本發(fā)明涉及水處理技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種含油石墨廢水的處理方法與系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

水污染是我國當(dāng)前面臨的主要環(huán)境問題之一，而含油廢水的治理問題一直是困擾企業(yè)的難題。由于技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的原因，含油廢水一直很難完全實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。油污首先是污染水體，惡化水質(zhì)，嚴(yán)重影響水資源的使用價(jià)值，使水體動(dòng)植物發(fā)生畸形甚至滅絕；其次是污染大氣，部分的油類和它的分解物在自然因素作用下進(jìn)入大氣，污染和毒化水體上空和周圍的大氣環(huán)境。這些污染通過食物鏈、生物圈最終危害人類自身的生存空間。因此，含油廢水的治理問題越來越得到重視。

在無縫廠熱軋無縫鋼管生產(chǎn)工藝中，需要加入高溫水基芯棒潤滑劑為無縫管穿管生產(chǎn)潤滑，其主要成分石墨乳在軋機(jī)冷卻中與噴淋水混在一起進(jìn)入循環(huán)水系統(tǒng)，造成循環(huán)水懸浮物含量超標(biāo)；在軋制冷卻過程中冷卻水還會(huì)帶下了一定量的潤滑油、液壓油，在高溫水基芯棒潤滑劑中三聚磷酸鈉、木質(zhì)素磺酸鈉、分散劑、防沉劑等作用下乳化，形成比較穩(wěn)定的含油石墨廢水，使用普通的平流沉淀池很難除去；同時(shí)，軋制過程中沖洗下來氧化鐵皮、灰塵等物質(zhì)，在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，會(huì)在水中形成油泥，如不對含石墨、油的循環(huán)水進(jìn)行有效處理，油泥等會(huì)堵塞冷卻噴淋頭，在水管壁形成泥垢，嚴(yán)重降低冷卻效果，影響冷卻系統(tǒng)的正常使用，從而影響正常生產(chǎn)。所以，對含油石墨軋鋼廢水處理，分離石墨、油脂及金屬氧化物是其處理工藝的關(guān)鍵。

由于含油廢水對環(huán)境危害大，多年來人們開發(fā)了許多治理方法，但由于油污的種類多，污染來源的性質(zhì)復(fù)雜，排放量大，處理要求高，給含油廢水的治理帶來巨大的困難和壓力。目前常用的處理方法分為物理法、化學(xué)法和生物法。物理法是利用物理作用處理油類，如沉淀法、氣浮法、過濾法、膜法等；化學(xué)法通過破乳的作用處理廢水中的乳化油，如混凝沉淀法、酸化法等；生物法是利用微生物的作用將廢水中的膠粒狀油滴和溶解油去除，如活性污泥法、生物膜法、厭氧生物處理等。在實(shí)際處理含油廢水時(shí)，應(yīng)根據(jù)所處理體系的特點(diǎn)以及處理方法的特點(diǎn)和適用條件選擇合適的方法。

1、專利CN 202164193 U公開了“一種油墨廢水處理系統(tǒng)”。該專利將油墨廢水依次 通過酸化反應(yīng)池、氣浮和凈化處理池。通過酸化反應(yīng)池與氣浮裝置的協(xié)同作用，有效地除去油墨廢水中的油墨，降低廢水中的COD。其中，酸化反應(yīng)池能有效地將廢水中的油墨從廢水中析出，氣浮向廢水中釋放大量微細(xì)氣泡，靠浮力除去雜質(zhì)。此專利對乳化油類處理效果有限，而且氣浮使用設(shè)備較多、易出故障。

2、專利CN 202576032 U公開了“含油廢水吸附處理及循環(huán)再生系統(tǒng)”。該專利發(fā)明了一種含油廢水吸附處理及循環(huán)再生系統(tǒng)。廢水經(jīng)過裝有吸附樹脂的吸附過濾塔進(jìn)行吸油處理，吸附樹脂飽和后，利用再生液進(jìn)行吸附樹脂的再生，利用堿性的再生液加熱至70攝氏度左右，使再生液與油脂反應(yīng)，之后冷卻至40攝氏度左右，經(jīng)過活性污泥的曝氣處理，有效除去再生液中的油脂成分。該方法中吸附填料再生困難且過程復(fù)雜，處理成本高，反應(yīng)過程中條件不易控制。

