CN107250051A - 水处理方法和水处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明的水处理方法是从含有油和亚铁离子的被处理水中膜分离油的水处理方法,所述水处理方法包括对被处理水中的所述亚铁离子进行氧化的氧化步骤,和对所述氧化步骤后的所述被处理水进行膜过滤的过滤步骤。在氧化步骤中,所述被处理水的pH被调节为6至9,所述被处理水的氧化还原电位被调节为450mV至750mV。
Description
技术领域
本发明涉及水处理方法和水处理系统。本申请基于并且要求在2015年12月22日提交的日本专利申请2015-250337号的优先权的权益,并通过引用将其全部内容并入本文中。
背景技术
关于含有在油田等中产生的油和悬浮固体的油水混合物(伴生水),从环境保护的观点来看,在排放前必须将油和悬浮固体的混合量降低至预定值以下。从油水混合物中分离除去油和悬浮固体的方法的实例包括重力分离、蒸馏分离和化学分离。
在这些分离方法中,作为在分离步骤的下游侧分离除去微细油分等的手段,采用了使用分离膜的水处理。作为分离膜,例如可以使用多根中空纤维膜集束在一起的过滤模块(参照日本特开2010-42329号公报)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2010-42329号公报
发明内容
技术方案
本发明的一个实施方式的水处理方法是从含有油和亚铁离子的被处理水中膜分离油的水处理方法,所述水处理方法包括对被处理水中的所述亚铁离子进行氧化的氧化步骤,和对所述氧化步骤后的所述被处理水进行膜过滤的过滤步骤。在所述氧化步骤中,所述被处理水的pH被调节为6至9,所述被处理水的氧化还原电位被调节为450mV至750mV。
此外,本发明的另一个实施方式的水处理系统是从含有油和亚铁离子的被处理水中膜分离油的水处理系统,所述水处理系统包含被构造为对所述被处理水中的所述亚铁离子进行氧化的氧化设备,和被构造为对已被氧化的所述被处理水进行膜过滤的过滤装置。所述氧化设备具有将所述被处理水的pH调节为6至9且将所述被处理水的氧化还原电位调节为450mV至750mV的机构。
附图说明
[图1]图1是示出本发明的一个实施方式的水处理系统的示意图。
[图2]图2是示出与图1中所示的水处理系统的实施方式不同的实施方式的水处理系统的示意图。
[图3]图3是示出与图1或图2中所示的水处理系统的实施方式不同的实施方式的水处理系统的示意图。
[图4]图4是示出与图1、图2或图3中所示的水处理系统的实施方式不同的实施方式的水处理系统的示意图。
[图5]图5是实施例1和比较例1中的过滤后的处理后的水的照片。
[图6]图6是实施例2和比较例2中的过滤后的处理后的水的照片。
标号说明
1、11、21、31 水处理系统
2 氧化设备
2a 氧化槽
2b 氧化剂供给装置
2c 脱氧化剂塔
2d 测量仪器
2e 调节机构
2f 散气管
3、23 过滤装置
3a、23a 过滤模块
3b、23b 缓冲槽
3c、23c 过滤用泵
4 储存槽
5 输送泵
6 曝气装置
6a 曝气槽
6b、23d 气体供给装置
6c、23e 第二测量仪器
6d、23f 第二调节机构
6e、23g 散气管
具体实施方式
技术问题
在诸如于上述专利申请公布中公开的分离膜的分离膜中,可以有效地除去伴生水中含有的不溶性油。然而,伴生水常常含有亚铁离子。亚铁离子通过分离膜,然后被氧化并作为氢氧化铁在水中沉淀。因此,在现有的水处理方法中,存在用分离膜过滤后的处理后的水变得浑浊的问题。
