成品油庫汙水的處理方法
2023-05-01 14:09:21
成品油庫汙水的處理方法
【專利摘要】本發明涉及一種成品油庫汙水的處理方法，主要解決現有技術難以處理成品油庫汙水的問題。本發明通過採用一種成品油庫汙水的處理方法，成品油庫汙水依次經過預過濾分離器、一級聚結分離器、二級聚結分離器、電吸附反應器後得到出水的石油類≤1.0mg/L，COD≤50mg/L；其中，預過濾分離器內填裝過濾濾芯，一級聚結分離器填裝高密度規整填料，二級聚結分離器內填裝聚結濾芯，在電吸附反應器的陰陽電極間填裝活性炭顆粒和惰性粒子的技術方案較好地解決了上述問題，可用於含油汙水的處理中。
【專利說明】成品油庫汙水的處理方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種成品油庫汙水的處理方法。
【背景技術】
[0002]成品油庫汙水主要包括油罐清洗水、卸髮油區衝洗水、頂水罐排水、油罐切水和初期雨水等，具有水量變化大、成分複雜、排放不連續等特點，其主要汙染物為化學需氧量(C0D)、石油類和懸浮物(SS)。根據環保要求，油庫在運營過程中產生的汙水應進行收集處理並達標排放。從實際調研情況看，成品油庫均設置了隔油池，部分庫區增設了由氣浮、聚結、過濾、吸附等單一或組合工藝構成的汙水處理設備。儘管如此，隨著排放標準的日益提高，成品油庫汙水將面臨達標排放的難題，原因為:隔油、過濾和氣浮等工藝主要針對石油類汙染物進行處置，對水體有機汙染的重要指標COD去除率有限，不能達到排放標準(《汙水綜合排放標準GB8978-1996》為COD ( 100mg/L,部分地方排放標準為COD ( 60mg/L或COD≤50mg/L);常規吸附工藝雖能對COD進行處理，但由於吸附材料的吸附容量有限，經常發生飽和失效的問題，需頻繁更換，不能滿足使用要求。綜上，成品油庫汙水治理中應結合水質水量特點，重點考慮COD處理效率的問題，而在此基礎上開發高效油庫汙水處理一體化裝備對成品油庫滿足環保要求有重要意義。
[0003]發明專利「含油汙水處理設備及工藝」(專利申請號:200510066275.6)公開了一種氣浮和膜分離工藝相結合的汙水處理技術，該工藝對石油類汙染物有較高的去除率，但該裝置在運行過程中需加入混凝劑和助凝劑，導致產生大量的化學汙泥，同時無法回收廢油，且需定期對膜元件進行反洗和化學清洗，存在操作複雜和二次汙染的問題。實用新型專利「輕油汙水集成處理裝置 」(申請號:2005201138392.2)公開了一種成品油庫汙水的處理裝置，該裝置由斜板分離器、緩衝水箱、過濾器、聚結分離器和吸附器組成，該裝置解決的廢油回收的問題，但吸附劑易飽和、更換頻繁，不能保證COD達標排放。
[0004]事實上，成品油庫汙水處理存在以下問題:其一，處理工藝應對COD和石油類均有較高的去除效率。生化處理是去除COD的有效手段之一，但油庫汙水水量波動大、排放不連續且周期不定，無法滿足微生物生長需求；傳統吸附工藝吸附容量小、吸附材料易飽和失效。其二，處理工藝應以物化方法為主，但不應加入化學藥劑，以減少藥劑配製、溶解、計量等工作量和處置化學汙泥帶來的二次汙染問題，因此氣浮、混凝沉澱等工藝不適用於油庫汙水治理。其三，處理裝備布局上應集成化、一體化以便於運輸安裝，操作上能夠實現即開即停，運行上能夠適應負荷衝擊，出水應滿足國家和地方現行排放標準，並為未來標準升級提供部分餘量。因此，以滿足上述條件為目的，開發新型高效的成品油庫汙水處理裝置具有重要意義。
【發明內容】
[0005]本發明所要解決的技術問題是現有技術難以處理成品油庫汙水的問題，提供一種新的成品油庫汙水的處理方法。該方法用於含油汙水的處理中，具有成品油庫汙水處理效果好、石油類和COD去除率高的優點。
