CN112811667B - 一种序列式除油系统及方法 - Google Patents
一种序列式除油系统及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112811667B CN112811667B CN202110081438.7A CN202110081438A CN112811667B CN 112811667 B CN112811667 B CN 112811667B CN 202110081438 A CN202110081438 A CN 202110081438A CN 112811667 B CN112811667 B CN 112811667B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sewage
- oil
- filter
- fixed bed
- modifier
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 239000010865 sewage Substances 0.000 claims abstract description 142
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims abstract description 113
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 94
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 78
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 55
- 239000003607 modifier Substances 0.000 claims abstract description 41
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 claims abstract description 36
- 230000016615 flocculation Effects 0.000 claims abstract description 36
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 claims abstract description 33
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 21
- 238000007667 floating Methods 0.000 claims abstract description 19
- 238000005352 clarification Methods 0.000 claims abstract description 13
- 230000003311 flocculating effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 50
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 26
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 20
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 claims description 18
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims description 17
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 11
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 claims description 11
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 10
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 9
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 claims description 6
- 239000008394 flocculating agent Substances 0.000 claims description 4
- 229910052809 inorganic oxide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910021578 Iron(III) chloride Inorganic materials 0.000 claims description 3
- DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H aluminium sulfate (anhydrous) Chemical group [Al+3].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H 0.000 claims description 3
- 239000011790 ferrous sulphate Substances 0.000 claims description 3
- 235000003891 ferrous sulphate Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 claims description 3
- RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K iron trichloride Chemical compound Cl[Fe](Cl)Cl RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 3
- BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate (anhydrous) Chemical compound [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 229910000359 iron(II) sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 claims 2
- 238000004945 emulsification Methods 0.000 abstract description 6
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 90
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 39
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 16
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 13
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 11
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 5
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 4
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 4
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005243 fluidization Methods 0.000 description 2
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 2
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000004566 IR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 description 1
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 239000010775 animal oil Substances 0.000 description 1
- RHZUVFJBSILHOK-UHFFFAOYSA-N anthracen-1-ylmethanolate Chemical compound C1=CC=C2C=C3C(C[O-])=CC=CC3=CC2=C1 RHZUVFJBSILHOK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003830 anthracite Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011001 backwashing Methods 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- -1 ceramsite Chemical compound 0.000 description 1
- 238000012824 chemical production Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000004581 coalescence Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 description 1
