CN107381974A - 蒸发冷凝水中残留有机物深度处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种蒸发冷凝水中残留有机物深度处理系统。本发明利用酸碱调节装置、光催化氧化反应装置、生化反应装置和回收装置，去除蒸发冷凝水中残留的有机毒性物质，又对处理后的蒸发冷凝水进行消毒杀菌，实现蒸发冷凝水回用或达标排放，降低生产成本，避免二次污染现象的发生。
Description
技术领域
本发明通常涉及废水处理领域，且特别地，涉及蒸发冷凝水中残留有机物深度处理系统。
背景技术
天然气开发过程中采用泡排采气工艺排除积存在井底的液体，泡排采气工艺是通过向井底矿化水中引入一些具有特殊功能的表面活性剂和高分子聚合物，借助于天然气流的搅拌，与井底积液充分接触，产生大量的较稳定的低密度的含水泡沫，使其在气液两相混合垂直流动过程中，产生泡沫、分散、减阻、洗涤等多种物理—化学效应，减少井筒中“滑脱损失”，提高气流垂直举液能力，达到排水采气的目的。而在这个过程中随气流排出的废水则称为泡排水。
由于在泡沫排水采气过程中向地层加入一些具有特殊功能的表面活性剂和高分子聚合物，所以排出的泡排水的水质成份复杂，含有较多的表面活性物质、钙镁离子、溶解性固体等，COD较高、起泡性强。在常温下呈乳浊液状态，乳化程度高，表面有飘浮油，有异味，极易起泡，并且泡沫量大，消泡速度慢。
对这些废水，部分油气田是采用预处理后回注方式处理，但在四川等地层非常致密地区，回注难度相当大。目前大多采用化学氧化等方式进行处理后排放，但随着环境管理力度的加大和污水排放中氯离子等含盐物质的排放浓度的限制政策，例如有的地方在部分流域已将氯离子排放浓度限制在300mg/L以下，因此必须采取脱盐措施对污水进行深度处理。
低温多效蒸发是目前较好的脱盐技术之一，该技术与膜处理等脱盐技术相比具有蒸发冷凝水水质较好、残留母液较少、蒸发结晶所得盐可作为产品充分利用等优势。蒸发冷凝水有效去掉了废水中氯离子等无机盐和大部分有机污染物，但由于原水水质复杂，添加剂种类众多，其中轻组分的有机物等在蒸发过程中随水蒸气一并进入蒸发冷凝水中，导致蒸发冷凝水不能达到回用或排放标准要求。特别是COD、氨氮、挥发酚等指标难以控制，需要进一步对蒸发冷凝水进行深度处理，实现资源化利用。
因此，如何有效去除蒸发冷凝水中的有毒有机物，实现其回收再利用，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
为了解决上述问题，本发明利用酸碱调节装置、光催化氧化反应装置、生化反应装置和回收装置，去除蒸发冷凝水中残留的生物毒性物质，又对处理后的蒸发冷凝水中进行消毒杀菌，实现蒸发冷凝水回用或达标排放，降低生产成本，避免二次污染现象的发生。具体地，本发明包括以下内容。
该系统包括依次设置在蒸发冷凝水处理路径上的酸碱调节装置、光催化氧化反应装置、生化反应装置和回收装置；其中，呈罐体结构的所述光催化氧化反应装置具体包括：入水口，与所述酸碱调节装置的输出端连接；出水口，与所述生化反应装置的输入端连接；光催化板，竖直设置在所述光催化氧化反应装置内部，并且与所述光催化氧化反应装置的轴线平行；其中，所述光催化板具体包括多个能活动的子板；以及，多个紫外灯，设置在所述光催化氧化反应装置的内壁上，且每个所述紫外灯朝向于所述子板设置。
在某些实施方式中，所述的蒸发冷凝水中残留有机物深度处理系统中，所述光催化氧化反应装置还包括滑块和多个与所述子板相对应的滑轨；
所述子板通过所述滑块卡设在所述滑轨中，且所述子板可在所述滑轨中接近或远离所述紫外灯运动。
在某些实施方式中，所述的蒸发冷凝水中残留有机物深度处理系统中，所述子板旋转设置在所述滑块上。
在某些实施方式中，所述的蒸发冷凝水中残留有机物深度处理系统中，该系统还包括控制器，所述控制器用于控制所述子板旋转预定的角度，且所述控制器控制所述子板在所述滑轨中往复运动。
