本實(shí)用新型屬于工業(yè)廢水處理及回用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種含油廢水深度處理裝置。

背景技術(shù)：
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含油廢水是一種量大且面廣的污染源，主要包括石油開采、煉制產(chǎn)生的含油廢水，油品運(yùn)輸、儲(chǔ)存中的漏液，鐵路機(jī)務(wù)段的洗油罐含油廢水、軋鋼廢水和金屬清洗、輪船航運(yùn)、油貨輪事故、油輪壓艙等含油廢水。含油廢水中的主要污染物為油、懸浮物、細(xì)菌、溶解態(tài)有機(jī)化合物及微量重金屬元素等。

針對(duì)含油廢水中的主要污染物油和懸浮物，目前常用處理技術(shù)主要重力沉降、離心分離、氣浮、過濾、吸附、凝聚、氧化、微生物處理、膜分離以及后期發(fā)展的超聲波法，這些處理方法都有相應(yīng)的局限性，單獨(dú)使用往往很難達(dá)到排放要求。隨著環(huán)保要求的逐漸提高，后期又逐漸開發(fā)了上述處理方法的組合工藝，例如，馬立艷等人采用“混凝+超濾”工藝進(jìn)行含油廢水處理研究，以PAC為絮凝劑，PAM為助凝劑，使油的去除率保持在90％～95％(馬立艷等，“混凝-超濾處理含油廢水試驗(yàn)研究”，《水處理技術(shù)》，2006，74-76)；羅松柏等人采用“隔油+氣浮+過濾+吸附”工藝處理機(jī)械工業(yè)含油廢水，油的去除率達(dá)到99％，出水SS濃度小于10mg/L(羅松柏等，“隔油+氣浮+過濾+吸附工藝處理機(jī)械工業(yè)含油廢水”，《工業(yè)水處理》，2009，88-90)；林璟瑤等人采用“混凝+氣浮”工藝處理含油廢水，使油和SS的去除率分別達(dá)到了93％、76％(林璟瑤等，“混凝-氣浮工藝處理含油廢水調(diào)試分析”，《廣東化工》，2016，123-125)。這些組合工藝基本達(dá)到了《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

隨著國(guó)家水資源政策的不斷優(yōu)化及用水成本的不斷提高，僅僅滿足廢水達(dá)標(biāo)排放是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，必須進(jìn)行廢水處理后回用，尤其對(duì)于老油田，其采出液含水率高，可達(dá)80％～90％，導(dǎo)致采出水量巨大，若這部分采出水處理后直接排放，勢(shì)必造成水資源極大浪費(fèi)和用水成本的提高。針對(duì)油田采出水的處理回用，張雷等人采用“微絮凝+過濾”工藝處理油田采出水，在進(jìn)水油和SS濃度分別為60mg/L和25mg/L的條件下，出水油和SS濃度達(dá)到為1mg/L和3mg/L(張雷等，“采用微絮凝-過濾工藝處理油田采出水”，《化工環(huán)?！罚?010，156-158)，無法同時(shí)滿足回注水對(duì)油和SS的要求(特低滲透油田回注水標(biāo)準(zhǔn)：5-1-1，即出水含油≤5mg/L，SS≤1mg/L，懸浮物粒徑中值≤1μm)；潘振江等人采用“超濾+納濾”雙膜工藝處理油田采出水，氣出水水質(zhì)滿足油田回注水的要求(潘振江等，“雙膜法深度處理油采出水的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)研究”，《水處理技術(shù)》，2010，86-89)，但雙膜法投資和運(yùn)行成本過高，且運(yùn)行穩(wěn)定性差，不適 合大規(guī)模的油田采出水的處理回用。因此，開發(fā)一種技術(shù)與經(jīng)濟(jì)可行的含油廢水尤其是油田采出水新型處理回用技術(shù)是個(gè)丞待解決的難題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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本實(shí)用新型針對(duì)目前含油廢水尤其是油田采出水的處理回用技術(shù)無法同時(shí)滿足技術(shù)與經(jīng)濟(jì)上的可行性，提供一種含油廢水深度處理裝置。本實(shí)用新型不僅可以滿足一般含油廢水的處理回用要求，而且可以達(dá)到油田回注水的最高標(biāo)準(zhǔn)(特低滲透油田回注水標(biāo)準(zhǔn)，即5-1-1標(biāo)準(zhǔn))，實(shí)現(xiàn)了油田采出水處理回用的技術(shù)與經(jīng)濟(jì)可行性。

