CN110357325A - 一种含油废水的处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种含油废水的处理方法，属于污水处理技术领域，包括以下步骤：将含油废水加热，静置，除去上层浮油；调整pH；加入四氯化碳，剧烈搅拌，静置，分离；超声辅助，加入乙基纤维素、聚氧乙烯脂肪酸酯以及絮凝剂，沉淀，去除沉淀；调节pH至3.5‑4.2，加入聚合氯化铝，沉淀，去除沉淀；进行加热加压，温度350‑380℃，压力20‑25MPa，通入氧气和臭氧，流量3‑5g/(L·h)；加入纳米四氧化三铁和纳米氢氧化铝，静置，再进行超滤膜过滤处理，得到处理后的废水；本发明含油废水处理方法有利于大幅降低废水中含油量、COD、氯化物及悬浮物SS，废水处理效果显著。

Description

一种含油废水的处理方法
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，特别是涉及一种含油废水的处理方法。
背景技术
含油废水是一种常见的工业废水，它的来源十分广泛，主要包括石油开采和炼制行业、石油化工行业以及餐饮和食品加工行业。据统计，世界上每年至少有500～1000万吨油类废水通过各种途径进入水体，在造成水资源污染和油资源浪费的同时，油类污染物对环境生态和人体健康也有极大影响。
含油废水的治理问题一直是困扰油田及其他石化企业的难题。石油工业和石油化工工业是现代能源和国民经济的重要组成部分，自中华人民共和国成立以来，石油工业从年产12万吨原油的产量，发展到年产上亿吨。由于技术和经济的原因，含油废水一直很难完全实现达标排放。大量含油废水排入海洋环境，会导致水体中浮游生物因缺氧而死亡，也妨碍水生植物的光合作用，从而影响水体的自净，破坏水资源的利用价值。油污染严重还会导致水生动物缺氧而死亡。同时，水体表面的聚结油还有可能燃烧而产生安全问题。因此，含油废水的治理问题越来越得到重视。含油废水中的油主要以漂浮油、分散油、溶解油及油-固体物等形式存在。近年来，随着石油和石油化工工业的不断发展，新产品和新的生产方法不断出现，废水中污染物种类也趋向复杂化。为了适应这个变化，需要不断改进废水的处理方法，以达到更经济、更有效的目的。
发明内容
本发明的目的是提供一种含油废水的处理方法，以解决上述现有技术存在的问题。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明提供一种含油废水的处理方法，包括以下步骤：
(1)将含油废水加热至90-95℃，静置70-90min，使废水中的油、水分离，除去上层浮油；
(2)加入NaOH调整pH至9.2-9.8，搅拌；
(3)加入含油废水体积50％的四氯化碳，剧烈搅拌10-20min，静置30-50min，分离除去四氯化碳层；
(4)在超声辅助的条件下，加入含油废水质量0.5-1％的乙基纤维素、含油废水质量0.8-1.3％的聚氧乙烯脂肪酸酯以及含油废水质量3-6％的絮凝剂，沉淀30-50min，去除沉淀；加入NaOH调节pH至3.5-4.2，加入含油废水质量0.8-1.6％的聚合氯化铝，沉淀10-20min，去除沉淀；
(5)进行加热加压，温度350-380℃，压力20-25MPa，通入氧气和臭氧，流量3-5g/(L·h)；
(6)在含油废水中加入含油废水质量1-5％的纳米四氧化三铁和含油废水质量0.5-2.3％的纳米氢氧化铝，静置20-40min，再进行超滤膜过滤处理，得到处理后的废水。
进一步地，步骤(2)中，所述搅拌时间为10-20min，搅拌速率120-150r/min。
进一步地，步骤(3)中，所述剧烈搅拌时间为15min，搅拌速率230-280r/min。
进一步地，所述絮凝剂选自活性炭、聚丙烯酰胺、聚合硫酸铝或十二水合硫酸铝钾中的一种或多种。
进一步地，所述絮凝剂为聚丙烯酰胺和十二水合硫酸铝钾，两者质量比为1:2。
进一步地，加入絮凝剂时，先加入聚丙烯酰胺，0.5min后再加入十二水合硫酸铝钾。
进一步地，超声条件是频率400-600kHz，超声功率1-5W/cm2。超声处理能产生空化作用，一定程度由于高压导致水分子裂解成为自由基，自由基化学性质活泼，能够处理难降解的含油废水。
进一步地，所述氧气与臭氧的体积比为1:2-4。
进一步地，所述氧气与臭氧的体积比为1:3。
进一步地，所述超滤膜过滤处理，过滤的温度为20-45℃，压力为3-50kPa。
本发明公开了以下技术效果：
在加压加热及氧化剂的条件性下，氧化剂的体系电位高于常压下氧化剂的体系电位，因而上述废水的处理方法中，废水中的大部分有机物会被氧化降解，从而有利于大幅降低废水中的COD值。同时，在加热加压的超临界水氧化环境的作用下，废水中的部分有机物可分解为低分子有机物，或直接氧化为二氧化碳和水，未被彻底氧化的有机物部分和悬浮固体颗粒可被吸附凝聚并在气体带动下接触其他絮凝物产生大规模絮凝沉淀。
本发明通过合理的工艺流程搭配合理的处理方法，将各工艺步骤相互衔接为一体，使工艺步骤与工艺步骤之间能够更好地相互协同、相互配合，大大提高了含油废水中油污的去除率，经过本发明处理方法处理后所得淡水经检测可直接进行再利用，提高了废水的再利用率。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种含油废水的处理方法，包括以下步骤：
(1)将含油废水加热至93℃，静置80min，使废水中的油、水分离，除去上层浮油；
(2)加入NaOH调整pH至9.5，搅拌15min，搅拌速率130r/min；
(3)加入含油废水体积50％的四氯化碳，剧烈搅拌15min，搅拌速率250r/min，静置40min，分离除去四氯化碳层；
(4)在超声辅助的条件下，超声条件是频率500kHz，超声功率3W/cm2，加入含油废水质量0.8％的乙基纤维素、含油废水质量1.0％的聚氧乙烯脂肪酸酯以及含油废水质量5％的絮凝剂，其中，絮凝剂为聚丙烯酰胺和十二水合硫酸铝钾，两者质量比为1:2，加入方法为先加入聚丙烯酰胺，0.5min后再加入十二水合硫酸铝钾，沉淀40min，去除沉淀；加入NaOH调节pH至3.9，加入含油废水质量1.3％的聚合氯化铝，沉淀15min，去除沉淀；
(5)进行加热加压，温度360℃，压力22MPa，通入氧气和臭氧，氧气与臭氧的体积比为1:3，流量4g/(L·h)；
(6)在含油废水中加入含油废水质量3％的纳米四氧化三铁和含油废水质量1.6％的纳米氢氧化铝，静置30min，再进行超滤膜过滤处理，过滤的温度为30℃，压力为25kPa，得到处理后的废水。
实施例2
一种含油废水的处理方法，包括以下步骤：
(1)将含油废水加热至93℃，静置80min，使废水中的油、水分离，除去上层浮油；
(2)加入NaOH调整pH至9.5，搅拌15min，搅拌速率130r/min；
(3)加入含油废水体积50％的四氯化碳，剧烈搅拌15min，搅拌速率250r/min，静置40min，分离除去四氯化碳层；
(4)在超声辅助的条件下，超声条件是频率500kHz，超声功率3W/cm2，加入含油废水质量0.8％的乙基纤维素、含油废水质量1.0％的聚氧乙烯脂肪酸酯以及含油废水质量5％的絮凝剂，其中，絮凝剂为聚丙烯酰胺和十二水合硫酸铝钾，两者质量比为1:2，加入方法为先加入聚丙烯酰胺，0.5min后再加入十二水合硫酸铝钾，沉淀40min，去除沉淀；加入NaOH调节pH至3.9，加入含油废水质量1.3％的聚合氯化铝，沉淀15min，去除沉淀；
(5)进行加热加压，温度350℃，压力24MPa，通入氧气和臭氧，氧气与臭氧的体积比为1:3，流量3g/(L·h)；
(6)在含油废水中加入含油废水质量3％的纳米四氧化三铁和含油废水质量1.6％的纳米氢氧化铝，静置30min，再进行超滤膜过滤处理，过滤的温度为30℃，压力为25kPa，得到处理后的废水。
实施例3
一种含油废水的处理方法，包括以下步骤：
(1)将含油废水加热至93℃，静置80min，使废水中的油、水分离，除去上层浮油；
(2)加入NaOH调整pH至9.5，搅拌15min，搅拌速率130r/min；
(3)加入含油废水体积50％的四氯化碳，剧烈搅拌15min，搅拌速率250r/min，静置40min，分离除去四氯化碳层；
(4)在超声辅助的条件下，超声条件是频率500kHz，超声功率3W/cm2，加入含油废水质量0.8％的乙基纤维素、含油废水质量1.0％的聚氧乙烯脂肪酸酯以及含油废水质量5％的絮凝剂，其中，絮凝剂为聚丙烯酰胺和十二水合硫酸铝钾，两者质量比为1:2，加入方法为先加入聚丙烯酰胺，0.5min后再加入十二水合硫酸铝钾，沉淀40min，去除沉淀；加入NaOH调节pH至3.9，加入含油废水质量1.3％的聚合氯化铝，沉淀15min，去除沉淀；
(5)进行加热加压，温度350℃，压力24MPa，通入氧气和臭氧，氧气与臭氧的体积比为1:3，流量3g/(L·h)；
(6)在含油废水中加入含油废水质量3％的纳米四氧化三铁和含油废水质量1.6％的纳米氢氧化铝，静置30min，再进行超滤膜过滤处理，过滤的温度为45℃，压力为25kPa，得到处理后的废水。
实施例4
一种含油废水的处理方法，包括以下步骤：
(1)将含油废水加热至93℃，静置80min，使废水中的油、水分离，除去上层浮油；
(2)加入NaOH调整pH至9.5，搅拌15min，搅拌速率130r/min；
(3)加入含油废水体积50％的四氯化碳，剧烈搅拌15min，搅拌速率250r/min，静置40min，分离除去四氯化碳层；
(4)在超声辅助的条件下，超声条件是频率500kHz，超声功率3W/cm2，加入含油废水质量0.8％的乙基纤维素、含油废水质量1.0％的聚氧乙烯脂肪酸酯以及含油废水质量5％的絮凝剂，其中，絮凝剂为聚丙烯酰胺和十二水合硫酸铝钾，两者质量比为1:2，加入方法为先加入聚丙烯酰胺，0.5min后再加入十二水合硫酸铝钾，沉淀40min，去除沉淀；加入NaOH调节pH至3.9，加入含油废水质量1.3％的聚合氯化铝，沉淀15min，去除沉淀；
(5)进行加热加压，温度350℃，压力24MPa，通入氧气和臭氧，氧气与臭氧的体积比为1:3，流量3g/(L·h)；
(6)在含油废水中加入含油废水质量3％的纳米四氧化三铁和含油废水质量1.6％的纳米氢氧化铝，静置30min，再进行超滤膜过滤处理，过滤的温度为45℃，压力为50kPa，得到处理后的废水。
实施例5
一种含油废水的处理方法，包括以下步骤：
(1)将含油废水加热至90℃，静置90min，使废水中的油、水分离，除去上层浮油；
(2)加入NaOH调整pH至9.2，搅拌20min，搅拌速率120r/min；
(3)加入含油废水体积50％的四氯化碳，剧烈搅拌20min，搅拌速率230r/min，静置50min，分离除去四氯化碳层；
(4)在超声辅助的条件下，超声条件是频率400kHz，超声功率5W/cm2，加入含油废水质量0.5％的乙基纤维素、含油废水质量1.3％的聚氧乙烯脂肪酸酯以及含油废水质量3％的聚合硫酸铝，沉淀50min，去除沉淀；加入NaOH调节pH至3.5，加入含油废水质量1.6％的聚合氯化铝，沉淀10min，去除沉淀；
(5)进行加热加压，温度380℃，压力20MPa，通入氧气和臭氧，氧气与臭氧的体积比为1:4，流量3g/(L·h)；
(6)在含油废水中加入含油废水质量5％的纳米四氧化三铁和含油废水质量0.5％的纳米氢氧化铝，静置40min，再进行超滤膜过滤处理，过滤的温度为20℃，压力为50kPa，得到处理后的废水。
实施例6
一种含油废水的处理方法，包括以下步骤：
(1)将含油废水加热至95℃，静置70min，使废水中的油、水分离，除去上层浮油；
(2)加入NaOH调整pH至9.8，搅拌10min，搅拌速率150r/min；
(3)加入含油废水体积50％的四氯化碳，剧烈搅拌10min，搅拌速率280r/min，静置30min，分离除去四氯化碳层；
(4)在超声辅助的条件下，超声条件是频率600kHz，超声功率1W/cm2，加入含油废水质量1％的乙基纤维素、含油废水质量0.8％的聚氧乙烯脂肪酸酯以及含油废水质量6％的活性炭，沉淀30min，去除沉淀；加入NaOH调节pH至4.2，加入含油废水质量0.8％的聚合氯化铝，沉淀20min，去除沉淀；
(5)进行加热加压，温度350℃，压力25MPa，通入氧气和臭氧，氧气与臭氧的体积比为1:2，流量5g/(L·h)；
(6)在含油废水中加入含油废水质量1％的纳米四氧化三铁和含油废水质量2.3％的纳米氢氧化铝，静置20min，再进行超滤膜过滤处理，过滤的温度为45℃，压力为3kPa，得到处理后的废水。
对比例1
一种含油废水的处理方法，包括以下步骤：
(1)将含油废水加热至95℃，静置70min，使废水中的油、水分离，除去上层浮油；
(2)加入NaOH调整pH至9.8，搅拌10min，搅拌速率150r/min；
(3)加入含油废水体积50％的四氯化碳，剧烈搅拌10min，搅拌速率280r/min，静置30min，分离除去四氯化碳层；
(4)加入含油废水质量1％的乙基纤维素、含油废水质量0.8％的聚氧乙烯脂肪酸酯以及含油废水质量6％的活性炭，沉淀30min，去除沉淀；加入NaOH调节pH至4.2，加入含油废水质量0.8％的聚合氯化铝，沉淀20min，去除沉淀；
(5)进行加热加压，温度350℃，压力25MPa，通入氧气和臭氧，氧气与臭氧的体积比为1:2，流量5g/(L·h)；
(6)在含油废水中加入含油废水质量1％的纳米四氧化三铁和含油废水质量2.3％的纳米氢氧化铝，静置20min，再进行超滤膜过滤处理，过滤的温度为45℃，压力为3kPa，得到处理后的废水。
对比例2
一种含油废水的处理方法，包括以下步骤：
(1)将含油废水加热至95℃，静置70min，使废水中的油、水分离，除去上层浮油；
(2)加入NaOH调整pH至9.8，搅拌10min，搅拌速率150r/min；
(3)加入含油废水体积50％的四氯化碳，剧烈搅拌10min，搅拌速率280r/min，静置30min，分离除去四氯化碳层；
(4)在超声辅助的条件下，超声条件是频率600kHz，超声功率1W/cm2，加入含油废水质量1％的乙基纤维素、含油废水质量0.8％的聚氧乙烯脂肪酸酯以及含油废水质量6％的活性炭，沉淀30min，去除沉淀；加入NaOH调节pH至4.2，加入含油废水质量0.8％的聚合氯化铝，沉淀20min，去除沉淀；
(5)进行加热加压，温度100℃，压力2MPa，通入氧气和臭氧，氧气与臭氧的体积比为1:2，流量5g/(L·h)；
(6)在含油废水中加入含油废水质量1％的纳米四氧化三铁和含油废水质量2.3％的纳米氢氧化铝，静置20min，再进行超滤膜过滤处理，过滤的温度为45℃，压力为3kPa，得到处理后的废水。
对比例3
一种含油废水的处理方法，包括以下步骤：
(1)将含油废水加热至95℃，静置70min，使废水中的油、水分离，除去上层浮油；
(2)加入NaOH调整pH至9.8，搅拌10min，搅拌速率150r/min；
(3)加入含油废水体积50％的四氯化碳，剧烈搅拌10min，搅拌速率280r/min，静置30min，分离除去四氯化碳层；
(4)在超声辅助的条件下，超声条件是频率600kHz，超声功率1W/cm2，加入含油废水质量1％的乙基纤维素、含油废水质量0.8％的聚氧乙烯脂肪酸酯以及含油废水质量6％的活性炭，沉淀30min，去除沉淀；加入NaOH调节pH至4.2，加入含油废水质量0.8％的聚合氯化铝，沉淀20min，去除沉淀；
(5)进行加热加压，温度350℃，压力25MPa；
(6)在含油废水中加入含油废水质量1％的纳米四氧化三铁和含油废水质量2.3％的纳米氢氧化铝，静置20min，再进行超滤膜过滤处理，过滤的温度为45℃，压力为3kPa，得到处理后的废水。
对实施例1-6及对比例1-3的含油废水处理效果进行检测，结果如表1所示。
表1
从表1可以看出，
相比对比例1-3，本发明实施例1-6的含油处理方法有利于大幅降低废水中含油量、COD、氯化物及悬浮物SS，无论是超声、通入氧气臭氧、加热加压均对废水处理效果有明显影响，三者协同可以大幅提高废水处理效果。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种含油废水的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将含油废水加热至90-95℃，静置70-90min，使废水中的油、水分离，除去上层浮油；
(2)加入NaOH调整pH至9.2-9.8，搅拌；
(3)加入含油废水体积50％的四氯化碳，剧烈搅拌10-20min，静置30-50min，分离除去四氯化碳层；
(4)在超声辅助的条件下，加入含油废水质量0.5-1％的乙基纤维素、含油废水质量0.8-1.3％的聚氧乙烯脂肪酸酯以及含油废水质量3-6％的絮凝剂，沉淀30-50min，去除沉淀；加入NaOH调节pH至3.5-4.2，加入含油废水质量0.8-1.6％的聚合氯化铝，沉淀10-20min，去除沉淀；
(5)进行加热加压，温度350-380℃，压力20-25MPa，通入氧气和臭氧，流量3-5g/(L·h)；
(6)在含油废水中加入含油废水质量1-5％的纳米四氧化三铁和含油废水质量0.5-2.3％的纳米氢氧化铝，静置20-40min，再进行超滤膜过滤处理，得到处理后的废水。
2.根据权利要求1所述的一种含油废水的处理方法，其特征在于，步骤(2)中，所述搅拌时间为10-20min，搅拌速率120-150r/min。
3.根据权利要求1所述的一种含油废水的处理方法，其特征在于，步骤(3)中，所述剧烈搅拌时间为15min，搅拌速率230-280r/min。
4.根据权利要求1所述的一种含油废水的处理方法，其特征在于，所述絮凝剂选自活性炭、聚丙烯酰胺、聚合硫酸铝或十二水合硫酸铝钾中的一种或多种。
5.根据权利要求4所述的一种含油废水的处理方法，其特征在于，所述絮凝剂为聚丙烯酰胺和十二水合硫酸铝钾，两者质量比为1:2。
6.根据权利要求5所述的一种含油废水的处理方法，其特征在于，加入絮凝剂时，先加入聚丙烯酰胺，0.5min后再加入十二水合硫酸铝钾。
7.根据权利要求1所述的一种含油废水的处理方法，其特征在于，超声条件是频率400-600kHz，超声功率1-5W/cm2。
8.根据权利要求1所述的一种含油废水的处理方法，其特征在于，所述氧气与臭氧的体积比为1:2-4。
9.根据权利要求8所述的一种含油废水的处理方法，其特征在于，所述氧气与臭氧的体积比为1:3。
10.根据权利要求1所述的一种含油废水的处理方法，其特征在于，所述超滤膜过滤处理，过滤的温度为20-45℃，压力为3-50kPa。
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