在某些实施方式中，所述的蒸发冷凝水中残留有机物深度处理系统中，所述光催化板上设置有光催化膜。
在某些实施方式中，所述的蒸发冷凝水中残留有机物深度处理系统中，所述酸碱调节装置包括酸调节单元、碱调节单元、pH传感器和搅拌单元。
在某些实施方式中，所述的蒸发冷凝水中残留有机物深度处理系统中，所述搅拌单元包括固定杆和均匀分布在所述固定杆上的多个搅拌臂。
在某些实施方式中，所述的蒸发冷凝水中残留有机物深度处理系统中，所述固定杆为中空杆体，且所述固定杆上开设有多个第一出口和多个第二出口；所述第一出口与所述酸调节单元的输出端连通；所述第二出口与所述碱调节单元的输出端连通。
在某些实施方式中，所述的蒸发冷凝水中残留有机物深度处理系统中，所述生化反应装置还包括催化剂存储单元。
在某些实施方式中，所述的蒸发冷凝水中残留有机物深度处理系统中，该系统还包括过滤装置，所述过滤装置设置在所述酸碱调节装置的输入端处。
待处理的蒸发冷凝水进入本发明所述的蒸发冷凝水中残留有机物深度处理系统中后，其处理路径具体为依次经过酸碱调节装置、光催化氧化反应装置和生化反应装置的处理，并回收至回收装置。待处理的蒸发冷凝水在经过光催化氧化反应装置和生化反应装置的处理后，去除蒸发冷凝水中的有机物，使蒸发冷凝水达到会用或排放标准。
有益效果：
(1)本发明所述的蒸发冷凝水中残留有机物深度处理系统中，在光催化氧化反应装置中利用多个子板和与子板对应设置的紫外灯的配合，提高光催化生化反应的速率，提高处理效率。
(2)本发明所述的蒸发冷凝水中残留有机物深度处理系统中，子板可活动地设置在滑块上，当光催化氧化反应装置未进行光催化反应时，多个子板与光催化氧化反应装置的轴线平行，便于待处理蒸发冷凝水的输入和输出；当进行光催化反应时，子板转动至于轴线呈预定角度的位置处，且紫外灯的照射方向与子板垂直，最大化紫外灯照射到子板上的照射面积，加快光催化反应速度；同时，子板在滑槽中接近紫外灯运动，增加子板表面温度和照射面积，提高光催化反应效率。
(3)本发明所述的蒸发冷凝水中残留有机物深度处理系统中，在酸碱调节装置中设置有搅拌装置，利用固定杆上的第一出口和第二出口分别输出酸性调节剂和碱性调节剂，实现快速调节待处理气田高盐泡排水的pH值的基础上，得到均匀的待处理蒸发冷凝水。
附图说明
图1是本发明其中一个实施例所述的蒸发冷凝水中残留有机物深度处理系统的结构图；
图2是本发明其中一个实施例所述的蒸发冷凝水中残留有机物深度处理系统中的光催化氧化反应装置的结构图；
图3是本发明其中一个实施例所述的蒸发冷凝水中残留有机物深度处理系统中的酸碱调节装置的结构图；
附图标记说明
1代表酸碱调节装置，100代表酸调节单元，110代表碱调节单元，120代表pH传感器，130代表搅拌单元，131代表固定杆，132代表搅拌臂，133代表第一出口，134代表第二出口，2代表光催化氧化反应装置，200代表入水口，210代表出水口，220代表光催化板，221代表子板，230代表紫外灯，3代表生化反应装置，4代表回收装置。
具体实施方式
现详细说明本发明的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本发明的限制，而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。
应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本发明。另外，对于本发明中的数值范围，应理解为具体公开了该范围的上限和下限以及它们之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。
除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料，但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。