在这些情况下完成了本发明。本发明的目的是提供可以从被处理水中除去油并且可以防止处理后的水变浑浊的水处理方法和水处理系统。
有益效果
在本公开内容的水处理装置和水处理系统中,可以从被处理水中除去油并且可以防止处理后的水变浑浊。
本发明的实施方式的说明
本发明的一个实施方式的水处理方法是从含有油和亚铁离子的被处理水中膜分离油的水处理方法,所述水处理方法包括对被处理水中的所述亚铁离子进行氧化的氧化步骤,和对所述氧化步骤后的所述被处理水进行膜过滤的过滤步骤。在所述氧化步骤中,所述被处理水的pH被调节为6至9,所述被处理水的氧化还原电位被调节为450mV至750mV。
因为所述水处理方法包括过滤步骤之前的对被处理水中的亚铁离子进行氧化的氧化步骤,所以亚铁离子可以通过氧化步骤而作为氢氧化铁等沉淀,并且可以通过过滤膜与油一起分离。因此,在所述水处理方法中,可以从被处理水中除去油,并且可以防止过滤后的水变浑浊。此外,在所述水处理方法中,在氧化步骤中,被处理水的pH和氧化还原电位(ORP)各自被调节至上述范围内以产生亚铁离子容易被氧化的环境并且促进其氧化。因此,可以显著地获得防止水变浑浊的效果。术语“氧化还原电位”是指使用银/氯化银电极测定的电位。
在所述氧化步骤中,可以使臭氧、氯气、过氧化氢或次氯酸与被处理水接触。通过在氧化步骤中使用上述氧化剂,可以以相对低的成本容易且可靠地氧化亚铁离子。
所述水处理方法可以还包括对氧化步骤后的被处理水进行曝气的曝气步骤。通过在氧化步骤后对被处理水进行曝气,可以将在氧化步骤中包含在被处理水中的氧化剂作为气相释放并从被处理水中除去。结果,可以防止在过滤步骤中使用的分离膜劣化,且可以有效地提高处理效率。
曝气可以通过使用空气或氮气进行。通过使用这样的气体进行曝气,可以以相对低的成本除去氧化剂。
在所述曝气步骤中,可以将被处理水的pH调节为6至9,且可以将被处理水的氧化还原电位调节为0mV至300mV。在所述曝气步骤中,通过将氧化步骤后的被处理水的pH和氧化还原电位各自调节至上述范围内,可以更加可靠地防止分离膜劣化,并且可以提高分离效率。
本发明的另一个实施方式的水处理系统是从含有油和亚铁离子的被处理水中膜分离油的水处理系统,所述水处理系统包含被构造为对所述被处理水中的所述亚铁离子进行氧化的氧化设备,和被构造为对已被氧化的所述被处理水进行膜过滤的过滤装置。所述氧化设备具有将所述被处理水的pH调节为6至9且将所述被处理水的氧化还原电位调节为450mV至750mV的机构。
在所述水处理系统中,可以通过氧化设备将被处理水中的亚铁离子作为氢氧化铁等沉淀,并且可以通过过滤装置与油一起分离。因此,在所述水处理系统中,可以从被处理水中除去油,并且可以防止过滤后的水变浑浊。此外,在所述水处理系统中,所述氧化设备将被处理水的pH和氧化还原电位(ORP)各自调节至上述范围内以产生亚铁离子容易被氧化的环境并且促进其氧化。因此,可以显著地获得防止水变浑浊的效果。
[本发明的实施方式的详细说明]
下文将参照附图对本发明的实施方式的水处理系统和水处理方法进行说明。
[第一实施方式的水处理系统]
图1中所示的水处理系统1是从含有油和亚铁离子的被处理水中膜分离油的水处理系统。所述水处理系统1主要包含被构造为对被处理水中的亚铁离子进行氧化的氧化设备2和被构造为对已被氧化的被处理水进行膜过滤的过滤装置3。所述水处理系统1还包含储存被处理水的储存槽4,和将被处理水从储存槽4输送到氧化设备2的输送泵5。
<被处理水>
作为水处理系统1中的处理对象的被处理水是含有油和亚铁离子的水,例如是在油田等中产生的伴生水。一般来讲,油田中产生的伴生水具有4至10的pH。
<氧化设备>
