一种消防灭火污水处置方法及设备与流程

本发明涉及一种污水处理方法及设备，特别涉及一种消防灭火污水处置方法及设备。

背景技术：

消防灭火实验及泡沫灭火剂等检测过程中产生较大量的油、水、泡沫等物质的混合液体。通常情况下，该灭火实验产生的混合液体中常含有水、未燃烧的油、泡沫灭火剂、油品燃烧生产的杂质等物质。其中，该混合溶液中含有的油类等污染物对环境造成了很大的危害。此外，液体中含有的油组分若不处理，经过长期积存挥发产生的可燃气体蒸气，使该场所具有产生爆炸性气体氛围的风险。

对该混合液体的循环再利用过程而言，水中未燃烧的油是最大的问题之一。这些油类可通过不同途径进入水中形成含油水体。通常而言，根据油滴粒径大小的不同，可分为浮油、分散油、乳化油和溶解油。其中，乳化油则以乳状形式稳定存在于水中，较难被除去。因此，将乳化油从水中分离是本发明的技术重点。常见的工艺都具有分离效果不佳、处理时间长等问题。特别是处理量较大的连续流动油水分离过程，往往存在液体停留时间较短、不能深度去除小粒径油滴等缺点，无法达到很好的分离要求。

此外，对于油类火灾实验而言，灭火剂多采用泡沫灭火剂。而泡沫灭火剂中常含有一定量的表面活性剂。对于浮选发泡分离过程而言，表面活性剂将加大发泡量，进而使过程浪费大量的水，并降低分离效率。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种消防灭火污水处置方法及设备，针对消防灭火实验及泡沫灭火剂等检测过程中产生一定的油、水、泡沫等物质的混合液体进行处理。本发明中所指的消防污水包括灭火剂扑灭各类油类火过程中或结束后剩余的污水。所涉及灭火剂包括泡沫灭火剂、水基灭火剂及其与其他类型灭火剂混用体系。所涉油类包括：汽油、柴油、溶剂油、原油等。

本发明采用的技术方案为：

一种消防灭火污水处置设备，包括混凝沉降池、搅拌槽、浮选槽、溶气罐、空压机或储气容器、膜分离组件，其中，混凝沉降池与搅拌槽相连；搅拌槽与浮选槽相连；浮选槽侧面上方设有出液口，出液口连接有出液管道，出液管道分别与膜分离组件和溶气罐的顶部相连；溶气罐的底部与浮选槽底部相连；浮选槽顶部设有刮渣机，底部安装有排泥阀门；浮选槽顶部的刮渣机与储油罐相连，溶气罐顶部还与空压机或储气容器相连。

