申請日2014.09.02
公開(公告)日2015.03.04
IPC分類號C02F9/04
摘要
本發(fā)明提供了一種含油污水的處理方法及處理系統(tǒng)。該方法包括以下步驟：對含油污水進行隔油處理;將經(jīng)過隔油處理的含油污水與黃金1號、磁粉進行攪拌混合，進行沉降，得到絮狀沉淀物和上清液。本發(fā)明還提供了一種能用于上述方法的含油污水的處理系統(tǒng)。采用本發(fā)明的含油污水的處理方法都可以將含油污水的含油量降低到20ppm以下，沉降范圍比較廣，沉降結(jié)果良好。
權(quán)利要求書
1.一種含油污水的處理方法，其包括以下步驟：
對含油污水進行隔油處理;
將經(jīng)過隔油處理的含油污水與黃金1號、磁粉進行攪拌混合和沉降，得到絮狀沉 淀物和上清液;以含油污水的體積計，所述黃金1號的添加量為1800mg/L以下，優(yōu) 選為10-1500mg/L;以含油污水的體積計，所述磁粉的添加量為50-300mg/L，優(yōu)選為 200mg/L;
將絮狀沉淀物與上清液分離，得到經(jīng)過處理的含油污水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法，其中，該方法還包括對上清液進行氣浮和/ 或過濾處理的步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法，其中，所述黃金1號的密度為2g/cm3，粒 徑為200-400目，以重量百分比計，其主要成分包括CaO25.6%、SiO216%、Al2O38.95%、SO322.9%、Fe2O31.67%、MgO2.64%、TiO20.65%、K2O0.33%、MnO0.03% 和Na2O0.27%，優(yōu)選地，余量為吸附劑，更優(yōu)選地，余量為膨潤土和/或活性炭。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法，其中，所述磁粉的粒徑為100-200目，密 度為4.2-4.5g/cm3，優(yōu)選地，所述磁粉的主要成分為Fe3O4粉。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法，其中，該處理方法還包括以下步驟：
對絮狀沉淀物進行剪切，然后與磁鼓接觸，將磁粉從絮狀沉淀物中分離出來;
優(yōu)選地，所述剪切采用高速離心剪切的方式進行，剪切速率為1500-1800rpm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法，其中，所述攪拌混合包括兩級攪拌，其中， 第一級攪拌的攪拌速度為500-1500rpm，第二級攪拌的攪拌速度為500-1500rpm;優(yōu) 選地，第一級攪拌的速度和第二級攪拌的速度是相同的或者不同的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法，其中，所述沉降包括兩級沉降，每一級沉 降的時間為1-5分鐘，優(yōu)選為3分鐘;每一級沉降的溫度為20-100℃，優(yōu)選為50℃。
8.一種含油污水的處理系統(tǒng)，其包括斜板隔油池、攪拌池、沉降池、氣浮池、 過濾器，其中：
所述斜板隔油池設(shè)有用于輸入含油污水的入口，所述斜板隔油池的出口與所述攪 拌池的入口連接;
所述攪拌池的出口與所述沉降池的入口連接;
所述沉降池的底部出口用于輸出絮狀沉淀物，所述沉降池的上部出口用于輸出上 清液，其與所述氣浮池的入口連接;
所述氣浮池的出口與所述過濾器的入口連接;
所述過濾器的出口用于輸出經(jīng)過處理的含油污水。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的處理系統(tǒng)，其中，該處理系統(tǒng)還包括高速剪切裝置和 磁粉分離器，所述高速剪切裝置的入口與所述沉降池的底部出口連接用于輸入絮狀沉 淀物，所述高速剪切裝置的出口與所述磁粉分離器的入口連接，所述磁粉分離器設(shè)有 輸出磁粉的出口和輸出沉淀物的出口。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的處理系統(tǒng)，其中，該處理系統(tǒng)包括兩到三個依次連接 的攪拌池和/或兩到三個依次連接的沉降池。
說明書
