重度乳化含油污水处理方法及其处理装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及含有乳化油的油污水分离处理方法。本发明还涉及一种应用该油污水处理方法的含油污水处理装置。
【背景技术】
[0002]含油污水是一种量大面广的污染源。据有关资料表明，世界上每年至少有500—1000万吨油类通过各种途径进入水体。含油废水的来源十分广泛，主要来自船舶、石油化工，钢铁、煤气、机械等工业企业，还有铁路运输业、纺织轻工行业以及人们生活都会产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难分离处理的一种。乳化液主要由油类、乳化剂和水组成的水包油型含油污水，由于乳化剂是表面活性剂，当它加入水中使油与水的界面自由能大大降低，达到最低值而使油分散在水中；因此乳化液可以简单地认为是油和水组成的稳定而均匀的胶体物质，乳化油为分散相，水为连续相。表面活性剂产生电离，使油珠液滴带有电荷，形成水化离子膜，而水中的反离子又吸附在其外表周围，形成双电层，这样油珠外面包围着一层弹性、坚固、带有同性电荷的水化离子膜，阻止油珠液滴互相碰撞时的结合，使油珠高度分散于水中而不能相互粘聚，油珠长期稳定地在水中构成白色乳化液。
[0004]含油污水及含油乳化液对生态系统、植物、土壤和水体均有严重的影响。首先油珠高度分散于水中，更易被动植物、水生物等吸收，不仅危害各种生物，更能通过生物离集作用和食物链进入人体，危害人体健康。含油乳化液渗入土壤空隙间形成油膜，产生堵塞作用，致使空气、水气及肥料均不能渗入土中，破坏土层结构，不利于植物生长，甚至使农作物枯死。含油乳化液进入水中体后将在水面产生油膜，阻碍大气中的氧向水体转移，使水体丧失自净能力，水环境恶化，水生物处于严重缺氧而死亡，破坏水生态平衡。因此含油污水尤其是含油乳化液的治理对于保护水资源，维护生态平衡都具有重要意义。
[0005]现有的油污水分离处理方法主要有重力分离法、溶气浮选法、电解法以及膜处理法等途径，重力分离法是利用油和水的密度差及油、水的不相容进行分离，但这种分离方式分离效率很低，尤其是不适用于含油乳化液的处理，由于含油乳化液中的乳化油是长期悬浮、且均匀分布于中，具有高度的稳定性而不可能聚集上浮，传统的重力分离方法无法实现含油乳化液的油水分离处理。溶气浮选法是使分散于水中的油滴和被油润湿的悬浮物粘附于气泡上，随其浮升水面而实现分离，这种方法不仅对气泡和水质等因素极为敏感，同样对污水中含有较多表面活性物质造成的严重乳化，传统的溶气浮选法难以发挥作用。电解法是将正负相间的多组电极安插于废水中，当通过直流电时，会产生电解、颗粒的极化、氧化还原以及电解产物和废水间的相互作用，凝聚水中杂质颗粒，从而形成絮粒；同时絮粒与阴极上产生的微气泡粘附，得以实现气浮分离，目前的电解法极易钝化使电解效果逐渐丧失。尤其是电离液不能与污水水体充分混合，从而使絮凝沉淀作用难以发挥。目前也出现了将重力分离与膜过滤分离相结合，理论上这种分离处理方法能够实现乳化油的分离处理，然而由于分离膜在截留乳化油的过程中，被截留物在膜表面上堆积会在膜表面产生薄层覆盖的凝胶层而导致分离膜污染，更为严重的由于分离膜通常具有亲油性，分离过程中污水的快速流动使得油滴和固体杂质很快进入到致密的细孔，引起膜的堵塞而丧失滤除作用。
[0006]随着人们对水环境防治的日益增强，含油污水处理后的排放指标日趋严格，其排放水中油份含量已要求达到15PPm及以上。现有的含油污水处理方法已不能满足这样严苛的要求，尤其是对油珠高度分散的含油乳化液更是无能为力，因此如何高效处理含油污水，尤其是高度乳化的含油污水是人们面临的一个严峻课题。
【发明内容】
[0007]针对现有技术所存在的上述不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种能促进水包油型乳化液中油珠高效聚集分离的重度乳化含油污水处理方法，本发明另一要解决的技术问题是提供一种实现该含油污水处理方法的含油污水处理装置。
[0008]为了解决上述技术问题，本发明的重度乳化含油污水处理方法，该处理方法包括以下步骤:
⑴、将含油污水以流动方式流过固相破乳剂；
⑵、对流过固相破乳剂的含油污水进行电解凝聚；
(3)、对经过电解凝聚的含油污水进行初滤；
⑷、将初滤后的含油污水送至油水分离器，使含油污水经叠盘聚集分离器而分离成污油和分离水；
(5)、将上述经油水分离的污油排出，并对经油水分离的分离水进行精滤而排出合格排放水；
当排放水不符合排放标准时，则返送经过精滤的滤出水以重复进行上述步骤。