优选地，浮选槽外壁设有保温夹套，保温夹套与加热设备相连。更优选地，所述的加热设备为循环水加热设备。

优选地，浮选槽内部装有可拆卸阻流格栅。更优选地，阻流格栅孔径3-20mm，浮选槽内阻流格栅设置层数1-5层。

优选地，所述储油罐上设置有通气管，通气管上设置有带阻火器的呼吸阀。

混凝沉降池中放置有絮凝剂。主要作用是将原始消防事故水中的污水通过混凝手段沉降。

搅拌槽内放置有消泡剂和/或破乳剂的一种或两种。

所述浮选槽体积为5-100m³的立方体，高度1-3米，长宽比：2:1-10:1。浮选槽的作用是实现消防事故水的深度浮选分离。

溶气罐作用是提供溶气水。

膜分离组件主要作用是通过膜分离，除去超标的cod、氨氮值。

本发明还提供了一种消防灭火污水处理方法，包括如下步骤：

1)、将消防灭火污水加入混凝沉降池，混凝沉降池中放置有絮凝剂；絮凝沉降10-40min；

2)、絮凝沉降后进入搅拌槽，搅拌槽中放置有消泡剂和/或浮选剂；搅拌10-40min；搅拌转速50-300r/min；

3)、混合搅拌后进入浮选槽，浮选开始后前20分钟，不出料，流出浮选槽的液体进入溶气罐中形成溶气水，再次回流进入浮选槽中；含油泡沫浮到刮渣机底部时，浮选槽顶部的刮渣机开始运行，含油泡沫浮到浮选槽顶部，由刮渣机刮入导渣板，流出浮选槽进入储油罐，浮选20分钟后，开启出液管路上进入膜分离组件的阀门，水相从出液口流出后，一部分进入膜分离组件，一部分进入溶气罐，然后回流进入浮选槽；

4)，进入膜分离组件的水相，通过膜分离处理达标后排放。

所述的絮凝剂作为强化固液分离的手段，为硫酸铝、聚合氯化铝、氯化铝、聚合硫酸铁中的一种或者两种以上组合。

所述的消泡剂主要用于减少浮选分离过程中出现的大量泡沫，为活性炭、硅酸铝粉、水玻璃、疏水性石英粉、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、有机硅氧烷聚合物、聚胺类、高聚乙二醇中的一种或两种以上的组合。

所述破乳剂主要用于对含有乳化油的含油废水气浮前的预处理，包括sp型破乳剂、ap型破乳剂、ae型破乳剂或ar型破乳剂中的一种或者两种以上的组合。

优选地，所述的步骤1)中消防灭火污水的温度为0-60℃。

所述浮选槽体积为5-100m³的立方体，高度1-3米，长宽比：2:1-10:1。

优选地，浮选槽内部装有可拆卸阻流格栅。更优选地，阻流格栅孔径3-20mm，浮选槽内阻流格栅设置层数1-5层。

优选地，浮选槽外壁设有保温夹套，保温夹套与加热设备相连。更优选地，所述的加热设备为循环水加热设备。

优选地，浮选槽的操作温度控制在15-25℃，流量0.5-200m³/h。优选地，浮选槽体积(m³)与浮选槽流量(m³/h)的数值比为1：(0.1-10)。

优选地，刮渣机刮渣频率为0.5s/次-10s/次。

优选地，溶气罐压力0.5-0.9mpa。

优选地，所述的步骤3)中水相从出液口流出后，有5-50％的水相回流进入到溶气罐中。

本发明所具有的有益效果：

本发明针对消防灭火实验及泡沫灭火剂等检测过程中的污水进行处理，最终形成一种针对消防灭火污水的处置方法及设备。本发明技术以浮选分离为主，含油水体经过絮凝沉降、浮选、膜分离等环节处理后排放。通过本发明可针对灭火实验产生的污水及类似污水进行处理，处理所得水体可正常排放或再次用于消防水冷却灭火实验。可有效缓解消防灭火实验过程中的油类等物质对环境的污染，显著降低污水长期积存产生爆炸性气体氛围的风险，对于提高消防灭火实验的环保性和安全性具有十分重要的意义。

附图说明

图1为本发明设备的示意图。

图2为本发明浮选槽设备纵剖面示意图；

图3为阻流格栅的示意图。

其中，a-混凝沉降池；b–搅拌槽；c–浮选槽；d–溶气罐；e–空压机或储气容器；f–膜分离组件；g–储油罐；h–加热设备；i–保温夹套；k–阻流格栅；l–栅板孔。

1–消防灭火污水；2–沉降后的消防灭火污水；3–消泡剂；4–破乳剂；5–消泡/破乳后消防事故水；6–含油泡沫；7–分离水；8–气体(空气或惰性气体)；9–溶气水；10–循环水；11–达标水。