- 239000003502 gasoline Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 239000010801 sewage sludge Substances 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 238000010408 sweeping Methods 0.000 description 1
- 235000015112 vegetable and seed oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000008158 vegetable oil Substances 0.000 description 1
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F9/00—Multistage treatment of water, waste water or sewage
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D29/00—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
- B01D29/01—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with flat filtering elements
- B01D29/03—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with flat filtering elements self-supporting
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/001—Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/40—Devices for separating or removing fatty or oily substances or similar floating material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
Abstract
本发明属于污水处理领域,公开了一种序列式除油系统及方法,除油系统包括依次连接的多相分离器、一级管道混合器、二级管道混合器、澄清池、固定床过滤器和聚结器,多相分离器用于脱除污水中的浮油和分散油;一级管道混合器用于通过改性剂去除污水中的重油微粒;二级管道混合器用于对污水进行微絮凝处理;澄清池用于对污水进行絮凝处理;固定床过滤器内用于去除污水中的固体颗粒物;聚结器用于对污水进行油水分离。本发明先去除污水中的浮油和分散油,然后通过改性剂去除污水中的重油微粒,以降低污水的油相黏度,减轻乳化程度,实现油水部分分离,再通过固定床过滤器将剩余的乳化油中的微米级颗粒分离破坏乳化相界面张力,实现机械破乳。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域,尤指一种序列式除油系统及方法。
背景技术
石油及煤化工生产过程中产生的大量的含油污水,含油污水对污水生化处理的影响较大,油类会吸附在生物膜表面形成油膜,阻碍微生物的氧传递,造成微生物死亡,污水生化处理效果下降,因此含油污水在进入生化处理之前需要预处理除油。
根据含油污水的组成,含油污水可分为两相含油污水和多相含油污水。两相含油污水仅含有油相及水相,如汽柴油的脱除水、压缩机凝析液等,目前对于两相含油污水的分离技术较为成熟,采用沉降、破乳、聚结等工艺能取得良好的除油效果。
多相含油污水是指含有油、水、固三相混合复杂的体系,在石化和煤化工中较为普遍。多相含油污水的油类主要存在形态包括浮油(>100um)、分散油(>10um)、水油固三相乳化油(0.1-10um)和重油微粒,浮油和分散油可以通过静置和聚结的方式脱除。水油固三相乳化油特点在于乳化油含油大量的催化剂或原料固体细粉,与油和水形成三相混合粒团,增大了乳化油滴的界面张力,在水中的稳定性极强,常规的破乳剂不易破乳。重油微粒为化工反应副产物经过聚合形成,比重与水接近,稳定性强,而且粘度大,性质介于固体和液体之间,其存在会导致聚结器和过滤器堵塞并无法再生,无法保证除油除固效果。因此,对于多相含油污水的分离去除技术仍是业内的难点。
发明内容
本发明的目的是提供一种序列式除油系统及方法,解决常规破乳剂无法破乳、无法聚结分离的技术难题。
本发明提供的技术方案如下:
一方面,提供一种序列式除油系统,包括:
多相分离器,所述多相分离器包括排油口和排污口,所述多相分离器用于脱除多相含油污水中的浮油和分散油,分离出的浮油和分散油从所述排油口排出,剩余的含重油微粒和水油固三相乳化油的污水从所述排污口排出;
一级管道混合器,与所述排污口连接,所述一级管道混合器内设有表面为多孔结构的改性剂,用于通过所述改性剂去除污水中的重油微粒;
二级管道混合器,与所述一级管道混合器连接,用于通过微絮凝剂对去除重油微粒后的污水进行微絮凝处理;
澄清池,与所述二级管道混合器连接,用于通过絮凝剂对微絮凝处理后的污水进行絮凝处理;
固定床过滤器,与所述澄清池连接,所述固定床过滤器内设有滤料,用于通过所述滤料去除絮凝处理后的污水中的固体颗粒物;