本實(shí)用新型所提供的一種含油廢水深度處理裝置包括旋流-氣浮罐1、臭氧氧化塔9、微絮凝反應(yīng)罐13、超濾裝置20及清水罐22；所述旋流-氣浮罐1、臭氧氧化塔9、微絮凝反應(yīng)罐13、超濾裝置20及所述清水罐22通過管路依次連通。

所述旋流-氣浮罐1的頂部設(shè)有進(jìn)水口，所述旋流-氣浮罐1底部設(shè)有微孔布?xì)獍?，所述微孔布?xì)獍?與壓縮空氣進(jìn)氣管2連接，所述旋流-氣浮罐1的頂部設(shè)有溢流槽6，所述溢流槽6上設(shè)有#1堰板溢流口5和隔油板7，連接所述#1堰板溢流口5的連接管路通過輸送泵8與所述臭氧氧化塔9連通。

所述臭氧氧化塔9的底部設(shè)有臭氧微孔布?xì)庋b置11，所述臭氧微孔布?xì)庋b置11與臭氧進(jìn)氣管10連接，所述臭氧氧化塔9的頂部設(shè)有#1孔道溢流口12，連接所述#1孔道溢流口12的連接管路與所述微絮凝反應(yīng)罐13連通。

所述微絮凝反應(yīng)罐13與絮凝劑投加裝置14連接，所述微絮凝反應(yīng)罐13的頂部設(shè)有#2孔道溢流口16，連接所述#2孔道溢流口16的連接管路通過配藥槽17與所述超濾裝置20連通。

所述超濾裝置20通過連接管路及真空泵21與所述清水罐22連通。

所述旋流-氣浮罐1的底端設(shè)有污泥排放管4。

所述微絮凝反應(yīng)罐13中設(shè)有攪拌器15。

所述配藥槽17與PAM投加裝置18連接，所述配藥槽17上設(shè)有#2堰板溢流口19。

所述超濾裝置20為一體化浸沒式超濾裝置，膜通量控制為15～30LMH，產(chǎn)水率控制為85～95％。

本實(shí)用新型用于含油廢水深度處理的具體步驟如下：

(a)將所述含油廢水引入旋流-氣浮罐，進(jìn)行輕質(zhì)油與重質(zhì)油分離。

(b)將經(jīng)過所述步驟(a)處理后的出水引入臭氧氧化塔，將大分子有機(jī)物氧化成小分子有機(jī)物及無機(jī)物。

(c)將所述步驟(b)處理后的出水引入微絮凝反應(yīng)罐，加入絮凝劑并攪拌混合進(jìn)行微絮 凝反應(yīng)，生成微小絮凝體，得到微絮凝反應(yīng)混合液。

(d)將所述步驟(c)得到的所述微絮凝反應(yīng)混合液通過配藥槽引入超濾系統(tǒng)，超濾后的產(chǎn)水進(jìn)入清水罐，所述超濾后的產(chǎn)水外排或回用。

步驟(a)中所述含油廢水以所述旋流-氣浮罐周邊水平切向進(jìn)入所述旋流-氣浮罐的頂部，在所述旋流-氣浮罐的罐體內(nèi)產(chǎn)生向下的螺旋流；氣浮采用在所述旋流-氣浮罐的底部設(shè)置微孔布?xì)獍?，通過所述微孔布?xì)獍瀹a(chǎn)生氣泡，再由氣泡產(chǎn)生氣浮作用，所述氣泡隨螺旋流中間上升流上升。