氧化设备2通过使用氧化剂氧化被处理水中的亚铁离子。氧化设备2包含氧化槽2a、氧化剂供给装置2b、脱氧化剂塔2c、测定pH和氧化还原电位的测量仪器2d、和调节被处理水的pH和氧化还原电位的调节机构2e。
(氧化剂)
在氧化设备2中使用的氧化剂没有特别限制,只要其能够氧化亚铁离子并将它们作为化合物沉淀即可,且优选为臭氧、氯气、过氧化氢或次氯酸。通过使用这些氧化剂,能够以相对低的成本容易且可靠地进行氧化,并且能够相对容易地进行从被处理水中的除去。在这些氧化剂中,从氧化力高和能够在短时间内可靠地氧化亚铁离子的观点考虑,臭氧是特别优选的。
(氧化槽)
氧化槽2a是用于使氧化剂与被处理水接触以氧化亚铁离子的槽。在将诸如臭氧或氯气的气体用作氧化剂的情况下,如在图1中所示,将散气管2f布置在氧化槽2a的底部,使氧化剂从散气管2f喷出从而与被处理水接触。此外,在将诸如过氧化氢或次氯酸钠的液体、或诸如次氯酸钙的固体用作氧化剂的情况下,氧化槽2a设置有氧化剂注入口,并且通过该注入口将氧化剂注入到被处理水中。
将后述的从储存槽4起始的供给通路连接至氧化槽2a的下部,将后述的通往过滤装置3的缓冲槽3b的供给通路连接至氧化槽2a的上部。
(氧化剂供给装置)
氧化剂供给装置2b是将氧化剂供给至氧化槽2a的装置。在将诸如臭氧或氯气的气体用作氧化剂的情况下,氧化剂供给装置2b包含产生这样的气体(氧化剂)的机构。此外,在氧化剂供给装置2b中,如图1中所示,通过将气体加压输送至布置在氧化槽2a的底部的散气管2f,使氧化剂从散气管2f喷出并与氧化槽2a中的被处理水接触,由此被溶解。此外,氧化剂供给装置2b可以被构造为包含储存氧化剂本身的容器及其供给机构。
(脱氧化剂塔)
在将气体或产生气体的材料用作氧化剂的情况下,脱氧化剂塔2c将因从氧化槽2a供给氧化剂而产生的气体的一些成分(有害成分等)除去。将有害成分等已被脱氧化剂塔2c除去的气体释放到大气中。作为脱氧化剂塔2c,可以根据要用的氧化剂的类型使用已知的脱氧化剂塔。
(测量仪器)
测量仪器2d布置在从氧化罐2a延伸至过滤装置3的缓冲槽3b的供给通路中,并且测定从氧化槽2a输送至过滤装置3的被处理水的pH和氧化还原电位。作为测量仪器2d,可以使用已知的传感器等。
(调节机构)
调节机构2e将由测量仪器2d进行测定的被处理水的pH和氧化还原电位调节至预定的范围内。
由调节机构2e调节的被处理水的pH的下限优选为6,更优选为7。另一方面,pH的上限优选为9,更优选为8.5。当pH小于所述下限时,存在以下担忧:一部分氢氧化铁可能离解成离子,并且可以通过分离膜。相反,当pH超过所述上限时,存在以下担忧:pH调节可能变得困难,导致处理成本过度增加。
由调节机构2e调节的被处理水的氧化还原电位的下限优选为450mV,更优选为500mV,还更优选为550mV。另一方面,氧化还原电位的上限优选为750mV,更优选为700mV,还更优选为650mV。当氧化还原电位小于所述下限时,存在亚铁离子可能氧化得不充分的担忧。相反,当氧化还原电位超过所述上限时,存在以下担忧:氧化还原电位的调节可能变困难,导致处理成本过度增加。
作为被处理水的pH和氧化还原电位的调节方法,例如可以调节氧化剂、pH调节剂等的添加量。pH调节剂是酸或碱。作为酸,无机酸如盐酸或硫酸是优选的,作为碱,氢氧化钠、氢氧化钾等是优选的。
<过滤装置>
过滤装置3通过使用分离膜对被处理水进行膜过滤。过滤装置3包含过滤模块3a、缓冲槽3b和过滤用泵3c。
(过滤模块)
过滤模块3a是通过过滤用泵3c的压力使被处理水通过分离膜从而进行过滤的外压型过滤模块。作为过滤模块3a,可以使用已知的过滤模块。例如,可以适当地使用包含在上下方向上平行布置的多根中空纤维膜的过滤模块。
