[发明专利]一种利用泡沫富集去除水中表面活性剂的方法及设备

说明书

本发明提供一种利用泡沫富集去除水中表面活性剂的方法及设备，本发明通过两步法解决了废水中表面活性剂浓度低、无法起泡的问题，首先，在含有表面活性剂的废水中通入空气，废水中的表面活性剂吸附于气泡表面，随气泡上升达到水上层，在上层富集，再将下层水分离出来，留下来的上层水中表面活性剂浓度已经达到了起泡限度，然后，在留下来的水中再次通入空气，产生大量气泡,废水中的表面活性剂吸附于气泡表面而形成泡沫,泡沫上浮升至水面富集形成泡沫层,除去泡沫层即可使废水得到净化，泡沫层的水使用催化氧化法去除表面活性剂，减小了盾构渣土对环境的影响。

技术领域

本发明涉及盾构工程污水处理技术领域，尤其涉及一种利用泡沫富集去除水中表面活性剂的方法及设备。

技术背景

目前，在浅埋软土地层修建地铁、水利、道路等隧道工程中广泛采用了盾构法施工，由于在盾构施工过程中，使用了发泡剂、稳定剂等试剂(现在盾构施工中使用的发泡剂多为表面活性材料，也有在发泡剂中加入高分子类水溶性聚合物的发泡添加剂)，在土压平衡盾构施工中，使用盾构用泡沫剂可减少盾构机机械磨损、调整土仓内土体塑性流动性、降低渣土的透水性、降低切削渣土的内摩擦力等，有利于盾构机安全高效地掘进，是目前土压平衡盾构施工中不可或缺的材料之一，但这也导致泥浆中会存在表面活性剂等污染物，泥浆干化处理环节中压滤与浓缩过程中分离出来的水中也存在表面活性剂等污染物，无法实现水资源的直接循环利用，直接排出又会对环境产生污染。专利文献CN106623368A公开了一种盾构渣土无害化处理方法，其在水处理区采用药剂布水方式进行强化处理，采用破乳消泡法、絮凝沉淀法对压滤出水水质进行处理，达到降低泥水中悬浮物的浓度和破除乳化状态的目的，但是这种方法需要额外使用絮凝剂、破乳剂等药剂，增加了处理成本，且药剂的添加又会引入新的污染。

发明内容

为解决现有技术的上述不足，本发明提供一种利用泡沫富集去除水中表面活性剂的方法及设备，本发明通过两步法解决了废水中表面活性剂浓度低、无法起泡的问题，首先，在含有表面活性剂的废水中通入空气，废水中的表面活性剂吸附于气泡表面，随气泡上升达到水上层，在上层富集，再将下层水分离出来，留下来的上层水中表面活性剂浓度已经达到了起泡限度，然后，在留下来的水中再次通入空气，产生大量气泡,废水中的表面活性剂吸附于气泡表面而形成泡沫,泡沫上浮升至水面富集形成泡沫层,除去泡沫层即可使废水得到净化，泡沫层的水使用催化氧化法去除表面活性剂，减小了盾构渣土对环境的影响。本发明创造性的通过两步法，先实现表面活性剂的富集分离，将表面活性剂富集到部分的水中，再利用泡沫富集法去除浓缩水中的表面活性剂，实现了低浓度表面活性剂废水的有效净化。本发明方法操作简单、无污染，而且无需复杂的设备，经济实惠，可以大范围推广。

本发明的具体技术方案如下：

一种利用泡沫富集去除水中表面活性剂的方法，所述方法包括以下步骤，

(1)、在废水中通入空气；

(2)、排出下层水；

(3)、在留下的水中再次通入空气，并除去产生的泡沫层；

(4)、处理后的水进入蓄水池中。

盾构土废水中的表面活性剂浓度一般在2mg/L左右，但是泡沫富集法中一般表面活性剂浓度要达到70mg/L才能起泡。因此，我们在含有表面活性剂的废水中通入空气，废水中的表面活性剂吸附于气泡表面，随气泡上升达到水上层，在上层富集，将下层水分离出来，留下来表面活性剂浓度高的上层水，这样处理之后的上层水中表面活性剂浓度已经达到了起泡限度。在留下来的水中再次通入空气，产生大量气泡，废水中的表面活性剂吸附于气泡表面而形成泡沫，泡沫上浮升至水面富集形成泡沫层，除去泡沫层即可使废水得到净化。

进一步地，所述在废水中通入空气的步骤(1)中，进气速度为250～350mL/min。

进一步地，所述在留下的水中再次通入空气的步骤(3)中，进气速度为150～300mL/min。