一種含油污水的處理方法及處理系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種含油污水的處理方法及處理系統(tǒng)，屬于含油污水處理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)
現(xiàn)在大部分油田處理污水的方法仍然是“隔油—混凝—過濾”老三套工藝。在混 凝時，需要的沉淀時間長，有的處理工藝甚至需要120分鐘以上的停留時間。并且， 由于流程波動等原因?qū)е律a(chǎn)運行中存在著外排污水水質(zhì)指標(biāo)波動較大、固體懸浮 物、含油量等部分?jǐn)?shù)據(jù)超標(biāo)、穩(wěn)定達標(biāo)率較低的問題。
因此，開發(fā)一種新的含油污水處理方法是本領(lǐng)域亟待解決的問題之一。
發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種含油污水的處理方法，通過采用黃 金1號和磁粉對含油污水進行處理，實現(xiàn)對于含油污水的快速處理，同時能夠獲得良 好的處理效果。
本發(fā)明的目的還在于提供一種用于上述處理方法的含油污水處理系統(tǒng)。
為達到上述目的，本發(fā)明首先提供了一種含油污水的處理方法，其包括以下步驟：
對含油污水進行隔油處理;
將經(jīng)過隔油處理的含油污水與黃金1號、磁粉進行攪拌混合和沉降，得到絮狀沉 淀物和上清液;
將絮狀沉淀物與上清液分離，得到經(jīng)過處理的含油污水。這里的上清液即為經(jīng)過 處理的含油污水。
在本發(fā)明提供的上述處理方法中，先加入黃金1號，然后加入磁粉，黃金1號一 般在攪拌過程中添加，磁粉在攪拌過程或者沉降過程中添加均可。通過在絮凝沉降的 同時加入磁粉，可以加速沉降的進行，縮短沉降時間，從而提高含油污水的處理效率。
根據(jù)本發(fā)明的具體實施方案，優(yōu)選地，本發(fā)明提供的含油污水的處理方法還包括 對上清液進行氣浮和/或過濾處理的步驟。通過進行氣浮處理可以使污水的含油和固 體懸浮物(suspend solid，簡稱SS)含量降到10ppm(mg/L，以含油污水的體積計) 以下。進行了氣浮處理之后，再經(jīng)過過濾處理可以進一步將SS含量以及含油量降到 5ppm以下。
根據(jù)本發(fā)明的具體實施方案，經(jīng)過處理的含油污水可以送入現(xiàn)有的生化處理系統(tǒng) 中進行進一步的處理，使其COD降至1000mg/L以下，優(yōu)選600mg/L以下，甚至 100mg/L以下。
氣浮是在水中形成高度分散的微小氣泡，使氣泡粘附含油污水中具有疏水基的固 體或液體顆粒，形成水-氣-顆粒三相混合體系。顆粒粘附氣泡后，形成表觀密度(表 觀密度是指材料在自然狀態(tài)下(長期在空氣中存放的干燥狀態(tài))，單位體積的干質(zhì)量) 小于水的絮體而上浮到水面，形成浮渣層被刮除，從而實現(xiàn)固液分離。這一過程可以 根據(jù)沉降效果選擇性使用，通過在絮凝之后進行氣浮能夠達到更好的脫油效果和脫除 SS的效果，即獲得很低的含油量和很低的SS含量，通過在氣浮之后再進行過濾，則 可以達到更好的脫油效果和脫除SS的效果，即獲得更低的含油量和更低的SS含量。
過濾用于對氣浮后的含油污水進行進一步的處理，除去污水中未被去除的油、固 體懸浮物等雜質(zhì)。這一過程可根據(jù)氣浮效果選擇性使用。
在本發(fā)明提供的上述處理方法中，優(yōu)選地，所采用的黃金1號的密度為2g/cm3左右，粒徑為200-400目，以重量百分比計，其主要成分包括CaO25.6%、SiO216%、 Al2O38.95%、SO322.9%、Fe2O31.67%、MgO2.64%、TiO20.65%、K2O0.33%、MnO 0.03%和Na2O0.27%。余量可以是常規(guī)的添加料，例如密度調(diào)節(jié)劑、吸附劑(例如膨 潤土和/或活性炭等)等，但不限于此。該黃金1號呈粉末狀，灰色，以天然礦物質(zhì) 為主要原料，對自然環(huán)境沒有危害。天然礦物質(zhì)具有多孔質(zhì)，高吸著性，以此為主要 原料的黃金1號的絮凝力超過以往的同類產(chǎn)品，投入污水中，經(jīng)過攪拌急速地凝結(jié)， 沉淀，很容易將清水和非水溶性污染物分離，具有良好的混凝效果。
