CN104787947A - 一种港口含油污水快速处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种港口含油污水快速处理方法，通过对含油污水依次进行污水收集、吸油毡吸附、油水分离、气浮除油、超声氧化、絮凝反应、吸附反应、过滤除杂、灭菌处理9个步骤处理，能够快速的处理港口的含油污水，去除效率高，出水水质稳定，污染物基本被去除，能够满足中水的要求。本发明的方法具有显著的时间效益，能够迅速的对污染水体进行处理，避免油的污染范围的扩大。

Description

一种港口含油污水快速处理方法

技术领域

本发明属于港口水污染处理领域，尤其涉及一种港口含油污水快速处理方法。

背景技术

当前，世界主要的贸易运输由各个海港完成中转。石油等大宗商品在港口中转时，有时会突发溢漏事故，导致港口水体污染。港口含油污水具有毒害、污染环境以及外来生物入侵三重危害。

上述问题已引起政府的高度重视，由于环保应急预案工作的推广以及国际海洋公约的实施，使得人们迫切希望在保留和提升现有生化系统的前提下具有应急处理、深度净化回用以及杜绝外来生物入侵等三种功能、且其涉及到的废水处理设备造价与运行成本必须在企业可接受范围内、投资效益比较高的一种港口油污化工废水应急快速处理方法问世。

现有技术的一种港口油污有机化工废水处理方法单纯地套用处理生活废水的生化模式对所述废水进行处理，其排放水只能达到三级排放标准，即排放水的COD<500mg/L，且这种废水处理方法没有深度净化回用及应急处理功能。

发明内容

为了克服现有技术中的不足，本发明的目的是提供一种港口含油污水快速处理方法，能够快速的处理港口的含油污水，污染物深度处理，去除效率高，出水水质稳定，污染物基本被去除，能够满足中水的要求。

本发明的技术方案如下。

一种港口含油污水快速处理方法，包括以下步骤：

步骤1，污水收集：将含油污水使用泵输送至应急集水池，待应急集水池内的污水静置稳定并分层后，使用油泵抽走上层油相；

步骤2，吸油毡吸附：将吸油毡平铺在步骤1处理后的污水的面上，利用吸油毡对污水中的油进行吸附，所述的吸油毡是聚丙烯纤维吸油毡；

步骤3，油水分离：将步骤2处理后的污水通入油水分离器中进行油水分离；

优选地，所述的油水分离器包括污水入口管、连接管、油水分离膜、壳体、油相输出管和水相输出管，污水入口管与连接管连通，壳体为网状结构，其位于油相输出管的内部并与油相输出管的上端固定连接，壳体的上端与连接管的下端连通，下端与水相输出管连通，壳体的侧壁与油相输出管连通，油水分离膜位于壳体内侧；

步骤4，气浮除油：将步骤3处理后的污水泵送至气浮装置中，进行气浮处理，去除污水中以悬浮、乳化形态存在的不溶性杂质；

步骤5，超声氧化：将步骤4处理后的污水连续流过超声装置，同时在超声装置中脉冲式加入氧化剂，所述的氧化剂是双氧水和氢氧化钾的混合溶液，其中，双氧水和氢氧化钾的质量比值为3:1；污水在超声装置的停留时间为10-20秒；

步骤6，絮凝反应：将来自步骤5的污水引入絮凝池，投加絮凝剂；优化方案为复合絮凝剂，所述的复合絮凝剂包括聚合氯化铝钙、氯化铁、聚丙烯酰胺、柠檬酸、聚合三氯化铁、膨润土以及水；优选地，复合絮凝剂中按照重量计：聚合氯化铝钙：氯化铁：聚丙烯酰胺：柠檬酸：聚合三氯化铁：膨润土：水的比例是1：0.8-0.9:1-2:0.1-2:0.1-0.4:1-4:500-1000；

步骤7，吸附反应：将步骤6处理的污水引入粉煤渣灰处理池中，向池中投入粉煤渣灰吸附剂对污水进行吸附处理，粉煤灰吸附剂投加重量和污水重量比例在1-1.5:80-90，处理时间为8~11h；

所述粉煤渣灰吸附剂的制备方法是将粉煤渣灰、高岭土、田菁粉和磷酸按照重量比例40:10:20:10混合均匀，然后加水制备成固含量为50-55％的浆液；浆液喷雾干燥成粉状颗粒，然后将粉状颗粒在500-700℃焙烧3-5h，然后冷却至室温，得粉煤渣灰吸附剂；

