重度乳化含油污水處理方法及其處理裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及污水處理技術領域，尤其涉及含有乳化油的油污水分離處理方法。本發(fā)明還涉及一種應用該油污水處理方法的含油污水處理裝置。
【背景技術】
[0002]含油污水是一種量大面廣的污染源。據(jù)有關資料表明，世界上每年至少有500—1000萬噸油類通過各種途徑進入水體。含油廢水的來源十分廣泛，主要來自船舶、石油化工，鋼鐵、煤氣、機械等工業(yè)企業(yè)，還有鐵路運輸業(yè)、紡織輕工行業(yè)以及人們生活都會產(chǎn)生大量的含油油污水。
[0003]含有乳化油的乳化液是油污水中最難分離處理的一種。乳化液主要由油類、乳化劑和水組成的水包油型含油污水，由于乳化劑是表面活性劑，當它加入水中使油與水的界面自由能大大降低，達到最低值而使油分散在水中；因此乳化液可以簡單地認為是油和水組成的穩(wěn)定而均勻的膠體物質(zhì)，乳化油為分散相，水為連續(xù)相。表面活性劑產(chǎn)生電離，使油珠液滴帶有電荷，形成水化離子膜，而水中的反離子又吸附在其外表周圍，形成雙電層，這樣油珠外面包圍著一層彈性、堅固、帶有同性電荷的水化離子膜，阻止油珠液滴互相碰撞時的結(jié)合，使油珠高度分散于水中而不能相互粘聚，油珠長期穩(wěn)定地在水中構(gòu)成白色乳化液。
[0004]含油污水及含油乳化液對生態(tài)系統(tǒng)、植物、土壤和水體均有嚴重的影響。首先油珠高度分散于水中，更易被動植物、水生物等吸收，不僅危害各種生物，更能通過生物離集作用和食物鏈進入人體，危害人體健康。含油乳化液滲入土壤空隙間形成油膜，產(chǎn)生堵塞作用，致使空氣、水氣及肥料均不能滲入土中，破壞土層結(jié)構(gòu)，不利于植物生長，甚至使農(nóng)作物枯死。含油乳化液進入水中體后將在水面產(chǎn)生油膜，阻礙大氣中的氧向水體轉(zhuǎn)移，使水體喪失自凈能力，水環(huán)境惡化，水生物處于嚴重缺氧而死亡，破壞水生態(tài)平衡。因此含油污水尤其是含油乳化液的治理對于保護水資源，維護生態(tài)平衡都具有重要意義。
[0005]現(xiàn)有的油污水分離處理方法主要有重力分離法、溶氣浮選法、電解法以及膜處理法等途徑，重力分離法是利用油和水的密度差及油、水的不相容進行分離，但這種分離方式分離效率很低，尤其是不適用于含油乳化液的處理，由于含油乳化液中的乳化油是長期懸浮、且均勻分布于中，具有高度的穩(wěn)定性而不可能聚集上浮，傳統(tǒng)的重力分離方法無法實現(xiàn)含油乳化液的油水分離處理。溶氣浮選法是使分散于水中的油滴和被油潤濕的懸浮物粘附于氣泡上，隨其浮升水面而實現(xiàn)分離，這種方法不僅對氣泡和水質(zhì)等因素極為敏感，同樣對污水中含有較多表面活性物質(zhì)造成的嚴重乳化，傳統(tǒng)的溶氣浮選法難以發(fā)揮作用。電解法是將正負相間的多組電極安插于廢水中，當通過直流電時，會產(chǎn)生電解、顆粒的極化、氧化還原以及電解產(chǎn)物和廢水間的相互作用，凝聚水中雜質(zhì)顆粒，從而形成絮粒；同時絮粒與陰極上產(chǎn)生的微氣泡粘附，得以實現(xiàn)氣浮分離，目前的電解法極易鈍化使電解效果逐漸喪失。尤其是電離液不能與污水水體充分混合，從而使絮凝沉淀作用難以發(fā)揮。目前也出現(xiàn)了將重力分離與膜過濾分離相結(jié)合，理論上這種分離處理方法能夠?qū)崿F(xiàn)乳化油的分離處理，然而由于分離膜在截留乳化油的過程中，被截留物在膜表面上堆積會在膜表面產(chǎn)生薄層覆蓋的凝膠層而導致分離膜污染，更為嚴重的由于分離膜通常具有親油性，分離過程中污水的快速流動使得油滴和固體雜質(zhì)很快進入到致密的細孔，引起膜的堵塞而喪失濾除作用。
