳米TiO2颗粒均匀分布在含稠油污水中。
步骤3：将容器放置在光源内置动态净化装置中。
如图12至图14所示，光源内置动态净化装置包括：容器60、潜水泵101、第一污水净化管组、第二污水净化管组（根据需要可连接第三污水净化管组）和连接管121。第一污水净化管组包括：第一多口管122、第一紫光灯124和第一石英管123；第一多口管122的底部设置有第一底部支管131，第一多口管122的侧部设置有第一侧部支管132。第二污水净化管组包括：第二多口管125、第二紫光灯127和第二石英管126；第二多口管125的底部设置有第二底部支管141，第二多口管125的侧部设置有第二侧部支管142。第一多口管122的第一侧部支管132和第二多口管125的第二侧部支管142之间通过连接管121与第一三通开关128相连接；潜水泵101放置在容器60内的底部，潜水泵101和第一底部支管131通过连接管121相连接；第二底部支管141连接连接管121的一端，连接管121的另一端放置在容器60的内部；在第二底部支管141到容器60之间，还设置有第二三通开关129和第三三通开关130，第二三通开关129与第一三通开关128相连接，第三三通开关130为预留接第三污水净化管组用。第一石英管123放置在第一多口管道122的内部，第一紫光灯124放置在第一石英管123的内部，第二石英管126放置在第二多口管道125的内部，第二紫光灯127放置在第二石英管126的内部。第一紫光灯124和第二紫光灯127的功率均是30W（可根据需要更换紫外灯的功率）。在第一污水净化管组、第二污水净化管组顶部有密封件63，以防止水溶液渗出。
步骤4：运行光源内置动态净化装置第一污水净化管组，即将第一三通开关128导向与第二三通开关129连通，第二三通开关129导向连接管121的容器60内的出口。运行光源内置动态净化装置的第一污水净化管组，5～40分钟后完成对含稠油污水的降解净化处理。
启动潜水泵101，使含稠油污水从容器60沿连接管道121经第一污水净化管组、第一三通开关128、第二三通开关129和连接管121出口流回容器60，进行循环流动，同时点亮第一紫光灯124。
如图17所示，是本发明中优选实施例13的含油浓度随时间变化的折线图。在5、10、20、30和40分钟时取出含稠油污水的水样，采用紫外光分光光度仪测试含稠油污水的水样中的含油浓度。横坐标为处理时间，单位为min；纵坐标为含油浓度，单位为ppm。在5分钟时，含稠油污水的含油浓度为36ppm；在10分钟时，含稠油污水的含油浓度为24ppm；在20分钟时，含稠油污水的含油浓度为7ppm；在30分钟时，含稠油污水的含油浓度为5ppm；在40分钟时，含稠油污水的含油浓度为5ppm。
优选实施例14
步骤1：选取含油浓度为191ppm的含稠油污水，去除含稠油污水的表面浮油，将含稠油污水置入容器中。
步骤2：将P25纳米TiO2颗粒或含P25纳米TiO2颗粒的水溶液加入到含稠油污水中，P25纳米TiO2颗粒在含稠油污水中的浓度为0.02g/L。搅动含稠油污水，使P25纳米TiO2颗粒均匀分布在含稠油污水中。
步骤3：将容器放置在光源内置动态净化装置中。
如图12至图14所示，光源内置动态净化装置包括：容器60、潜水泵101、第一污水净化管组、第二污水净化管组（根据需要可连接第三污水净化管组）和连接管121。第一污水净化管组包括：第一多口管122、第一紫光灯124和第一石英管123；第一多口管122的底部设置有第一底部支管131，第一多口管122的侧部设置有第一侧部支管132。第二污水净化管组包括：第二多口管125、第二紫光灯127和第二石英管126；第二多口管125的底部设置有第二底部支管141，第二多口管125的侧部设置有第二侧部支管142。第一多口管122的第一侧部支管132和第二多口管125的第二侧部支管142之间通过连接管121与第一三通开关128相连接；潜水泵101放置在容器60内的底部，潜水泵101和第一底部支管131通过连接管121相连接；第二底部支管141连接连接管121的一端，连接管121的另一端放置在容器60的内部；在第二底部支管141到容器60之间，还设置有第二三通开关129和第三三通开关130，第二三通开关129与第一三通开关128相连接，第三三通开关130为预留接第三污水净化管组用。第一石英管123放置在第一多口管道122的内部，第一紫光灯124放置在第一石英管123的内部，第二石英管126放置在第二多口管道125的内部，第二紫光灯127放置在第二石英管126的内部。第一紫光灯124和第二紫光灯127的功率均是30W（可根据需要更换紫外灯的功率）。在第一污水净化管组、第二污水净化管组顶部有密封件63，以防止水溶液渗出。
