一种含油废水处理工艺的制作方法

本发明涉及废水处理技术领域，具体的说是涉及一种含油废水处理工艺。

背景技术：

目前我国餐厨垃圾的量在逐年增加，对环境的污染越来越大。

餐厨垃圾是城市日常生活中产生的最为普遍的废弃物，属于城市生活垃圾，主要来源于餐饮服务业、企事业单位食堂、食品加工企业、城市下水道及隔油池、居民家庭等。

餐厨废弃物主要含有淀粉、纤维素、蛋白质和动植物油等有机质。如果不能及时加以处理，极易变质而滋生病原菌等有害物质，进而产生大量的有毒和恶臭气体，严重影响人们的身体健康和生活质量。

餐厨废弃物资源化利用和无害化处理是发展循环经济、维护城市环境、保障市民身体健康的必由之路。有利于从源头上根治“地沟油”重返餐桌的问题，保护人民生命健康安全；有利于环境保护；有利于垃圾再生利用，实现无害化、资源化，推进节能减排，发展循环经济。

餐厨垃圾处理目前全国还处在试点阶段，作为一个新兴产业，全国都没有非常成熟的项目和工艺技术可以借鉴，各地只能因地制宜寻找解决方案，在实践中不断积累经验逐步完善。在运行程中随着餐厨垃圾收集处理量的加大，处理工艺、预处理设备、废气处理、餐厨废水处理问题日益凸显，本专利将综合解决以上问题。

技术实现要素：

针对现有技术中的不足，本发明要解决的技术问题在于提供了一种含油废水处理工艺，提供本发明的工艺的目的是为解决含油厂废水污染物复杂、油类污染物含量高、混凝药剂消耗量大、难降解有机物多的问题。

为解决上述技术问题，本发明通过以下方案来实现：本发明的一种含油废水处理工艺，该工艺包括一设有进水管和出水管的废水处理装置，该废水处理装置包括由内而外形成同心圆的三个金属圆环，三个金属圆环通电后能够形成第一电场和第二电场，所述工艺包括以下步骤：

步骤一，将经隔油池处理后的含油废水进行破乳处理；

步骤二，将步骤一经破乳处理后的含油废水通过进水管进入所述废水处理装置内的内环腔，该内环腔的下部设有电极反应组件和设于所述电极反应组件下方的旋流发生器，电极反应组件包括环型结构的电极卡槽以及嵌固于所述电极卡槽上的电极，所述电极在第二电场的感应作用下，其两个表面分别形成阳极和阴极，所述电极所在的内环腔区域为电解反应区ⅰ，所述内环腔，其处于所述电极反应组件上方的区域形成接触区ⅱ；

步骤三，旋流发生器对进入后的含油废水作用，以使含油废水形成旋流，含油废水在内环腔内旋转上升；

步骤四，旋转上升的含油废水进入电解反应区ⅰ，中间圆环和内层圆环电导通形成第二电场，调节第二电场内的第一电流密度，电极表面分别形成阴极和阳极，在电极的阳极表面，被腐蚀产生金属离子，经过水解反应形成羟基络合物，羟基络合物为吸附载体，其吸附含油废水中悬浮颗粒与油滴，同时，电极在析氢析氧反应下，产生大量气泡，创造了气浮条件；

步骤五，步骤四电解后的废水通过旋流发生器进入接触区ⅱ，所述接触区ⅱ安装有ph探测器和加药口，ph探测器实时检测内环腔内废水的ph值，调节ph值，并根据水质从加药口添加高分子絮凝剂，在液体旋流的作用下，由废水中的金属离子水解产生的吸附胶体、外部加入的絮凝剂和废水中悬浮颗粒、废水中油类物质以及电解产生的气泡相互碰撞，形成颗粒絮团-气泡的结合体、气泡-油滴的结合体，通过旋流发生器对废水作用产生离心力，在离心力的作用下，颗粒絮团-气泡的结合体、气泡-油滴的结合体向中心聚集并上升至水面，由设置在装置顶部的刮板刮出，以使废水固液分离；