[0006]為解決上述問題，本發明採用的技術方案如下:一種成品油庫汙水的處理方法，成品油庫汙水依次經過預過濾分離器、一級聚結分離器、二級聚結分離器、電吸附反應器後得到出水的石油類≤1.0mg/L,COD ( 50mg/L ;其中，預過濾分離器內填裝過濾濾芯,一級聚結分離器填裝高密度規整填料，二級聚結分離器內填裝聚結濾芯，在電吸附反應器的陰陽電極間填裝活性炭顆粒和惰性粒子。
[0007]上述技術方案中，優選地，所述成品油庫汙水經過隔油池後進入預過濾分離器；預過濾分離器、一級聚結分離器、二級聚結分離器、電吸附反應器和電控設備集成在一個撬裝底座上。
[0008]上述技術方案中，優選地，所述預過濾分離器內填裝的過濾濾芯材質為玻璃纖維或高分子材料中的至少一種。
[0009]上述技術方案中，更優選地，所述預過濾分離器內填裝的過濾濾芯選用的高分子材料為聚乙烯或聚丙烯腈，過濾精度為20-200 μ m。
[0010]上述技術方案中，優選地，所述一級聚結分離器填裝的高密度規整填料材質為聚丙烯、陶瓷或不鏽鋼，規整填料的傾角為30-45°，波紋間距為10-100mm。
[0011]上述技術方案中，優選地，所述二級聚結分離器內填裝的聚結濾芯由支撐骨架和改性高分子材料構成。
[0012]上述技術方案中，更優選地，所述改性高分子材料為聚丙烯或聚丙烯腈，改性的方法為水解或接枝。
[0013]上述技術方案中，優選地，所述電吸附反應器陽極採用石墨、硼摻雜金剛石、活性炭纖維或金屬氧化物電極，陰極採用石墨、活性炭纖維或金屬電極，陰陽兩極的極板間距為20-200mm ;所選用活性炭為柱狀或顆粒狀，其中柱狀活性炭的直徑2_8mm，長度為4_10mm ；顆粒活性炭的粒徑為2-8mm ;所選用惰性粒子的材質為石英砂、陶粒或核桃殼，粒徑為2-8mm ;活性炭與惰性粒子之間的配比不小於1: 2，兩者總填充體積不小於吸附反應器體積的1/2 ;汙水在電吸附反應器內的停留時間為10-60min。
[0014]上述技術方案中，優選地，所述電吸附反應器內在出水處理過程中施加的吸附電壓為1-10V，活性炭粒子再生過程中的電壓為10-30V，再生時間為20-120min。
[0015]上述技術方案中，優選地，所述預過濾分離器、一級聚結分離器、二級聚結分離器的上端均設有集油腔。
[0016]採用本發明所述的方法，電吸附反應器是在陰陽電極間引入活性炭粒子和惰性粒子，在電場作用下，活性炭粒子相當於無數個具有吸附作用的微電極，汙水處理過程中汙染物在微電極表面發生連續吸附-電解過程。在電場的作用下，活性炭的吸附容量可增大2-10倍，能夠保證石油類和COD的高效去除。當活性炭飽和後，可在動態或靜態條件下提高陰陽兩極間的槽電壓，對活性炭吸附的有機物進行強化分解，實現活性炭的再生。本發明的方法使得成品油庫汙水處理效果好、石油類和COD去除率高，能夠實現成品油庫汙水出水中的石油類和COD的雙達標，無需加入化學藥劑，無需處置汙泥，無二次汙染問題，該方法解決了活性炭吸附容量小、易飽和、難再生的問題，能夠實現即開即停、集成化和一體化，便於運輸和安裝，取得了較好的技術效果。
[0017]下面通過實施例對本發明作進一步的闡述，但不僅限於本實施例。
【具體實施方式】
[0018]【實施例1】
[0019]成品油庫汙水經過隔油池後，出水依次預過濾分離器、一級聚結分離器、二級聚結分離器、電吸附反應器。
[0020]預過濾分離器內填裝過濾濾芯，濾芯材質為高分子材料，高分子材料為聚乙烯，過濾精度為20μπι。在預過濾分離器內，一方面少量浮油直接上升至分離器頂部得以去除，另一方面細微顆粒物被濾芯攔截，為後續聚結除油單元的正常運行提供保障。
