一种高含油有机废水处理装置的制作方法

本实用新型涉及废水处理技术领域，具体来说，涉及一种高含油有机废水处理装置。

背景技术：

目前高含油有机废液的处理大都是通过委外给有资质的废弃物回收单位进行处理，处理的基本方式也是通过基本的破乳除油+多段物化及生化处理相结合的处理工艺技术，该种传统技术对CODcr、氨氮、总氮、色度、EC等处理难度较大，排放较难稳定达标，运行及药剂费用高。

由于高含油有机废水成分复杂，可生化性较差，处理难度较大。传统高含油有机废水在处理过程主要靠生化处理，废水的瞬间冲击负荷大，生化系统如果不能及时调整停留时间很难达标，实际废水处理废水停留时间相当稳固定，所以系统稳定性差。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了解决现有技术中的缺陷，提供一种高含油有机废水处理装置。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种含油有机废水处理装置，包括沿废水处理方向依次连接的气浮除油装置、微电解装置、缓冲池、TFS-OF系统、TFS-RO系统、回用水槽；所述TFS-OF系统为微滤膜装置，所述TFS-RO系统包括一级RO装置和二级RO装置。

TFS组合膜是指TFS-OF、TFS-RO、TFS-NF、TFS-HF等膜处理单元的组合，本方案使用到的组合是TFS-OF、一级RO，二级RO，TFS-OF是指微滤膜处理单元，TFS-RO是指反渗透处理单元，方案先采用微滤对含砷废水进行预处理，去除悬浮物等杂质，微滤的产水再进一级反渗透进行浓缩处理，浓水再进二级反渗透继续浓缩，一级反渗透与二级反渗透产水收集，回生产线回用。

本实用新型首先对废水进行气浮除油，去掉废水中大部分油；再采用微电解设备替代传统工艺的芬顿处理，微电解设备产生的强氧化性的·OH，可以替代芬顿工艺中产生的·OH，达到氧化分解大有机物；微电解过程中会产生很多细小的气泡，可以再次达到气浮的作用；由于在微电解过程中有铁离子的溶入，微电解出水调整PH至8～9，生成氢氧化铁沉淀，达到混凝沉淀的效果。采用微滤膜代替了传统沉淀池，设备的占地面积小，节省了空间。经过该系统的分离后，产水中悬浮杂质、SS等已经达到95％以上的去除，净化后的废水一级RO膜系统的循环槽。最终的少量污泥浓液经后续处理；微滤处理后的废水再经RO处理，产水直接回用，浓水回电解系统重新电解。如此循环。

本实用新型采用气浮除油-微电解-TFS膜组合技术的结合，实现废水的零排放。

优选地，所述TFS-OF系统包括依次连接的废水原水罐、微滤膜过滤装置和微滤膜装置淡水罐；

所述一级RO装置包括一级RO过滤装置、一级RO装置浓水罐和一级RO装置淡水罐；所述一级RO过滤装置分别与一级RO装置浓水罐、一级RO装置淡水罐以及所述的微滤膜装置中的微滤膜装置淡水罐连接；

所述的二级RO装置包括依次连接的二级RO过滤装置和二级RO装置浓水回收罐，二级RO过滤装置分别与所述的一级RO装置中的一级RO装置浓水罐、微滤膜装置中的微滤膜装置淡水罐连接。

优选地，所述的微滤膜装置还包括用于将液体由含油有机废水原水罐输向微滤膜过滤装置的第一提升泵，所述第一提升泵设置于所述的废水原水罐和微滤膜过滤装置之间；所述的一级RO装置还包括用于将液体由微滤膜装置淡水罐输向一级RO过滤装置的第二提升泵，第二提升泵设置于所述的微滤膜装置淡水罐和一级RO过滤装置之间；所述的二级RO装置还包括用于将液体由一级RO装置浓水罐输向二级RO过滤装置的第三提升泵，第三提升泵设置于所述的一级RO装置浓水罐和二级RO过滤装置之间。

优选地，所述的微滤膜过滤装置含有微滤膜、膜壳和膜架，微滤膜设置于膜壳内，膜壳设置于膜架上；所述的一级RO过滤装置含有一级RO膜、一级RO膜壳和一级RO反渗透膜架，一级RO膜设置于一级RO膜壳内，一级RO膜壳设置于一级RO反渗透膜架上；所述的二级RO过滤装置含有RO膜、膜壳和膜架，二级RO反渗透膜设置于膜壳内，膜壳设置于膜架上。