[0006]隨著人們對水環(huán)境防治的日益增強，含油污水處理后的排放指標日趨嚴格，其排放水中油份含量已要求達到15PPm及以上?，F(xiàn)有的含油污水處理方法已不能滿足這樣嚴苛的要求，尤其是對油珠高度分散的含油乳化液更是無能為力，因此如何高效處理含油污水，尤其是高度乳化的含油污水是人們面臨的一個嚴峻課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對現(xiàn)有技術所存在的上述不足，本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種能促進水包油型乳化液中油珠高效聚集分離的重度乳化含油污水處理方法，本發(fā)明另一要解決的技術問題是提供一種實現(xiàn)該含油污水處理方法的含油污水處理裝置。
[0008]為了解決上述技術問題，本發(fā)明的重度乳化含油污水處理方法，該處理方法包括以下步驟:
⑴、將含油污水以流動方式流過固相破乳劑；
⑵、對流過固相破乳劑的含油污水進行電解凝聚；
(3)、對經(jīng)過電解凝聚的含油污水進行初濾；
⑷、將初濾后的含油污水送至油水分離器，使含油污水經(jīng)疊盤聚集分離器而分離成污油和分離水；
(5)、將上述經(jīng)油水分離的污油排出，并對經(jīng)油水分離的分離水進行精濾而排出合格排放水；
當排放水不符合排放標準時，則返送經(jīng)過精濾的濾出水以重復進行上述步驟。
[0009]采用上述含油水處理方法后，首先在本處理方法中是將含油污水主動地以流動方式掠過固相破乳劑，而非傳統(tǒng)的將破乳劑添加到污水中，這樣固相破乳劑能夠充分均勻地作用于含油乳化污水，乳化體系能被充分快速地被破乳，既能增強破乳劑對含油污水去除作用效果，又能實現(xiàn)對含油污水進行連續(xù)高效地處理，節(jié)省設備空間，提高脫水分離的處理能力，突破了傳統(tǒng)‘添加’破乳劑的思維模式，其方法和作用效果均具有顯著進步。由于重度乳化的含油污水中，不僅含有一些難溶于水的固體物質(zhì)和一些表面活性劑，而且油污以高度乳化的狀態(tài)分布水體中，使得乳化狀態(tài)嚴重，兩相難分離，而流經(jīng)固相破乳劑的含油污水的乳化液油珠水化層遭到破壞，中和了油珠的電性，破壞了污水雙電層結(jié)構(gòu)，因此油珠失去穩(wěn)定性，產(chǎn)生油珠凝聚現(xiàn)象，從而便于油水兩相的分離。
[0010]第二，由于在經(jīng)破乳凝聚后再對含油污水進行進一步的電解凝聚，它以金屬為溶解性陽極，以電解時產(chǎn)生的金屬離子生成活性絮凝劑來壓縮膠體雙電層使其脫穩(wěn)，因庫侖效應和絮凝劑的吸附作用，絮凝劑能快速有效地凝聚污水中的細微油珠和懸浮物，使之凝聚成“大塊”而加速分離，導致油污水中膠體凝聚而實現(xiàn)分離。這樣在破乳后即通電絮凝，防止了油珠的“回溶”，使得破乳油珠能高效地凝聚；通過兩者的協(xié)調(diào)作用達到更大、更高效的吸附凝聚作用。同時，電極表面釋放出的細小氣泡又加強油珠的碰撞和分離過程，產(chǎn)生氣浮效果。將固相破乳和電解絮凝依序進行，使破乳脫穩(wěn)油珠能及時凝聚，防止油珠再行乳化。電絮凝后的含油污水通過初濾濾去大塊絮體和雜質(zhì)，不僅分離去除了絮體中的大部油油污，而且為下面步驟的深度處理創(chuàng)造條件。