步骤六，步骤五中处理后的废水溢流到电氧化反应区ⅲ，所述电氧化反应区ⅲ由中间圆环和外层圆环形成有外环腔，中间圆环和外层圆环电连接直流电源的正负极以形成第一电场，外环腔填充有粒子电极，粒子电极通过塑料网格板固定；

步骤七，打开直流电源，第一电场形成第二电流区，调节第二电流密度的大小进行电氧化反应；

步骤八，废水中有机物在不锈钢阳极或粒子电极表面直接被氧化降解；

步骤九，中间圆环和外层圆环形成环电极，废水中有机物被在环电极表面生成的强氧化性物质氧化；

步骤十，采用掺杂氧化铁后的活性炭颗粒作为粒子电极，经电氧化处理后，达到排放标准的废水可由出水管排出。

进一步的，所述电极为铝环或铁环。

进一步的，所述第一电流密度为10a/m²～100a/m²。

进一步的，步骤五中，调节ph值的大小为7。

进一步的，步骤五中，所述第二电场的密度为40a/m²～400a/m²。

进一步的，步骤九中，所述强氧化性物质包括cl2、h2o2、·o2^-化合物的一种或多种。

进一步的，所述电极为铝环电极或铁环电极。

进一步的，所述废水处理装置包括外壳，该外壳为不锈钢外壳，其呈圆筒结构，所述外壳的底部形成有与所述第二环腔连通的沉淀槽，所述沉淀槽连接有排污管。

进一步的，所述金属圆环为不锈钢圆环。

相对于现有技术，本发明的有益效果是：

1.本发明装置是集电解反应区ⅰ、接触区ⅱ和电氧化反应区ⅲ于一体的电化学水处理装置，具体涉及电混凝、电气浮以及电氧化三种水处理工艺。其中电解反应区ⅰ为第一级处理单元，主要提供了氢氧化铝或氢氧化铁等混凝剂以及大量微气泡。接触区ⅱ作为第二处理单元，在电解反应区ⅰ上部，主要为混凝剂、悬浮颗粒、油滴以及微气泡提供了充足的接触时间和空间。电氧化反应区ⅲ为第三级处理单元，主要通过电氧化氧化，去除废水中难降解有机物。最终达到排放标准的废水可排入环境。

2.本发明中采用电混凝、电气浮法取代传统混凝/气浮法，减少了混凝药剂的使用，省去了空压机、加压溶气泵以及溶气罐等设备，具有操作简单、占地面积小、尾泥产生量少等优点。并且在电解反应过程中，阴阳极均为不锈钢圆环，铝、铁电极作为感应电极，这有利于更换电极，同时可定期将阴阳极反接，解决ca²⁺，mg²⁺等离子附着在阴极而降低电解效率这一问题。

3.本发明在电混凝/电气浮这一过程中增加了旋流过程，不仅提高了碰撞几率，还产生离心力，促进了油水分离，提高了气浮效果。

4.本发明中采用电化学氧化法处理含油废水中的有机物，与化学氧化法相比，具有无需投加氧化剂，反应易控制，处理效率高等优点，解决了氧化剂运输、存储困难等问题。在电氧化反应过程中，阴阳极同样使用不锈钢圆环，与常用的钌铱、二氧化铅电极相比，具有寿命长、成本低等优点。同时可定期颠倒阴阳极，用于清洗电极，提高电解效率。

5.本发明中采用掺杂氧化铁的活性炭作为粒子电极，不仅提高了电子的传递效率，减少了能耗，还提供了多个微电解反应表面，降低了传质阻力，大幅提高电解效率。

附图说明

图1为本发明含油废水处理装置的俯视图。

图2为本发明含油废水处理装置的侧向剖视图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。显然，本发明所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1：本发明的具体结构如下：