中空纤维膜各自通过将多孔膜形成为管状形状而获得,所述多孔膜允许液体透过并且阻止被处理水中所含的杂质透过。作为中空纤维膜,可以使用含有热塑性树脂作为主要成分的材料。热塑性树脂的实例包括聚乙烯、聚丙烯、聚偏二氟乙烯、乙烯-乙烯醇共聚物、聚酰胺、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚苯乙烯、聚砜、聚乙烯醇、聚苯醚、聚苯硫醚、乙酰纤维素、聚丙烯腈和聚四氟乙烯(PTFE)。在这些之中,在机械强度、耐化学性、耐热性、耐候性、阻燃性等方面优异且多孔的PTFE是优选的,且单轴或双轴拉伸后的PTFE是更优选的。其它聚合物和添加剂如润滑剂可以适当地混合到用于形成中空纤维膜的材料中。
中空纤维膜的平均孔径的上限优选为1μm,更优选为0.5μm。另一方面,中空纤维膜的平均孔径的下限优选为0.01μm。当中空纤维膜的平均孔径超过所述上限时,存在可能不能防止被处理水中所含的杂质透过到中空纤维膜内的担忧。相反,当中空纤维膜的平均孔径小于所述下限时,存在透过性可能降低的担忧。需要说明的是,所述平均孔径是指中空纤维膜的外周面(过滤层的表面)上的平均孔径,并且可以通过孔径分布测量装置(例如,多孔材料自动孔径分布测量系统,由Porous Materials制造)进行测定。
(缓冲槽)
缓冲槽3b是从氧化槽2a接收已被氧化的被处理水的槽。在缓冲槽3b中储存的被处理水被过滤用泵3c供给至过滤模块3a。缓冲槽3b的体积没有特别限制,优选等于或大于氧化槽2a的体积。
(过滤用泵)
过滤用泵3c以特定的水压将储存在缓冲槽3b中的被处理水供给至过滤模块3a,使得被处理水能够通过分离膜。根据水处理系统1的处理性能等适当地设计过滤用泵3c的排出压力。
<储存槽>
储存槽4储存被处理水并且将其供给至氧化设备2。
<输送泵>
输送泵5布置在从储存槽4延伸至氧化设备2的供给通路中,并且将被处理水输送至氧化槽2a。
[第一实施方式的水处理方法]
接下来,将对使用图1中所示的水处理系统1的本发明的一个实施方式的水处理方法进行说明。所述水处理方法是从含有油和亚铁离子的被处理水中膜分离油的水处理方法,所述水处理方法包括对被处理水中的亚铁离子进行氧化的氧化步骤,和对氧化步骤后的被处理水进行膜过滤的过滤步骤。
<氧化步骤>
在氧化步骤中,通过使用氧化设备2将从储存槽4输送来的被处理水中的主要是亚铁离子氧化。此外,在氧化步骤中,通过测量仪器2d测定被处理水的pH和氧化还原电位,且pH被调节为6至9,氧化还原电位被调节为450mV至750mV。
氧化步骤中的被处理水的pH和氧化还原电位的范围及其调节方法与上面关于水处理系统所述的相同。
根据被处理水中的亚铁离子的含量、pH、氧化还原电位等适当地设定供给至氧化槽2a的氧化剂的量、与氧化剂的接触时间等。
<过滤步骤>
在过滤步骤中,已通过氧化设备2氧化的被处理水通过过滤装置3进行膜过滤。
在所述水处理方法中,氧化步骤和过滤步骤可以以连续方式或分批方式进行。因为水处理系统1包含储存槽4和缓冲槽3b,所以通过以连续方式进行所述处理步骤,能够提高处理效率。
因为所述水处理方法包括过滤步骤之前的对被处理水中的亚铁离子进行氧化的氧化步骤,所以亚铁离子可以通过氧化步骤而作为氢氧化铁等沉淀,并且可以通过过滤膜与油一起分离。因此,在所述水处理方法中,可以从被处理水中除去油,并且可以防止过滤后的水变浑浊。此外,在所述水处理方法中,在氧化步骤中,被处理水的pH和氧化还原电位被调节至上述范围内以产生亚铁离子容易被氧化的环境并且促进其氧化。因此,可以显著地获得防止水变浑浊的效果。