在本發(fā)明提供的上述處理方法中，黃金1號的添加量可以根據(jù)油品的性質(zhì)和污水 的含油濃度確定。以含油污水的體積計，黃金1號的添加量可以控制為1800mg/L以 下，優(yōu)選為10-1500mg/L，更優(yōu)選為600-1200mg/L。
在本發(fā)明提供的上述處理方法中，當(dāng)含油污水的含油量較低，例如1-100mg/L時， 黃金1號的添加量可以控制為600mg/L左右，能夠獲得更好的處理效果;當(dāng)含油量 中等，例如100-200mg/L時，黃金1號的添加量可以控制為700mg/L左右，能夠獲 得更好的處理效果;當(dāng)含油量相對較大時，例如200mg/L以上時，黃金1號的添加 量可以控制為800mg/L以上，能夠獲得更好的處理效果，添加量為1200mg/L時的處 理效果相對更好。
在本發(fā)明提供的上述處理方法中，以含油污水的體積計，磁粉的添加量為 50-300mg/L，優(yōu)選為200mg/L。
在本發(fā)明提供的上述處理方法中，優(yōu)選地，所采用的磁粉的粒度為100-200目， 密度為4.2-4.5g/cm3;更優(yōu)選地，磁粉的主要成分為Fe3O4粉。該磁粉具有良好的耐 熱性、耐磨性、導(dǎo)熱性和化學(xué)穩(wěn)定性，不溶于酸堿，自然狀態(tài)下不呈現(xiàn)磁性。
本發(fā)明采用黃金1號、磁粉與含油污水充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆颍軌蚺c含油污水中的 固體懸浮物、膠體和油等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生結(jié)實而粗大的絮體，由于有磁粉參加反 應(yīng)，形成的絮團更緊密、結(jié)實，更重，且能吸附更多的污染物，從而達到高速沉降的 目的。通過采用黃金1號來進行沉降，同時加入磁粉加速沉降，可以使沉降時間縮短 至3分鐘，是現(xiàn)有方法的沉降時間的十分之一，大大提高了沉降速率。
在本發(fā)明提供的上述處理方法中，攪拌的目的是使含油污水與黃金1號、磁粉等 充分進行混合;如果一級攪拌之后得到的污水的SS含量和含油量不能夠達到20ppm 以下，上述攪拌混合還可以采用兩級攪拌，加強絮凝效果，以獲得更好的攪拌效果。 其中，第一級攪拌的攪拌速度可以控制為500-1500rpm，第二級攪拌的攪拌速度可以 控制為500-1500rpm。而且，兩級攪拌的速度可以相同，也可以不同。當(dāng)采用兩級攪 拌時，可以在第一攪拌過程中加入黃金1號，然后在第二級攪拌過程中加入磁粉。本 發(fā)明所采用的黃金1號為固體粉末，在加入時，可以采用固態(tài)加藥機進行添加。
在本發(fā)明提供的上述處理方法中，沉降的目的是使絮凝物能夠充分地沉降，以便 與含油污水進行脫離，可以通過檢測每一級出水的SS含量和含油量來判斷選用幾級 沉降。當(dāng)一級沉降的效果不好，水質(zhì)無法達到要求(SS含量和含油量達到20ppm以 下)時，優(yōu)選地，上述沉降可以包括兩級沉降，以獲得更好的沉降效果。其中，每一 級沉降的時間可以控制為1-5分鐘，優(yōu)選為3分鐘左右。
在本發(fā)明提供的上述處理方法中，每一級沉降的溫度優(yōu)選為20-100℃，更優(yōu)選為 50℃。
在本發(fā)明提供的上述處理方法中，還可以包括對磁粉進行回收的步驟，以進行回 收利用，具體分離可以采用磁粉分離裝置進行，可以按照以下步驟進行：
對絮狀沉淀物進行剪切，然后與磁鼓接觸，將磁粉從絮狀沉淀物中分離出來。
在磁粉的回收過程中，優(yōu)選地，所述剪切采用高速離心剪切的方式，剪切速率為 1500-1800rpm。
另外，在完成含油污水的處理之后，所分離出來的泥、雜質(zhì)、油等可以進入到現(xiàn) 有的原油處理系統(tǒng);處理之后的含油污水最終進入現(xiàn)有的生化處理系統(tǒng)進行處理，進 一步降低其COD。
本發(fā)明所提供的含油污水的處理方法可以按照以下具體步驟進行：
(1)含油污水首先進行斜板隔油處理，去除水中的浮油與部分細分散油。
(2)將經(jīng)過斜板隔油處理的含油污水與黃金1號、磁粉混合，進行充分?jǐn)嚢? 攪拌可以在幾個攪拌池中進行，可以分為多級攪拌;若一級攪拌效果不好，可進行二 級攪拌、三級攪拌等。