所述含油廢水水平切向流速為2～10m/s，水力停留時(shí)間10～60min；通過所述微孔布?xì)獍宓目諝饬繛?.05～0.2m³空氣/m³水，所述空氣量是指通入所述旋流-氣浮罐中的空氣量；所述氣泡直徑10～200μm。

所述步驟(b)中臭氧投加量為2～50mg/L，水力停留時(shí)間0.5～3h。

所述步驟(c)中投加的所述絮凝劑為鋁鹽或鐵鹽，所述混合采用機(jī)械攪拌方式，水力停留時(shí)間為2～10min。

所述步驟(d)中所述配藥槽中投加助凝劑：聚丙烯酰胺(PAM)。

所述絮凝劑的配制質(zhì)量濃度為2％～20％，投加量為2～15L/m³；混合攪拌速率為50～200rpm。

所述聚丙烯酰胺(PAM)的配制質(zhì)量濃度為0.5％～10％，投加量為15～50L/m³。

本實(shí)用新型具有以下技術(shù)特點(diǎn)及有益效果：

(1)本實(shí)用新型不僅可滿足含油廢水的達(dá)標(biāo)排放，而且可以實(shí)現(xiàn)含油廢水處理后回用。

(2)本實(shí)用新型解決了油田采出水處理后回注的技術(shù)瓶頸，回注水達(dá)到特低滲透油田回注水標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)了油田采出水處理回用的技術(shù)與經(jīng)濟(jì)可行性，使大規(guī)模的油田采出水處理回用成為可能，最大程度地節(jié)約了水資源與企業(yè)用水成本。

附圖說明：

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1：旋流-氣浮罐；2：壓縮空氣進(jìn)氣管；3：微孔布?xì)獍澹?：污泥排放管；5：#1堰板溢流口；6：溢流槽；7：隔油板；8：輸送泵；9：臭氧氧化塔；10：臭氧進(jìn)氣管；11：臭氧微孔布?xì)庋b置；12：#1孔道溢流口；13：微絮凝反應(yīng)罐；14：絮凝劑投加裝置；15：攪拌器；16：#2孔道溢流口；17：配藥槽；18：PAM投加裝置；19：#2堰板溢流口；20：超濾裝置；21：真空泵；22：清水罐。

具體實(shí)施方式：

實(shí)施例1：將含油200mg/L、懸浮物100mg/L、懸浮物粒徑中值3μm的含油廢水引入旋 流-氣浮罐，進(jìn)行輕質(zhì)油與重質(zhì)油分離。含油廢水以旋流-氣浮罐周邊水平切向流速5m/s進(jìn)入旋流-氣浮罐頂部，在罐體內(nèi)產(chǎn)生向下的螺旋流，氣浮采用底部布?xì)?，氣泡隨螺旋流中間上升流上升，空氣量為0.1m³空氣/m³水，氣泡直徑100μm，水力停留時(shí)間30min；旋流-氣浮罐出水引入臭氧氧化塔，臭氧投加量為20mg/L，水力停留時(shí)間1.5h，在此將大分子有機(jī)物氧化成小分子有機(jī)物及無機(jī)物；臭氧氧化塔出水引入微絮凝反應(yīng)罐，投加絮凝劑，進(jìn)行微絮凝反應(yīng)，絮凝劑采用聚合氯化鋁，其配制重量百分比濃度為10％，投加量為8L/m³，采用機(jī)械攪拌，攪拌速率為100rpm，水力停留時(shí)間為5min；在臭氧氧化塔出水管道混合器中投加助凝劑PAM，其配制重量百分比濃度為5％，投加量為30L/m³；微絮凝反應(yīng)混合液經(jīng)投加PAM后引入一體化浸沒式超濾裝置，控制膜通量為20LMH，控制產(chǎn)水率為90％；超濾產(chǎn)水進(jìn)入清水罐，外排或回用。