[第二实施方式的水处理系统]
图2中所示的水处理系统11主要包含被构造为对被处理水中的亚铁离子进行氧化的氧化设备2,被构造为对氧化后的被处理水进行膜过滤的过滤装置3,和对氧化后且过滤前的被处理水进行曝气的曝气装置6。除了过滤装置3不包含缓冲槽3b外,氧化设备2和过滤装置3与图1中所示的水处理系统1中的那些相同。因此,它们由相同的符号表示,并且省略了其说明。
<曝气装置>
曝气装置6对氧化后的被处理水进行曝气并且除去氧化剂。曝气装置6包含曝气槽6a、气体供给装置6b、测定pH和氧化还原电位的第二测量仪器6c、和调节被处理水的pH和氧化还原电位的第二调节机构6d。
(曝气槽)
曝气槽6a是通过使气体与被处理水接触以进行曝气而除去氧化剂的槽。如图2中所示,散气管6e布置在曝气槽6a的底部,且气体由散气管6e喷出,从而进行被处理水的曝气。此外,曝气槽6a还作为过滤装置3的缓冲槽。
将从氧化槽2a起始的供给通路连接至曝气槽6a的上部,将通往过滤装置3的供给通路连接至曝气槽6a的下部。此外,将气体排出通路连接至曝气槽6a的顶部。将气体排出通路连接至氧化设备2的脱氧化剂塔2c。需要说明的是,气体排出通路可以为独立于氧化设备2且连接至不同于脱氧化剂塔2c的处理塔的通路。
(气体供给装置)
气体供给装置6b通过散气管6e将曝气用气体供给至曝气槽6a。曝气用气体没有特别限制,只要其不还原被处理水中的氧化物即可,并且从可操作性和成本的观点考虑优选为空气或氮气。
在将空气用作曝气用气体的情况下,可以将已知装置如压缩机用作气体供给装置6b。此外,在使用氮气等的情况下,气体供给装置6b可以被构造为包含储存这样的气体的容器和用于加压输送所述气体的机构。
(第二测量仪器)
第二测量仪器6c布置在从曝气槽6a延伸至过滤模块3a的供给通路中,并且测定从曝气槽6a输送至过滤装置3的被处理水的pH和氧化还原电位。作为第二测量仪器6c,可以使用与氧化设备2的测量仪器2d相同的仪器。
(第二调节机构)
第二调节机构6d将由第二测量仪器6c进行测定的被处理水的pH和氧化还原电位调节至预定的范围内。
由第二调节机构6d进行调节的被处理水的pH的下限优选为6,更优选为7。另一方面,pH的上限优选为9,更优选为8.5。当pH小于所述下限或超过所述上限时,存在可能根据膜材料而进行过滤模块3a的分离膜的劣化的担忧。
由第二调节机构6d进行调节的被处理水的氧化还原电位的下限优选为0mV,更优选为50mV,还更优选为100mV。另一方面,氧化还原电位的上限优选为300mV,更优选为250mV,还更优选为200mV。当氧化还原电位小于所述下限时,存在一部分氢氧化铁可能被还原成亚铁离子的担忧。相反,当氧化还原电位超过所述上限时,存在可能根据膜材料而进行过滤模块3a的分离膜的劣化的担忧。
作为曝气装置6中的被处理水的pH和氧化还原电位的调节方法,例如可以调节曝气量和pH调节剂等的添加量。
[第二实施方式的水处理方法]
接下来,将对使用图2中所示的水处理系统11的本发明的一个实施方式的水处理方法进行说明。所述水处理方法包括对被处理水中的亚铁离子进行氧化的氧化步骤,对氧化步骤后的被处理水进行曝气的曝气步骤,和对曝气步骤后的被处理水进行膜过滤的过滤步骤。
氧化步骤和过滤步骤与第一实施方式的水处理方法中的那些相同,因此省略了其说明。
<曝气步骤>
在曝气步骤中,通过使用曝气装置6,对从氧化槽2a输送来的被处理水进行曝气。此外,在曝气步骤中,通过第二测量仪器6c测定被处理水的pH和氧化还原电位,且pH被调节为6至9,氧化还原电位被调节为0mV至300mV。
