CN106186504A - 复合物理式污水杀菌的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的复合物理式污水杀菌的方法涉及到一种水处理方法，是将被处理水依次通过电磁催化单元进行电磁催化处理、电化学处理单元进行电化学处理和光催化单元进行光催化处理。本发明有效杀除油田注入水中的硫酸盐还原菌、腐生菌、铁细菌、真菌、霉菌等，对硫化物、悬浮固体含量、含油量、聚合物含量有一定的降解，还能够有效清除水垢，阻止新垢生成；环保节能：对水体、地层及环境无副作用，耗电极低，节约电能；安全可靠：Zn离子棒表面涂有足够厚的特氟隆保护层，运行时只在管道内形成一个高压静电场，不产生电流，所以无电解作用危及人身安全。不影响正常生产程序，不破坏原有系统管网结构，不改变原有水处理方式，不损害水系统功能及管网设施。
Description
技术领域
本发明涉及到一种水处理方法，尤其涉及到一种复合物理式污水杀菌的方法。
背景技术
油田生产往往会产生大量污水，这种污水通常含有硫酸盐还原菌、腐生菌、铁细菌、真菌、霉菌等，而且还还有一定量的硫化物、悬浮固体含量、含油量、聚合物含等，现在的污水处理装置多数采用化学方法，利用化学药剂令水中的杂质氧化进而降解为无害物质，但是这种方法不仅仅成本高，需要使用大量的化学药剂，而且处理过后的污水还会带有化学残留，这种残留有可能会对水体和底层产生副作用。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述问题，提供了一种复合物理式污水杀菌的方法。
本发明的复合物理式污水杀菌的方法，是将被处理水依次通过电磁催化单元进行电磁催化处理、电化学处理单元进行电化学处理和光催化单元进行光催化处理，处理方法如下：
1)电磁催化处理：将被处理水通过电磁催化单元中的电磁催化处理管路，并且电磁催化单元中的电磁脉冲发生控制器控制电磁催化处理管路中的电感线圈产生电磁脉冲，该电磁脉冲主动切割流经电磁催化处理管路的被处理水，使水分子团破碎为单个水分子，并且将单个水分子转变为强极性水分子，该强极性水分子有序包围游离的矿化离子，使矿化离子失去结合成矿物分子能力；
2)电化学处理：将1）步骤处理后的被处理水通过电化学处理单元中的电化学处理管路，该电化学处理管路内的高压静电发生器产生高压静电场电离Zn离子棒产生Zn离子，Zn离子与被处理水中的Ca离子形成疏散络合晶体；
3)光催化处理：将2）步骤处理后的被处理水通过和光催化单元中的光催化处理管路，该光催化处理管路中的TiO2材料吸收该光催化处理管路中紫外杀菌灯发射的紫外光，并产生带正电的空穴h+，该h+将被处理水中的OH-和H2O氧化成-OH自由基，-OH自由基将污染物氧化降解为无害物质。
作为本发明的进一步改进，电磁脉冲的频率为90KHz~110KHz或55KHz~75KHz；电磁脉冲的极化频率为10±10％MHz或6.5±10％MHz；电磁脉冲的磁感应强度B≥1.6T；电磁催化处理管路内的工作温度为-20～40℃；电磁催化处理管路内的工作相对湿度为≤85％；被处理水的允许压力为≤1.0MPa；被处理水的允许温度为20～100℃。
作为本发明的进一步改进，电化学处理管路的工作压力为≤1.6MPa；工作温度为≤65℃；高压静电的电压为7500V或10000V。
作为本发明的进一步改进，Zn离子棒表面涂有特氟隆保护层。
作为本发明的进一步改进，光催化处理管路的工作压力为≤1MPa；工作温度为10~60℃；紫外光的波长为≤387.5nm。