[0021]一級聚結分離器填裝特製的高密度規整填料，利用填料對油水兩相親和力不同的特性，使油滴被填料捕獲並滯留於填料表面和空隙內形成油膜，當油膜增大到一定厚度時，在浮力或水力衝刷等作用下脫落形成較大油滴，上浮至集油腔實現油水分離。特製的規整填料的材質為聚丙烯，填料的傾角為30°，波紋間距為10mm。
[0022]二級聚結分離器內填裝聚結濾芯，聚結濾芯由支撐骨架和改性親水高分子材料構成，改性的高分子材料為聚丙烯，改性的方法為水解，具有親水疏油的特性，分散油和部分乳化油在流經二級聚結分離器過程中聚結成較大的油滴，上浮至集油腔實現油水分離。
[0023]在電吸附反應器內的吸附反應過程中，施加槽電壓為1.5V，陰陽極均採用石墨電極，極板間距為20mm，填裝柱狀活性炭，直徑為2mm，長度為6mm，惰性粒子為石英砂，粒徑平均為2_，柱狀活性炭與惰性粒子之間的配比為9:1，填充體積為電吸附反應器體積的2/3，停留時間為60min，再生過程中的槽電壓為10V，再生時間為120min。
[0024]經預過濾分離器、一級聚結分離器、二級聚結分離器處理後，石油類濃度為33mg/L，COD濃度為182mg/L ;經電吸附反應器繼續處理後，出水石油類≥1.0mg/L, COD ( 50mg/L0
[0025]【實施例2】
[0026]按照實施例1所述的條件和步驟，預過濾分離器內填裝過濾濾芯，濾芯材質為玻璃纖維。一級聚結分離器填裝特製的高密度規整填料，的材質為陶瓷，填料的傾角為45°，波紋間距為100mm。二級聚結分離器內填裝的聚結濾芯中的改性高分子材料為聚丙烯腈，改性的方法為接枝。在電吸附反應器內的吸附反應過程中，施加槽電壓為5V，陰極採用碳鋼電極，陽極採用石墨電極，極板間距為100mm，填裝柱狀活性炭，直徑為6mm，長度為10mm，惰性粒子為陶粒，粒徑平均為4_，柱狀活性炭與惰性粒子之間的配比1: 1，填充體積為電吸附反應器體積的3/4，停留時間為20min。再生過程中的槽電壓為30V，再生時間為20min。
[0027]經預過濾分離器、一級聚結分離器、二級聚結分離器處理後，石油類濃度為48mg/L，COD濃度為164mg/L ;經電吸附反應器繼續處理後，出水石油類≤1.0mg/L, COD ( 50mg/L0
[0028]【實施例3】
[0029]按照實施例1所述的條件和步驟，預過濾分離器內填裝過濾濾芯，濾芯材質為玻璃纖維和高分子材料，高分子材料為聚丙烯腈，過濾精度為200 μ m。一級聚結分離器填裝特製的高密度規整填料，材質為不鏽鋼，填料的傾角為40°，波紋間距為50mm。二級聚結分離器內填裝的聚結濾芯中的改性高分子材料為聚丙烯腈，改性的方法為接枝。在電吸附反應器內的吸附反應過程中，施加槽電壓為10V，陰極採用碳鋼電極，陽極採用石墨電極，極板間距為100mm，填裝顆粒活性炭，粒徑平均為3mm，惰性粒子為核桃殼，粒徑平均為3mm，柱狀活性炭與惰性粒子之間的配比為7:3，填充體積為電吸附反應器體積的1/2，停留時間為40min。再生過程中的槽電壓為20V，再生時間為60min。
[0030]經預過濾分離器、一級聚結分離器、二級聚結分離器處理後，石油類濃度為38mg/L，COD濃度為186mg/L ;經電吸附反應器繼續處理後，出水石油類≤lmg/L, COD ( 50mg/L。
[0031]【實施例4】
[0032]按照實施例1所述的條件和步驟，預過濾分離器內填裝過濾濾芯，濾芯材質為玻璃纖維和高分子材料，高分子材料為聚丙烯腈，過濾精度為50μπι。在電吸附反應器內的吸附反應過程中，施加槽電壓為8V，陰極採用活性炭纖維，陽極採用活性炭纖維，極板間距為70mm,填裝顆粒活性炭，粒徑平均為8mm，惰性粒子為核桃殼，粒徑平均為8mm，柱狀活性炭與惰性粒子之間的配比為7:3，填充體積為電吸附反應器體積的5/7，停留時間為lOmin。再生過程中的槽電壓為20V，再生時間為20min。