在曝气步骤中的被处理水的pH和氧化还原电位的范围及其调节方法与上面关于水处理系统所述的那些相同。
根据被处理水中的氧化剂的含量、pH和氧化还原电位等适当地设定供给至曝气槽6a的气体的量。
在所述水处理方法中,通过在氧化步骤后对被处理水进行曝气,可以将在氧化步骤中包含在被处理水中的氧化剂作为气相释放并从被处理水中除去。结果,可以防止在过滤步骤中使用的分离膜劣化,且可以提高处理效率。
[第三实施方式的水处理系统]
图3中所示的水处理系统21主要包含被构造为对被处理水中的亚铁离子进行氧化的氧化设备2,和被构造为对氧化后的被处理水进行膜过滤的过滤装置23。所述水处理系统21中的过滤装置23还作为曝气装置。因为氧化设备2与图1中所示的水处理系统1的氧化设备相同,所以其由相同的符号表示,并且省略了其说明。
<过滤装置>
过滤装置23包含过滤模块23a、缓冲槽23b、过滤用泵23c、气体供给装置23d、第二测量仪器23e和第二调节机构23f。过滤模块23a、缓冲槽23b和过滤用泵23c分别与图1中所示的水处理系统1的过滤模块3a、缓冲槽3b和过滤用泵3c相同。
过滤装置23的气体供给装置23d、第二测量仪器23e和第二调节机构23f分别对应于图2中所示的曝气装置6的气体供给装置6b、第二测量仪器6c和第二调节机构6d。此外,过滤模块23a还作为图2中所示的曝气装置6的曝气槽6a。
气体供给装置23d将气体供给至过滤用泵23c的下游侧,从而对过滤模块23a内部的被处理水进行曝气。此外,连接至缓冲槽23b的管道设置在过滤模块23a的上部,并且连接至氧化设备2的脱氧化剂塔2c的气体排出通路连接至缓冲槽23b的顶部。该构造使得通过曝气将被处理水中的氧化剂除去。
第二测量仪器23e布置在从过滤模块23a起始的排出通路中,并且测定已经进行了曝气和过滤的被处理水的pH和氧化还原电位。第二调节机构23f基于由第二测量仪器23e测定的值将被处理水的pH和氧化还原电位调节至预定的范围内。被处理水的pH和氧化还原电位的调节范围可以设定为与图2中所示的水处理系统11中的那些相同。
[第三实施方式的水处理方法]
使用图3中所示的水处理系统21的本发明的一个实施方式的水处理方法包括对被处理水中的亚铁离子进行氧化的氧化步骤,对氧化步骤后的被处理水进行曝气的曝气步骤,和在氧化步骤后对被处理水进行膜过滤的过滤步骤。所述曝气步骤和过滤步骤同时进行。
在所述水处理系统21和所述水处理方法中,因为已被氧化的被处理水在过滤模块23a内进行曝气,所以可以同时通过曝气用气体清洗过滤模块23a的分离膜。因此,使得过滤模块23a的曝气装置也作为清洗装置,由此能够降低设备成本和运行成本。
[其它实施方式]
应该考虑到,本次公开的实施方式在所有方面都是例示性和非限制性的。本发明的范围不限于上述实施方式,而是由所附权利要求书限定,并且旨在包括在与权利要求书的含义和范围等同的含义和范围内的所有修改。
在水处理系统中,除了上面在各实施方式中所述的外压型过滤模块外,还可以使用各种其它的过滤模块,在所述外压型过滤模块中,压力在分离膜的外表面侧增加,并且被处理的液体朝向分离膜的内表面侧透过。其它过滤模块的实例包括被处理的液体借助于渗透压或内表面侧的负压朝向分离膜的内表面侧透过的浸渗型过滤模块;和压力在分离膜的内表面侧增加且被处理的液体朝向分离膜的外表面侧透过的内压型过滤模块。
图4示出了浸渗型过滤模块被用于图3中所示的水处理系统的实例。在图4中所示的水处理系统31中,过滤模块23a被浸入缓冲槽23b中,并且过滤用泵23c作为抽吸泵布置在过滤模块23a的排出侧。在水处理系统31中,例如通过从布置在缓冲槽23b的底部的散气管23g供给气体,可以进行对被处理水的曝气和对过滤模块23a的分离膜的清洗。
