一種去除工業(yè)廢水中礦物油的深度處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種去除工業(yè)廢水中礦物油的深度處理方法，屬于環(huán)境保護中的廢水處理領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]伴隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展和對能源需求的不斷增加，礦物油的應(yīng)用范圍在不斷拓展，消耗量也日趨增大。在原油的開采、加工、運輸以及各種煉制油的大量使用過程中，由于工藝水平和處理技術(shù)的限制，大量含礦物油的廢水、廢渣不可避免的排入水體，隨之產(chǎn)生的環(huán)境污染問題也越來越嚴重。礦物油在水體環(huán)境中的大量存在會對水體生態(tài)系統(tǒng)造成嚴重的危害，而水體油污染問題處理的好壞直接關(guān)系到自然生態(tài)環(huán)境及經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展。
[0003]礦物油一般可以通過呼吸、皮膚接觸、食用含污染物的食物等途徑進入人體，能影響人體多種器官的正常功能，引發(fā)多種疾病。在被礦物油污染的區(qū)域附近，兒童皮膚堿抗力明顯減弱、白細胞下降、貧血率上升、肺功能受到影響，一般人的肝腫概率顯著高于對照區(qū)居民，惡性腫瘤尤其是消化系統(tǒng)惡性腫瘤標化死亡率明顯高于對照區(qū)。礦物油的濃度是考察其毒性的關(guān)鍵因子，不同組分的礦物油其毒性效果也不一樣，隨濃度的升高和暴露時間的延長，其毒性增強。
[0004]礦物油污染物進入水體后，在環(huán)境條件等因素的作用下，其組成性質(zhì)和存在形式都會有所變化。一般來講，礦物油污染物主要以漂浮油、分散油、乳化油、溶解油、油-固體物等5種狀態(tài)存在于水中。不同類型的含油污水要采用不同的處理方法，目前國內(nèi)外含礦物油污水的處理技術(shù)按處理原理可分為4種:物理法、化學法、物理化學法和生物化學法。
[0005](1)物理法:
物理處理法的重點是去除含礦物油污水中的礦物質(zhì)和大部分固體懸浮物、油等。包括重力分離、離心分離、粗?；?、過濾、膜分離等方法。
[0006](2)化學法:
化學處理法主要用于處理含礦物油污水中不能單獨用物理方法或生物方法去除的一部分膠體和溶解性物質(zhì)，常用的方法有化學破乳法、化學氧化法等。
[0007](3)物理化學法:
物理化學法主要包括氣浮法、吸附法、電化學法、超聲波分離法等，這些方法一般都具有適應(yīng)性較強、選擇性廣的優(yōu)點。
[0008](4)生物化學法:
生物化學(生化)處理法是利用微生物的生化作用，將復雜的有機物分解為簡單物質(zhì)，從而將有毒物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無毒物質(zhì)，使含油污水得到凈化。微生物可將有機物作為營養(yǎng)物質(zhì)，使其中一部分被吸收轉(zhuǎn)化成為微生物體內(nèi)的有機成分或增殖成新的微生物，其余部分可被微生物氧化分解成簡單的有機或無機物質(zhì)。
[0009]由于上述傳統(tǒng)治理方法均存在一定的缺點，因此，有必要擺脫現(xiàn)有的治理技術(shù)路線，開辟出分離并處理工業(yè)廢水礦物油的新途徑，進而開發(fā)一種全新形式的工業(yè)廢水礦物油深度處理技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供了一種去除工業(yè)廢水中礦物油的深度處理方法，含礦物油的工業(yè)廢水通過廢水管線進入集水井，在此進行集中收集和穩(wěn)定，集水井的出口通過廢水管線連接粗格柵，在此去除工業(yè)廢水中的大直徑固體物質(zhì)，粗格柵的出口通過廢水管線連接微泡氣浮礦物油吸附裝置，微泡氣浮礦物油吸附裝置底部裝有9支超微細氣泡發(fā)生器，裝置的液面之上可容納一張橫向放置的J1-烯丙基鎳化合物改性硅藻土吸附膜，其左側(cè)上部裝有進水閥門，右側(cè)底部裝有出水閥門，經(jīng)過粗格柵初步去除大粒徑物質(zhì)的含有礦物油的工業(yè)廢水通過微泡氣浮礦物油吸附裝置左側(cè)上部的進水閥門進入裝置內(nèi)部，9支超微細氣泡發(fā)生器開始工作，產(chǎn)生直徑小于50μπι的超微細氣泡，超微細氣泡會夾帶廢水中的礦物油分子一同上浮，并使其被液面之上的含J1-烯丙基鎳化合物改性硅藻土吸附膜吸附，該裝置右側(cè)壁因與高溫的礦物油催化重化解吸反應(yīng)器相連，因此貼覆有氣凝膠氈隔熱層，氣凝膠氈隔熱層頂端裝有不銹鋼機械臂及轉(zhuǎn)珠軸承;礦物油催化重化解吸反應(yīng)器采用高強度不銹鋼材質(zhì)，其底部裝有5部電熱鼓風風機，裝置內(nèi)部安裝有一套不銹鋼膜架，膜架上可豎直放置5張待高溫處理的JT-烯丙基鎳化合物改性硅藻土吸附膜，其底部右側(cè)設(shè)有重油排出口 ；完全吸附礦物油的含J1-烯丙基鎳化合物改性硅藻土吸附膜被不銹鋼機械臂抓取，并被豎直放置在礦物油催化重化解吸反應(yīng)器中的不銹鋼膜架上，反應(yīng)器底部的5部電熱鼓風風機開始工作，產(chǎn)生200?250°C的高溫空氣，在JT-烯丙基鎳化合物的催化下，礦物油分子中的C-H鍵會發(fā)生短暫的斷裂，并快速再結(jié)合為C-C鍵或C-H鍵，而C-H鍵會再次發(fā)生斷裂，C-C鍵則不會再發(fā)生斷裂，因此可使碳鏈較短的礦物油分子逐漸合成為碳鏈較長的重油分子，同時，重油分子會在高溫下從含J1-烯丙基鎳化合物改性硅藻土吸附膜中解吸，匯聚后從反應(yīng)器底部右側(cè)的重油排出口排出，可被集中收集和再利用；同時，微泡氣浮礦物油吸附裝置的出口通過廢水管線連接一次沉淀池，在此對廢水進行沉淀澄清處理，一次沉淀池的出口通過廢水管線連接pH值調(diào)節(jié)池，在此將廢水的pH值調(diào)節(jié)至近中性，pH值調(diào)節(jié)池的出口通過廢水管線連接曝氣硝化池，使廢水中的各種含氮物質(zhì)均轉(zhuǎn)化為硝酸鹽氮，曝氣硝化池的出口通過廢水管線連接生物脫氮池，通過生物活性反應(yīng)過程將廢水中的硝酸鹽氮分解轉(zhuǎn)化，從而去除硝酸鹽氮，生物脫氮池的出口通過廢水管線連接二次沉淀池，在此將廢水中的剩余不溶物質(zhì)全部除去，二次沉淀池的出口通過廢水管線連接凈水池，凈水池的出口通過廢水管線將處理后的凈化出水外排。
[0011]其微泡氣浮礦物油吸附裝置的有效容積為275m3，超微細氣泡發(fā)生器能夠產(chǎn)生直徑小于50μπι的超微細氣泡，正常工作電壓為20V，工作壽命一般為5000h。
[0012]其礦物油催化重化解吸反應(yīng)器的容積為330m3，其電熱鼓風風機可產(chǎn)生200?250°C的熱空氣，正常工作電壓為380V。
[0013]J1-烯丙基鎳化合物改性硅藻土吸附膜的面積為11.烯丙基鎳化合物的含量為17.6g/m2，JT-烯丙基鎳化合物的純度為95.2%。
[0014]本發(fā)明的優(yōu)點在于:
(I)本方法擺脫了現(xiàn)有的工業(yè)廢水礦物油凈化處理模式，創(chuàng)造性的采用了物理手段與化學方法相結(jié)合的技術(shù)路線，充分利用改性硅藻土的吸附作用和JT-烯丙基鎳化合物的催化合成作用，使工業(yè)廢水中的礦物油被吸附富集，并發(fā)生合成反應(yīng)，生成可利用的重油，其礦物油的去除效率達到99.5%。
[0015](2)本方法利用熱空氣作為加熱源，并采取了將J1-烯丙基鎳化合物分散于改性硅藻土中的方式，使合成反應(yīng)進行的更加完全，提高了反應(yīng)效率，提升了整個系統(tǒng)的處理能力。
[0016](3)本方法中所使用的改性硅藻土吸附膜經(jīng)熱解吸過程后得以再生，可被重新用于吸附廢水中的礦物油，實現(xiàn)了物料的重復利用，大大降低了運行成本。
[0017](4)本方法原理簡單易行，設(shè)計施工成本較低，并且處理效果較好，運行維護成本很低，有利于大范圍推廣應(yīng)用。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明的設(shè)備示意圖。
[0019]圖中:1_集水井、2-粗格柵、3-微泡氣浮礦物油吸附裝置、4-礦物油催化重化解吸反應(yīng)器、5-—次沉淀池、6-pH值調(diào)節(jié)池、7-曝氣硝化池、8-生物脫氮池、9-二次沉淀池、10-凈水池；
圖2是微泡氣浮礦物油吸附裝置和礦物油催化重化解吸反應(yīng)器的示意圖。
[0020]32-超微細氣泡發(fā)生器、33-超微細氣泡、34-不銹鋼機械臂、35-轉(zhuǎn)珠軸承、36-進水閥門、37-出水閥門；41-氣凝膠氈隔熱層、42-J1-烯丙基鎳化合物改性硅藻土吸附膜、43-不銹鋼膜架、44-電熱鼓風風機、45-重油排出口。
【具體實施方式】
[0021 ] 如圖1所示的去除工業(yè)廢水中礦物油的深度處理方法，含礦物油的工業(yè)廢水通過廢水管線進入集水井I，在此進行集中收集和初步穩(wěn)定調(diào)節(jié)，集水井I的出口通過廢水管線連接粗格柵2，在此去除工業(yè)廢水中的大直徑固體物質(zhì)，粗格柵2的出口通過廢水管線連接微泡氣浮礦物油吸