[0011]第三，由于將重力分離安排在破乳、電解及初濾工序之后，并且重力分離采用特殊的疊盤聚集分離器，一方面重力分離安排在破乳、電解等步驟之后，油珠已經(jīng)長大，便于依靠油水兩者的密度差而實現(xiàn)分離。另一方面采用疊盤聚集分離，大大增加了油水界面的覆蓋面積和油污水的流道長道，有利于油滴的碰撞聚集，有利于油滴的再聚集增大和加速上浮。
[0012]第四，在該含油污水處理方法中，由于采用返送工序，可以將電絮凝所形成絮凝劑向前道返送，以加強電絮凝劑的作用效果和作用路徑，更由于采用返送工序，可以將未能達到排放水合格指標的水體返回至處理系統(tǒng)入口進行處理，從而保證處理水的合格排放。對于重度乳化的乳化液可以通過循環(huán)重復上述處理路徑，以達到合格排放的目的。
[0013]優(yōu)選地，所述固相破乳劑采用固態(tài)緩釋破乳劑。本發(fā)明的固相破乳劑采用固態(tài)緩釋破乳劑，一次填充可以長期使用，解決了液相破乳劑在使用需要定期定量添加的缺點。所述經(jīng)過破乳后的含油污水以螺旋路徑通過電解凝聚的電極。不僅能有效防止污垢在電極上積聚所形成的電極鈍化，而且可以增強電極對污水的作用時間和作用路徑，更能將電絮凝劑與污水充分攪和，增強凝聚作用。
[0014]為了實現(xiàn)本發(fā)明的含油污水處理方法，本發(fā)明的重度乳化含油污水處理裝置，包括電絮凝器、初濾器、油水分離器，所述電絮凝器、初濾器、油水分離器通過管道依次相連通；所述電絮凝器的絮凝器筒體內(nèi)設置有絮凝電極，絮凝器污水輸入管穿過絮凝器筒體傾斜地設置于絮凝器筒體上；所述油水分離器的分離器筒體內(nèi)設置有疊盤聚集分離器，在分離器筒體上還設置有污油排出管。
[0015]本發(fā)明的含油污水處理裝置，采用上述結(jié)構(gòu)后，由于該裝置依次相連通地設置有電絮凝器、初濾器、油水分離器，電絮凝器主要完成乳化液中油珠的凝聚變大，初濾器先濾除污水中的絮凝物和雜質(zhì)，初濾器的設置還有效地防止了雜質(zhì)和油滴的再度乳化和回溶。經(jīng)過上述步驟后的污水再進入油水分離器進行進一步的油水分離，最后經(jīng)濾料過濾，實現(xiàn)乳化液的達標排放或作為回用水循環(huán)利用，具有處理工藝設計合理，去除效率高的優(yōu)勢。又由于電絮凝器中的絮凝器污水輸入管傾斜地設置于絮凝器筒體上，該結(jié)構(gòu)能引導污水輸入管進入筒體的污水沿筒壁螺旋地向上升，這種螺旋輸入方式對電極表面污垢會產(chǎn)生極強的沖刷作用，有效防止污垢在電極上積聚所形成的電極鈍化，使之保持持久電絮凝效果；這種螺旋輸入的污水流還能大大延長電極對污水的作用時間和作用路徑，以充分的時間和足夠的路徑對油污水中的油珠進行吸附聚集、壓縮絮凝、達到油珠生長變大和分離沉淀，既減小裝置體積，又大大增強了電絮凝的作用；這種螺旋輸入方法也對油污水產(chǎn)生了強大的攪拌作用，使得金屬陽極產(chǎn)生電子所形成的“微絮凝劑”能與油污水均勻混合，絮凝作用充分，更能有效促進油珠凝聚和分離，而且這種通過電絮凝產(chǎn)生的氫氧化物比傳統(tǒng)化學混凝法具有更高的活性，更大的吸附去除污染物的能力。電絮凝過程所產(chǎn)生的微小氣泡也會隨著螺旋路徑而增加與污染物碰觸結(jié)合的機會，使得更多的油滴結(jié)合上浮分離。