在不背离本发明的范围或精神的情况下，可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。本申请说明书和实施例仅是示例性的。
关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。
关于本文中所使用的“和/或”，包括所述事物的任一或全部组合。
以下通过具体实施方式，并结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，本发明提供一种蒸发冷凝水中残留有机物深度处理系统，该系统包括依次设置在处理路径上的酸碱调节装置1、光催化氧化反应装置2、生化反应装置3和回收装置4；其中，呈罐体结构的所述光催化氧化反应装置2具体包括：入水口200，与所述酸碱调节装置1的输出端连接；出水口210，与所述生化反应装置3的输入端连接；光催化板220，竖直设置在所述光催化氧化反应装置2内部，并且与所述光催化氧化反应装置2的轴线平行；其中，所述光催化板220具体包括多个能活动的子板221；以及多个紫外灯230，设置在所述光催化氧化反应装置2的内壁上，且每个所述紫外灯230朝向于所述子板221设置。
经酸碱调节装置处理后的蒸发冷凝水通过入水口200进入所述光催化氧化反应装置2中，紫外灯230照射至子板221，在紫外灯230的照射下子板221促进蒸发冷凝水发生光生化反应，去除蒸发冷凝水中的绝大部分有机物。
罐体结构所述光催化氧化反应装置2水平设置，所述入水口200和所述出水口210分别开设在所述罐体结构的两个端面上，或者所述入水口200和所述出水口210分别开设所述罐体结构的桶状的罐体侧壁上，且所述入水口200和所述出水口210临近两个端面上，蒸发冷凝水从所述入水口200流向所述出水口210形成液体流向，光催化板220平行于液体流向设置，且光催化板220竖直、水平或者与水平线呈任意角度设置在所述光催化氧化反应装置内部；当光催化氧化反应装置2中未进行光生化反应时，多个子板221一体化组成所述光催化板220，即多个子板221均匀竖直、水平或者与水平线呈任意角度设置在所述光催化氧化反应装置2内部，多个子板221其为矩形板、圆形板、其他规则图形板体或不规则图形板体，子板221至少一端面上涂覆光催化膜；当所述光催化氧化反应装置2中进行光生化反应时，多个子板221能够活动，能够转动预定角度，且紫外灯230垂直于光生化反应时子板的端面设置，每个子板221可以对应一个紫外灯230，也可以对应两个紫外灯230，两个紫外灯230分别照射子板的两个端面上。
如图2所示，本发明其中一个实施例所述的残留有机物的蒸发冷凝水的深度处理系统，其在图1所示的实施例的基础上，该系统还包括控制器，所述光催化氧化反应装置2包括滑块和多个与所述子板相对应的滑轨240。所述控制器用于控制所述子板旋转预定的角度，且所述控制器控制所述子板221在所述滑轨240中往复运动，所述子板221可在所述滑轨240中接近或远离所述紫外灯230运动。
所述光催化氧化反应装置2中进行光生化反应时，控制器控制子板221子板在滑块上匀速转动，搅拌光催化氧化反应装置2内部的蒸发冷凝水，且使蒸发冷凝水都能够与子板221接触，全部进行光生化反应；或者，控制器控制子板221旋转预定角度，且紫外灯230垂直于转动后的子板221设置，最大化紫外灯的照射面积，同时，转动后每个子板221对应两个紫外灯230，两个紫外灯230分别照射至子板221的两个端面上。同时，子板221在旋转或不旋转时，均在滑块上延滑轨240中接近或远离紫外灯230运动，在进行光生化反应时，子板221运动至距离紫外灯230最近的位置处，并固定在该位置，缩短紫外灯230与子板221间的作用距离，加快光生化反应。