經(jīng)過此工藝的含油廢水，出水含油2.0mg/L、懸浮物0.5mg/L、懸浮物粒徑中值0.1μm，滿足回用要求。

實(shí)施例2：將含油1500mg/L、懸浮物500mg/L、懸浮物粒徑中值3.5μm的含油廢水引入旋流-氣浮罐，進(jìn)行輕質(zhì)油與重質(zhì)油分離。含油廢水以旋流-氣浮罐周邊水平切向流速10m/s進(jìn)入旋流-氣浮罐頂部，在罐體內(nèi)產(chǎn)生向下的螺旋流，氣浮采用底部布?xì)?，氣泡隨螺旋流中間上升流上升，空氣量為0.2m³空氣/m³水，氣泡直徑200μm，水力停留時(shí)間60min；旋流-氣浮罐出水引入臭氧氧化塔，臭氧投加量為50mg/L，水力停留時(shí)間3h，在此將大分子有機(jī)物氧化成小分子有機(jī)物及無機(jī)物；臭氧氧化塔出水引入微絮凝反應(yīng)罐，投加絮凝劑，進(jìn)行微絮凝反應(yīng)，絮凝劑采用聚合氯化鐵，其配制重量百分比濃度為20％，投加量為15L/m³，采用機(jī)械攪拌，攪拌速率為200rpm，水力停留時(shí)間為10min；在臭氧氧化塔出水管道混合器中投加助凝劑PAM，其配制重量百分比濃度為10％，投加量為50L/m³；微絮凝反應(yīng)混合液經(jīng)投加PAM后引入一體化浸沒式超濾裝置，控制膜通量為30LMH，控制產(chǎn)水率為95％；超濾產(chǎn)水進(jìn)入清水罐，外排或回用。

經(jīng)過此工藝的含油廢水，出水含油4.1mg/L、懸浮物0.8mg/L、懸浮物粒徑中值0.2μm，滿足回用要求。

實(shí)施例3：將含油150mg/L、懸浮物300mg/L、懸浮物粒徑中值2.6μm的含油廢水引入旋流-氣浮罐，進(jìn)行輕質(zhì)油與重質(zhì)油分離。含油廢水以旋流-氣浮罐周邊水平切向流速7m/s進(jìn)入旋流-氣浮罐頂部，在罐體內(nèi)產(chǎn)生向下的螺旋流，氣浮采用底部布?xì)猓瑲馀蓦S螺旋流中間上升流上升，空氣量為0.12m³空氣/m³水，氣泡直徑80μm，水力停留時(shí)間25min；旋流-氣浮罐出水引入臭氧氧化塔，臭氧投加量為25mg/L，水力停留時(shí)間2h，在此將大分子有機(jī)物氧化成小分子有機(jī)物及無機(jī)物；臭氧氧化塔出水引入微絮凝反應(yīng)罐，投加絮凝劑，進(jìn)行微絮凝 反應(yīng)，絮凝劑采用聚合氯化鋁，其配制重量百分比濃度為12％，投加量為10L/m³，采用機(jī)械攪拌，攪拌速率為120rpm，水力停留時(shí)間為6min；在臭氧氧化塔出水管道混合器中投加助凝劑PAM，其配制重量百分比濃度為8％，投加量為22L/m³；微絮凝反應(yīng)混合液經(jīng)投加PAM后引入一體化浸沒式超濾裝置，控制膜通量為22LMH，控制產(chǎn)水率為88％；超濾產(chǎn)水進(jìn)入清水罐，外排或回用。