3、專利CN 102718285 A公開了“一種油田含油污水物理破乳方法”。該專利是一種油田含油污水物理破乳方法。具體為將含油污水先通過文丘里管，控制文丘里管喉部的含油污水壓力低于水的飽和蒸汽壓，再采用親油材料吸附游離狀態(tài)油分子，使油分子聚集形成油滴后去除。該方法能耗低、占地面積小，但也需要先曝氣預(yù)處理，破乳后需要吸附劑吸附，操作復(fù)雜，運(yùn)行成本高。

4、專利CN 103265093 A公開了“一種含油溶液的除油方法”。該專利發(fā)明了一種含油溶液的除油方法。將含油的除油前液通過填充有羽毛的除油柱，使除油前液中的油被羽毛吸附，以降低除油后得到的除油后液中的含油量，當(dāng)羽毛的吸附量達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)，停止進(jìn)料，對羽毛進(jìn)行報(bào)廢處理。該方法設(shè)備簡單，易于操作，但處理量有限，并需要在一定酸度條件下進(jìn)行，并且含油羽毛無法有效處置，造成二次污染。

5、專利CN 102060350 A公開了“一種含油廢水深度處理工藝方法”。該專利由吸附和再生兩個(gè)系統(tǒng)構(gòu)成：吸附系統(tǒng)由一系列實(shí)現(xiàn)并聯(lián)運(yùn)行的多柱串聯(lián)的吸附塔組構(gòu)成，交替對傳統(tǒng)工藝的低濃度30～50mg/L含油出水進(jìn)行深度處理，吸附劑為改性粉煤灰、活性炭、膨脹石墨等吸附材料；當(dāng)該組吸附塔吸附飽和后，將該組吸附塔切換至生物再生系統(tǒng)進(jìn)行原位再生。該方法吸附效果穩(wěn)定，處理效果好，但再生過程的微生物活性不穩(wěn)定，吸附時(shí)間較長。

6、專利CN 202729850 U公開了“一種用煤渣吸附含油廢水裝置”。該專利用發(fā)明了一種用煤渣吸附含油廢水的裝置。利用驅(qū)動(dòng)裝置把煤渣鋪成煤渣層，使含油廢水從煤渣吸附池中由下而上流入煤渣層，使含油廢水的油污染物被煤渣有效吸附，煤渣可通過出渣機(jī)構(gòu)自動(dòng)落到出渣車送入鍋爐燃燒；通過煤渣層吸附的含油廢水上清水流入溢水槽，再經(jīng)過 沉淀排放。該方法結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，運(yùn)行成本低，但吸附效果不理想，需要后續(xù)深度處理。

7、《工業(yè)用水與廢水》公開了“一種組合式除油設(shè)備的設(shè)計(jì)”，作者鄒芝芳,羅魁元,聶艷秋，2005,36(2):69-71。此文章采用集成方法設(shè)計(jì)了一種組合式除油設(shè)備，它綜合了豎向隔板分油法、蜂窩斜管分油法、磁性顆粒吸附過濾法的特點(diǎn)，結(jié)合了廢油循環(huán)處理。運(yùn)行結(jié)果表明，出水油的含量低于1mg/L，處理效果良好。但該設(shè)備占地面積大，操作復(fù)雜，運(yùn)行費(fèi)用高。

