一種使用表面改性重介質(zhì)工藝去除重油的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種污水中重油的預(yù)處理方法，利用磁粉作為重介質(zhì)載體，去除懸浮在水中的大部分重油，實現(xiàn)優(yōu)化工藝流程的效果。
【背景技術(shù)】
[0002]由于石油化工行業(yè)選用原油來源的不同，重油是一種密度約為0.95?lg/ml，粘度大的石油，在生產(chǎn)運行過程中，部分重油隨污水進入到廠區(qū)污水處理系統(tǒng)中。由于重油密度接近于水的密度，在水中很難上浮或下沉，呈懸浮狀態(tài)。即使在水中停留24h以上也只有小部分上浮，很難通過普通的隔油氣浮工藝去除。且重油的粘度比普通油類的粘度大，更增加了分離難度。
[0003]本發(fā)明提出了一種新的重油處理方法。采用表面改性的粒徑細小的重介質(zhì)磁粉作為載體，通過改性，磁粉表面具有吸附電荷，可以吸附懸浮在水中的重油，同時具有混凝、加載混凝的作用。省卻了混凝劑的投加。后續(xù)投加絮凝劑，附有油泥的磁粉形成大的礬花，在分離區(qū)中磁粉在塔形磁系的作用下快速的沉降，水力負荷可達25-50m/h，大大降低了分離區(qū)的面積。
[0004]本發(fā)明所選用的重介質(zhì)工藝對重油的去除率達到85%以上，同時對磷、重金屬、SS去除率達到90%以上，色度、COD去除率達到60%以上。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種污水中重油的預(yù)處理方法，通過表面改性的重介質(zhì)磁粉的作用，去除懸浮在水中的重油，并通過高效分離區(qū)實現(xiàn)油泥磁粉和水的分離。
[0006]本發(fā)明所選用的重油去除工藝分為重介質(zhì)加載區(qū)、絮凝區(qū)、高效分離區(qū)和重介質(zhì)回收系統(tǒng)。含有重油的原水首先進入重介質(zhì)加載區(qū)，投加粒徑為200目表面改性的磁粉作為重介質(zhì)載體，同時兼具了混凝劑的作用。磁粉在攪拌器作用下與水充分混合，磁粉吸附水中的重油及其他污染物，形成核體。本發(fā)明所選用的磁粉表面通過復(fù)合吸附電荷的陽離子物質(zhì)，兼具混凝作用，省卻了混凝劑投加系統(tǒng)，減少了運行成本。
[0007]絮凝區(qū)中投加絮凝劑同時在絮凝攪拌器的作用下，使核體形成大的礬花，降低核體比重。同時設(shè)置變頻絮凝攪拌器，攪拌器速度梯度選為?4005'保證載有污染物的重介質(zhì)不在絮凝區(qū)沉淀，并避免形成的礬花被打散。
[0008]高效分離區(qū)實現(xiàn)水和油泥的分離，由于負載有大量油泥的重介質(zhì)為磁性物質(zhì)，通過池底設(shè)置磁系，加快油泥沉降，水力負荷可達25-50m/h，池底的磁系選用塔形磁系，該磁系更適合分選粒徑小的磁性物質(zhì)。
[0009]高效分離區(qū)池底錐斗用于收集沉降的載有油泥的磁粉，并使用渣漿泵作為回流泵將磁粉回流到重介質(zhì)回收系統(tǒng)中進行油泥和磁粉的分離，實現(xiàn)磁粉回收利用。
[0010]重介質(zhì)回收系統(tǒng)包括加熱加藥系統(tǒng)、高速管道剪切機和永磁型稀土磁分選機。加熱加藥系統(tǒng)通過對吸附在磁粉上的油泥進行預(yù)處理，降低油泥對磁粉的粘附，提高磁粉的回收率。高速管道剪切機通過轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的剪切力，磁粉在剪切力、離心擠壓、摩擦撞擊等的作用下，與粘附的油泥分離，進入后續(xù)的磁分選機中。磁分選機的分選區(qū)選用高磁場強度的磁系，從而提高低濃度的磁粉回收率，本發(fā)明磁粉回收率可達99%。
