本發(fā)明涉及環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于生物膜-活性污泥-膜生物反應(yīng)器深度處理油田含聚丙烯酰胺污水的裝置。

背景技術(shù)：

隨著油田開發(fā)技術(shù)的深入，三次采油技術(shù)被大范圍的應(yīng)用，使得原油的含水率逐漸上升。聚丙烯酰胺在為油田生產(chǎn)提高采收率的同時(shí)，對(duì)其采出液的處理遇到很大問(wèn)題。注入地層的聚丙烯酰胺隨原油/水混合液進(jìn)入地面油水分離與水處理終端，大幅提高了混合液的粘度和乳化性，使油水分離難度加大，造成采出水含油量嚴(yán)重超標(biāo)。聚丙烯酰胺對(duì)環(huán)境的直接影響是油田生產(chǎn)過(guò)程中部分污水外排。由于油田配制聚丙烯酰胺需要新鮮水和以及部分低滲透地層，使部分含有較高濃度的聚丙烯酰胺采出水外排。絕大多數(shù)的聚丙烯酰胺進(jìn)入地下油層，由于地層結(jié)構(gòu)原因，很難避免其滲透到地下水層。聚丙烯酰胺在地面水體和地下水中的長(zhǎng)期滯留，必將對(duì)當(dāng)?shù)厮h(huán)境造成潛在的危害。本身并沒(méi)有毒性的聚丙烯酰胺，其單體丙烯酰胺卻是有害的。它對(duì)人體皮膚和神經(jīng)系統(tǒng)有損傷作用。由于丙烯酰胺是一種對(duì)機(jī)體危害較大的致癌物質(zhì)，其危害涉及皮膚、生殖、神經(jīng)等多個(gè)系統(tǒng)。因此，如何有效徹底的處理含聚污水成為急需解決的難題。

由于采油的方法、特性以及地質(zhì)條件等因素的不同，含聚污水的水質(zhì)也不同，但卻都具有油水分離及含油處理難度大、黏度高、可生化性差、原油乳化嚴(yán)重等特點(diǎn)。針對(duì)含聚污水生物降解困難的特點(diǎn)，近些年應(yīng)運(yùn)而生了許多物理、生物、化學(xué)以及彼此相互聯(lián)合處理的新技術(shù)，大大提高了含聚污水的降解程度。然而，由于生物處理存在不可控因素大，化學(xué)處理容易對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染，而物理法則存在可操作性差等缺點(diǎn)，因此，需要進(jìn)行改進(jìn)與創(chuàng)新。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就在于為了解決上述問(wèn)題而提供一種含聚污水膜生物反應(yīng)器深度處理裝置。

本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)上述目的：

本發(fā)明包括調(diào)節(jié)池、好氧池、活性污泥顆粒、生物掛膜、膜組件、生化處理后出水池和清水池組成，所述調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)置攪拌棒和進(jìn)水管，調(diào)節(jié)池與所述好氧池之間設(shè)置蠕動(dòng)泵，所述好氧池中設(shè)置加熱棒，含聚污水通過(guò)進(jìn)水管經(jīng)由蠕動(dòng)泵進(jìn)入好氧池中，好氧池底部鋪設(shè)曝氣管，外界空氣通過(guò)空氣壓縮機(jī)通入曝氣管中，所述生物掛膜懸掛于規(guī)則的長(zhǎng)方體不銹鋼支架上，均勻排布于好氧池內(nèi)，且好氧池底部有活性污泥顆粒，所述控溫裝置與加熱棒連接，用于控制好氧池中的溫度，含聚污水經(jīng)生物掛膜和活性污泥顆粒生物降解后經(jīng)排出管路進(jìn)入出水池，所述膜組件置于好氧池的中上方，由抽吸泵提供負(fù)壓，生化處理后的含聚污水經(jīng)過(guò)膜組件過(guò)濾后進(jìn)入出水管路中，所述時(shí)間控制器和壓力表置于抽吸泵與出水管路之間，時(shí)間控制器控制抽吸泵的開停，所述調(diào)節(jié)池、好氧池和生化處理后出水池分別由第一閥門和第二閥門依次相連。

進(jìn)一步，所述活性污泥顆粒選用馴化成熟的油田活性污泥顆粒，所述生物掛膜選用比表面積較大，易形成掛膜的生物填料，所述膜組件選用pvdf超濾膜，置于好氧池中。

本發(fā)明的有益效果在于：

本發(fā)明涉及一種含聚污水膜生物反應(yīng)器深度處理裝置，與現(xiàn)有裝置相比，本發(fā)明通過(guò)設(shè)置活性污泥與生物掛膜置于好氧池中，膜組件置于好氧池中上方，污水經(jīng)過(guò)活性污泥與生物膜的降解后，通過(guò)抽吸泵的負(fù)壓進(jìn)入膜組件，后又流入清水池內(nèi)。聚丙烯酰胺(hpam)，cod進(jìn)水濃度分別為300mg·l^-1，701mg·l^-1，經(jīng)過(guò)生物降解后分別達(dá)到131mg·l^-1，205mg·l^-1，生物降解去除率分別為56％，70.7％。經(jīng)過(guò)膜組件過(guò)濾后分別達(dá)到21mg·l^-1，25mg·l^-1，生物降解去除率分別為93％，94.6％。進(jìn)水粘度為5.10mpa·s，經(jīng)過(guò)生物降解和膜組件過(guò)濾后分別達(dá)到3.14和1.36mpa·s，去除率分別為38.43％，73.33％。經(jīng)過(guò)膜過(guò)濾后的出水即為該裝置出水，該出水可以達(dá)到回用標(biāo)準(zhǔn)。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的水樣聚丙烯酰胺濃度曲線圖；