步骤8，过滤除杂：将步骤7处理的污水使用膜过滤器进行过滤处理；

步骤9，灭菌处理：将步骤8得到的污水引入灭菌装置，所述的灭菌装置包括入水管道、灭菌池、二氧化氯发生器以及出水管道；出水管道流出的水即为处理后的产品水。

本发明中，通过对含油污水依次进行污水收集、吸油毡吸附、油水分离、气浮除油、超声氧化、絮凝反应、吸附反应、过滤除杂、灭菌处理9个步骤处理，能够快速的处理港口的含油污水，去除效率高，出水水质稳定，污染物基本被去除，能够满足中水的要求。本发明的方法具有显著的时间效益，能够迅速的对污染水体进行处理，避免油的污染范围的扩大。使用吸油毡、气浮、氧化处理后的污水基本上不含有油类污染物，使用絮凝、吸附处理后，污水汇中的金属离子基本被去除，过滤除杂、灭菌处理后达到中水的要求。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行进一步详细说明。

实施例1

一种港口含油污水快速处理方法（其中含油污水为海水），包括以下步骤。

步骤1，污水收集：将含油污水使用泵输送至应急集水池，待应急集水池内的污水静置稳定并分层后，使用油泵抽走上层油相。该步骤所用的设备和工序为现有技术，属于公知范畴，在此不再累述。

步骤2，吸油毡吸附：将吸油毡平铺在步骤1处理后的污水水面上，利用吸油毡对污水中的油进行吸附，所述的吸油毡是聚丙烯纤维吸油毡。

步骤3，油水分离：将步骤2处理后的污水通入油水分离器中进行油水分离。

步骤4，气浮除油：将步骤3处理后的污水泵送至气浮装置中，进行气浮处理，用以去除污水中以悬浮、乳化形态存在的不溶性杂质。

步骤5，超声氧化，将步骤4处理后的污水连续流过超声装置，同时在超声装置中连续加入氧化剂，所述的氧化剂是双氧水和氢氧化钾的混合溶液，其中，双氧水和氢氧化钾的质量比值为3:1；污水在超声装置的停留时间为10秒；其中，其中超声装置的频率是20 kHz，功率是500W。其中所述的超声装置可以具体为带有水槽的超声发生器，所述的超声发生器通过换能器的压电逆效应转换成同频率的机械振荡，并以超音频纵波的形式在水槽的液体中辐射。

步骤6，絮凝反应：将来自步骤5的污水引入絮凝池，投加复合絮凝剂，所述的复合絮凝剂包括聚合氯化铝钙、氯化铁、聚丙烯酰胺、柠檬酸、聚合三氯化铁、膨润土以及水；其中，复合絮凝剂中按照重量计：聚合氯化铝钙：氯化铁：聚丙烯酰胺：柠檬酸：聚合三氯化铁：膨润土：水的比例是1：0.8:1:0.1:0.1:1:500。充分混合后，絮凝沉降时间为10分钟，然后过滤。

步骤7，吸附反应：将步骤6处理后的污水引入粉煤渣灰处理池中，向池中投入粉煤渣灰吸附剂对污水进行吸附处理，粉煤灰吸附剂投加重量和污水重量比例在1:90，处理时间为8h。

所述粉煤渣灰吸附剂的制备方法是将粉煤渣灰、高岭土、田菁粉和磷酸按照重量比例40:10:20:10混合均匀，然后加水制备成固含量为50％的浆液；浆液喷雾干燥成粉状颗粒，然后将粉状颗粒在500℃焙烧3h，然后冷却至室温，得粉煤渣灰吸附剂。

步骤8，过滤除杂：将步骤7处理后的污水使用膜过滤器进行过滤处理；其中，膜过滤器是微孔膜过滤器，孔径φ是0.22μm，压差是0.01 Mpa，流量为3m³/min。

滤膜作为过滤原件其结构特点是滤层非常薄，因而它的过滤机理主要是筛除作用，吸附效应很小。因此，膜过滤器的过滤精度较高，粒径控制比较稳定，而且反冲洗容易恢复性能。不过如果水中含有油的话，则很容易堵塞而且不易反洗，即膜污染问题：由于油滴的不稳定性，大于膜孔的油滴不一定被筛除，因为可能分裂成小于膜孔的油滴而通过膜孔，尽管它们能穿过膜本身，但在承托层中可以聚结成大的油滴而被承托层的微孔吸附，而且无法脱附。因此，含油污水会对膜过滤器形成堵塞，并且反洗困难。经过步骤1~7过滤后，含油污水中的油已经大部去除，含油量由最初的3900mg/L降低到19mg/L，此时再进行过滤可以大大的延长滤膜寿命。

步骤9，灭菌处理：将步骤8得到的污水引入灭菌装置，所述的灭菌装置包括二氧化氯发生器以及管路顺序相连的入水管道、灭菌池和出水管道，二氧化氯发生器与灭菌池管路连接；出水管道流出的水即为处理后的产品水。

其中所述的油水分离器主要工作原理是应用流体力学理论，在含油污水大流量不间断同步（油水同速即相对紊流）流经的瞬间，油珠借助污水高速流动时的动能，连续碰撞，由小变大，由此加速运动，使不同比重的油与水分流、分层和分离，最终实现油水分离的目的；所述的气浮装置是一种去除各种工业和市政污水中的固体悬浮物、油脂及各种胶状物的设备。同理，所述的聚丙烯纤维吸油毡、超声装置、膜过滤器也均可以从市场中购入，其内部结构和具体操作方式在此不再累述。而本实施例中灭菌装置的结构为优化选择，也可以选取其他的水处理消毒设备，如丹麦DCW水处理消毒杀菌设备，其机组内包括次氯酸发生器。

实施例2

一种港口含油污水快速处理方法（其中含油污水为海水），包括以下步骤：

步骤1，污水收集：将含油污水使用泵输送至应急集水池，待应急集水池内的污水静置稳定并分层后，使用油泵抽走上层油相。

步骤2，吸油毡吸附：将吸油毡平铺在步骤1处理后的污水水面上，利用吸油毡对污水中的油进行吸附，所述的吸油毡是聚丙烯纤维吸油毡。

所述的聚丙烯纤维吸油毡制备步骤如下：将30重量份的聚丙烯溶解于300重量份的四氢呋喃中，60℃下搅拌8h，得到聚丙烯溶液；将25重量份的聚甲基丙烯酸甲酯溶解于300重量份的二甲基乙酰胺中，50℃下搅拌2h，得到聚甲基丙烯酸甲酯溶液；将聚丙烯溶液和聚甲基丙烯酸甲酯溶液等体积混合，在室温下搅拌60min；之后将获得的混合溶液放入静电纺丝设备的不锈钢喷丝管中，不锈钢喷丝管头内径为2mm，以铝套为阳极，铝箔为阴极作为接收板接收产物，两极间距离为20cm，两极间施加电压为20KV，进行电纺丝，得到聚丙烯纳米纤维；将全氟十二烷基三氯硅烷喷洒在获得的聚丙烯纤维上，对其进行亲油改性；将改性后的聚丙烯纳米纤维制成吸油毡；该种方法制备的聚丙烯纤维吸油毡具有强大的毛细管吸收力带来的极强的吸附性，从而吸收泄漏液体流向吸油棉，有效阻止了泄漏的扩散，产品经绞、挤压后可重复使用，可以回收72% -90%的泄漏液。这种材质的优点还有阻燃、不产生粉尘、无贮藏限制时间等优点。

步骤3，油水分离：将步骤2处理后的污水通入油水分离器中进行油水分离。

步骤4，气浮除油：将步骤3处理后的污水泵送至气浮装置中，进行气浮处理，去除污水中以悬浮、乳化形态存在的不溶性杂质。

步骤5，超声氧化：将步骤4处理后的污水连续流过超声装置，同时在超声装置中连续加入氧化剂，所述的氧化剂是双氧水和氢氧化钾的混合溶液，其中，双氧水和氢氧化钾的质量比值为3:1；污水在超声装置的停留时间为20秒；其中，其中超声装置的频率是20 kHz，功率是500W。

步骤6，絮凝反应：将来自步骤5的污水引入絮凝池，投加复合絮凝剂，所述的复合絮凝剂包括聚合氯化铝钙、氯化铁、聚丙烯酰胺、柠檬酸、聚合三氯化铁、膨润土以及水；其中，复合絮凝剂中按照重量计：聚合氯化铝钙：氯化铁：聚丙烯酰胺：柠檬酸：聚合三氯化铁：膨润土：水的比例是1：0.9:2:2:0.4:4:1000。

步骤7，吸附反应：将步骤6处理后的污水引入粉煤渣灰处理池中，向池中投入粉煤渣灰吸附剂对污水进行吸附处理，粉煤灰吸附剂投加重量和污水重量比例在1.5:80，处理时间为11h；所述粉煤渣灰吸附剂的制备方法是将粉煤渣灰、高岭土、田菁粉和磷酸按照重量比例40:10:20:10混合均匀，然后加水制备成固含量为55％的浆液；浆液喷雾干燥成粉状颗粒，然后将粉状颗粒在700℃焙烧5h，然后冷却至室温，得粉煤渣灰吸附剂。