(3)經(jīng)過充分?jǐn)嚢韬蟮暮臀鬯M行沉降處理，由于黃金1號以及磁粉的混凝 作用，含油污水中會產(chǎn)生大量絮狀沉淀物，相較于其他污水處理工藝產(chǎn)生的沉淀物， 這里所產(chǎn)生的沉淀物的絮體更緊密、結(jié)實，更重，這些沉淀物經(jīng)過1-5分鐘便可沉淀 完畢。如果沉降的效果不理想，可以進行二級沉降、三級沉降等。
(4)將絮狀沉淀物與含油污水分離，使其進入磁粉分離裝置。通過高速離心剪 切將絮狀沉淀物打碎，再經(jīng)過磁鼓的磁性吸引作用，將磁粉從絮體中分離出來，從而 進行回收利用。分離了磁粉之后剩下的沉淀物進入現(xiàn)有的原油生產(chǎn)系統(tǒng)，進行再處理。 沉降分離得到的上清液即為經(jīng)過處理的含油污水，可以對其進行進一步的氣浮、過濾， 這些處理均根據(jù)前一步的處理效果以及所需要達到的處理要求進行選擇使用。經(jīng)過氣 浮、過濾等處理后的含油污水可以進入到現(xiàn)有的生化處理系統(tǒng)進行再處理，或者排放、 回注，從而完成對于含油污水的處理。
本發(fā)明還提供了一種含油污水的處理系統(tǒng)，其包括斜板隔油池、攪拌池、沉降池、 氣浮池、過濾器，其中：
所述斜板隔油池設(shè)有用于輸入含油污水的入口，所述斜板隔油池的出口與所述攪 拌池的入口連接;
所述攪拌池的出口與所述沉降池的入口連接;
所述沉降池的底部出口用于輸出絮狀沉淀物，所述沉降池的上部出口用于輸出上 清液，其與所述氣浮池的入口連接;
所述氣浮池的出口與所述過濾器的入口連接;
所述過濾器的出口用于輸出經(jīng)過處理的含油污水。
根據(jù)本發(fā)明的具體實施方案，優(yōu)選地，該處理系統(tǒng)還包括高速剪切裝置和磁粉分 離器，所述高速剪切裝置的入口與所述沉降池的底部出口連接用于輸入絮狀沉淀物， 所述高速剪切裝置的出口與所述磁粉分離器的入口連接，所述磁粉分離器設(shè)有輸出磁 粉的出口和輸出沉淀物的出口。
在上述含油污水的處理系統(tǒng)中，斜板隔油池的作用是使含油污水在重力作用下， 借助油水比重差，采用自然上浮法分離去除含油廢水中的浮油與部分細分散油。
攪拌池的主要作用是加入黃金1號、磁粉等，并對含油污水與黃金1號、磁粉進 行充分?jǐn)嚢杌旌�。攪拌池中采用的攪拌機優(yōu)選為潛水?dāng)嚢铏C，能夠加強攪拌功能，防 止污泥、雜質(zhì)沉淀。攪拌池可以設(shè)有好幾個，分為多級攪拌。若一級攪拌效果不好， 可進行二級、三級攪拌等，以達到攪拌混合的最佳效果。優(yōu)選地，上述含油污水的處 理系統(tǒng)包括兩到三個依次連接的攪拌池。
沉降池的主要作用是讓絮狀沉淀物進行沉降。本發(fā)明是通過重力沉降法來進行沉 降。若一級沉降效果不理想，可進行二級、三級沉降等。優(yōu)選地，上述含油污水的處 理系統(tǒng)包括兩到三個依次連接的沉降池。
磁粉分離器包括高速剪切裝置和磁鼓。絮狀沉淀物從沉降池底部排放出來，首先 進入高速剪切裝置(例如高速剪切機)，磁粉被包裹在絮狀沉淀物里面，通過高速離 心剪切可以將絮狀沉淀物打碎，再通過磁粉分離器(其包含有一個磁鼓)的磁性吸引 作用，將磁粉從絮體中分離出來，從而回收利用，回收率一般可達到90%以上。而且， 上述磁粉分離器可以與現(xiàn)有的原油生產(chǎn)系統(tǒng)相連接，從而使分離了磁粉之后剩下的沉 淀物進入原油生產(chǎn)系統(tǒng)，進行再處理。
氣浮池用于對分離了絮狀沉淀物的含油污水進行氣浮處理，這一裝置可以根據(jù)沉 降效果選擇性使用，通過進行氣浮，可以使污水的含油量和SS含量降到10ppm以下。
過濾器用于對氣浮后的含油污水進行進一步的過濾處理，這一裝置可根據(jù)氣浮效 果選擇性使用。
生化處理系統(tǒng)用于對經(jīng)過沉降、氣浮、過濾處理之后的含油污水進行進一步的處 理以降低COD，或者進行回注、排放等。該生化處理系統(tǒng)與過濾器相連接，可以是 現(xiàn)有的生化處理系統(tǒng)。
不管進水口處的含油污水中的固體懸浮物(SS)以及油的含量波動性多大，從幾十 到幾千ppm，以及進口處進水量波動性大，通過添加黃金1號以及磁粉，攪拌混合沉 降之后的處理效果可以使油以及固體懸浮物的含量均可降到20ppm以下，而再通過 后續(xù)的氣浮，其含量均可降到10ppm以下，再經(jīng)過過濾，其含量均可降低到5ppm以 下，沉降范圍比較廣，沉降結(jié)果良好。
本發(fā)明所提供的方法和系統(tǒng)適用于含油污水的處理，尤其是油田含油污水，能夠 獲得良好的處理效果。