优选地，还包括设置在TFS-OF系统、TFS-RO系统的多组废水监测系统，每组废水监测系统由pH计、压力表、电导在线监测仪、流量计中的一个或几个串接组成。

优选地，所述微电解装置包括电解槽、阴极板、阳极板，阴极板与阳极板接入直流电流，直流电流由整流机提供，所述电解槽内含有氯化钠、活性炭粉，所述阴极板与阳极板由铁板构成，待处理废水从槽底一端进入，从槽的另一端上方出水。

采用微电解设备替代传统工艺的芬顿处理，微电解设备产生的强氧化性的·OH，可以替代芬顿工艺中产生的·OH，达到氧化分解大有机物；微电解过程中会产生很多细小的气泡，可以再次达到气浮的作用；由于在微电解过程中有铁离子的溶入，微电解出水调整PH至8～9，生成氢氧化铁沉淀，达到混凝沉淀的效果。采用微滤膜代替了传统沉淀池，设备的占地面积小，节省了空间。

优选地，还包括压滤机，所述废水经过TFS-OF系统过滤后，最终的少量污泥浓液经压滤机进行固液分离，分离后的滤液再次循环进入微电解系统进行重新电解，如此循环。

优选地，所述压滤机包括第一桶体、第二桶体、离心机、滤板、压紧机构、真空泵；所述第二桶体设置在第一桶体内部，所述第二桶体的底端与离心机相连，所述滤板设置在第二桶体的侧壁上，所述滤板上设有若干个滤孔，所述第二桶体内设置压紧机构，所述真空泵设置在第一桶体的顶端。

本实用新型的压滤机不仅通过挤压尽可能地液体从固体中分离出来，而且在离心力的作用下通过滤板使液体与悬浮物完全分离，并把液体通过管道储存起来。该压滤机具有分离速度快、分离效果好、结构简单、易于制造、环保节能、实用高效的优点。

优选地，所述压紧机构包括设置在第二桶体内的竖直轨道、滑动设置在竖直轨道上的压块、以及固定设置在第二桶体顶部的伸缩气缸，所述压块与伸缩气缸的伸缩杆固定连接。

有益效果

1、本实用新型气浮除油可以去掉废水中大部分油，减少电解药剂添加及电解时间；可以回收95％的水，膜产水的水质略好于自来水；系统运行中只需要在微电解系统中加入少量的氯化钠和活性炭粉，药剂成本大大降低。相较与传统工艺，系统可以稳定达标，不会出现产水水质大幅波动。

2、本实用新型的装置处理后的回用水水质明显优于自来水，一方面，回用水，回用至各生产车间提高产品质量，也促进企业进行水回用的积极性，零废水排放既消除了有机废水对水环境的污染，另一方面，从废水处理过程中药剂成本大大降低，使得运行成本也随之降低。

附图说明

图1为本实用新型含油有机废水处理装置的方框图；

图2为本实用新型TFS-OF系统结构示意图；

图3为微滤膜过滤装置的微滤膜与膜壳的结构示意图；

图4为一级RO装置结构示意图；

图5为一级RO膜与一级RO膜壳的结构示意图；

图6为二级RO装置结构示意图；

图7为二级RO膜与二级RO膜壳的结构示意图；

图8为实施例2的微电解装置的结构示意图；

图9为实施例2压滤机结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步地详细的说明，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，本具体实施的方向以图1方向为标准。

实施例1

本实用新型公开了一种高含油有机废水处理装置，包括气浮除油装置1、微电解装置2、缓冲池3、TFS-OF系统4、压滤机5、TFS-RO系统6、回用水槽7；含油有机废水通过气浮除油装置1对废水进行气浮除油，去掉废水中大部分油，再经过微电解装置2处理；