请参照附图1-2，本发明的一种含油废水处理工艺，该工艺包括一设有进水管8和出水管17的废水处理装置，该废水处理装置包括由内而外形成同心圆的三个金属圆环1，三个金属圆环1通电后能够形成第一电场和第二电场，所述工艺包括以下步骤：

步骤一，将经隔油池处理后的含油废水进行破乳处理；

步骤二，将步骤一经破乳处理后的含油废水通过进水管8进入所述废水处理装置内的内环腔，该内环腔的下部设有电极反应组件和设于所述电极反应组件下方的旋流发生器9，电极反应组件包括环型结构的电极卡槽2以及嵌固于所述电极卡槽2上的电极10，所述电极10在第二电场的感应作用下，其两个表面分别形成阳极和阴极，所述电极10所在的内环腔区域为电解反应区ⅰ，所述内环腔，其处于所述电极反应组件上方的区域形成接触区ⅱ；

步骤三，旋流发生器9对进入后的含油废水作用，以使含油废水形成旋流，含油废水在内环腔内旋转上升；

步骤四，旋转上升的含油废水进入电解反应区ⅰ，中间圆环和内层圆环电导通形成第二电场，调节第二电场内的第一电流密度，电极10表面分别形成阴极和阳极，在电极10的阳极表面，被腐蚀产生金属离子，经过水解反应形成羟基络合物，羟基络合物为吸附载体，其吸附含油废水中悬浮颗粒与油滴，同时，电极10在析氢析氧反应下，产生大量气泡，创造了气浮条件；

步骤五，步骤四电解后的废水通过旋流发生器9进入接触区ⅱ，所述接触区ⅱ安装有ph探测器14和加药口13，ph探测器14实时检测内环腔内废水的ph值，调节ph值，并根据水质从加药口13添加高分子絮凝剂，在液体旋流的作用下，由废水中的金属离子水解产生的吸附胶体、外部加入的絮凝剂和废水中悬浮颗粒、废水中油类物质以及电解产生的气泡相互碰撞，形成颗粒絮团-气泡的结合体、气泡-油滴的结合体，通过旋流发生器9对废水作用产生离心力，在离心力的作用下，颗粒絮团-气泡的结合体、气泡-油滴的结合体向中心聚集并上升至水面，由设置在装置顶部的刮板15刮出，以使废水固液分离；

步骤六，步骤五中处理后的废水溢流到电氧化反应区ⅲ，所述电氧化反应区ⅲ由中间圆环和外层圆环形成有外环腔，中间圆环和外层圆环电连接直流电源7的正负极以形成第一电场，外环腔填充有粒子电极6，粒子电极6通过塑料网格板16固定；

步骤七，打开直流电源7，第一电场形成第二电流区，调节第二电流密度的大小进行电氧化反应；

步骤八，废水中有机物在不锈钢阳极或粒子电极表面直接被氧化降解；

步骤九，中间圆环和外层圆环形成环电极，废水中有机物被在环电极表面生成的强氧化性物质氧化；

步骤十，采用掺杂氧化铁后的活性炭颗粒作为粒子电极6，经电氧化处理后，达到排放标准的废水可由出水管17排出。

本实施例的一种优选技术方案：所述电极10为铝环或铁环。

本实施例的一种优选技术方案：所述第一电流密度为10a/m²～100a/m²。

本实施例的一种优选技术方案：步骤五中，调节ph值的大小为7。

本实施例的一种优选技术方案：步骤五中，所述第二电场的密度为40a/m²～400a/m²。

本实施例的一种优选技术方案：步骤九中，所述强氧化性物质包括cl2、h2o2、·o2^-化合物的一种或多种。

本实施例的一种优选技术方案：所述电极10为铝环电极或铁环电极。

本实施例的一种优选技术方案：所述废水处理装置包括外壳4，该外壳4为不锈钢外壳，其呈圆筒结构，所述外壳4的底部形成有与所述第二环腔连通的沉淀槽11，所述沉淀槽11连接有排污管12。

