一种高悬浮物含油污水的处理系统及方法与流程

本发明涉及污水处理技术领域，尤其是一种高悬浮物含油污水的处理系统及方法。

背景技术：

近些年来，我国工业技术的迅猛带动了经济的腾飞，而在此过程中产生的污水数量也在逐年增多，与国外发达国家相比，我国污水处理率还不高，工艺还有待完善，管理还比较落后，平均每150万人左右才拥有一座污水处理厂，并且还存在污水处理厂建设有效投资利用率及处理出水率达标低等诸多问题。

我国是一个矿产资源丰富的国家，采矿业在国民经济中占有一席之地。采矿业中经常产生大量污染物，高悬浮物的含油废水便是其中之一。高悬浮物的含油废水若直接排放，对矿产地的生活和生产都将造成恶劣影响：（1）造成水资源的浪费；（2）造成矿产地地表、地下水的严重污染和农耕环境退化；（3）由于采矿活动中超极限疏排地下水，导致能源基地的地下及地表水自然平衡收到严重破坏，大量矿坑污水排放地面，地下水位大面积下降造成地表塌陷、地面沉降等环境、地质灾害。加速高悬浮物含油污水资源的开发和利用，寻求先进而又经济可行的工艺和技术处理高悬浮物含油污水作为生产和生活用水，已成为保证矿产业提高综合效益，实现可持续发展的必由之路。

高悬浮物含油污水中悬浮物含量高，并且其粒度小、比重轻、沉降速度慢、混凝效果差，同时还含有废机油、乳化油等有机物污染物，所以处理难度较大。现国内使用的高悬浮物含油污水处理流程及工艺主要有包括沉淀、混凝沉淀、混凝沉淀过滤、清污分流法等。处理后排放的污水，通常采用沉淀或混凝沉淀处理技术；处理后作为生产用水或其它用水的，通常采用混凝沉淀过滤处理技术。然而这些常规的混凝沉淀、絮凝反应沉淀等工艺存在工艺过程复杂、操作技术要求高、占地大的问题，导致水处理硐室长、矿建费用高等缺陷，无法满足大规模，高悬浮物含油污水的处理。

技术实现要素：

本发明的第一发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种高悬浮物含油污水的处理系统，该处理系统首先将高悬浮物含油污水进行水热反应，促进油-水-固的三相初步分离，然后对其进行分别处理，处理效果好，并且操作简单、成本低廉，尤其适用于大规模的高悬浮物含油污水的处理。

本发明的第二发明目的在于：提供一种高悬浮物含油污水的处理方法，该方法基于上述处理系统，能够对高悬浮物含油污水进行高效处理。

本发明采用的技术方案如下：

一种高悬浮物含油污水的处理系统，其包括依次连接的水热反应器、混凝器和净化器；所述水热反应器包括外壳，所述外壳内部设置有搅拌器，所述外壳分别设置有固相出口和液相出口，所述固相出口设置于外壳底部，所述液相出口设置于外壳侧壁；所述混凝器连接至所述液相出口，所述净化器先后通过向下旋流和向上旋流对高悬浮物含油污水进行二级旋流离心分离。

由于采用了上述技术方案，本系统技术高度集成，将油水分离、絮凝沉淀、过滤澄清技术集成为一体，实现对高悬浮物含油污水的多级净化处理。方案中。高悬浮物含油污水首先经过水热反应，初步分离为油-水-固的三相，然后对三者分别进行处理。由于高悬浮物含油污水中的悬浮物粒度小，随意进入进化器钱先进行絮凝沉淀，形成大颗粒，便于进化器分离。在进化器中，固体和液体根据离心力不同进行分离，而不是传统的重力沉淀分离，只要存在密度差即可，因而分离彻底。由于净化彻底，净化后水可以作为深度处理水源或直接回用或达标排放。

本发明的一种高悬浮物含油污水的处理系统，所述外壳包括相互连接的圆筒部和圆锥部，所述固相出口设置于所述圆锥部；所述液相出口设置有多个，自上而下排布于所述圆筒部，所述混凝器连接至最下端的一个或几个液相出口。

由于采用了上述技术方案，锥形结构便于固相泥沙出料，也防止了底部固相泥沙的沉积。水热反应，固液初步分离，液相经静置后可实现初步的油水分层，上层为油相，下层为水相，油相和水相可通过不同的液相出口输出，提高处理效率，也避免了油相对后续处理过程的影响。

本发明的一种高悬浮物含油污水的处理系统，所述水热反应器还设置有循环泵，所述循环泵进料端连接至所述圆锥部，出料端连接至圆筒部。

由于采用了上述技术方案，循环泵将水热反应器底部的固相泥沙送至上部，实现物料的强制循环，相较于单一的机械搅拌，大大提高了整套装置的搅拌效率、换热效率，充分发挥了系统的水利剪切及离心分离作用，最大限度地促进了油-水-固的三相分离。