微电解装置2包括电解槽21、阴极板22、阳极板23，电解槽21内含有氯化钠，以及加入少量的活性炭粉，阴极板与阳极板由铁板构成，待处理废水从槽底一端进入，从槽的另一端上方出水。阴极板22与阳极板23接入直流电流，直流电流由整流机提供。微电解装置2利用铁-碳颗粒之间存在着电位差而形成了无数个细微原电池。这些细微电池是以电位低的铁成为阳极而腐蚀,电位高的碳做阴极,在含有酸性电解质的水溶液中发生电化学反应的。反应的结果是铁受到腐蚀变成二价的铁离子进入溶液。对内电解反应器的出水调节PH值到9左右，由于铁离子与氢氧根作用形成了具有混凝作用的氢氧化亚铁,它与污染物中带微弱负电荷的微粒异性相吸,形成比较稳定的絮凝物(也叫铁泥)而去除。

本实用新型采用微电解装置替代传统工艺的芬顿处理，微电解设备产生的强氧化性的·OH，可以替代芬顿工艺中产生的·OH，达到氧化分解大有机物；微电解过程中会产生很多细小的气泡，可以再次达到气浮的作用；由于在微电解过程中有铁离子的溶入，微电解出水调整PH至8～9，生成氢氧化铁沉淀，达到混凝沉淀的效果。系统运行中只需要在微电解系统中加入少量的氯化钠和活性炭粉，药剂成本大大降低。

经过微电解装置2处理后的废水在进入缓冲池3缓冲后再进入TFS-OF系统4进行初步过滤，本实用新型的TFS-OF系统4为微滤膜装置，经过该系统的分离后，产水中悬浮杂质、SS等已经达到95％以上的去除。最终的少量污泥浓液经压滤机进行固液分离，分离后的滤液再次循环进入微电解系统进行重新电解，如此循环。微滤处理后的废水再经TFS-RO系统6处理，产水与回用水槽连接，浓水回电解系统重新电解，如此循环。本实施例的气浮除油装置1、微电解装置2、缓冲池3、压滤机5为采用市面上常用的装置，在此不做描述。

本实用新型的TFS-OF系统4为微滤膜装置，微滤膜装置包括依次连接的废水原水罐41、微滤膜过滤装置42和微滤膜装置淡水罐43；TFS-OF系统4的主要功能是去除废水中的悬浮杂质、SS及色度，废水经微滤膜装置进行错流过滤处理后，其砷、钒、磷等物质以溶解态形式存在于水中，各含量、EC值无明显变化；废水原水罐41储存废水原水，废水原水通过微滤膜过滤装置42进行错流过滤，得到淡水A和浓水A，浓水A可回流至废水原水罐41进行循环浓缩，淡水A则进入微滤膜装置淡水罐43等待TFS-RO系统6的浓缩分离；

所述的微滤膜过滤装置42含有微滤膜421、膜壳422和膜架，微滤膜设置于膜壳内，膜壳设置于膜架上；滤膜的孔径范围为0.01～0.2μm。

所述的微滤膜装置4还包括用于将液体由废水原水罐41输向微滤膜过滤装置42的第一提升泵44，第一提升泵44设置于所述的含砷废水原水罐41和微滤膜过滤装置421之间；所述的第一提升泵44为单组高压提升泵；

TFS-RO系统6包括一级RO装置61和二级RO装置62；一级RO装置61包括一级RO过滤装置611、一级RO装置浓水罐612和一级RO装置淡水罐613；一级RO过滤装置611分别与一级RO装置浓水罐612、一级RO装置淡水罐613以及所述的微滤膜装置4中的微滤膜装置淡水罐43连接；一级RO装置61的功能是通过错流过滤处理将通过微滤膜装置初步分离的废水浓缩；微滤膜装置淡水罐43的淡水A经第二提升泵614进入一级RO反渗透膜过滤装置611进行一次错流过滤，得到淡水B和浓水B，浓水B流至一级RO装置浓水罐613等待二级RO装置62的浓缩分离，淡水B则进入一级RO装置淡水罐413，再进入回用水槽7。

所述的一级RO过滤装置611含有一级RO膜6111、一级RO膜壳6112和一级RO膜架，一级RO膜6111设置于一级RO膜壳6112内，一级RO膜壳设置于一级RO膜架上；反渗透膜的型号为BW30-4040。