本实施例的一种优选技术方案：所述金属圆环1为不锈钢圆环。

实施例2：

以下是本实施例中的一种实施例的含油废水处理工艺工作原理：

含油废水从进水管8进入一体化处理装置，在旋流发生器9的作用下，废水在反应器内旋转上升。

废水进入电解反应区ⅰ，在此区域内放置有两个与直流电源7相连的不锈钢圆环，中间圆环和内层圆环间距为40～60cm，中间圆环和内层圆环之间设置有铝或铁感应电极，铝或铁感应电极间距为5～10cm。

打开直流电源，并调节使不锈钢电极的电流密度为10a/m²～100a/m²，此时在不锈钢圆环间产生了第二电场，因此铝或铁电极表面分别形成阴阳极。在阳极表面，铝或铁电极被腐蚀产生铝或铁离子，经过水解反应则形成一系列羟基络合物，羟基络合物为吸附废水中悬浮颗粒与油滴提供了载体。同时，在铝或铁感应电极的析氢析氧反应下，又产生大量微气泡，创造了气浮条件。整个电解反应停留时间为10～15min，电解后的废水进入接触区ⅱ。

在接触区ⅱ中，安装有ph值探测器14，可实时检测反应器内废水的ph值，进而通过人工调节适当的ph值，以此保证废水混凝效果。

根据水质，如出水需达到ss指标，可通过加药口13在废水中适当加入少量的高分子絮凝剂药剂。在液体旋流的作用下，由铝或铁离子水解产生的吸附胶体、外部加入的絮凝剂和废水中悬浮颗粒、油类物质以及电解产生的微气泡相互碰撞，形成颗粒絮团-气泡、气泡-油滴结合体，由于废水旋流，会产生的离心力，在离心力的作用下，微气泡相互碰撞，形成颗粒絮团-气泡、气泡-油滴结合体向中心聚集并上升至水面，最终由刮板15刮出，达到固液分离的目的。整个接触区ⅱ反应时间为40～60min，处理后的废水溢流到第三处理单元，即电氧化反应区ⅲ。

在电氧化反应区ⅲ中，同样放置有两个与直流电源相连的不锈钢圆环，其中一个不锈钢圆环为中间圆环，该中间圆环为共用圆环，中间圆环与外层圆环间距为20～50cm。

在中间圆环与外层圆环间填充有50～500目且掺有氧化铁后并混合均匀的活性炭颗粒，活性炭颗粒的填充率为40～80％，并由塑料网格板16固定在第一环腔。打开直流电源，并调节中间圆环与外层圆环的电极电流密度为40a/m²～400a/m²，进行电氧化反应。一方面，有机物在不锈钢阳极或粒子电极6表面直接被氧化降解；另一方面，有机物被在电极表面生成cl2、h2o2、·o2^-等一系列具有强氧化性物质间接氧化。采用掺杂氧化铁后的活性炭颗粒作为粒子电极，不仅提高了废水的导电性，还为电氧化反应提高了多个反应界面，减小了传质阻力，提高了电氧化反应效率，解决了电氧化能耗高等问题。电氧化反应区的停留时间为2～3h。经电氧化处理后，达到排放标准的废水可由出水管17排出。