[0033]經預過濾分離器、一級聚結分離器、二級聚結分離器處理後，石油類濃度為24mg/L，COD濃度為122mg/L ;經電吸附反應器繼續處理後，出水石油類≤lmg/L, COD ( 50mg/L。
[0034]【實施例5】
[0035]按照實施例4所述的條件和步驟，只是電吸附反應器內的陰極採用不鏽鋼電極，陽極採用鈦基氧化錫電極。
[0036]經預過濾分離器、一級聚結分離器、二級聚結分離器處理≤lmg/L, COD ( 50mg/L。
【權利要求】
1.一種成品油庫汙水的處理方法，成品油庫汙水依次經過預過濾分離器、一級聚結分離器、二級聚結分離器、電吸附反應器後得到出水的石油類≤1.0mg/L, COD≤50mg/L;其中，預過濾分離器內填裝過濾濾芯，一級聚結分離器填裝高密度規整填料，二級聚結分離器內填裝聚結濾芯，在電吸附反應器的陰陽電極間填裝活性炭顆粒和惰性粒子。
2.根據權利要求1所述成品油庫汙水的處理方法，其特徵在於所述成品油庫汙水經過隔油池後進入預過濾分離器；預過濾分離器、一級聚結分離器、二級聚結分離器、電吸附反應器和電控設備集成在一個撬裝底座上。
3.根據權利要求1所述成品油庫汙水的處理方法，其特徵在於所述預過濾分離器內填裝的過濾濾芯材質為玻璃纖維或高分子材料中的至少一種。
4.根據權利要求3所述成品油庫汙水的處理方法，其特徵在於所述預過濾分離器內填裝的過濾濾芯選用的高分子材料為聚乙烯或聚丙烯腈，過濾精度為20-200 μ m。
5.根據權利要求1所述成品油庫汙水的處理方法，其特徵在於所述一級聚結分離器填裝的高密度規整填料材質為聚丙烯、陶瓷或不鏽鋼，規整填料的傾角為30-45°，波紋間距為 10~1OOmmn
6.根據權利要求1所述成品油庫汙水的處理方法，其特徵在於所述二級聚結分離器內填裝的聚結濾芯由支撐骨架和改性高分子材料構成。
7.根據權利要求6所述成品油庫汙水的處理方法，其特徵在於所述改性高分子材料為聚丙烯或聚丙烯腈，改性的方法為水解或接枝。
8.根據權利要求1所述成品油庫汙水的處理方法，其特徵在於所述電吸附反應器陽極採用石墨、硼摻雜金剛石、活性炭纖維或金屬氧化物電極，陰極採用石墨、活性炭纖維或金屬電極，陰陽兩極的極板間距為20-200mm ;所選用活性炭為柱狀或顆粒狀，其中柱狀活性炭的直徑2-8mm,長度為4_10_ ;顆粒活性炭的粒徑為2_8_ ;所選用惰性粒子的材質為石英砂、陶粒或核桃殼，粒徑為2-8_ ;活性炭與惰性粒子之間的配比不小於1:2，兩者總填充體積不小於吸附反應器體積的1/2 ;汙水在電吸附反應器內的停留時間為10-60min。
9.根據權利要求1所述成品油庫汙水的處理方法，其特徵在於所述電吸附反應器內在出水處理過程中施加的吸附電壓為1-10V，活性炭粒子再生過程中的電壓為10-30V，再生時間為 20-120min。
10.根據權利要求1所述成品油庫汙水的處理方法，其特徵在於所述預過濾分離器、一級聚結分離器、二級聚結分離器的上端均設有集油腔。
【文檔編號】C02F9/06GK104129874SQ201410395377
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年8月12日 優先權日:2014年5月30日
【發明者】馬傳軍, 周志國, 郭亞逢, 隋立華, 高陽 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司青島安全工程研究院