本发明的一种高悬浮物含油污水的处理系统，所述搅拌器设置有多层自上而下的桨叶，相邻两层桨叶之间设置有螺旋桨叶；所述圆筒部外壁螺旋排布有加热管，所述加热管外部设置有隔热层。

有益采用了上述技术方案，更好地促进水热反应的进行。

本发明的一种高悬浮物含油污水的处理系统，所述净化器分为上端和下端，所述上端的内径大于所述下端的内径；所述净化器的进水口设置于所述上端，并且进水口与所述净化器的内壁相切，所述净化器的中部设置有引流槽，所述引流槽悬挂于所述净化器的顶壁并向所述净化器的外部延伸。

由于采用了上述技术方案，进入净化器的污水顺着切线方向流动，利用渐开线或螺旋线导流原理自动形成向下旋流，在离心力的作用下污水中形成的颗粒被甩向器壁，并随向下旋流及自身重力作用沿器内壁下滑至下端的污泥储池，从而去除大部分的悬浮物；中心因为负压形成向上旋流，利用向上旋流产生的离心力，分离剩余的小颗粒等杂物。引流槽可将向上旋流和向下旋流相对分开，使下旋流和上旋流分别在不同区域独立运行，避免了传统净化器产生的短流现象。净化器中不需要借助转动部件形成旋流，无需维修，使用简便且节约成本。

本发明的一种高悬浮物含油污水的处理系统，所述净化器还分别连接有产水池、反洗泵和污泥池；所述产水池连接至所述引流槽；所述反洗泵进料端连接至所述产水池，出口料端连直接所述净化器以对进化器进行反洗；所述污泥池连接至所述下端。

本发明的一种高悬浮物含油污水的处理系统，所述水热反应器于所述混凝器之间和/或所述混凝器与所述净化器之间设置有加药装置。

一种高悬浮物含油污水的处理方法，其包括如下步骤：

（1）将高悬浮物含油污水导入水热反应器中进行水热反应，反应完成后，固体泥沙由固相出口输出，液相泵入混凝器中进行混凝；

（2）经混凝器混凝后，污水进入净化器，在净化器中进行先向下旋流然后向上旋流的二级旋流离心分离过程；向下旋流过程中，在离心力的作用下去除大部分的悬浮物；随后形成向上旋流，利用离心力分离剩余的小颗粒杂质，同时，污水中的小颗相互粘结形成污泥过滤层，对污水进一步过滤；过滤后的污水作为出水从顶部进入产水池，小颗粒杂质过渡粘结后沉落至底部的污泥储池。

本发明的一种悬浮物高悬浮物含油污水的处理方法，污水进入混凝器之前，向其中加入pac；并且污水沿混凝器内壁的切线方向进入混凝器以在混凝器中形成旋流闪混；污水进入净化器之前，向其中加入pam；净化器工作完成后，导入产水池的产水对净化器进行反洗。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

本发明提供一种高悬浮物含油污水的处理系统及方法，将固液分离、絮凝沉淀、过滤澄清技术集成为一体，实现高悬浮物含油污水的油-水-固的三相分离以及多级处理，具有高效彻底的特点。后续的净化器处理过程，固体和液体根据离心力不同进行分离，而不是传统的重力沉淀分离，只要存在密度差即可，分离效果大大提升，由于净化彻底，净化后水可以作为深度处理水源或直接回用或达标排放。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是本发明实施例提供的高悬浮物含油污水的处理系统的组成结构示意图；

图2是本发明实施例提供的高悬浮物含油污水的处理系统的水热反应器的示意图；

图3是本发明实施例提供的高悬浮物含油污水的处理系统的净化器的原理示意图，其中，图a为螺旋线原理，图b为渐开线原理；a、b中均形成向下旋流和向上旋流。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书（包括任何附加权利要求、摘要）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

实施例1

如图1所示，本实施例提供一种高悬浮物含油污水的处理系统，其包括用水管依次连接的水热反应器1、混凝器2和净化器3。其中，净化器3底部连接有污泥储池4，净化器顶部连接有产水池5。

如图2所示，水热反应器1包括外壳11，外壳11外壳包括相互连接的圆筒部111和圆锥部112。圆锥部112设置有固相出口113，圆筒部111设置有液相出口114，液相出口114设置有多个，自上而下排布。最下端的一个或几个液相出口114连接至混凝器2。外壳11内部设置有搅拌器12，搅拌器12设置有多层自上而下的桨叶121，相邻两层桨叶121之间设置有螺旋桨叶122。水热反应器1还设置有循环泵13和加热管14，循环泵13的进料端连接至圆锥部112，出料端连接至圆筒部111。加热管14螺旋排布与圆筒部111的外壁，加热管14可采用电加热管，也可作为热介质的导管以流通热介质对水热反应器1中的物料进行加热。加热管14的外部设置有隔热层（图未示）。

水热反应器1与混凝器2之间设置进水泵15，进水泵15与混凝器2之间设置第一加药装置16以向混凝器2中加入混凝剂。混凝器2与净化器3之间设置有第二加药装置21，以加入混凝剂对经混凝器2混凝的物料进行再次混凝，然后进入净化器3。第一加药装置16和第二加药装置21中的混凝剂可以相同也可以不同。

