[其他]处理含石油污水的超滤方法和装置

说明书

本发明涉及污水处理技术。

石油在生产、储存、运输过程中，由于各种原因，污染水源是常有的事，为了消除环境污染，保护人类健康，处理含石油的污水是很有必要的。

含石油的污水中无论是原油，还是成品油，按其油粒径大小分，有大于100微米的浮油，有油粒径为25-100微米的分散油，有油粒径为1-10微米的乳化油，还有油粒径小于0.1微米的溶解油。一般被污染水中，上述四种油的状态往往同时存在，故处理起来相当困难。过去国外曾相继发展了斜板隔油、絮凝浮选、砂滤、生物氧化、活性炭吸附、粗粒化法、电渗析及反渗透等处理技术。这些方法组合起来使用，颇有相当效果。但是由于其工艺流程复杂，操作不易，占地、投资、耗能大等原因，特别是对污水中的乳化油，用重力、机械和粗粒化法等处理技术都比较困难，致使处理含石油污水设备相当复杂，如现在广泛采用的“老三套”+吸附工艺装置，是由斜板隔油、熔气浮选、过滤和吸附四种方法组合而成的，它需要九池、十二罐、一污水泵井、一泵房、一吸附塔、一回转式再生炉，共计二十五大件，其设备量、占地之大，耗能之多，投资之多，可想而知。近几年来又发展起来一种超滤法，它对处理污水中的乳化油很有效果，但要处理如上述的四种油状态同时存在的污水，则还未见先例。

本发明的目的是用一种简单、经济、有效的办法和装置来滤除水中的污染石油。

为了滤除油粒径从0.1～100微米的各种状态石油，本发明采用纯物理的方法，即超滤膜法附加简单的机械或重力予滤和回流或重力法浓缩液分离。如图1所示，先将含石油污水送入分离池，令其短期静止，使油粒径大于100微米的漂在水面上，形成浮油，这大约占污水中油分的60～80%，是相对好处理的部分。把池中料液送到予滤器，将水中浮油、分散油及悬浮性固体进行去除，再用超滤法对油粒径较小的原油进行循环滤除，这就在整体上将各种油分滤除了，结果完全可以达到国家规定的排放标准。对于超滤膜，为了消除油对膜的污染，还需定期冲洗膜。污水经过一个过滤过程后，不可能将油、水完全分离，还剩一部分浓缩液，为彻底分离，将此浓缩液进一步由回流法或重力法分离，原油送到回收油罐，浓缩液再入料液分离池，进行下一个过滤过程。如此不断循环，净水排放，石油抽出。

按上述思想设计的超滤装置的工艺流程是：料液入含油污水分离池，先泵入予滤器，经予滤后，按1-2米/秒的速度送到超滤器，超滤后的净水一部分排出，另一部分送入清洗罐，以备清洗超滤膜用。而浓缩液则送到浓缩分离器，如是回流分离器，则料液经喷嘴的作用，形成切线方向的旋转流动，使流路增长，且涡流运动增加油粒的碰撞机会，促进粗大油粒的上浮分离，如是重力浓缩液分离容器，料液入容器经过一定时间的静止，由于重力作用，油、水分离，分离后的油品回收入油罐，浓缩液则送入料液分离池，进行循环过滤。

当需要清洗膜时，暂停过滤流程，将清洗设备中清洗液送入超滤器，进行低压大流量清洗一定时间。清洗多次后，按一定的周期，一般每月1～2次，还需用洗涤剂清洗一次。

予滤器是整个工艺流程的一个重要组成部分，也是保证膜法分离技术正常运转的重要条件之一。它可将污水中的浮油、分散油和悬浮性固体进行去除。可采用调节沉降予分离器或粗径较小的双筒油予滤器。双筒油予滤器的结构是一端封死，另一端与超滤器相通的铸钢管上，打有许多小孔，管外包一层孔眼为80-120目的不锈金属网，一并套入一粗的与予滤器相通的钢管内。所谓不锈金属网可以是不锈钢的，可以是铝合金的，亦可是其他不生锈金属的。双筒油滤器是采用国家标准产品，调节沉降予分离器是设置有多个集流管的容器，污水以低速送入，集存时间不少于两小时。

超滤器是整个装置的关键部件，它由多个中空纤维组件串联、并联或并串联组成，如处理量大，可多并串，如：五并四串。膜构件为内压式，即料液从膜中间通过，而水则从膜渗出。当含石油的污水在一定压力下流经膜表面时，由于空间位阻效应及水-油-膜材料间的物化作用，理想的膜只允许水通过微孔透到膜的另一侧，不允许油份透过膜，达到油水分离的效果。适当地选择膜表层的微孔孔径，即可使绝大部分的油分被截留，同时保持较高的透水速度。