实施例3：

以下是本实施例中的一种实施例的含油废水处理工艺，具体包括以下步骤：

步骤一，将经隔油池处理后的含油废水进行破乳处理，再由进水管8进入一体化电化学处理装置；

步骤二，含油废水经旋流发生器9进入电解反应区ⅰ，在电极卡槽2中插入铝环，各铝环间距为5cm，调节电流密度为10a/m²，电解10min；

步骤三，电解后的废水进入接触区ⅱ中，并调节ph为7，加入2mg/l的聚丙烯酰胺溶液；

步骤四，在旋流作用下，氢氧化铝胶体、高分子絮凝剂、悬浮颗粒、油滴以及微气泡充分接触，并上升到水面形成浮渣，通过刮板刮出；

步骤五，气浮后的出水流入电氧化反应区ⅲ，第一环腔间填充有60％的200目掺杂氧化铁活性炭颗粒，调节电流密度为200a/m²，电解2h。

本实施例中的含油废水处理装置处理含油废水，含油废水的油类物质的去除率为95％，cod去除率为92％。

实施例4：

以下是本实施例中的一种实施例的含油废水处理工艺，具体包括以下步骤：

步骤一，将经隔油池处理后的含油废水进行破乳处理，再由进水管8进入一体化电化学处理装置；

步骤二，含油废水经旋流发生器9进入电解反应区ⅰ，在电极卡槽2中插入铝环，各铝环间距为5cm，调节电流密度为20a/m²，电解10min；

步骤三，电解后的废水进入接触区ⅱ中，并调节ph为7，加入4mg/l的聚丙烯酰胺溶液；

步骤四，在旋流作用下，氢氧化铝胶体、高分子絮凝剂、悬浮颗粒、油滴以及微气泡充分接触，并上升到水面形成浮渣，通过刮板刮出；

步骤五，气浮后的出水流入电氧化反应区ⅲ，不锈钢圆环间填充有60％的200目掺杂氧化铁活性炭颗粒，调节电流密度为400a/m²，电解2h。

本实施例中的集电混凝/气浮-电氧化于一体的电化学水处理装置处理含油废水，含油废水的油类物质的去除率为98％，cod去除率为96％。

实施例5：

综上所述，本发明集电混凝、电气浮与电氧化于一体的含油废水处理装置的创新之处在于：

1.本发明装置是集电解反应区ⅰ、接触区ⅱ和电氧化反应区ⅲ于一体的电化学水处理装置，具体涉及电混凝、电气浮以及电氧化三种水处理工艺。其中电解反应区ⅰ为第一级处理单元，主要提供了氢氧化铝或氢氧化铁等混凝剂以及大量微气泡。接触区ⅱ作为第二处理单元，在电解反应区ⅰ上部，主要为混凝剂、悬浮颗粒、油滴以及微气泡提供了充足的接触时间和空间。电氧化反应区ⅲ为第三级处理单元，主要通过电氧化氧化，去除废水中难降解有机物。最终达到排放标准的废水可排入环境。

2.本发明中采用电混凝、电气浮法取代传统混凝/气浮法，减少了混凝药剂的使用，省去了空压机、加压溶气泵以及溶气罐等设备，具有操作简单、占地面积小、尾泥产生量少等优点。并且在电解反应过程中，阴阳极均为不锈钢圆环，铝、铁电极作为感应电极，这有利于更换电极，同时可定期将阴阳极反接，解决ca²⁺，mg²⁺等离子附着在阴极而降低电解效率这一问题。

3.本发明在电混凝/电气浮这一过程中增加了旋流过程，不仅提高了碰撞几率，还产生离心力，促进了油水分离，提高了气浮效果。

4.本发明中采用电化学氧化法处理含油废水中的有机物，与化学氧化法相比，具有无需投加氧化剂，反应易控制，处理效率高等优点，解决了氧化剂运输、存储困难等问题。在电氧化反应过程中，阴阳极同样使用不锈钢圆环，与常用的钌铱、二氧化铅电极相比，具有寿命长、成本低等优点。同时可定期颠倒阴阳极，用于清洗电极，提高电解效率。

5.本发明中采用掺杂氧化铁的活性炭作为粒子电极，不仅提高了电子的传递效率，减少了能耗，还提供了多个微电解反应表面，降低了传质阻力，大幅提高电解效率。

以上所述仅为本发明的优选实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。