净化器3为旋流净化器。如图2所示，净化器3包括上端31和下端32，下端32连接至上端31，上端31的内径大于下端32的内径。上端31可以是圆柱形（图3-a）或内径逐渐减小的圆台形（图3-b），下端32为内径逐渐减小的圆台形。净化器3的进水口设置上端31，并且进水口与上端的内壁相切。净化器3的中部设置有引流槽（图未示），引流槽悬挂于净化器3的顶壁并向净化器的外部延伸，连接至产水池4。净化器3的下端设置有污泥储池5以储存旋流过程中收集的污泥。净化器3还设置有反洗泵33，反洗泵33的进料端连接至产水池4，反洗泵33的出料端连接至净化器3以对净化器3进行反洗。

本实施例提供的一种高悬浮物含油污水的处理系统可处理悬浮物浓度为30-100000mg/l的含油污水。根据悬浮物浓度的不同，处理过程耗时10-15分钟，出水悬浮物低至3ntu以下。占地面积只有传统工艺的1/8-1/4，一套高悬浮物含油污水处理量为5000m³/d的系统占地约15m²。与传统工艺相比，总体投资降低10%-30%。工厂化生产，现场只需做地基，完成后，将各设备运至现场吊装固定、对接管道即可，大大缩短施工周期并实现“傻瓜式”无人值守自动操作模式。

实施例2

本实施例提供一种高悬浮物含油污水的处理方法，其包括如下步骤：

步骤一：将高悬浮物含油污水导入水热反应器中进行水热反应，反应完成后，固体泥沙由固相出口输出，液相泵入混凝器中进行混凝。

步骤二：将经过混凝的污水导入净化器，在净化器中首先进行先向下旋流然后向上旋流的二级旋流离心分离过程；向下旋流过程中，在离心力的作用下，污水中形成的悬浮颗粒及矾花被甩向器壁，并在向下旋流及自身重力作用沿内壁下滑至净化器底部，从而去除大部分的悬浮物；污水向下旋流到一定程度后向中心靠拢，形成向上旋流，利用旋流产生的离心力，分离剩余的小颗粒杂质；向上旋流的同时，污水中的小颗粒杂质相互碰撞而相互粘结，形成污泥过滤层，对污水进一步过滤，过滤后的污水作为出水从顶部输出，小颗粒杂质过渡粘结后沉落至净化器的底部。

实施例3

本实施例提供一种高悬浮物含油污水的处理方法，其包括如下步骤：

步骤一：将高悬浮物含油污水导入水热反应器中进行水热反应，反应完成后，固体泥沙由固相出口输出，油相由上层的液相出口输出，水相经下层液相出口泵入混凝器中进行混凝，进入混凝器前，有第一加药装置加入pac。

步骤二：将经过混凝的污水导入净化器，在净化器中首先进行先向下旋流然后向上旋流的二级旋流离心分离过程；向下旋流过程中，在离心力的作用下，污水中形成的悬浮颗粒及矾花被甩向器壁，并在向下旋流及自身重力作用沿内壁下滑至净化器底部，随后进入污泥储池，从而去除大部分的悬浮物；污水向下旋流到一定程度后向中心靠拢，形成向上旋流，利用旋流产生的离心力，分离剩余的小颗粒杂质；向上旋流的同时，污水中的小颗粒杂质相互碰撞而相互粘结，形成污泥过滤层，对污水进一步过滤，过滤后的污水作为出水从顶部输出，进入产水池。小颗粒杂质过渡粘结后沉落至净化器的底部，进入污泥储池。

实施例4

本实施例提供一种高悬浮物含油污水的处理方法，其包括如下步骤：

步骤一：将高悬浮物含油污水导入水热反应器中进行水热反应，反应过程中，开启循环泵，底部的固相泥沙送至上部循环反应。反应完成后，固体泥沙由固相出口输出，油相由上层的液相出口输出，水相经下层液相出口泵入混凝器中进行混凝，进入混凝器前，有第一加药装置加入pac。

步骤二：向过混凝的污水中加入pam，随后导入净化器，在净化器中首先进行先向下旋流然后向上旋流的二级旋流离心分离过程；向下旋流过程中，在离心力的作用下，污水中形成的悬浮颗粒及矾花被甩向器壁，并在向下旋流及自身重力作用沿内壁下滑至净化器底部，随后进入污泥储池，从而去除大部分的悬浮物；污水向下旋流到一定程度后向中心靠拢，形成向上旋流，利用旋流产生的离心力，分离剩余的小颗粒杂质；向上旋流的同时，污水中的小颗粒杂质相互碰撞而相互粘结，形成污泥过滤层，对污水进一步过滤，过滤后的污水作为出水从顶部输出，进入产水池。小颗粒杂质过渡粘结后沉落至净化器的底部，进入污泥储池。

步骤三：从产水池中导入产水对净化器进行反洗，反洗后的出水进入调节池。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。