[0009]采用上述含油水处理方法后，首先在本处理方法中是将含油污水主动地以流动方式掠过固相破乳剂，而非传统的将破乳剂添加到污水中，这样固相破乳剂能够充分均匀地作用于含油乳化污水，乳化体系能被充分快速地被破乳，既能增强破乳剂对含油污水去除作用效果，又能实现对含油污水进行连续高效地处理，节省设备空间，提高脱水分离的处理能力，突破了传统‘添加’破乳剂的思维模式，其方法和作用效果均具有显著进步。由于重度乳化的含油污水中，不仅含有一些难溶于水的固体物质和一些表面活性剂，而且油污以高度乳化的状态分布水体中，使得乳化状态严重，两相难分离，而流经固相破乳剂的含油污水的乳化液油珠水化层遭到破坏，中和了油珠的电性，破坏了污水双电层结构，因此油珠失去稳定性，产生油珠凝聚现象，从而便于油水两相的分离。
[0010]第二，由于在经破乳凝聚后再对含油污水进行进一步的电解凝聚，它以金属为溶解性阳极，以电解时产生的金属离子生成活性絮凝剂来压缩胶体双电层使其脱稳，因库仑效应和絮凝剂的吸附作用，絮凝剂能快速有效地凝聚污水中的细微油珠和悬浮物，使之凝聚成“大块”而加速分离，导致油污水中胶体凝聚而实现分离。这样在破乳后即通电絮凝，防止了油珠的“回溶”，使得破乳油珠能高效地凝聚；通过两者的协调作用达到更大、更高效的吸附凝聚作用。同时，电极表面释放出的细小气泡又加强油珠的碰撞和分离过程，产生气浮效果。将固相破乳和电解絮凝依序进行，使破乳脱稳油珠能及时凝聚，防止油珠再行乳化。电絮凝后的含油污水通过初滤滤去大块絮体和杂质，不仅分离去除了絮体中的大部油油污，而且为下面步骤的深度处理创造条件。
[0011]第三，由于将重力分离安排在破乳、电解及初滤工序之后，并且重力分离采用特殊的叠盘聚集分离器，一方面重力分离安排在破乳、电解等步骤之后，油珠已经长大，便于依靠油水两者的密度差而实现分离。另一方面采用叠盘聚集分离，大大增加了油水界面的覆盖面积和油污水的流道长道，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，在该含油污水处理方法中，由于采用返送工序，可以将电絮凝所形成絮凝剂向前道返送，以加强电絮凝剂的作用效果和作用路径，更由于采用返送工序，可以将未能达到排放水合格指标的水体返回至处理系统入口进行处理，从而保证处理水的合格排放。对于重度乳化的乳化液可以通过循环重复上述处理路径，以达到合格排放的目的。
[0013]优选地，所述固相破乳剂采用固态缓释破乳剂。本发明的固相破乳剂采用固态缓释破乳剂，一次填充可以长期使用，解决了液相破乳剂在使用需要定期定量添加的缺点。所述经过破乳后的含油污水以螺旋路径通过电解凝聚的电极。不仅能有效防止污垢在电极上积聚所形成的电极钝化，而且可以增强电极对污水的作用时间和作用路径，更能将电絮凝剂与污水充分搅和，增强凝聚作用。
[0014]为了实现本发明的含油污水处理方法，本发明的重度乳化含油污水处理装置，包括电絮凝器、初滤器、油水分离器，所述电絮凝器、初滤器、油水分离器通过管道依次相连通；所述电絮凝器的絮凝器筒体内设置有絮凝电极，絮凝器污水输入管穿过絮凝器筒体倾斜地设置于絮凝器筒体上；所述油水分离器的分离器筒体内设置有叠盘聚集分离器，在分离器筒体上还设置有污油排出管。
[0015]本发明的含油污水处理装置，采用上述结构后，由于该装置依次相连通地设置有电絮凝器、初滤器、油水分离器，电絮凝器主要完成乳化液中油珠的凝聚变大，初滤器先滤除污水中的絮凝物和杂质，初滤器的设置还有效地防止了杂质和油滴的再度乳化和回溶。经过上述步骤后的污水再进入油水分离器进行进一步的油水分离，最后经滤料过滤，实现乳化液的达标排放或作为回用水循环利用，具有处理工艺设计合理，去除效率高的优势。又由于电絮凝器中的絮凝器污水输入管倾斜地设置于絮凝器筒体上，该结构能引导污水输入管进入筒体的污水沿筒壁螺旋地向上升，这种螺旋输入方式对电极表面污垢会产生极强的冲刷作用，有效防止污垢在电极上积聚所形成的电极钝化，使之保持持久电絮凝效果；这种螺旋输入的污水流还能大大延长电极对污水的作用时间和作用路径，以充分的时间和足够的路径对油污水中的油珠进行吸附聚集、压缩絮凝、达到油珠生长变大和分离沉淀，既减小装置体积，又大大增强了电絮凝的作用；这种螺旋输入方法也对油污水产生了强大的搅拌作用，使得金属阳极产生电子所形成的“微絮凝剂”能与油污水均匀混合，絮凝作用充分，更能有效促进油珠凝聚和分离，而且这种通过电絮凝产生的氢氧化物比传统化学混凝法具有更高的活性，更大的吸附去除污染物的能力。电絮凝过程所产生的微小气泡也会随着螺旋路径而增加与污染物碰触结合的机会，使得更多的油滴结合上浮分离。