如图3示，本发明其中一个实施例所述的残留有机物的蒸发冷凝水的深度处理系统，其在图1所示的实施例的基础上，所述酸碱调节装置1包括酸调节单元100、碱调节单元110、pH传感器120和搅拌单元130。其中，所述搅拌单元130包括固定杆131和均匀分布在所述固定杆131上的多个搅拌臂132；所述固定杆131为中空杆体，且所述固定杆131上开设有多个第一出口133和多个第二出口134；所述第一出口133与所述酸调节单元100的输出端连通；所述第二出口134与所述碱调节单元110的输出端连通。
酸碱调节装置1具有蒸发冷凝水的入口，蒸发冷凝水进入至所述蒸发冷凝水的深度处理系统中并在酸碱调节装置1中调节蒸发冷凝水，酸碱调节装置1中设置有存储有酸调节剂的酸调节单元100和存储有碱调节剂的碱调节单元110，酸调节单元100和碱调节单元110均为具有一定存储空间的可以为任意形状的结构。酸调节单元100和碱调节单元110的输出端均设置有输出管，酸调节剂和碱调节剂通过不同的输出管道输送至所述酸碱调节单元1中，酸调节单元100的输出管设置在固定杆131的中空结构内部且连接至固定杆131上的第一出口133，使得酸调节剂通过第一出口133输出至酸碱调节装置1中，碱节单元110的输出管设置在固定杆131的中空结构内部且连接至固定杆131上的第二出口134，使得酸调节剂通过第二出口134输出至酸碱调节装置1中。搅拌单元130在运转的过程中，使得酸碱调节单元1中的液体酸碱平衡，直至pH传感器120检测到酸碱调节单元1中的液体达到预定的酸碱度，以备后续进行光生化反应的需要。
在不背离本发明的范围或精神的情况下，可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见得的。本申请说明书和实施例仅是示例性的。
Claims (10)
1.一种蒸发冷凝水中残留有机物深度处理系统，其中，该系统包括依次设置在蒸发冷凝水处理路径上的酸碱调节装置、光催化氧化反应装置、生化反应装置和回收装置；
其中，呈罐体结构的所述光催化氧化反应装置具体包括：
入水口，与所述酸碱调节装置的输出端连接；
出水口，与所述生化反应装置的输入端连接；
光催化板，竖直设置在所述光催化氧化反应装置内部，并且与所述光催化氧化反应装置的轴线平行；其中，所述光催化板具体包括多个能活动的子板；以及，
多个紫外灯，设置在所述光催化氧化反应装置的内壁上，且每个所述紫外灯朝向于所述子板设置。
2.根据权利要求1所述的蒸发冷凝水中残留有机物深度处理系统，其中，所述光催化氧化反应装置还包括滑块和多个与所述子板相对应的滑轨；
所述子板通过所述滑块卡设在所述滑轨中，且所述子板可在所述滑轨中接近或远离所述紫外灯运动。
3.根据权利要求2所述的蒸发冷凝水中残留有机物深度处理系统，其中，所述子板旋转设置在所述滑块上。
4.根据权利要求3所述的蒸发冷凝水中残留有机物深度处理系统，其中，该系统还包括：
控制器，用于控制所述子板旋转预定的角度，还用于控制所述子板在所述滑轨中往复运动。
5.根据权利要求1所述的蒸发冷凝水中残留有机物深度处理系统，其中，所述光催化板上设置有光催化膜。
6.根据权利要求1所述的蒸发冷凝水中残留有机物深度处理系统，其中，所述酸碱调节装置包括酸调节单元、碱调节单元、pH传感器和搅拌单元。
7.根据权利要求6所述的蒸发冷凝水中残留有机物深度处理系统，其中，所述搅拌单元包括固定杆和均匀分布在所述固定杆上的多个搅拌臂。
8.根据权利要求7所述的蒸发冷凝水中残留有机物深度处理系统，其中，所述固定杆为中空杆体，且所述固定杆上开设有多个第一出口和多个第二出口；
所述第一出口与所述酸调节单元的输出端连通；
所述第二出口与所述碱调节单元的输出端连通。
9.根据权利要求1所述的蒸发冷凝水中残留有机物深度处理系统，其中，所述生化反应装置还包括催化剂存储单元。
10.根据权利要求1所述的蒸发冷凝水中残留有机物深度处理系统，其中，该系统还包括：
过滤装置，设置在所述酸碱调节装置的输入端处。
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