[0011]本發(fā)明所選用的重介質(zhì)工藝水力負荷高，節(jié)省占地面積。對重油的去除率達到85 %以上，同時對磷、重金屬、SS去除率達到90 %以上，色度、COD去除率達到60 %以上。是一種經(jīng)濟、可靠、高效的重油及污染物預(yù)處理方法和工藝。
[0012]【附圖說明】圖1本發(fā)明的工藝平面圖
[0013]圖1中(一)為重介質(zhì)加載區(qū)，(二)為絮凝區(qū)，(三)為高效分離區(qū)I一電磁流量計，2—進水管，3—加載攪拌器，4一絮凝劑投加系統(tǒng)，5—絮凝攪拌器，6—三角溢流堰，7-出水槽，8—塔形磁系，9—磁導(dǎo)板，10—支架，11—澄楽栗，12—閥門，13—汽水混合器，14—管道混合器，15—高速管道剪切機，16—永磁型稀土磁分選機，17—閥門，18—放空管
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明作進一步說明:
[0015]本發(fā)明涉及了一種污水中重油的預(yù)處理方法，通過表面改性重介質(zhì)作為載體去除重油的方法。圖1中原水通過上部進水管2流入重介質(zhì)加載區(qū)(一)，該區(qū)中投加表面改性的磁粉作為吸附載體，投加量通過進水管上的電磁流量計I進行控制，保證其投加濃度在10g/l左右，磁粉第一次投加通過噸袋投加裝置或人工進行投加。加載攪拌器3的攪拌速度通過電磁流量計I控制頻率，污水在重介質(zhì)加載區(qū)(一)的停留時間為30s?lmin。污水在重介質(zhì)加載區(qū)(一)中經(jīng)過磁粉成核，重油吸附等過程進入絮凝區(qū)(二)，絮凝區(qū)(二)中通過絮凝劑投加系統(tǒng)4投加絮凝劑，絮凝劑的投加濃度為0.5?lmg/1，采用速度梯度約為400S—的變頻絮凝攪拌器5，吸附有重油的磁粉形成大的絮體，進入后續(xù)高效分離區(qū)(三)，高效分離區(qū)(三)為方形池體，池體頂部設(shè)三角溢流堰6，用于收集處理后的清水。底部帶有錐斗，錐斗與水平面夾角30°?60°之間，高效分離區(qū)底部設(shè)有塔形磁系8，磁系放置在磁導(dǎo)板9上，磁導(dǎo)板通過支架10支撐。吸附重油的磁粉在磁系的作用下，快速沉降在底部錐斗中，吸附有重油的磁粉通過渣漿泵11打入重介質(zhì)回收系統(tǒng)中。
[0016]重介質(zhì)回收系統(tǒng)包括加熱加藥系統(tǒng)、高速管道剪切機和永磁型稀土磁分選機。加熱加藥系統(tǒng)由汽水混合器13及管道混合器14組成，汽水混合器13通過蒸汽噴淋方式給磁粉預(yù)熱，汽水混合器13也可使用水水混合器代替。管道混合器14通過投加強堿將重油進行水解，使油從磁粉表面剝離。
[0017]高速管道剪切機15通過轉(zhuǎn)子的高速旋轉(zhuǎn)，磁粉在剪切力、離心力、擠壓碰撞等作用下實現(xiàn)油泥和磁粉的分離，高速管道剪切機15采用轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速不低于1500rpm的剪切機。
[0018]經(jīng)分離后的磁粉進入永磁型稀土磁分選機16，通過轉(zhuǎn)動的磁鼓，在分選區(qū)中分選后產(chǎn)生的純凈磁粉通過卸料口重新進入重介質(zhì)加載區(qū)(一)。
[0019]特別說明，磁粉回收系統(tǒng)的管路及相關(guān)設(shè)備均采用耐磨損材質(zhì)。
[0020]加熱加藥系統(tǒng)為非必需工藝，可根據(jù)水質(zhì)情況選擇性使用，當(dāng)來水溫度滿足工藝要求，且油泥粘性小時，可以通過關(guān)閉閥門12，開啟閥門17直接通過高速管道剪切機15和永磁型稀土磁分選機16進行磁粉分離回收。
[0021]以上相關(guān)介質(zhì)和藥劑的投加濃度均是在大量的相關(guān)實驗及工程經(jīng)驗基礎(chǔ)上確定的。
[0022] 本發(fā)明所述的改性重介質(zhì)的方法和工藝，不僅適用于重油的去除，同時也是對其他污染物的預(yù)處理工藝一種優(yōu)化，具有普遍適用性。
【主權(quán)項】
1.采用一種使用表面改性重介質(zhì)工藝去除重油的方法，本工藝分為重介質(zhì)加載區(qū)、絮凝區(qū)、高效分離區(qū)及重介質(zhì)回收系統(tǒng)。
2.權(quán)利要求1中的重介質(zhì)加載區(qū)中投加粒徑為200目表面經(jīng)過改性的磁粉，表面具有活性點位與表面羥基電荷，比表面積大，通過吸附架橋、表面絡(luò)合作用，實現(xiàn)污染物從水相中分離。表面改性磁粉同時具有混凝、加重混凝的作用。
3.權(quán)利要求1和2中的重介質(zhì)加載區(qū)設(shè)有變頻加載攪拌器。
4.權(quán)利要求1中的絮凝區(qū)設(shè)置變頻絮凝攪拌器，攪拌器速度梯度為?400S1O
5.權(quán)利要求1高效分離區(qū)利用磁場加速載有重油的重介質(zhì)沉淀，水力負荷達到25-50m/ho
6.權(quán)利要求5中的磁場是指在池底設(shè)置塔形磁系，塔形磁系沿軸向的磁場強度分布是上部弱，下部強，呈塔狀。沿徑向分布是周圍弱，中間強；而且軸向的磁場梯度比徑向大。
7.權(quán)利要求6中的塔形磁系磁場強度不超過30mT，既能加速磁粉沉降，又避免磁粉吸附在磁系表面，難以分離。
8.權(quán)利要求1和5中的高效分離區(qū)，底部為錐斗形式，附有油泥的重介質(zhì)在錐斗中沉降，并通過回流泵，進入重介質(zhì)回收系統(tǒng)。
9.權(quán)利要求1和8中的重介質(zhì)回收系統(tǒng)包括加熱加藥系統(tǒng)、高速管道剪切機和永磁型稀土磁分選機。
10.權(quán)利要求9中的永磁型稀土磁分選機分選區(qū)磁場強度不低于5000GS。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種適用于污水中重油去除的工藝方法，本工藝方法使用一種經(jīng)過表面改性的重介質(zhì)磁粉作為載體，磁粉表面通過復(fù)合吸附電荷，同時兼具混凝劑的作用。磁粉吸附污水中呈懸浮狀態(tài)的重油，高效分離區(qū)通過在池底加設(shè)塔形磁系，增大磁粉的沉降速度。分離區(qū)水力負荷可達25-50m/h，大大降低了占地面積。吸附油泥的磁粉通過磁粉回收系統(tǒng)進行磁粉重復(fù)利用，本發(fā)明中磁粉的回收率可達99％。重油的去除率為85％以上。
【IPC分類】C02F9-12
【公開號】CN104743731
【申請?zhí)枴緾N201510111617
【發(fā)明人】王曉陽, 崔慧慧, 閆清云, 姚紅坡, 白長君, 楊權(quán), 袁志丹, 曹寧
【申請人】北京翰祺環(huán)境技術(shù)有限公司
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2015年3月13日