所述的一级RO装置61还包括用于将液体由微滤膜装置淡水罐输向一级RO过滤装置611的第二提升泵614，第二提升泵614设置于所述的微滤膜装置淡水罐43和一级RO过滤装置611之间；

所述的第二提升泵614为单组高压提升泵；

所述的二级RO装置62包括依次连接的二级RO过滤装置621和二级RO装置浓水回收罐622，二级RO过滤装置621分别与所述的一级RO装置中的一级RO装置浓水罐612连接；二级RO装置的主要功能是通过错流过滤处理将含盐量高的废水浓缩；一级RO装置浓水罐612的浓水B经第三提升泵623进入二级RO过滤装置621进行错流过滤，得到淡水C、浓水C，淡水C回流至一级RO淡水罐613，与淡水B一并进入回用水槽7；浓水C流至浓水回电解系统重新电解，如此循环。

经过一级RO装置61、二级RO装置62过滤后的淡水B与淡水C出水口与回用水槽7连接。

所述的二级RO过滤装置621含有二级RO膜6211、二级RO膜壳6212和二级RO膜架，二级RO膜6211设置于二级RO膜壳6212内，二级RO膜壳设置于二级RO膜架上；反渗透膜的型号为BW30-4040。

所述的二级RO装置还包括用于将液体由一级RO装置浓水罐输向二级RO过滤装置的第三提升泵623，第三提升泵623设置于所述的一级RO装置浓水罐612和二级RO过滤装置621之间；

所述的第三提升泵提升泵为单组高压提升泵；

优选的，所述的含油有机废水处理装置还包括多组废水监测系统，包括压力表、计量表、电导率(EC)在线监测仪和pH计；所述的连接均采用连接管道进行连接；该废水监测系统设置于微滤膜装置、一级RO反渗透装置、二级RO反渗透膜装置上。

该废水监测系统在微滤膜装置设置位置为，第一提升泵44与微滤膜过滤装置42直接依次串联连接流量计A 31；PH计A 32；压力表A 33；电导在线监测仪A 34；微滤膜过滤装置42与微滤膜装置淡水罐43之间依次串联连接压力表B 35；电导在线监测仪B 36、PH计B 37、流量计B 38、废水原水罐41与微滤膜过滤装置42之间依次串联连接流量计C 39、压力表C71、PH计C 72、电导在线监测仪C 73；

该废水监测系统在一级RO反渗透装置设置位置为，第二提升泵614与一级RO过滤装置611之间依次串联连接压力表D 74、电导在线监测仪D 75、PH计D 76、流量计D 77；一级RO过滤装置611与一级RO淡水罐613之间依次串联连接压力表E 78、电导在线监测仪E 79、PH计E 80、流量计E 81；一级RO过滤装置611与一级RO浓水罐612之间依次串联连接pH计F 82、压力表F 83、电导在线监测仪F 84、流量计F 85。

该废水监测系统在二级RO反渗透装置设置位置为，第三提升泵623与二级RO过滤装置621之间依次串联压力表G 86、电导在线监测仪G 87、PH计G 88、流量计G 89；二级RO过滤装置621和二级RO装置浓水回收罐622之间依次串联连接压力表H 90、电导在线监测仪H 91、PH计H 92、流量计H 93；二级RO过滤装置621淡水出口方向依次串联连接PH计I 94、压力表I 95、电导在线监测仪I 96、流量计I 97。

所述的连接管道优选为硬聚氯乙烯(U-PVC)管；

所述淡水是指经过滤处理得到的水；

所述浓水是指经过滤处理后余下的浓液；

所述的错流过滤是指被过滤废水流向与出水(过滤后的水)流向成直角；

本实施例的气浮除油装置1、微电解装置2采用现有技术实现。

本实用新型的含有机废水处理装置的工作过程：

1)含油有机废水通过气浮除油装置1对废水进行气浮除油，去掉废水中大部分油，再经过微电解装置2处理；在微电解系统中加入少量的氯化钠和活性炭粉。

2)经过微电解装置2处理后的废水在进入缓冲池3缓冲后再进入TFS-OF系统4进行初步过滤，启动微滤膜装置上的第一提升泵、压力表、计量表、电导率(EC)在线监测仪和pH计，使得含砷废水进入微滤膜过滤装置进行错流过滤，得到淡水A和浓水A，浓水A可回流至含砷废水原水罐41进行循环浓缩，淡水A则进入微滤膜装置淡水罐43等待一级RO反渗透装置的浓缩分离；最终的少量污泥浓液经压滤机进行固液分离，分离后的滤液再次循环进入微电解系统进行重新电解，如此循环。