从空压机或储气容器出来的压缩空气或惰性气体与浮选槽出来的水进入溶气罐，充分混合溶解后形成溶气水，溶气水经过浮选槽底部释放器进入浮选槽中。由于压力降低，溶解在水中的气体会从水中释放，释放出的气体在与含油消防灭火污水接触后，产生泡沫，浮到浮选槽顶部，由刮渣机刮入导渣板，流出浮选槽进入储油罐，水相从浮选槽侧面流出。若含油消防灭火污水中表面活性剂含量较高，产生气泡较大、较多，则通过在浮选槽内设置阻流格栅，降低浮选气泡速率与气泡大小。阻流格栅为多层格栅板结构，通过调节格栅板位置调节阻流孔径。空压机或储气容器内压力或气体不足时，对其进行补压或补气，维持溶气罐中压力稳定。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但不限定本发明的保护范围。

实施例1：

一种消防灭火污水处置设备，包括混凝沉降池(a)、搅拌槽(b)、浮选槽(c)、溶气罐(d)、空压机或储气容器(e)、膜分离组件(f)，其中，混凝沉降池(a)与搅拌槽(b)相连；搅拌槽(b)与浮选槽(c)相连；浮选槽(c)侧面上方设有出液口，出液口连接有出液管道，出液管道分别与膜分离组件(f)和溶气罐(d)的顶部相连；溶气罐(d)的底部与浮选槽(c)底部相连；浮选槽(c)顶部设有刮渣机，底部安装有排泥阀门；浮选槽(c)顶部刮渣机与储油罐(g)相连，溶气罐(d)顶部还与空压机或储气容器(e)相连。

浮选槽(c)外壁设有保温夹套(i)，保温夹套(i)与加热设备(h)相连。

所述的加热设备(h)为循环水加热设备。

所述储油罐(g)上设置有通气管，通气管上设置有带阻火器的呼吸阀。

浮选槽(c)内部装有可拆卸的阻流格栅(k)。阻流格栅孔径6mm，浮选槽内阻流格栅设置层数2层。

混凝沉降池(a)中放置有絮凝剂。搅拌槽(b)内放置有消泡剂和/或破乳剂的一种或两种。

所述浮选槽(c)体积为5m³的立方体，高度1米，长宽比：4:1。

实施例2

以年处理消防灭火污水量500t，年处理时间8000h处理场所为为例。灭火所用油类为120#溶剂油，灭火剂种类为氟蛋白泡沫灭火剂。

采用实施例1所述设备。

灭火试验依据《泡沫灭火剂》(gb15308)第5.10.5节所述方法进行。产生的消防灭火污水进料量为0.5m³/h，温度为5℃，从混凝沉降池(a)进入。混凝沉降池(a)添加含5％聚合氯化铝和0.07％聚丙烯酰胺的水溶液，流量为进料流量的0.1％；絮凝沉降进行15min。絮凝沉降后进入搅拌槽(b)，加入ae型破乳剂与疏水性石英粉，初始加入量为进料量的0.01％，(后根据浮选槽(c)浮选情况调节)搅拌20min，搅拌转速为100r/min。混合搅拌后进入浮选槽，浮选槽(c)操作温度20℃；浮选开始后前20分钟，不出料，流出浮选槽(c)的液体通过溶气罐(d)形成溶气水，再次回流进入浮选槽(c)；浮选槽(c)内阻流格栅(k)孔径6mm，设置2层；溶气罐(d)压力控制在0.55mpa，浮选进行10分钟后，浮选槽(c)顶部的刮渣机开始运行，刮渣频率为1s/次，含油泡沫浮到浮选槽(c)顶部，由刮渣机刮入导渣板，流出浮选槽(c)进入储油罐(g)，浮选20分钟后，开启出液管路上进入膜分离组件(f)的阀门，水相90％进入膜分离组件(f)，剩余进入溶气罐(d)，然后回流进入浮选槽(c)；进入膜分离组件(f)的水相，通过膜分离处理达标后排放。

浮选工艺前10min，停止进料；10-20min，进料流速根据浮选槽(c)内液位情况调节；20min后，逐渐恢复至初始进料流速，并保持稳定。

通过本发明方法，油水分离率可达93％。