經(jīng)過此工藝的含油廢水，出水含油2.8mg/L、懸浮物0.7mg/L、懸浮物粒徑中值0.1μm，滿足回用要求。

實(shí)施例4：將含油50mg/L、懸浮物40mg/L、懸浮物粒徑中值1.1μm的含油廢水引入旋流-氣浮罐，進(jìn)行輕質(zhì)油與重質(zhì)油分離。含油廢水以旋流-氣浮罐周邊水平切向流速2m/s進(jìn)入旋流-氣浮罐頂部，在罐體內(nèi)產(chǎn)生向下的螺旋流，氣浮采用底部布?xì)猓瑲馀蓦S螺旋流中間上升流上升，空氣量為0.05m³空氣/m³水，氣泡直徑10μm，水力停留時(shí)間10min；旋流-氣浮罐出水引入臭氧氧化塔，臭氧投加量為2mg/L，水力停留時(shí)間0.5h，在此將大分子有機(jī)物氧化成小分子有機(jī)物及無機(jī)物；臭氧氧化塔出水引入微絮凝反應(yīng)罐，投加絮凝劑，進(jìn)行微絮凝反應(yīng)，絮凝劑采用聚合硫酸鐵，其配制重量百分比濃度為2％，投加量為2L/m³，采用機(jī)械攪拌，攪拌速率為50rpm，水力停留時(shí)間為2min；在臭氧氧化塔出水管道混合器中投加助凝劑PAM，其配制重量百分比濃度為0.5％，投加量為15L/m³；微絮凝反應(yīng)混合液經(jīng)投加PAM后引入一體化浸沒式超濾裝置，控制膜通量為15LMH，控制產(chǎn)水率為85％；超濾產(chǎn)水進(jìn)入清水罐，外排或回用。

經(jīng)過此工藝的含油廢水，出水含油1.6mg/L、懸浮物0.4mg/L、懸浮物粒徑中值0.1μm，滿足回用要求。

實(shí)施例5：將含油300mg/L、懸浮物180mg/L、懸浮物粒徑中值2.2μm的含油廢水引入旋流-氣浮罐，進(jìn)行輕質(zhì)油與重質(zhì)油分離。含油廢水以旋流-氣浮罐周邊水平切向流速6m/s進(jìn)入旋流-氣浮罐頂部，在罐體內(nèi)產(chǎn)生向下的螺旋流，氣浮采用底部布?xì)?，氣泡隨螺旋流中間上升流上升，空氣量為0.15m³空氣/m³水，氣泡直徑150μm，水力停留時(shí)間40min；旋流-氣浮罐出水引入臭氧氧化塔，臭氧投加量為4mg/L，水力停留時(shí)間1.5h，在此將大分子有機(jī)物氧化成小分子有機(jī)物及無機(jī)物；臭氧氧化塔出水引入微絮凝反應(yīng)罐，投加絮凝劑，進(jìn)行微絮凝反應(yīng)，絮凝劑采用聚合氯化鋁，其配制重量百分比濃度為13％，投加量為11L/m³，采用機(jī)械攪拌，攪拌速率為140rpm，水力停留時(shí)間為9min；在臭氧氧化塔出水管道混合器中投加助凝劑PAM，其配制重量百分比濃度為7％，投加量為30L/m³；微絮凝反應(yīng)混合液經(jīng)投加PAM后引入一體化浸沒式超濾裝置，控制膜通量為25LMH，控制產(chǎn)水率為83％；超濾產(chǎn)水進(jìn)入清水罐，外排或回用。

經(jīng)過此工藝的含油廢水，出水含油3.7mg/L、懸浮物0.7mg/L、懸浮物粒徑中值0.2μm，滿足回用要求。

實(shí)施例6：將含油900mg/L、懸浮物400mg/L、懸浮物粒徑中值2.4μm的含油廢水引入旋流-氣浮罐，進(jìn)行輕質(zhì)油與重質(zhì)油分離。含油廢水以旋流-氣浮罐周邊水平切向流速5.2m/s進(jìn)入旋流-氣浮罐頂部，在罐體內(nèi)產(chǎn)生向下的螺旋流，氣浮采用底部布?xì)猓瑲馀蓦S螺旋流中間上升流上升，空氣量為0.18m³空氣/m³水，氣泡直徑128μm，水力停留時(shí)間45min；旋流-氣浮罐出水引入臭氧氧化塔，臭氧投加量為40mg/L，水力停留時(shí)間1.6h，在此將大分子有機(jī)物氧化成小分子有機(jī)物及無機(jī)物；臭氧氧化塔出水引入微絮凝反應(yīng)罐，投加絮凝劑，進(jìn)行微絮凝反應(yīng)，絮凝劑采用聚合氯化鐵，其配制重量百分比濃度為18％，投加量為14L/m³，采用機(jī)械攪拌，攪拌速率為120rpm，水力停留時(shí)間為3min；在臭氧氧化塔出水管道混合器中投加助凝劑PAM，其配制重量百分比濃度為1％，投加量為45L/m³；微絮凝反應(yīng)混合液經(jīng)投加PAM后引入一體化浸沒式超濾裝置，控制膜通量為19LMH，控制產(chǎn)水率為93％；超濾產(chǎn)水進(jìn)入清水罐，外排或回用。