3)启动一级RO反渗透装置：启动第二提升泵、压力表、计量表、电导率(EC)在线监测仪和pH计，微滤膜装置淡水罐的淡水A经第二提升泵614进入一级RO反渗透膜过滤装置611进行一次错流过滤，得到淡水B和浓水B，浓水B流至一级RO反渗透膜装置浓水罐613等待二级RO反渗透膜装置62的浓缩分离，淡水B则进入一级RO反渗透膜装置淡水罐613，可以作为生产用水。

4)启动二级RO反渗透膜系统:启动第三提升泵、压力表、计量表、电导率(EC)在线监测仪和pH计一级RO反渗透膜装置浓水罐612的浓水B经第三提升泵623进入二级RO反渗透膜过滤装置621进行错流过滤，得到淡水C、浓水C，淡水C回流至一级RO反渗透淡水罐613，与淡水B一并作为生产用水进入回用水槽7；浓水回微电解2重新电解，如此循环。

使用本实用新型的处理装置后，对废水进行水质检测，得到结果如表1所示：

表1工艺处理水质检测

从表1中可知，处理后废水净化(排放水)水质优于综合排放一级标准。

实施例2

本实施例的一种含油有机废水处理装置，包括气浮除油装置1、微电解装置2、缓冲池3、TFS-OF系统4、压滤机5、TFS-RO系统6、回用水槽7；本实施例与实施例1不同之处在于，其中的压滤机5的结构采用以下技术实现；其余未描述部分均与实施例1相同。

压滤机5包括第一桶体51、第二桶体52、离心机53、滤板54、压紧机构55、真空泵56；其中，第二桶体52设置在第一桶体51内部，第二桶体52的底端与离心机53相连，通过离心机53的转动带动第二桶体52的转动，滤板54设置在第二桶体52的侧壁上，滤板54上设有若干个滤孔541，第二桶体32内设置压紧机构55，压紧机构55包括设置在第二桶体32内的竖直轨道551、滑动设置在竖直轨道551上的压块552、以及固定设置在第二桶体52顶部的伸缩气缸553，压块552与伸缩气缸553的伸缩杆固定连接，通过伸缩气缸553带动压块552沿着竖直轨道551上下运动挤压物料；第一桶体52的顶端设置真空泵56，真空泵56与第一桶体51通过油室57进行密封，第一桶体52的下方连有输出管58，输出管58与第一桶体51之间通过橡胶套筒59进行密封。由于第二桶体52和第一桶体51内需要抽真空，所以第一桶体51就需要很好的密封性。本实用新型通过设置在真空泵56与第一桶体51之间的油室57和设置在输出管58与第一桶体51之间的橡胶套筒58来进行密封。此设计能够很好地保证第一桶体51密封性，防止第一桶体51内的气体跑进跑出，对控制第一桶体51内的真空度有良好的效果。

该压滤机使用原理：操作时先在第二桶体52内放入浓水B，再向第二桶体52和第一桶体51抽真空，是真空度达到10-3MPa，当真空度达到标准时利用压紧装置把物料中的水分通过压力从固体中挤压出来；通过设置在第二桶体52顶部的伸缩气缸553驱动下压块552沿着竖直轨道551上下来回运动挤压物料，把物料中的水分通过压力完全挤压出来，打开设置在第二桶体52下发的离心机53，控制第二桶体52旋转，从而把第二桶体52内挤压出来的水分通过离心力在滤板54的过滤下从滤孔541中分离出来，流入第一桶体51内，最后从第一桶体51的下方设有的输出管58流出。本实施例通过压力把固体内的水分挤压出来，在利用离心力把固体和液体通过滤板54上的滤孔541分离，通过对第二桶体52和第一桶体51抽真空，防止液体再次渗入固体中。此设计不仅通过压力更好地把水分从固体中挤出，提高了固液分离的效率，而且还通过离心力把固体和液体分离开来，大大加快了分离的速度。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型保护的范围之内。