聚结器,与所述固定床过滤器连接,用于通过亲油疏水材料对去除固体颗粒物后的污水进行油水分离。
进一步优选地,所述改性剂为无机氧化物固体颗粒,所述改性剂的粒径范围为100~200um,所述改性剂的孔隙率为15~30%。
进一步优选地,所述固定床过滤器包括壳体、布水管、出水管以及在所述壳体内从下到上依次设置的支撑层、过渡层和过滤层,所述布水管与所述壳体的上部连通并位于所述过滤层的上方,所述出水管与所述壳体的下部连通。
进一步优选地,所述固定床过滤器还包括布气管,所述布气管的一端位于所述过滤层下方,用于通入气体使所述过滤层流化。
进一步优选地,所述过滤层、所述过渡层和所述支撑层的滤料粒径依次增大,所述过滤层的滤料粒径为50~300目,高度为200~300mm;所述过渡层的滤料粒径为10~30目,高度为300~500mm;所述支撑层的滤料粒径为2~10目,高度为300~500mm。
进一步优选地,所述澄清池内沿水流方向间隔设有多个隔板,多个所述隔板将所述澄清池依次分隔为微絮凝反应区、强化絮凝区和沉降区,所述微絮凝反应区与所述强化絮凝区上部连通,所述强化絮凝区与所述沉降区下部连通。
进一步优选地,还包括气液分离罐,所述气液分离罐分别与所述多相分离器和所述聚结器连接。
另一方面,还提供一种序列式除油方法,包括:
通过多相分离器脱除多相含油污水中的浮油和分散油,得到第一污水;
在一级管道混合器中通过改性剂去除所述第一污水中的重油微粒,得到第二污水;
在二级管道混合器中通过微絮凝剂去除所述第二污水中的油泥悬浮物,得到第三污水;
在澄清池中通过絮凝剂对所述第三污水进行絮凝,得到第四污水;
通过固定床过滤器中的滤料过滤所述第四污水中的固体颗粒物,得到第五污水;
通过聚结器中的亲油疏水纤维材料对所述第五污水进行油水分离。
进一步优选地,所述通过固定床过滤器中过滤所述第四污水中的固体颗粒物,得到第五污水具体包括:
所述第四污水由布水管进入固定床过滤器,通过所述固定床过滤器的过滤层过滤所述第四污水中的固体颗粒物,得到包含油水两相的第五污水,所述第五污水由出水管排出。
进一步优选地,还包括固定床过滤器对所述第四污水进行过滤时,当固定床过滤器的工作时长达到设定值时和/或固定床过滤器的压降达到设定值时,通过布气管通入压缩气体对所述固定床过滤器进行反洗再生,使所述过滤层的滤料流化。
本发明的技术效果在于:本发明根据污水的多相态组成特点,先去除污水中的浮油和分散油,然后通过改性剂去除污水中的重油微粒,以降低污水中的油相黏度,并对水油固三相乳化油进行部分破乳,减轻乳化程度,实现油水部分分离,然后再通过固定床过滤器,将剩余的水油固三相乳化油中的微米级颗粒分离,破坏乳化相界面张力,实现机械破乳,便于破乳后的油水两相通过聚结器分离,以解决常规破乳剂无法破乳、无法聚结分离的技术难题。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明:
图1是本发明的一种序列式除油系统的结构示意图;
图2是本发明的固定床过滤器的结构示意图。
附图标号说明:
10、多相分离器;20、一级管道混合器;30、二级管道混合器;40、澄清池;41、隔板;42、微絮凝反应区;43、强化絮凝区;44、沉降区;50、固定床过滤器;51、壳体;52、布水管;521、分配器;53、出水管;54、支撑层;55、过渡层;56、过滤层;57、布气管;60、聚结器;70、气液分离罐。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
为使图面简洁,各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分,它们并不代表其作为产品的实际结构。另外,以使图面简洁便于理解,在有些图中具有相同结构或功能的部件,仅示意性地绘示了其中的一个,或仅标出了其中的一个。在本文中,“一个”不仅表示“仅此一个”,也可以表示“多于一个”的情形。
还应当进一步理解,在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合,并且包括这些组合。
在本文中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
另外,在本申请的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
本发明提供一种序列式除油系统的具体实施例,如图1所示,包括依次连接的多相分离器10、一级管道混合器20、二级管道混合器30、澄清池40、固定床过滤器50和聚结器60。多相分离器10包括排油口和排污口,多相分离器10内设有蜂窝聚结填料,蜂窝聚结填料用于脱除多相含油污水中的浮油和分散油,浮油和分散油经过蜂窝聚结填料后形成大油滴后上浮,从多相分离器10上部的排油口排出,剩余的含重油微粒和水油固三相乳化油的污水从多相分离器10底部的排污口排出。
从多相分离器10底部排污口排出的污水进入一级管道混合器20,在一级管道混合器20内与表面为多孔结构的改性剂混合,污水中的重油微粒与改性剂形成油泥悬浮物。改性剂的原理是利用改性剂微粒表面的多孔结构和重油微粒黏度大的特点,捕捉重油微粒,将重油微粒吸附在改性剂上形成油泥,同时改性剂的高密度提高了形成油泥的密度,与水形成密度差而利于沉降分离,以去除污水中的重油微粒。改性剂的添加量为50~200mg/L,改性剂添加量太少对改性效果不明显,添加量太大,会增加固废产生量。