步骤4：运行光源内置动态净化装置第一污水净化管组，即将第一三通开关128导向与第二三通开关129连通，第二三通开关129导向连接管121的容器60内的出口。运行光源内置动态净化装置的第一污水净化管组，5～40分钟后完成对含稠油污水的降解净化处理。
启动潜水泵101，使含稠油污水从容器60沿连接管道121经第一污水净化管组、第一三通开关128、第二三通开关129和连接管121出口流回容器60，进行循环流动，同时点亮第一紫光灯124。
如图18所示，是本发明中优选实施例14的含油浓度随时间变化的折线图。在5、10、20、30和40分钟时取出含稠油污水的水样，采用紫外光分光光度仪测试含稠油污水的水样中的含油浓度。横坐标为处理时间，单位为min；纵坐标为含油浓度，单位为ppm。在5分钟时，含稠油污水的含油浓度为52ppm；在10分钟时，含稠油污水的含油浓度为26ppm；在20分钟时，含稠油污水的含油浓度为11ppm；在30分钟时，含稠油污水的含油浓度为15ppm；在40分钟时，含稠油污水的含油浓度为13ppm。
优选实施例15
步骤1：选取含油浓度为126.4ppm的含稠油污水，去除含稠油污水的表面浮油，将含稠油污水置入容器中。
步骤2：将P25纳米TiO2颗粒或含P25纳米TiO2颗粒的水溶液加入到含稠油污水中，P25纳米TiO2颗粒在含稠油污水中的浓度为0.008g/L。搅动含稠油污水，使P25纳米TiO2颗粒均匀分布在含稠油污水中。
步骤3：将容器放置在光源内置动态净化装置中。
如图12至图14所示，光源内置动态净化装置包括：容器60、潜水泵101、第一污水净化管组、第二污水净化管组（根据需要可连接第三污水净化管组）和连接管121。第一污水净化管组包括：第一多口管122、第一紫光灯124和第一石英管123；第一多口管122的底部设置有第一底部支管131，第一多口管122的侧部设置有第一侧部支管132。第二污水净化管组包括：第二多口管125、第二紫光灯127和第二石英管126；第二多口管125的底部设置有第二底部支管141，第二多口管125的侧部设置有第二侧部支管142。第一多口管122的第一侧部支管132和第二多口管125的第二侧部支管142之间通过连接管121与第一三通开关128相连接；潜水泵101放置在容器60内的底部，潜水泵101和第一底部支管131通过连接管121相连接；第二底部支管141连接连接管121的一端，连接管121的另一端放置在容器60的内部；在第二底部支管141到容器60之间，还设置有第二三通开关129和第三三通开关130，第二三通开关129与第一三通开关128相连接，第三三通开关130为预留接第三污水净化管组用。第一石英管123放置在第一多口管道122的内部，第一紫光灯124放置在第一石英管123的内部，第二石英管126放置在第二多口管道125的内部，第二紫光灯127放置在第二石英管126的内部。第一紫光灯124和第二紫光灯127的功率均是30W（可根据需要更换紫外灯的功率）。在第一污水净化管组、第二污水净化管组顶部有密封件63，以防止水溶液渗出。
步骤4：运行光源内置动态净化装置第一污水净化管组，即将第一三通开关128导向与第二三通开关129连通，第二三通开关129导向连接管121的容器60内的出口。运行光源内置动态净化装置的第一污水净化管组，5～40分钟后完成对含稠油污水的降解净化处理。
启动潜水泵101，使含稠油污水从容器60沿连接管道121经第一污水净化管组、第一三通开关128、第二三通开关129和连接管121出口流回容器60，进行循环流动，同时点亮第一紫光灯124。