此外,在所述水处理方法中,在氧化处理中,可以通过利用光如紫外光(UV)的照射来氧化被处理水中的亚铁离子。
此外,在所述水处理方法中,可以对流经管的被处理水而不是对诸如氧化槽的槽内的被处理水进行氧化处理或曝气。在这种情况下,可以省略氧化槽等。
此外,在所述水处理系统中,根据氧化剂和曝气用气体的类型,脱氧化剂塔并不是不可缺少的,可以直接释放由各个槽产生的气体。
此外,测定pH和氧化还原电位的测量仪器的布置位置不限于通路(管),并且测量仪器可以布置在诸如氧化槽、曝气槽或缓冲槽的槽的内部。
实施例
下面将基于实施例对本发明进行更详细的说明。然而,应该理解本发明不限于所述实施例。
(实施例1)
在将pH调节为8.0且将氧化还原电位调节为650mV的同时,以5L/分钟的流量向来自中国的油田的5L伴生水供给30分钟的作为氧化剂的臭氧气体,然后用分离膜过滤所述水。关于过滤后的处理后的水,根据美国标准方法2130B测得的浊度为0.19NTU。“NTU”是比浊法浊度单位(nephelometric turbidity unit)的缩写并且是浊度的单位。
(比较例1)
在不向来自中国的油田的5L伴生水供给臭氧气体的情况下用分离膜对其进行过滤。关于过滤后的处理后的水,测得的浊度为85NTU。
(实施例2)
在将pH调节为7.5且将氧化还原电位调节为700mV的同时,以5L/分钟的流量向来自日本的油田的5L伴生水供给30分钟的作为氧化剂的臭氧气体,然后用分离膜过滤所述水。关于过滤后的处理后的水,测得的浊度为0.83NTU。
(比较例2)
在不向来自日本的油田的5L伴生水供给臭氧气体的情况下用分离膜对其进行过滤。关于过滤后的处理后的水,测得的浊度为238NTU。
图5是实施例1和比较例1中的伴生水已经被过滤后的处理后的水的照片。左侧的图像对应于比较例1,右侧的图像对应于实施例1。此外,图6是实施例2和比较例2中的伴生水已经被过滤后的处理后的水的照片。左侧的图像对应于比较例2,右侧的图像对应于实施例2。由上述结果显而易见的是,通过在过滤前对伴生水进行氧化,可以防止在过滤后来自亚铁离子的氧化物的沉淀,并且可以大幅降低过滤后的水的浊度。
Claims (6)
1.一种从含有油和亚铁离子的被处理水中膜分离油的水处理方法,所述水处理方法包括:
对被处理水中的所述亚铁离子进行氧化的氧化步骤;和
对所述氧化步骤后的所述被处理水进行膜过滤的过滤步骤,
其中在所述氧化步骤中,所述被处理水的pH被调节为6至9,所述被处理水的氧化还原电位被调节为450mV至750mV。
2.根据权利要求1所述的水处理方法,其中,
在所述氧化步骤中,使臭氧、氯气、过氧化氢或次氯酸与所述被处理水接触。
3.根据权利要求1或2所述的水处理方法,其还包括对所述氧化步骤后的所述被处理水进行曝气的曝气步骤。
4.根据权利要求3所述的水处理方法,其中,
通过使用空气或氮气进行所述曝气。
5.根据权利要求3或4所述的水处理方法,其中,
在所述曝气步骤中,所述被处理水的pH被调节为6至9,所述被处理水的氧化还原电位被调节为0mV至300mV。
6.一种从含有油和亚铁离子的被处理水中膜分离油的水处理系统,所述系统包含:
被构造为对所述被处理水中的所述亚铁离子进行氧化的氧化设备;和
被构造为对已被氧化的所述被处理水进行膜过滤的过滤装置,
其中所述氧化设备具有将所述被处理水的pH调节为6至9且将所述被处理水的氧化还原电位调节为450mV至750mV的机构。
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