改性剂为无机氧化物固体颗粒,主要成分为氧化硅、氧化铝和氧化镁,改性剂的最佳粒径范围为100~200um,改性剂的最佳孔隙率为15~30%。改性剂粒径太小时,不仅无法在吸附重油微粒后正常沉降,甚至会促进乳化,粒径太大,不仅会导致添加量增加,而且比表面积降低,捕捉重油微粒的效果下降。
改性剂孔隙率过低会影响对重油微粒的捕捉效果,过高会降低改性剂的密度,无法实现改性后便于沉降分离的目的。
通过改性剂去除重油微粒的污水进入二级管道混合器30,在二级管道混合器30内与微絮凝剂进行混合,微絮凝剂为硫酸铝、硫酸亚铁、氯化铁等。由于污水油泥中含有负电荷的油类有机物,利用带正电荷的微絮凝剂进行电中和后,油泥悬浮物互相碰撞后粒径增大,利于沉降。微絮凝剂的投加量为50~200mg/L,投加量太小絮凝效果不明显,太大药剂投加成本高。
经过二级管道混合器30处理后的污水进入澄清池40,澄清池40内部通过隔板41依次分为微絮凝反应区42、强化絮凝区43和沉降区44,微絮凝反应区42与强化絮凝区43上部连通,强化絮凝区43和沉降区44下部连通,微絮凝反应区42和强化絮凝区43内均设有搅拌机,在强化絮凝区43上部设置有撇渣机和收集槽,沉降区44上部设有斜板填料。污水进入澄清池40后,首先从微絮凝反应区42底部进入,通过搅拌,微絮体通过吸附卷扫捕网的作用进一步捕捉油泥悬浮物,形成2-3mm油泥悬浮物絮体,反应后的污水从微絮凝反应区42上部流入到强化絮凝区43,部分上浮的油泥悬浮物絮体通过撇渣机收集到收集槽中,以防止浮渣堆积堵塞,收集的浮渣通过污泥泵外送,在强化絮凝区43内加入PAM絮凝剂,投加量1~10mg/L,搅拌絮凝后油泥悬浮物絮体粒径变大形成2-10mm左右的油泥絮体,反应后的污水从强化絮凝区43底部进入到沉降区44,向上流动经过斜板填料强化沉降后,油泥絮体下沉至强化絮凝区43和沉降区44底部的椎体,通过螺杆泵送至压滤,滤饼作为掺煤处理,密度较轻的水油固三相乳化油与水送至固定床过滤器50。
固定床过滤器50内设有滤料,通过滤料去除絮凝处理后的污水中的固体颗粒物。如图2所示,固定床过滤器50包括壳体51、布水管52、出水管53以及在壳体51内从下到上依次设置的支撑层54、过渡层55和过滤层56,布水管52与壳体51的上部连通并位于过滤层56的上方,出水管53与壳体51的下部连通。澄清池40排出的污水从布水管52进入固定床过滤器50内,通过过滤层56的滤料将水油固三相乳化油相界面中的固体颗粒物脱除,出水是油水两相,出水从出水管53排出。布水管52连接有分配器521,分配器521位于壳体51内,分配器521上设有布水头,通过分配器521使污水均匀进入过滤层56,然后通过过滤层56滤料的直接拦截、惯性拦截和吸附的作用将水油固乳化油中的固体颗粒物脱除,水相和油相通过出水管53排出。
过滤层56、过渡层55和支撑层54的滤料粒径依次增大。滤料的介质可以为石英砂、河砂、海砂、陶粒、无烟煤、活性炭、硅藻土、锰砂、铁砂、沸石中的一种或多种。过滤层56的滤料粒径为50~300目,高度为200~300mm;过渡层55的滤料粒径为10~30目,高度为300~500mm;支撑层54的滤料粒径为2~10目,高度为300~500mm。过滤层56中对过滤精度要求不高或杂质颗粒较大较易过滤时,也可以减少调整滤料层数和各层粒度。
固定床过滤器50还包括布气管57,布气管57的一端位于过滤层56下方,用于通入气体使过滤层56流化。通过过滤层56脱除水油固乳化油中的固体颗粒物时,当过滤层56压降升高达到设定值后或固定床过滤器50工作时长达到设定值时,从过滤层56下方的布气管57通入压缩空气使过滤层56的滤料流化,在流化状态下滤料颗粒之间产生剧烈的摩擦和碰撞,从而使得固体颗粒物从滤料上脱附,然后再从出水管53通入反洗水,将固体颗粒物带出固定床过滤器50,滤料不会因污水中的油类吸附而板结失效,且滤料无流失。过滤时的最佳空速为10~30h-1,空速太高,容易形成穿率,降低过滤效果,空速太低,过滤效率提高不明显,而且会大幅增加投资成本。
从固定床过滤器50出来的破乳后污水进入聚结器60,在聚结器60内通过亲油疏水材料将小油滴捕获并形成大油滴,上浮后除油,水从聚结器60底部外排处理。
如图1所示,序列式除油系统还包括气液分离罐70,气液分离罐70分别与多相分离器10和聚结器60连接。多相分离器10和聚结器60产生的气相进入气液分离罐70进行气液分离处理,以分离出气体和油,并分别对气体和油进行收集处理。
本实施例的序列式除油系统具有以下效果:
(1)通过添加特定粒径的多孔大比表面积且亲油的改性剂作为种子和凝核捕捉吸附重油微粒,同时对乳化相进行部分破乳,改善多相污水的相态结构,降低油类的黏度,避免后续系统过滤和聚结器的堵塞,改善并与水形成正密度差,利于沉降和油水分离。
(2)采用固定床过滤器脱除油水固乳化油中的固体颗粒物,通过去除油水界面的固体颗粒,降低界面的强度,实现破乳,解决油水界面的表面张力大,乳化稳定,破乳困难的难题。
(3)采用气、液、固三相流化态反洗技术,对固定床过滤器进行再生,可有效去除黏附于固定床滤料颗粒上的油污,解决过滤器污染堵塞的难题,实现固定床过滤器的长周期稳定运行。
(4)多相含油污水经过序列式除油系统处理后的石油类含量<30mg/L,悬浮物<50mg/L.