如图19所示，是本发明中优选实施例15的含油浓度随时间变化的折线图。在5、10、20、30和40分钟时取出含稠油污水的水样，采用紫外光分光光度仪测试含稠油污水的水样中的含油浓度。横坐标为处理时间，单位为min；纵坐标为含油浓度，单位为ppm。在5分钟时，含稠油污水的含油浓度为58.5ppm；在10分钟时，含稠油污水的含油浓度为40.6ppm；在23分钟时，含稠油污水的含油浓度为16.2ppm；在30分钟时，含稠油污水的含油浓度为15.6ppm；在40分钟时，含稠油污水的含油浓度为15.3ppm。
优选实施例16
步骤1：选取含油浓度为100ppm的含稠油污水，去除含稠油污水的表面浮油，将含稠油污水置入容器中。
步骤2：将平均粒径约为15～30nm的纳米TiO2/SiO2/Fe3O4核—壳磁性复合颗粒或含纳米TiO2/SiO2/Fe3O4核—壳磁性复合颗粒的水溶液加入到含稠油污水中，纳米TiO2/SiO2/Fe3O4核—壳磁性复合颗粒在含稠油污水中的浓度为0.03g/L。搅动含稠油污水，使纳米TiO2/SiO2/Fe3O4核—壳磁性复合颗粒均匀分布在含稠油污水中。
步骤3：将容器放置在光源内置动态净化装置中。
如图12至图14所示，光源内置动态净化装置包括：容器60、潜水泵101、第一污水净化管组、第二污水净化管组（根据需要可连接第三污水净化管组）和连接管121。第一污水净化管组包括：第一多口管122、第一紫光灯124和第一石英管123；第一多口管122的底部设置有第一底部支管131，第一多口管122的侧部设置有第一侧部支管132。第二污水净化管组包括：第二多口管125、第二紫光灯127和第二石英管126；第二多口管125的底部设置有第二底部支管141，第二多口管125的侧部设置有第二侧部支管142。第一多口管122的第一侧部支管132和第二多口管125的第二侧部支管142之间通过连接管121与第一三通开关128相连接；潜水泵101放置在容器60内的底部，潜水泵101和第一底部支管131通过连接管121相连接；第二底部支管141连接连接管121的一端，连接管121的另一端放置在容器60的内部；在第二底部支管141到容器60之间，还设置有第二三通开关129和第三三通开关130，第二三通开关129与第一三通开关128相连接，第三三通开关130为预留接第三污水净化管组用。第一石英管123放置在第一多口管道122的内部，第一紫光灯124放置在第一石英管123的内部，第二石英管126放置在第二多口管道125的内部，第二紫光灯127放置在第二石英管126的内部。第一紫光灯124和第二紫光灯127的功率均是30W（可根据需要更换紫外灯的功率）。在第一污水净化管组、第二污水净化管组顶部有密封件63，以防止水溶液渗出。
步骤4：运行光源内置动态净化装置第一污水净化管组，即将第一三通开关128导向与第二三通开关129连通，第二三通开关129导向连接管121的容器60内的出口。运行光源内置动态净化装置的第一污水净化管组，5～40分钟后完成对含稠油污水的降解净化处理。
启动潜水泵101，使含稠油污水从容器60沿连接管道121经第一污水净化管组、第一三通开关128、第二三通开关129和连接管121出口流回容器60，进行循环流动，同时点亮第一紫光灯124。
如图20所示，是本发明中优选实施例16的含油浓度随时间变化的折线图。在5、10、20、40和60分钟时取出含稠油污水的水样，采用紫外光分光光度仪测试含稠油污水的水样中的含油浓度。横坐标为处理时间，单位为min；纵坐标为含油浓度，单位为ppm。在5分钟时，含稠油污水的含油浓度为40ppm；在10分钟时，含稠油污水的含油浓度为21ppm；在20分钟时，含稠油污水的含油浓度为18ppm；在40分钟时，含稠油污水的含油浓度为11ppm；在60分钟时，含稠油污水的含油浓度为8ppm。
在降解净化完成后，可以采用外加磁场回收纳米TiO2/SiO2/Fe3O4核—壳磁性复合颗粒。并且其纳米TiO2/SiO2/Fe3O4核—壳磁性复合颗粒可以重复使用3次后仍具有较好的含稠油污水降解净化效果。纳米TiO2/SiO2/Fe3O4核—壳磁性复合颗粒在多次使用后，经清洗或经过200℃以上温度焙烧后可以恢复降解净化活性。
优选实施例17