圖3是本發(fā)明的cod濃度曲線圖；

圖4是本發(fā)明的剪切粘度隨時(shí)間變化曲線圖。

圖中：1-調(diào)節(jié)池，2-好氧池，3-加熱棒，4-蠕動(dòng)泵，5-活性污泥顆粒，6-污水進(jìn)水管，7-生物掛膜，8-膜組件，9-空氣壓縮機(jī)，10-曝氣管，11-不銹鋼支架，12-控溫裝置，13-壓力表，14-抽吸泵，15-時(shí)間控制器，16-第一閥門，17-過(guò)膜后出水管路，18-第三閥門。19-第二閥門，20-生化出水管路，21-生化出水池，22-清水池，23-攪拌棒。

圖2、3、4中：influent：進(jìn)水，supernatant：上清液，effluent：過(guò)膜出水，第60天時(shí)于反應(yīng)器內(nèi)加入膜組件。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明：

如圖1所示：本發(fā)明包括調(diào)節(jié)池1、好氧池2、活性污泥顆粒5、生物掛膜7、膜組件8、生化處理后出水池21和清水池22組成，所述調(diào)節(jié)池1內(nèi)設(shè)置攪拌棒23和進(jìn)水管6，調(diào)節(jié)池1與所述好氧池2之間設(shè)置蠕動(dòng)泵4，所述好氧池2中設(shè)置加熱棒3，含聚污水通過(guò)進(jìn)水管6經(jīng)由蠕動(dòng)泵4進(jìn)入好氧池2中，好氧池2底部鋪設(shè)曝氣管10，外界空氣通過(guò)空氣壓縮機(jī)9通入曝氣管中，所述生物掛膜7懸掛于規(guī)則的長(zhǎng)方體不銹鋼支架11上，均勻排布于好氧池2內(nèi)，且好氧池2底部有活性污泥顆粒5，所述控溫裝置12與加熱棒3連接，用于控制好氧池2中的溫度，含聚污水經(jīng)生物掛膜7和活性污泥顆粒5生物降解后經(jīng)排出管路20進(jìn)入出水池21，所述膜組件8置于好氧池2的中上方，由抽吸泵14提供負(fù)壓，生化處理后的含聚污水經(jīng)過(guò)膜組件8過(guò)濾后進(jìn)入出水管路17中，所述時(shí)間控制器15和壓力表13置于抽吸泵14與出水管路17之間，時(shí)間控制器15控制抽吸泵的開停，所述調(diào)節(jié)池1、好氧池2和生化處理后出水池21分別由第一閥門16和第二閥門19依次相連。

進(jìn)一步，所述活性污泥顆粒5選用馴化成熟的油田活性污泥顆粒，所述生物掛膜7選用比表面積較大，易形成掛膜的生物填料，所述膜組件8選用pvdf超濾膜，置于好氧池2中。

本發(fā)明的運(yùn)行過(guò)程如下：

運(yùn)行時(shí)，調(diào)節(jié)池1內(nèi)的含聚污水由攪拌棒23攪拌均勻后由污水進(jìn)水管6經(jīng)蠕動(dòng)泵4進(jìn)入好氧池內(nèi)，同時(shí)蠕動(dòng)泵4調(diào)整含聚污水流量流速，好氧池2中的加熱棒3以及底部鋪設(shè)的曝氣管10分別是為了使好氧池內(nèi)溫度保持在恒溫狀況下且含有一定量的溶解氧以保證好氧微生物更好地生存。含聚污水進(jìn)入好氧池2的底部經(jīng)過(guò)成熟的活性污泥顆粒，被微生物降解，之后又被均勻排布于好氧池2內(nèi)的生物掛膜7上被微生物降解。生物降解后的上清液一部分經(jīng)由出水管路20進(jìn)入生化出水池21內(nèi)，另一部分上清液由于抽吸泵14提供負(fù)壓，因此經(jīng)過(guò)膜組件8過(guò)濾后進(jìn)入出水管路17中，繼而進(jìn)入清水池22內(nèi)。時(shí)間控制器15和壓力表13置于抽吸泵14與出水管路17之間，時(shí)間控制器15控制抽吸泵的開停，本發(fā)明設(shè)置的開停模式為開7分鐘，停3分鐘，以減緩膜污染的程度，從而提高膜的使用壽命。如圖2、圖3和圖4所示：聚丙烯酰胺，cod進(jìn)水濃度分別為300mg·l^-1，701mg·l^-1，經(jīng)過(guò)生物降解后分別達(dá)到131mg·l^-1，205mg·l^-1，生物降解去除率分別為56％，70.7％。經(jīng)過(guò)膜組件過(guò)濾后分別達(dá)到21mg·l^-1，25mg·l^-1，生物降解去除率分別為93％，94.6％。進(jìn)水粘度為5.10mpa·s，經(jīng)過(guò)生物降解和膜組件過(guò)濾后分別達(dá)到3.14和1.36mpa·s，去除率分別為38.43％，73.33％。經(jīng)過(guò)膜過(guò)濾后的出水即為該裝置出水，該出水可以達(dá)到回用標(biāo)準(zhǔn)。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征及本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。