步骤8，过滤除杂：将步骤7处理后的污水使用膜过滤器进行过滤处理；其中，膜过滤器是微孔膜过滤器，孔径φ是1μm，压差是0.01 Mpa，流量为3m³/min。

步骤9，灭菌处理：将步骤8得到的污水引入灭菌装置，所述的灭菌装置包括次氯酸发生器以及管路顺序相连的管路顺序相连的入水管道、灭菌池和出水管道，次氯酸发生器与灭菌池管路连接；出水管道流出的水即为处理后的产品水。所应用的灭菌装置具体可以为丹麦DCW水处理消毒杀菌装置。

对上述实施例1、2处理的结果进行测试，数据如表1所示。表1： 

水质指标	单位	处理前	实施例1	实施例2
					含油量	mg/L	3900	19	17
大肠杆菌	Cfu/ml	3.5*106	0	1
					COD	mg/L	2000	30	35

现有技术的一种港口油污有机化工废水处理方法一般都是单纯地套用处理生活废水的生化模式对所述废水进行处理，其排放水只能达到三级排放标准，即排放水的COD<500mg/L，且这种废水处理方法没有深度净化回用及应急处理功能。本发明具有应急处理功能，适合港口突发性的油污染，例如泄露。本发明的方法具有显著的时间效益，在发生突发性油污染时间12小时内，能够对污染水体进行处理；本发明出水水质稳定，处理后的水的COD能够稳定低于50 mg/L，达到一级排放标准。

根据本发明的方法，对于受到油污染的污水，首先对污水进行收集，之后使用吸油毡进行吸收，对污水进行初步处理，然后进行油水分离，以进一步对污水中剩余的油进行分离，使得油含量降低到能够进行深度氧化处理的浓度。深度氧化处理包括气浮除油和超声氧化两个工序，其中前者氧化分解掉大部分的油污，后者主要氧化污水中难以处理的苯系物。深度氧化步骤之后对污水中的金属离子进行絮凝处理、以及吸附处理，之后使用过滤的方式除去前面反应中的颗粒物质，最后进行灭菌处理，达到稳定的、无毒无害的出水水质。本发明的步骤前后相互联系，在前步骤是在后步骤的基础，在后步骤是在前步骤的进一步处理，顺序不能颠倒，只有按照本发明的方法，才能达到快速、高效、稳定的处理污水的效果。

尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描述，但它仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例，人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例，这些实施例都属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1. 一种港口含油污水快速处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，污水收集：将含油污水使用泵输送至应急集水池，待应急集水池内的污水静置稳定并分层后，使用油泵抽走上层油相；

步骤2，吸油毡吸附：将吸油毡平铺在步骤1处理后的污水的面上，利用吸油毡对污水中的油进行吸附；

步骤3，油水分离：将步骤2处理后的污水通入油水分离器中进行油水分离；

步骤4，气浮除油：将步骤3处理后的污水泵送至气浮装置中，进行气浮处理；

步骤5，超声氧化：将步骤4处理后的污水连续流过超声装置，同时在超声装置中加入氧化剂，所述的氧化剂是双氧水和氢氧化钾的混合溶液，其中，双氧水和氢氧化钾的质量比值为3:1；污水在超声装置的停留时间为10-20秒；

步骤6，絮凝反应：将来自步骤5的污水引入絮凝池，投加絮凝剂；

步骤7，吸附反应：将步骤6处理的污水引入粉煤渣灰处理池中，向池中投入粉煤渣灰吸附剂对污水进行吸附处理，粉煤灰吸附剂投加重量和污水重量比例在1-1.5:80-90，处理时间8~11h；所述粉煤渣灰吸附剂的制备方法是将粉煤渣灰、高岭土、田菁粉和磷酸按照重量比例40:10:20:10混合均匀，然后加水制备成固含量为50-55％的浆液；浆液喷雾干燥成粉状颗粒，然后将粉状颗粒在500-700℃焙烧3-5h，然后冷却至室温，得粉煤渣灰吸附剂；

步骤8，过滤除杂：将步骤7处理的污水使用膜过滤器进行过滤处理；

步骤9，灭菌处理：将步骤8得到的污水引入灭菌装置，所述的灭菌装置出水管道流出的水即为处理后的产品水。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤2中的所述的吸油毡是聚丙烯纤维吸油毡。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤5中在超声装置中加入氧化剂的方式为脉冲式。