步骤1：选取含油浓度为178ppm的含稠油污水，去除含稠油污水的表面浮油，将含稠油污水置入容器中。
步骤2：将平均粒径约为15～30nm的纳米TiO2/SiO2/Fe3O4核—壳磁性复合颗粒或含纳米TiO2/SiO2/Fe3O4核—壳磁性复合颗粒的水溶液加入到含稠油污水中，纳米TiO2/SiO2/Fe3O4核—壳磁性复合颗粒在含稠油污水中的浓度为0.03g/L。搅动含稠油污水，使纳米TiO2/SiO2/Fe3O4核—壳磁性复合颗粒均匀分布在含稠油污水中。
步骤3：将容器放置在光源内置动态净化装置中。
如图12至图14所示，光源内置动态净化装置包括：容器60、潜水泵101、第一污水净化管组、第二污水净化管组（根据需要可连接第三污水净化管组）和连接管121。第一污水净化管组包括：第一多口管122、第一紫光灯124和第一石英管123；第一多口管122的底部设置有第一底部支管131，第一多口管122的侧部设置有第一侧部支管132。第二污水净化管组包括：第二多口管125、第二紫光灯127和第二石英管126；第二多口管125的底部设置有第二底部支管141，第二多口管125的侧部设置有第二侧部支管142。第一多口管122的第一侧部支管132和第二多口管125的第二侧部支管142之间通过连接管121与第一三通开关128相连接；潜水泵101放置在容器60内的底部，潜水泵101和第一底部支管131通过连接管121相连接；第二底部支管141连接连接管121的一端，连接管121的另一端放置在容器60的内部；在第二底部支管141到容器60之间，还设置有第二三通开关129和第三三通开关130，第二三通开关129与第一三通开关128相连接，第三三通开关130为预留接第三污水净化管组用。第一石英管123放置在第一多口管道122的内部，第一紫光灯124放置在第一石英管123的内部，第二石英管126放置在第二多口管道125的内部，第二紫光灯127放置在第二石英管126的内部。第一紫光灯124和第二紫光灯127的功率均是30W（可根据需要更换紫外灯的功率）。在第一污水净化管组、第二污水净化管组顶部有密封件63，以防止水溶液渗出。
步骤4：运行光源内置动态净化装置第一污水净化管组，即将第一三通开关128导向与第二三通开关129连通，第二三通开关129导向连接管121的容器60内的出口。运行光源内置动态净化装置的第一污水净化管组，5～40分钟后完成对含稠油污水的降解净化处理。
启动潜水泵101，使含稠油污水从容器60沿连接管道121经第一污水净化管组、第一三通开关128、第二三通开关129和连接管121出口流回容器60，进行循环流动，同时点亮第一紫光灯124。
如图21所示，是本发明中优选实施例17的含油浓度随时间变化的折线图。在5、10、20、40和60分钟时取出含稠油污水的水样，采用紫外光分光光度仪测试含稠油污水的水样中的含油浓度。横坐标为处理时间，单位为min；纵坐标为含油浓度，单位为ppm。在5分钟时，含稠油污水的含油浓度为43ppm；在10分钟时，含稠油污水的含油浓度为27ppm；在20分钟时，含稠油污水的含油浓度为17ppm；在40分钟时，含稠油污水的含油浓度为14ppm；在60分钟时，含稠油污水的含油浓度为13ppm。
在降解净化完成后，可以采用外加磁场回收纳米TiO2/SiO2/Fe3O4核—壳磁性复合颗粒。并且其纳米TiO2/SiO2/Fe3O4核—壳磁性复合颗粒可以重复使用3次后仍具有较好的含稠油污水降解净化效果。纳米TiO2/SiO2/Fe3O4核—壳磁性复合颗粒在多次使用后，经清洗或经过200度焙烧后可以恢复降解净化活性。
优选实施例18
步骤1：选取含油浓度为340ppm的含稠油污水，去除含稠油污水的表面浮油，将含稠油污水置入容器中。
步骤2：将平均粒径约为15～30nm的纳米TiO2/SiO2/Fe3O4核—壳磁性复合颗粒或含纳米TiO2/SiO2/Fe3O4核—壳磁性复合颗粒的水溶液加入到含稠油污水中，纳米TiO2/SiO2/Fe3O4核—壳磁性复合颗粒在含稠油污水中的浓度为0.03g/L。搅动含稠油污水，使纳米TiO2/SiO2/Fe3O4核—壳磁性复合颗粒均匀分布在含稠油污水中。
步骤3：将容器放置在光源内置动态净化装置中。
如图12至图14所示，光源内置动态净化装置包括：容器60、潜水泵101、第一污水净化管组、第二污水净化管组（根据需要可连接第三污水净化管组）和连接管121。第一污水净化管组包括：第一多口管122、第一紫光灯124和第一石英管123；第一多口管122的底部设置有第一底部支管131，第一多口管122的侧部设置有第一侧部支管132。第二污水净化管组包括：第二多口管125、第二紫光灯127和第二石英管126；第二多口管125的底部设置有第二底部支管141，第二多口管125的侧部设置有第二侧部支管142。第一多口管122的第一侧部支管132和第二多口管125的第二侧部支管142之间通过连接管121与第一三通开关128相连接；潜水泵101放置在容器60内的底部，潜水泵101和第一底部支管131通过连接管121相连接；第二底部支管141连接连接管121的一端，连接管121的另一端放置在容器60的内部；在第二底部支管141到容器60之间，还设置有第二三通开关129和第三三通开关130，第二三通开关129与第一三通开关128相连接，第三三通开关130为预留接第三污水净化管组用。第一石英管123放置在第一多口管道122的内部，第一紫光灯124放置在第一石英管123的内部，第二石英管126放置在第二多口管道125的内部，第二紫光灯127放置在第二石英管126的内部。第一紫光灯124和第二紫光灯127的功率均是30W（可根据需要更换紫外灯的功率）。在第一污水净化管组、第二污水净化管组顶部有密封件63，以防止水溶液渗出。
步骤4：运行光源内置动态净化装置第一污水净化管组，即将第一三通开关128导向与第二三通开关129连通，第二三通开关129导向连接管121的容器60内的出口。运行光源内置动态净化装置的第一污水净化管组，5～40分钟后完成对含稠油污水的降解净化处理。
启动潜水泵101，使含稠油污水从容器60沿连接管道121经第一污水净化管组、第一三通开关128、第二三通开关129和连接管121出口流回容器60，进行循环流动，同时点亮第一紫光灯124。
如图22所示，是本发明中优选实施例18的含油浓度随时间变化的折线图。在5、10、20、40和60分钟时取出含稠油污水的水样，采用紫外光分光光度仪测试含稠油污水的水样中的含油浓度。横坐标为处理时间，单位为min；纵坐标为含油浓度，单位为ppm。在5分钟时，含稠油污水的含油浓度为37ppm；在10分钟时，含稠油污水的含油浓度为22ppm；在20分钟时，含稠油污水的含油浓度为21ppm；在40分钟时，含稠油污水的含油浓度为15ppm；在60分钟时，含稠油污水的含油浓度为10ppm。
在降解净化完成后，可以采用外加磁场回收纳米TiO2/SiO2/Fe3O4核—壳磁性复合颗粒。并且其纳米TiO2/SiO2/Fe3O4核—壳磁性复合颗粒可以重复使用3次后仍具有较好的含稠油污水降解净化效果。纳米TiO2/SiO2/Fe3O4核—壳磁性复合颗粒在多次使用后，经清洗或经过200℃以上温度焙烧后可以恢复降解净化活性。
本发明中含稠油污水为渤海湾原油通过搅拌机研磨搅拌制得，针对其它产地的原油，纳米TiO2颗粒添加的数量可能略有不同，但是含稠油污水的降解净化方法的总体技术方案是一样的。
Claims (6)
1.一种含稠油污水的净化方法，包括：
选取含油浓度为100～400ppm的含稠油污水，去除所述含稠油污水的表面浮油，将所述含稠油污水置入容器中；
将纳米TiO2颗粒或含纳米TiO2颗粒的水溶液加入到所述含稠油污水中，所述纳米TiO2颗粒在所述含稠油污水中的浓度为0.008～0.5g/L；搅动所述含稠油污水，使所述纳米TiO2颗粒均匀分布在所述含稠油污水中；
将所述容器放置在净化装置中，所述净化装置包括：光源外置动态净化装置或光源内置动态净化装置；
所述光源外置动态净化装置包括：3盏8W紫外灯和125W高压汞灯，以及潜水泵和石英管；所述潜水泵放置在容器内的底部；所述潜水泵出水口处与管道相连接，管道的另一端串联连接有四个所述石英管，所述石英管的另一端也连接有所述管道，并将所述管道出口放置在所述容器的内部；所述3盏8W紫外灯和所述125W高压汞灯放置在所述石英管的外侧100～200mm处；
所述光源内置动态净化装置包括：容器、潜水泵、第一污水净化管组、第二污水净化管组和连接管；所述第一污水净化管组包括：第一多口管、第一紫光灯、第一石英管；所述第二污水净化管组包括：第二多口管、第二紫光灯、第二石英管；所述第一多口管的底部设置有第一底部支管，所述第一多口管的侧部设置有第一侧部支管，所述第二多口管的底部设置有第二底部支管，第二多口管的侧部设置有第二侧部支管；所述第一侧部支管和所述第二侧部支管之间通过所述连接管与第一三通开关相连接；所述潜水泵放置在所述容器内的底部，所述潜水泵和所述第一底部支管通过所述连接管相连接；所述第二底部支管连接所述连接管的一端，所述连接管的另一端放置在所述容器的内部；在所述第二底部支管到所述容器之间，还设置有第二三通开关和第三三通开关，所述第二三通开关与所述第一三通开关相连接；所述第一石英管放置在所述第一多口管的内部，所述第一紫光灯放置在所述第一石英管的内部，所述第二石英管放置在所述第二多口管的内部，所述第二紫光灯放置在所述第二石英管的内部；所述第一紫光灯和所述第二紫光灯的功率均是30W，在所述第一多口管与所述第一石英管之间和在所述第二多口管与所述第二石英管设置有密封件；
运行所述净化装置，5～80分钟后完成对所述含稠油污水的降解净化处理。
2.如权利要求1所述的含稠油污水的净化方法，其特征在于，所述纳米TiO2颗粒包括：P25纳米TiO2颗粒和纳米TiO2/SiO2/Fe3O4核—壳磁性复合颗粒。
3.如权利要求2所述的含稠油污水的净化方法，其特征在于：所述纳米TiO2/SiO2/Fe3O4核—壳磁性复合颗粒的平均粒径为15～30nm。
4.如权利要求1所述的含稠油污水的净化方法，其特征在于：所述净化装置包括小型空气泵，启动所述小型空气泵，使所述含稠油污水微动。
5.如权利要求1所述的含稠油污水的净化方法，其特征在于：所述净化装置包括潜水泵，启动所述潜水泵，使所述含稠油污水在石英管或污水净化管组及连接管中流动。
6.一种含稠油污水净化装置，其特征在于，所述净化装置包括：光源外置动态净化装置或光源内置动态净化装置；
所述光源外置动态净化装置包括：3盏8W紫外灯和125W高压汞灯，以及潜水泵和石英管；所述潜水泵放置在容器内的底部；所述潜水泵出水口处与管道相连接，管道的另一端串联连接有四个所述石英管，所述石英管的另一端也连接有所述管道，并将所述管道出口放置在所述容器的内部；所述3盏8W紫外灯和所述125W高压汞灯放置在所述石英管的外侧100～200mm处；
所述光源内置动态净化装置包括：容器、潜水泵、第一污水净化管组、第二污水净化管组和连接管；所述第一污水净化管组包括：第一多口管、第一紫光灯、第一石英管；所述第二污水净化管组包括：第二多口管、第二紫光灯、第二石英管；所述第一多口管的底部设置有第一底部支管，所述第一多口管的侧部设置有第一侧部支管，所述第二多口管的底部设置有第二底部支管，第二多口管的侧部设置有第二侧部支管；所述第一侧部支管和所述第二侧部支管之间通过所述连接管与第一三通开关相连接；所述潜水泵放置在所述容器内的底部，所述潜水泵和所述第一底部支管通过所述连接管相连接；所述第二底部支管连接所述连接管的一端，所述连接管的另一端放置在所述容器的内部；在所述第二底部支管到所述容器之间，还设置有第二三通开关和第三三通开关，所述第二三通开关与所述第一三通开关相连接；所述第一石英管放置在所述第一多口管的内部，所述第一紫光灯放置在所述第一石英管的内部，所述第二石英管放置在所述第二多口管的内部，所述第二紫光灯放置在所述第二石英管的内部；所述第一紫光灯和所述第二紫光灯的功率均是30W，在所述第一多口管与所述第一石英管之间和在所述第二多口管与所述第二石英管设置有密封件。
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| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20130807 Termination date: 20210916 |
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