(5)固定床过滤器和聚结器不会堵塞,无需更换滤材,连续运行周期长,处理效果稳定。
本发明还提供一种序列式除油方法的具体实施例,包括:
通过多相分离器10脱除多相含油污水中的浮油和分散油,得到第一污水;
在一级管道混合器20中通过改性剂去除第一污水中的重油微粒,得到第二污水;
在二级管道混合器30中通过微絮凝剂去除第二污水中的油泥悬浮物,得到第三污水;
在澄清池40中通过絮凝剂对第三污水进行絮凝,得到第四污水;
通过固定床过滤器50中的滤料过滤第四污水中的固体颗粒物,得到第五污水;
通过聚结器60中的亲油疏水纤维材料对第五污水进行油水分离。
本实施例的序列式除油方法根据污水的多相态组成特点,首先采用多相分离器脱除多相含油污水中的浮油和分散油部分,然后通过添加改性剂,捕捉污水中的重油微粒,使污水中的油相黏度降低,并对水油固三相乳化油进行破乳,减轻乳化程度,实现油水部分分离,然后通过固定床过滤器,将剩余的水油固三相乳化油中的微米级颗粒分离,破坏乳化相界面张力,实现机械破乳,破乳后的油水两相通过聚结器分离。本实施例的序列式除油方法需按照步骤顺序依次进行,即只有先通过改性剂捕捉污水中的重油微粒,使污水中的油相黏度降低,并减轻乳化程度后才能进入固定床过滤器进行进一步地处理,否则,固定床过滤器的过滤效果较差,无法很好地实现除油。
其中,通过固定床过滤器中过滤所述第四污水中的固体颗粒物,得到第五污水具体包括:
第四污水由布水管进入固定床过滤器,通过所述固定床过滤器的过滤层过滤第四污水中的固体颗粒物,得到包含油水两相的第五污水,第五污水由出水管排出。
固定床过滤器对所述第四污水进行过滤时,当固定床过滤器的工作时长达到设定值时和/或固定床过滤器的压降达到设定值时,通过布气管通入压缩气体对固定床过滤器进行反洗再生,使过滤层的滤料流化。利用固定床的流化态反洗,避免油相在滤材上的黏附和堵塞,实现长周期运行。
对比例1
多相含油污水水样,石油类含量按照HJ 637-2018《水质石油类和动植物油类的测定红外分光光度法》测得的结果为28695mg/L,悬浮物按照HJ 828-2017《水质悬浮物的测定重量法》测得的结果为4818mg/L。
多相含油污水水样先进入沉降罐静置8hr后撇去浮油和沉渣,然后进入絮凝反应器中,加入絮凝剂进行破乳除油,处理后污水从反应器溢流口排出。常规的静置沉降需要的停留时间长,静置沉降后的污水加入破乳剂,由于油水固乳化油和重油微粒的存在,破乳后形成的含油絮体密度分布范围较宽,油水固乳化密度较轻,破乳后上浮,重油微粒密度与水接近,稳定悬浮在水中,因此经过该方法处理后的污水无法有效除油,出水石油类含量为255mg/L,悬浮物为160mg/L。
对比例2
对比例1中的含油污水水样,先通过除固过滤器脱除水中的固体颗粒物,得到油水两相污水,然后通过聚结器将油水两相分离。经过该方法处理后的污水出水石油类含量为25mg/L,悬浮物为10mg/L,但是由于污水中的悬浮物含量高,且污水中重油微粒的黏度大,导致除固过滤器运行一个周期后堵塞,无法再生,需要更换过滤元件,因此虽然达到水质处理要求,但是装置无法保持长周期运行。
实施例1
将对比例1中的含油污水水样静置沉降30min后将浮油分离,剩余水相中乳化油含量为358mg/L,悬浮物46mg/L,水相与改性剂在一级管道混合器中混合,改性剂主要成分为硅、铝镁氧化物,孔隙率15-30%,粒径100-200μm,投加量50mg/L,改性后的污水继续经过二级管道混合器与微絮凝剂混合,微絮凝剂投加量50mg/L,污水进入澄清池,加入PAM1mg/L絮凝后,将重油微粒以油泥絮体的形式从反应器底部排出,上部排出的污水中石油类含量降至145mg/L,经过固定床过滤脱除固体颗粒,固定床过滤器的过滤层滤料粒径30-50目,装填高度200mm,布水层滤料粒径10-30目,装填高度500mm,支撑层滤料粒径2-10目,装填高度500mm,过滤空速30h-1,过滤后的污水送至聚结器油水分离,污水处理后的悬浮物含量为25mg/L,石油类为29mg/L。
实施例2
本实施例与实施例1的区别在于,改性剂投加量200mg/L,通过增加改性剂投加量,提高了对重油微粒的吸附脱除效率,污水处理后的悬浮物含量为30mg/L,石油类为25mg/L。
实施例3
本实施例与实施例1区别在于,微絮凝剂的投加量为200mg/L,通过增加微絮凝剂投加量,提高了对油泥的沉降效率,污水处理后的悬浮物35mg/L,石油类26mg/L。
实施例4
本实施例与实施例1区别在于,将固定床过滤器的过滤层滤料粒径改为40-70目,通过将过滤层滤料粒径变小,增加了对油水固乳化油界面上的固体颗粒物脱除效果,提高了破乳效果,污水处理后的悬浮物含量为18mg/L,石油类为22mg/L。
实施例5
本实施例与实施例4区别在于,将固定床过滤器的过滤空速10h-1,降低过滤空速后,对于固体颗粒物的惯性拦截和吸附拦截效率提高,增强了固体脱除效率和破乳效果,污水处理后的悬浮物含量为5mg/L,石油类为15mg/L。
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,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种序列式除油系统,其特征在于,包括:
多相分离器,所述多相分离器包括排油口和排污口,所述多相分离器用于脱除多相含油污水中的浮油和分散油,分离出的浮油和分散油从所述排油口排出,剩余的含重油微粒和水油固三相乳化油的污水从所述排污口排出;
一级管道混合器,与所述排污口连接,所述一级管道混合器内设有表面为多孔结构的改性剂,用于通过所述改性剂去除污水中的重油微粒,所述改性剂为无机氧化物固体颗粒,所述改性剂的粒径范围为100~200um,所述改性剂的孔隙率为15~30%;
二级管道混合器,与所述一级管道混合器连接,用于通过微絮凝剂对去除重油微粒后的污水进行微絮凝处理,所述微絮凝剂为硫酸铝、硫酸亚铁或氯化铁;
澄清池,与所述二级管道混合器连接,用于通过絮凝剂对微絮凝处理后的污水进行絮凝处理;
固定床过滤器,与所述澄清池连接,所述固定床过滤器内设有滤料,用于通过所述滤料去除絮凝处理后的污水中的固体颗粒物;
聚结器,与所述固定床过滤器连接,用于通过亲油疏水材料对去除固体颗粒物后的污水进行油水分离。
2.根据权利要求1所述的一种序列式除油系统,其特征在于,所述固定床过滤器包括壳体、布水管、出水管以及在所述壳体内从下到上依次设置的支撑层、过渡层和过滤层,所述布水管与所述壳体的上部连通并位于所述过滤层的上方,所述出水管与所述壳体的下部连通。
3.根据权利要求2所述的一种序列式除油系统,其特征在于,所述固定床过滤器还包括布气管,所述布气管的一端位于所述过滤层下方,用于通入气体使所述过滤层流化。
4.根据权利要求2所述的一种序列式除油系统,其特征在于,所述过滤层、所述过渡层和所述支撑层的滤料粒径依次增大,所述过滤层的滤料粒径为50~300目,高度为200~300mm;所述过渡层的滤料粒径为10~30目,高度为300~500mm;所述支撑层的滤料粒径为2~10目,高度为300~500mm。
5.根据权利要求1所述的一种序列式除油系统,其特征在于,所述澄清池内沿水流方向间隔设有多个隔板,多个所述隔板将所述澄清池依次分隔为微絮凝反应区、强化絮凝区和沉降区,所述微絮凝反应区与所述强化絮凝区上部连通,所述强化絮凝区与所述沉降区下部连通。
6.根据权利要求1所述的一种序列式除油系统,其特征在于,还包括气液分离罐,所述气液分离罐分别与所述多相分离器和所述聚结器连接。
7.一种序列式除油方法,其特征在于,包括:
通过多相分离器脱除多相含油污水中的浮油和分散油,得到第一污水;
在一级管道混合器中通过改性剂去除所述第一污水中的重油微粒,得到第二污水,所述改性剂为无机氧化物固体颗粒,所述改性剂的粒径范围为100~200um,所述改性剂的孔隙率为15~30%;
在二级管道混合器中通过微絮凝剂去除所述第二污水中的油泥悬浮物,得到第三污水,所述微絮凝剂为硫酸铝、硫酸亚铁或氯化铁;
在澄清池中通过絮凝剂对所述第三污水进行絮凝,得到第四污水;
通过固定床过滤器中的滤料过滤所述第四污水中的固体颗粒物,得到第五污水;
通过聚结器中的亲油疏水纤维材料对所述第五污水进行油水分离。
8.根据权利要求7所述的一种序列式除油方法,其特征在于,所述通过固定床过滤器中的滤料过滤所述第四污水中的固体颗粒物,得到第五污水具体包括:
所述第四污水由布水管进入固定床过滤器,通过所述固定床过滤器的过滤层过滤所述第四污水中的固体颗粒物,得到包含油水两相的第五污水,所述第五污水由出水管排出。
9.根据权利要求8所述的一种序列式除油方法,其特征在于,还包括固定床过滤器对所述第四污水进行过滤时,当固定床过滤器的工作时长达到设定值时和/或固定床过滤器的压降达到设定值时,通过布气管通入压缩气体对所述固定床过滤器进行反洗再生,使所述过滤层的滤料流化。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110081438.7A CN112811667B (zh) | 2021-01-21 | 2021-01-21 | 一种序列式除油系统及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110081438.7A CN112811667B (zh) | 2021-01-21 | 2021-01-21 | 一种序列式除油系统及方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN112811667A CN112811667A (zh) | 2021-05-18 |
CN112811667B true CN112811667B (zh) | 2023-07-04 |
Family
ID=75858479
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202110081438.7A Active CN112811667B (zh) | 2021-01-21 | 2021-01-21 | 一种序列式除油系统及方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN112811667B (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113620486B (zh) * | 2021-08-23 | 2023-05-09 | 塔里木大学 | 一种有机化学实验污水处理装置 |