經(jīng)過此工藝的含油廢水，出水含油3.4mg/L、懸浮物0.7mg/L、懸浮物粒徑中值0.2μm，滿足回用要求。

實(shí)施例7：將含油1300mg/L、懸浮物900mg/L、懸浮物粒徑中值2.5μm的含油廢水引入旋流-氣浮罐，進(jìn)行輕質(zhì)油與重質(zhì)油分離。含油廢水以旋流-氣浮罐周邊水平切向流速8.0m/s進(jìn)入旋流-氣浮罐頂部，在罐體內(nèi)產(chǎn)生向下的螺旋流，氣浮采用底部布?xì)?，氣泡隨螺旋流中間上升流上升，空氣量為0.18m³空氣/m³水，氣泡直徑160μm，水力停留時(shí)間45min；旋流-氣浮罐出水引入臭氧氧化塔，臭氧投加量為40mg/L，水力停留時(shí)間1.6h，在此將大分子有機(jī)物氧化成小分子有機(jī)物及無機(jī)物；臭氧氧化塔出水引入微絮凝反應(yīng)罐，投加絮凝劑，進(jìn)行微絮凝反應(yīng)，絮凝劑采用聚合氯化鐵，其配制重量百分比濃度為5％，投加量為5L/m³，采用機(jī)械攪拌，攪拌速率為50rpm，水力停留時(shí)間為4min；在臭氧氧化塔出水管道混合器中投加助凝劑PAM，其配制重量百分比濃度為4％，投加量為20L/m³；微絮凝反應(yīng)混合液經(jīng)投加PAM后引入一體化浸沒式超濾裝置，控制膜通量為28LMH，控制產(chǎn)水率為90％；超濾產(chǎn)水進(jìn)入清水罐，外排或回用。

經(jīng)過此工藝的含油廢水，出水含油4.8mg/L、懸浮物0.9mg/L、懸浮物粒徑中值0.2μm，滿足回用要求。

實(shí)施例8：將含油700mg/L、懸浮物380mg/L、懸浮物粒徑中值1.9μm的含油廢水引入旋流-氣浮罐，進(jìn)行輕質(zhì)油與重質(zhì)油分離。含油廢水以旋流-氣浮罐周邊水平切向流速5.5m/s進(jìn)入旋流-氣浮罐頂部，在罐體內(nèi)產(chǎn)生向下的螺旋流，氣浮采用底部布?xì)?，氣泡隨螺旋流中間 上升流上升，空氣量為0.08m³空氣/m³水，氣泡直徑20μm，水力停留時(shí)間15min；旋流-氣浮罐出水引入臭氧氧化塔，臭氧投加量為30mg/L，水力停留時(shí)間1.1h，在此將大分子有機(jī)物氧化成小分子有機(jī)物及無機(jī)物；臭氧氧化塔出水引入微絮凝反應(yīng)罐，投加絮凝劑，進(jìn)行微絮凝反應(yīng)，絮凝劑采用聚合氯化鋁，其配制重量百分比濃度為9％，投加量為9L/m³，采用機(jī)械攪拌，攪拌速率為60rpm，水力停留時(shí)間為7min；在臭氧氧化塔出水管道混合器中投加助凝劑PAM，其配制重量百分比濃度為8％，投加量為13L/m³；微絮凝反應(yīng)混合液經(jīng)投加PAM后引入一體化浸沒式超濾裝置，控制膜通量為23LMH，控制產(chǎn)水率為82％；超濾產(chǎn)水進(jìn)入清水罐，外排或回用。

經(jīng)過此工藝的含油廢水，出水含油2.9mg/L、懸浮物0.7mg/L、懸浮物粒徑中值0.1μm，滿足回用要求。