本发明的复合物理式污水杀菌的方法，功能显著，有效杀除油田注入水中的硫酸盐还原菌、腐生菌、铁细菌、真菌、霉菌等，对硫化物、悬浮固体含量、含油量、聚合物含量有一定的降解，还能够有效清除水垢，阻止新垢生成，杀菌灭藻、防腐缓蚀；环保节能：无任何污染，对水体、地层及环境无副作用，耗电极低，节约电能；安全可靠：Zn离子棒表面涂有足够厚的特氟隆保护层，运行时只在管道内形成一个高压静电场，不产生电流，所以无电解作用危及人身安全，可多根并联使用。不影响正常生产程序，不破坏原有系统管网结构，不改变原有水处理方式，不损害水系统任何功能及管网设施。
具体实施方式
下面对本发明的复合物理式污水杀菌的方法，作进一步说明：
本发明的复合物理式污水杀菌的方法，是将被处理水依次通过电磁催化单元进行电磁催化处理、电化学处理单元进行电化学处理和光催化单元进行光催化处理，本方法所采用的装置主要包括电磁催化处理单元、光催化处理单元、电化学处理单元及电气控制系统组成，其中电磁催化处理单元中的电磁催化处理管路、电化学处理单元中的电化学处理管路、光催化处理单元中的光催化处理管路依次连通。
当水质氯离子含量小于25ppm，光催化处理单元、电磁催化处理单元和电化学处理单元可用S30408不锈钢材质。若水质氯离子含量高于25ppm，须用普通碳素钢内衬PE结构，外表面做抗紫外线防腐处理。
1、电磁催化处理单元进行电磁催化
根据水介质极化的基本理论，采用了非连续高幅值的电磁脉冲发生控制器，在不增加能耗的前提下，使该电磁脉冲发生控制器产生的电磁脉冲的瞬间冲击强度比连续高频（变频）电磁脉冲的冲击强度提高10～20倍，从而确保被处理水在不同水质条件下的电磁极化强度，保证了水处理极化效果的高可靠性。这种电磁振荡对水介质产生“磁冲击作用”，其切割流经电磁催化处理管路的被处理水，不仅可使水分子团破碎为单个水分子，还因其电磁极化强度超越水分子的“极化能障”，使单个水分子转变为强极性水分子。而被处理水中游离的矿化离子被强极性水分子有序包围，形成水分子保护膜，失去相互碰撞并结合成矿物分子的能力，达到输水管路的防垢目的。
电磁催化处理单元由电磁脉冲发生控制器和电磁极化换能单元两个部分组成。电磁脉冲发生控制器安装在控制柜内，电磁极化换能单元由电感线圈和电磁极化换能器组成。电磁极化换能器、电感线圈和电磁催化处理管路的外壳构成电磁催化处理单元的主体。电感线圈采用多股耐高温塑胶电线，主体输水管路及外壳材质为SUS304不锈钢结构，密封圈采用邵尔氏硬度45～55度橡胶圈制造。
上述的电磁催化处理单元中，
电磁脉冲发生控制器的输入电源：AC220V，50Hz；
电磁脉冲的频率：100±10KHz或65±10KHz；
电磁脉冲的极化频率：10±10％MHz或6.5±10％MHz；
电磁脉冲的磁感应强度：B≥1.6T；
电磁催化处理管路内的工作温度：-20～40℃；
电磁催化处理管路内的工作相对湿度：≤85％（25℃时）；
被处理水的允许压力：≤1.0MPa；
被处理水的允许温度：20～100℃。
2、电化学处理单元进行电化学处理
电化学处理单元主要采用SH-ECWT系列的电化学水处理器，其利用高压静电场直接作用于被处理水，电离出的Zn离子使水中的Ca离子形成疏散络合晶体，不易在紫外杀菌灯表面沉积结垢，避免紫外线透光率下降。
上述的电化学水处理器主要由电化学处理管路和设于其中的Zn离子棒构成，Zn离子棒由一根Zn棒采用特殊工艺固化而成，一端予以绝缘、另一端电路联接有能将220V、50HZ交流电转换成7500V或10000V直流电的高压静电发生器。且Zn离子棒表面涂有特氟隆保护层。
上述的电化学处理单元中，
电化学处理管路的工作压力：≤1.6MPa；
电化学处理管路的的工作温度：≤65℃；
电防垢和除垢：电化学处理单元的防垢和除垢率≥97%；
电化学处理单元的灭藻率：≥95%；
电化学处理单元的杀菌率：≥95%。
3、光催化处理单元进行光催化处理
该光催化处理单元是由光催化处理管路安装有TiO2棒和紫外杀菌灯构成，当半导体材料TiO2棒在波长小于等于387.5 nm(紫外光波长)的光照射下，形成高活性空穴 (h+) —电子(e-)对。分布在表面的空穴h+可以将吸附TiO2表面的OH-和H2O分子氧化成-OH自由基，而-OH氧化能力是水体中存在的氧化剂中最强的，继而破坏C-C、C-H、C-N、C-O、O-H和N-H键，氧化大部分的有机污染物及无机污染物，将其最终降解为CO2、H2O。
上述的光催化处理单元中，
光催化处理管路的工作压力：≤1.0MPa；
光催化处理管路的工作温度：10~60℃；
而此光催化处理单元在处理前对被处理水的水质指标要求如下：
含油量≤50mg/L；
悬浮物固体含量≤50mg/L；
硫化物含量≤50mg/L；
聚合物含量≤300mg/L；
水质指标超过上述值需要通过特殊设计满足杀菌要求；
对细菌含量及悬浮物颗粒直径中值没有要求。
而此光催化处理单元处理后的被处理水的水质指标为：
硫酸盐还原菌：＜25个/mL；
腐生菌：＜n×102个/mL (0≤n<10)；
铁细菌：＜n×102个/mL (0≤n<10)；
此外，还对硫化物、悬浮固体、含油量、聚合物有一定的降解作用。
Claims (5)
1.复合物理式污水杀菌的方法，是将被处理水依次通过电磁催化单元进行电磁催化处理、电化学处理单元进行电化学处理和光催化单元进行光催化处理，其特征在于处理方法如下：
1）电磁催化处理：将被处理水通过电磁催化单元中的电磁催化处理管路，并且电磁催化单元中的电磁脉冲发生控制器控制电磁催化处理管路中的电感线圈产生电磁脉冲，该电磁脉冲主动切割流经电磁催化处理管路的被处理水，使水分子团破碎为单个水分子，并且将单个水分子转变为强极性水分子，该强极性水分子有序包围游离的矿化离子，使矿化离子失去结合成矿物分子能力；
2）电化学处理：将1）步骤处理后的被处理水通过电化学处理单元中的电化学处理管路，该电化学处理管路内的高压静电发生器产生高压静电场电离Zn离子棒产生Zn离子，Zn离子与被处理水中的Ca离子形成疏散络合晶体；
3）光催化处理：将2）步骤处理后的被处理水通过和光催化单元中的光催化处理管路，该光催化处理管路中的TiO2材料吸收该光催化处理管路中紫外杀菌灯发射的紫外光，并产生带正电的空穴h+，该h+将被处理水中的OH-和H2O氧化成-OH自由基，-OH自由基将污染物氧化降解为无害物质。
2.根据权利要求1所述的复合物理式污水杀菌的方法，其特征在于电磁脉冲的频率为90KHz~110KHz或55KHz~75KHz；电磁脉冲的极化频率为10±10％MHz或6.5±10％MHz；电磁脉冲的磁感应强度B≥1.6T；电磁催化处理管路内的工作温度为-20～40℃；电磁催化处理管路内的工作相对湿度为≤85％；被处理水的允许压力为≤1.0MPa；被处理水的允许温度为20～100℃。
3.根据权利要求1所述的复合物理式污水杀菌的方法，其特征在于电化学处理管路的工作压力为≤1.6MPa；工作温度为≤65℃；高压静电的电压为7500V或10000V。
4.根据权利要求1所述的复合物理式污水杀菌的方法，其特征在于Zn离子棒表面涂有特氟隆保护层。
5.根据权利要求1所述的复合物理式污水杀菌的方法，其特征在于光催化处理管路的工作压力为≤1MPa；工作温度为10~60℃；紫外光的波长为≤387.5nm。
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2016
- 2016-07-28 CN CN201610604051.4A patent/CN106186504A/zh active Pending
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