CN117142714A (zh) * | 2023-09-28 | 2023-12-01 | 中国神华煤制油化工有限公司 | 一种甲醇制烯烃产品中含油废水的处理系统 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104743731A (zh) * | 2015-03-13 | 2015-07-01 | 北京翰祺环境技术有限公司 | 一种使用表面改性重介质工艺去除重油的方法 |
CN107417019A (zh) * | 2017-09-13 | 2017-12-01 | 中冶华天工程技术有限公司 | 一种油田采出水处理工艺 |
CN208525914U (zh) * | 2018-06-04 | 2019-02-22 | 上海蓝科石化环保科技股份有限公司 | 一种固定床过滤净化装置 |
CN111170551A (zh) * | 2018-11-13 | 2020-05-19 | 上海华畅环保设备发展有限公司 | 含油污水清洁处理中油回收方法和装置 |
-
2021
- 2021-01-21 CN CN202110081438.7A patent/CN112811667B/zh active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104743731A (zh) * | 2015-03-13 | 2015-07-01 | 北京翰祺环境技术有限公司 | 一种使用表面改性重介质工艺去除重油的方法 |
CN107417019A (zh) * | 2017-09-13 | 2017-12-01 | 中冶华天工程技术有限公司 | 一种油田采出水处理工艺 |
CN208525914U (zh) * | 2018-06-04 | 2019-02-22 | 上海蓝科石化环保科技股份有限公司 | 一种固定床过滤净化装置 |
CN111170551A (zh) * | 2018-11-13 | 2020-05-19 | 上海华畅环保设备发展有限公司 | 含油污水清洁处理中油回收方法和装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN112811667A (zh) | 2021-05-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN100579917C (zh) | 三相旋流分离器和含油污水净化处理系统 | |
CN201046371Y (zh) | 含油污水净化三相旋流分离器 | |
CN112811667B (zh) | 一种序列式除油系统及方法 | |
WO2020098193A1 (zh) | 取消气浮的含油污水预处理方法和装置 | |
CN111039434A (zh) | 一种含油污水处理工艺及系统 | |
CN103787527B (zh) | 一种含油污水气浮悬浮层过滤装置 | |
CN107522310A (zh) | 不加药处理含油污水回注工艺 | |
CN102092886B (zh) | 一种油田组合式污水处理方法 | |
CN115557631A (zh) | 一种集旋流-气浮-介质聚结于一体的油水分离装置和方法 | |
CN116395920B (zh) | 一种煤化工废水除油装置及除油方法 | |
CN2442735Y (zh) | 含油高浊度污水净化分离器 | |
CN102295320A (zh) | 处理废水中重质乳化油的方法 | |
CN203820565U (zh) | 一种含油污水气浮悬浮层过滤装置 | |
CN102583674B (zh) | 一体化含油泥废水管束凝聚分离反应器 | |
RU198431U1 (ru) | Коалесцирующий фильтр для разделения эмульсий типа "масло в воде" | |
CN114477494A (zh) | 一种脱气及轻重油分级处理的酚氨废水处理装置和工艺 | |
CN113213648A (zh) | 一种基于过滤的含油污水处理方法及其处理系统 | |
CN109279710B (zh) | 一种兰炭废水的预处理系统及方法 | |
CN201704138U (zh) | 铁路罐车机械清洗污水密闭处理装置 | |
CN105776424B (zh) | 一种高效废水除油装置 | |
RU82211U1 (ru) | Установка очистки ливневых стоков "дамба" | |
CN100448507C (zh) | 一种油田污水旋流辅助化学处理方法 | |
CN215102329U (zh) | 一种高效悬浮物分离装置 | |
RU2814431C1 (ru) | Способ и устройство для продления непрерывного режима процесса промывки водой при преобразовании метанола в олефины | |
CN213357164U (zh) | 一种一体化反应分离净化装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |