CN105712581A - 采用亲水疏油膜处理含铅石油化工废水的系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种采用亲水疏油膜处理含铅石油化工废水的系统，油水分离池沿污水流向分为相互隔离的A段池和B段池，B段池分隔为相互隔绝的B1池和B2池，A段池分别开设用于与B1池和B2池相连通的第一、二出液口，第一、二出液口处分别设置亲水疏油过滤装置；上述系统，其可对含铅废油水中铅离子完全去除，以及对油性组分和水性组分进行可靠的分离，对油性组分进行捕捞回用，以及降低后续的生化处理的成本和周期，实现废水的高效处理。

Description

采用亲水疏油膜处理含铅石油化工废水的系统
本发明是申请日为2014年12月10日，申请号为201410758357.6，发明名称为“一种石油化工废水的高效处理系统”的发明专利的分案申请。
技术领域
本发明涉及污水处理领域，具体涉及一种采用亲水疏油膜处理含铅石油化工废水的系统。
背景技术
石油化工行业会产生大量的含油污水，同时，由于石油化工行业的特殊性，通常污水中还含有铅离子。目前，也有文献报道众多用于处理含油污水的方法和系统，但其大多无法同时对铅离子、油性组分进行处理，往往大多的铅离子沉淀在后续生化池中的沉淀污泥里，形成含铅污泥，其更难于处理。
发明内容
本发明的目的就是提供一种采用亲水疏油膜处理含铅石油化工废水的系统，其可对含油废水中的油性组分进行回收，同时对污水中的铅离子进行处理。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种采用亲水疏油膜处理含铅石油化工废水的系统，包括依次设置、前后连接的对废油水进行粗过滤的粗滤装置，对废油水进行中和调节的调节池，对废油水中的铅离子进行分离的离子沉淀池/离子吸附池，对废油水中的油性组分进行分离的油水分离池，对分离后的污水进行生化处理的曝气池以及对生化处理后的污水进行砂滤的砂滤装置，油水分离池的出液口设置亲水疏油过滤装置，油水分离池与油性组分回收装置相连接。油性组分回收装置捕捞回收的油性组分可以进行再利用。
详细的方案为：离子吸附池上设置有用于投加吸附铅离子的磁性生物吸附剂的投料口/投加机构，离子吸附池的池底设置鼓气口，鼓气口处设置隔网，离子吸附池并列设置有多个，离子吸附池与油水分离池之间设置有过滤装置。离子沉淀池为上设置有用于投加絮凝剂的投料口/投加机构，离子沉淀池内设置有立状布置的气管，气管的管壁上均匀设置气孔，气口处设置隔网，离子沉淀池与油水分离池之间设置有沉淀分离池，沉淀分离池并列设置多个。絮凝剂可为聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠中的一种或其混合物。设置多个离子吸附池或沉淀分离池的目的主要是保证污水处理的连续性，避免因单个池体进行沉淀处理时，整个污水处理系统的其他设备就停止运行，提高整个系统运行的连续性和效率。同时，曝气池也并列设置多个。
亲水疏油过滤装置包括亲水疏油膜，亲水疏油膜通过如下操作制得：将600目的不锈钢网先用碱液浸泡清洗20min，然后用有机溶剂超声清洗20min，超声清洗后将不锈钢网晾干；随后将不锈钢网置于第一复配液中浸渍54h、浸渍结束后用去离子水清洗并自然晾干；最后将钢丝网第二复配液中浸渍20h，取出后用去离子水清洗并自然晾干，有机溶剂为乙醇和丙酮按照1.5:1的体积比配制得到，第一复配液为三羟甲基氨基甲烷、盐酸多巴胺和盐酸溶液配制得到，第一复配液中三羟甲基氨基甲烷含量为8.2g/L、盐酸多巴胺含量为5.6g/L、PH＝8.5；第二复配液为巯基乙酸、硫代琥珀酸、氢氧化钠配制得到，第二复配液中巯基乙酸含量为2.48g/L、硫代琥珀酸含量为3.8g/L、PH＝12.5。
上述制得的亲水疏油膜，通过检测，其与水滴的接触角为0°，与油滴的接触角为142°，当油水混合物经其过滤时，油性组分能够被有效截留，而水相组分则能够顺利通过，因此，可以对油水进行快速的分离。同时，上述亲水疏油膜还可对污水中的铅离子是否除尽进行检测，若铅离子未吸附除尽，则铅离子会与亲水疏油膜上的活性基团发生鳌合反应，随着铅离子的不断吸附，亲水疏油膜的亲水性逐渐降低、亲油性逐渐增强，最终变成亲油疏水膜，在此过程中亲水疏油膜就无法起到油水有效分离的作用了。而对于石油化工厂，其排出的废水中的铅离子浓度是不稳定的，当铅离子浓度变化较大时，往往吸附剂或沉淀剂的投加量就会过少，此时就无法将铅离子除尽。因此，本发明中，将油水分离池污水流向分为相互隔离的A段池和B段池，B段池分隔为相互隔绝的B1池和B2池，A段池分别开设用于与B1池和B2池相连通的第一、二出液口，第一、二出液口处分别设置亲水疏油过滤装置。在使用时只有B段池中的一个池子与A段池相连通，且A段池上不使用出液口上的亲水疏油过滤装置与A段池内的池液相隔离。当铅离子没有除尽时，与A段池内的池液相接触的亲水疏油膜因吸附铅离子使得亲水疏油性改变，无法将油水有效分离，此时部分油性组分就会进入使用的B段池中，因此在检测到B段池中出现油性组分时，对前续的系统进行检查和/或加大絮凝剂、吸附剂的用量，以使的铅离子完全除尽。当上述措施取得效果后，再启用另一B段池，与此同时对被油性组分污染的B段池进行清理以及对变性的亲水疏油过滤装置进行更换，以备下次使用。从而使得油水中的油性组分、水相组分能够完全分离、铅离子能够完全被除去，保证含铅废油水的可靠处理。
粗滤装置、调节池、曝气池、砂滤装置、过滤装置、沉淀分离池、油性组分回收装置均可参照现有污水处理系统中已经存在具有相同功能的设备进行实施。
本发明提供的上述石油化工废水的高效处理系统，其可对含铅废油水中铅离子完全去除，以及对油性组分和水性组分进行可靠的分离，对油性组分进行捕捞回用，以及降低后续的生化处理的成本和周期，实现废水的高效处理。
附图说明
图1为废水处理系统第一种实施方式的示意图；
图2为废水处理系统第二种实施方式的示意图；
图3为油水分离池的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行具体说明。应当理解，以下文字仅仅用以描述本发明的一种或几种具体的实施方式，并不对本发明具体请求的保护范围进行严格限定。
实施1
如图1、3所示，石油化工废水的高效处理系统，包括依次设置、前后连接的对废油水进行粗过滤的粗滤装置11，对废油水进行中和调节PH的调节池12，对废油水中的铅离子进行分离的离子沉淀池131/离子吸附池132，对废油水中的油性组分进行分离的油水分离池15，对分离后的污水进行生化处理的曝气池16以及对生化处理后的污水进行砂滤的砂滤装置17，油水分离池15与油性组分回收装置相连接。离子吸附池132上设置有用于投加吸附铅离子的磁性生物吸附剂的投料口/投加机构，离子吸附池132的池底设置鼓气口，鼓气口处设置隔网，离子吸附池132并列设置有多个，离子吸附池132与油水分离池15之间设置有过滤装置141。油水分离池15污水流向分为相互隔离的A段池和B段池，B段池分隔为相互隔绝的B1池和B2池，A段池分别开设用于与B1池和B2池相连通的第一、二出液口。
亲水疏油膜通过如下操作制得：将600目的不锈钢网先用碱液浸泡清洗20min，然后用有机溶剂超声清洗20min，超声清洗后将不锈钢网晾干；随后将不锈钢网置于第一复配液中浸渍54h、浸渍结束后用去离子水清洗并自然晾干；最后将钢丝网第二复配液中浸渍20h，取出后用去离子水清洗并自然晾干，有机溶剂为乙醇和丙酮按照1.5:1的体积比配制得到，第一复配液为三羟甲基氨基甲烷、盐酸多巴胺和盐酸溶液配制得到，第一复配液中三羟甲基氨基甲烷含量为8.2g/L、盐酸多巴胺含量为5.6g/L、PH＝8.5；第二复配液为巯基乙酸、硫代琥珀酸、氢氧化钠配制得到，第二复配液中巯基乙酸含量为2.48g/L、硫代琥珀酸含量为3.8g/L、PH＝12.5。
将亲水疏油膜装配至亲水疏油过滤装置153上，然后将亲水疏油过滤装置153安装在A段池的第一、二出液口处。将A段池的第一出液口151启用，第二出液口152关闭，启动粗滤装置11、调节池、离子吸附池132、过滤装置141、A段池、B1池、油水分离池15、曝气池16、砂滤装置17、油性组分回收装置，将含铅废油水注入该系统进行连续处理。若检测到B1池中出现油相组分，则关闭B1池的出液口，对前续的系统进行检查和/或加吸附剂的用量，以使的铅离子完全除尽。当上述措施取得效果后，关闭A段池第一出液口151，开启第二出液口152，启动B2池进行运行，运行的同时对被油性组分污染的B1池进行清理以及对变性的亲水疏油过滤装置153进行更换，以备下次更换B段池使用。使得油水中的油性组分、水相组分能够完全分离、铅离子能够完全被除去，保证含铅废油水的可靠处理。
实施例2
如图2、3所示，石油化工废水的高效处理系统，包括依次设置、前后连接的对废油水进行粗过滤的粗滤装置11，对废油水进行中和调节PH的调节池12，对废油水中的铅离子进行分离的离子沉淀池131/离子吸附池132，对废油水中的油性组分进行分离的油水分离池15，对分离后的污水进行生化处理的曝气池16以及对生化处理后的污水进行砂滤的砂滤装置17，油水分离池15与油性组分回收装置相连接。离子沉淀池131为上设置有用于投加絮凝剂的投料口/投加机构，离子沉淀池131内设置有立状布置的气管，气管的管壁上均匀设置气孔，气口处设置隔网，离子沉淀池131与油水分离池15之间设置有沉淀分离池142，沉淀分离池142并列设置多个。油水分离池15污水流向分为相互隔离的A段池和B段池，B段池分隔为相互隔绝的B1池和B2池，A段池分别开设用于与B1池和B2池相连通的第一、二出液口。
亲水疏油膜通过如下操作制得：将600目的不锈钢网先用碱液浸泡清洗20min，然后用有机溶剂超声清洗20min，超声清洗后将不锈钢网晾干；随后将不锈钢网置于第一复配液中浸渍54h、浸渍结束后用去离子水清洗并自然晾干；最后将钢丝网第二复配液中浸渍20h，取出后用去离子水清洗并自然晾干，有机溶剂为乙醇和丙酮按照1.5:1的体积比配制得到，第一复配液为三羟甲基氨基甲烷、盐酸多巴胺和盐酸溶液配制得到，第一复配液中三羟甲基氨基甲烷含量为8.2g/L、盐酸多巴胺含量为5.6g/L、PH＝8.5；第二复配液为巯基乙酸、硫代琥珀酸、氢氧化钠配制得到，第二复配液中巯基乙酸含量为2.48g/L、硫代琥珀酸含量为3.8g/L、PH＝12.5。
将亲水疏油膜装配至亲水疏油过滤装置153上，然后将亲水疏油过滤装置153安装在A段池的第一、二出液口处。将A段池的第一出液口151启用，第二出液口152关闭，启动粗滤装置11、调节池、离子沉淀池131、沉淀分离池142、A段池、B1池、油水分离池15、曝气池16、砂滤装置17、油性组分回收装置，将含铅废油水注入该系统进行连续处理。若检测到B1池中出现油相组分，则关闭B1池的出液口，对前续的系统进行检查和/或加吸附剂的用量，以使的铅离子完全除尽。当上述措施取得效果后，关闭A段池第一出液口151，开启第二出液口152，启动B2池进行运行，运行的同时对被油性组分污染的B1池进行清理以及对变性的亲水疏油过滤装置153进行更换，以备下次更换B段池使用。使得油水中的油性组分、水相组分能够完全分离、铅离子能够完全被除去，保证含铅废油水的可靠处理。
实施例3
如图1、3所示，石油化工废水的高效处理系统，包括依次设置、前后连接的对废油水进行粗过滤的粗滤装置11，对废油水进行中和调节PH的调节池12，对废油水中的铅离子进行分离的离子沉淀池131/离子吸附池132，对废油水中的油性组分进行分离的油水分离池15，对分离后的污水进行生化处理的曝气池16以及对生化处理后的污水进行砂滤的砂滤装置17，油水分离池15与油性组分回收装置相连接。离子吸附池132上设置有用于投加吸附铅离子的磁性生物吸附剂的投料口/投加机构，离子吸附池132的池底设置鼓气口，鼓气口处设置隔网，离子吸附池132并列设置有多个，离子吸附池132与油水分离池15之间设置有过滤装置141。油水分离池15污水流向分为相互隔离的A段池和B段池，B段池分隔为相互隔绝的B1池和B2池，A段池分别开设用于与B1池和B2池相连通的第一、二出液口。
亲水疏油膜通过如下操作制得：将600目的不锈钢网先用碱液浸泡清洗20min，然后用有机溶剂超声清洗20min，超声清洗后将不锈钢网晾干；随后将不锈钢网置于第一复配液中浸渍54h、浸渍结束后用去离子水清洗并自然晾干；最后将钢丝网第二复配液中浸渍20h，取出后用去离子水清洗并自然晾干，有机溶剂为乙醇和丙酮按照1.5:1的体积比配制得到，第一复配液为三羟甲基氨基甲烷、盐酸多巴胺和盐酸溶液配制得到，第一复配液中三羟甲基氨基甲烷含量为8.2g/L、盐酸多巴胺含量为5.6g/L、PH＝8.5；第二复配液为聚丙烯自由基聚合物、硫代琥珀酸、氢氧化钠配制得到，第二复配液中聚丙烯自由基聚合物含量为4.5g/L、硫代琥珀酸含量为1.25g/L、PH＝13；聚丙烯自由基聚合物为1重量份丙烯酸单体溶于2.5重量份的蒸馏水中，加入0.03重量份的正十二硫醇和0.025重量份的4,4'-偶氮双(氰基戊酸)，在氮气保护下在55℃反应0.8h，再升温至75℃反应6.5h，反应结束后过滤、洗涤、干燥制得。
将亲水疏油膜装配至亲水疏油过滤装置153上，然后将亲水疏油过滤装置153安装在A段池的第一、二出液口处。将A段池的第一出液口151启用，第二出液口152关闭，启动粗滤装置11、调节池、离子吸附池132、过滤装置141、A段池、B1池、油水分离池15、曝气池16、砂滤装置17、油性组分回收装置，将含铅废油水注入该系统进行连续处理。若检测到B1池中出现油相组分，则关闭B1池的出液口，对前续的系统进行检查和/或加吸附剂的用量，以使的铅离子完全除尽。当上述措施取得效果后，关闭A段池第一出液口151，开启第二出液口152，启动B2池进行运行，运行的同时对被油性组分污染的B1池进行清理以及对变性的亲水疏油过滤装置153进行更换，以备下次更换B段池使用。使得油水中的油性组分、水相组分能够完全分离、铅离子能够完全被除去，保证含铅废油水的可靠处理。
实施例4
如图2、3所示，石油化工废水的高效处理系统，包括依次设置、前后连接的对废油水进行粗过滤的粗滤装置11，对废油水进行中和调节PH的调节池12，对废油水中的铅离子进行分离的离子沉淀池131/离子吸附池132，对废油水中的油性组分进行分离的油水分离池15，对分离后的污水进行生化处理的曝气池16以及对生化处理后的污水进行砂滤的砂滤装置17，油水分离池15与油性组分回收装置相连接。离子沉淀池131为上设置有用于投加絮凝剂的投料口/投加机构，离子沉淀池131内设置有立状布置的气管，气管的管壁上均匀设置气孔，气口处设置隔网，离子沉淀池131与油水分离池15之间设置有沉淀分离池142，沉淀分离池142并列设置多个。油水分离池15污水流向分为相互隔离的A段池和B段池，B段池分隔为相互隔绝的B1池和B2池，A段池分别开设用于与B1池和B2池相连通的第一、二出液口。
亲水疏油膜通过如下操作制得：将600目的不锈钢网先用碱液浸泡清洗20min，然后用有机溶剂超声清洗20min，超声清洗后将不锈钢网晾干；随后将不锈钢网置于第一复配液中浸渍54h、浸渍结束后用去离子水清洗并自然晾干；最后将钢丝网第二复配液中浸渍20h，取出后用去离子水清洗并自然晾干，有机溶剂为乙醇和丙酮按照1.5:1的体积比配制得到，第一复配液为三羟甲基氨基甲烷、盐酸多巴胺和盐酸溶液配制得到，第一复配液中三羟甲基氨基甲烷含量为8.2g/L、盐酸多巴胺含量为5.6g/L、PH＝8.5；第二复配液中聚丙烯自由基聚合物含量为4.5g/L、硫代琥珀酸含量为1.25g/L、PH＝13；聚丙烯自由基聚合物为1重量份丙烯酸单体溶于2.5重量份的蒸馏水中，加入0.03重量份的正十二硫醇和0.025重量份的4,4'-偶氮双(氰基戊酸)，在氮气保护下在55℃反应0.8h，再升温至75℃反应6.5h，反应结束后过滤、洗涤、干燥制得。
将亲水疏油膜装配至亲水疏油过滤装置153上，然后将亲水疏油过滤装置153安装在A段池的第一、二出液口处。将A段池的第一出液口151启用，第二出液口152关闭，启动粗滤装置11、调节池、离子沉淀池131、沉淀分离池142、A段池、B1池、油水分离池15、曝气池16、砂滤装置17、油性组分回收装置，将含铅废油水注入该系统进行连续处理。若检测到B1池中出现油相组分，则关闭B1池的出液口，对前续的系统进行检查和/或加吸附剂的用量，以使的铅离子完全除尽。当上述措施取得效果后，关闭A段池第一出液口151，开启第二出液口152，启动B2池进行运行，运行的同时对被油性组分污染的B1池进行清理以及对变性的亲水疏油过滤装置153进行更换，以备下次更换B段池使用。使得油水中的油性组分、水相组分能够完全分离、铅离子能够完全被除去，保证含铅废油水的可靠处理。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在获知本发明中记载内容后，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对其作出若干同等变换和替代，这些同等变换和替代也应视为属于本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种采用亲水疏油膜处理含铅石油化工废水的系统，包括依次设置、前后连接的对废油水进行粗过滤的粗滤装置，对废油水进行中和调节的调节池，对废油水中的铅离子进行分离的离子沉淀池/离子吸附池，对废油水中的油性组分进行分离的油水分离池，对分离后的污水进行生化处理的曝气池以及对生化处理后的污水进行砂滤的砂滤装置，油水分离池的出液口设置亲水疏油过滤装置，油水分离池与油性组分回收装置相连接；油水分离池沿污水流向分为相互隔离的A段池和B段池，B段池分隔为相互隔绝的B1池和B2池，A段池分别开设用于与B1池和B2池相连通的第一、二出液口，第一、二出液口处分别设置亲水疏油过滤装置；
亲水疏油过滤装置包括亲水疏油膜，亲水疏油膜通过如下操作制得：将600目的不锈钢网先用碱液浸泡清洗20min，然后用有机溶剂超声清洗20min，超声清洗后将不锈钢网晾干；随后将不锈钢网置于第一复配液中浸渍54h、浸渍结束后用去离子水清洗并自然晾干；最后将钢丝网第二复配液中浸渍20h，取出后用去离子水清洗并自然晾干，有机溶剂为乙醇和丙酮按照1.5:1的体积比配制得到，第一复配液为三羟甲基氨基甲烷、盐酸多巴胺和盐酸溶液配制得到，第一复配液中三羟甲基氨基甲烷含量为8.2g/L、盐酸多巴胺含量为5.6g/L、PH＝8.5；第二复配液为聚丙烯自由基聚合物、硫代琥珀酸、氢氧化钠配制得到，第二复配液中聚丙烯自由基聚合物含量为4.5g/L、硫代琥珀酸含量为1.25g/L、PH＝13；聚丙烯自由基聚合物为1重量份丙烯酸单体溶于2.5重量份的蒸馏水中，加入0.03重量份的正十二硫醇和0.025重量份的4,4'-偶氮双(氰基戊酸)，在氮气保护下在55℃反应0.8h，再升温至75℃反应6.5h，反应结束后过滤、洗涤、干燥制得。
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