8、《水處理技術(shù)》公開了“吸附－過濾工藝處理熱軋濁循環(huán)水除油試驗(yàn)研究”，作者肖作義,閆繼寧,王振江,杜晶,2010,36(4):115-117。此篇文章針對包鋼薄板廠熱軋含油廢水的水質(zhì)特征，進(jìn)行了吸附過濾組合處理技術(shù)的適用性試驗(yàn)。采用鋼渣吸附、陶粒濾料處理時(shí)，出水含油量為1.8～3.5mg·L^-1(平均2.25mg·L^-1)，懸浮物(SS)質(zhì)量濃度1.8～5.5mg·L^-1(平均3.07mg·L^-1)。該方法僅能處理含油量較低的廢水，且出水pH值高，需要用酸對水進(jìn)行pH調(diào)節(jié)。

9、《化工環(huán)?！饭_了“含油廢水破乳除油的試驗(yàn)研究及工業(yè)應(yīng)用”，作者沈志剛,陳英瑞，2000,20(3):31-33。此篇文章對3種含油廢水進(jìn)行了處理試驗(yàn)，驗(yàn)證了破乳劑的破乳除油效果，篩選出效果最佳的破乳藥劑并進(jìn)行了工業(yè)應(yīng)用，除油率可達(dá)90％左右。該方法適用于原有“隔油-浮選-曝氣沉淀”工藝處理效果不達(dá)標(biāo)的情況，工藝復(fù)雜。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種含油石墨廢水的處理方法與系統(tǒng)。此種工藝可以有效的去除含油石墨廢水中的油類及懸浮物，同時(shí)作為焦化廠廢物的焦粉在吸附飽和后可不經(jīng)再生而直接用于燒結(jié)生產(chǎn)，使系統(tǒng)運(yùn)行成本顯著降低。處理后廢水中油類含量及懸浮物含量均低于1mg/L，符合《GB50050-2007工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計(jì)規(guī)范》及《GB13456-2012鋼鐵工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中對懸浮物和石油類的排放要求。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種含油石墨廢水的處理方法，采用混凝沉淀和吸附組合工藝處理含油石墨廢水中的油、懸浮物質(zhì)，具體包括以下幾個(gè)步驟：

A)首先向裝有廢水的反應(yīng)池中加入30～50mg/L混凝劑，所述的混凝劑為明礬、氯化鈣、活化硅酸，按質(zhì)量比為1～3:2～5:1～2(優(yōu)選2：3：1)，在120～200r/min的轉(zhuǎn)速下攪拌1～2min，使廢水與混凝劑快速、充分混合，再加入0.1～0.2mg/L的絮凝劑，所述的絮凝劑為陽離子型聚丙烯酰胺、聚二甲基二烯氯化胺，按質(zhì)量比為1～3:1(優(yōu)選2： 1)，在40～80r/min的轉(zhuǎn)速下慢速攪拌2～4min，靜置沉淀20～50分鐘，使廢水中的油類、懸浮物沉淀；

B)將反應(yīng)池中上清液用流量泵送入一級吸焦粉附塔底部，經(jīng)焦粉吸附處理后從頂部流出，直接經(jīng)管路送入二級焦粉吸附塔底部，經(jīng)焦粉處理后從頂部溢流排出，進(jìn)一步除去廢水中未沉降的乳化油、懸浮物，廢水與焦粉的吸附接觸時(shí)間為1～2小時(shí)，排出清水流入清水池。

一種含油石墨廢水的處理系統(tǒng)，包括反應(yīng)池，加藥泵，流量泵，一級焦粉吸附塔，二級焦粉吸附塔及清水池；加藥泵位于反應(yīng)池的頂部，反應(yīng)池內(nèi)設(shè)置電動(dòng)攪拌裝置，攪動(dòng)棒位于反應(yīng)池中央位置液位以下，流量泵的抽水管插入反應(yīng)池液面下，流量泵的出水管連接一級焦粉吸附塔底部進(jìn)水口，一級焦粉吸附塔頂部出水口連接二級焦粉吸附塔底部進(jìn)水口，二級焦粉吸附塔頂部出水口連接清水池。

所述加藥泵是混凝劑和絮凝劑的加入裝置。

所述的一級焦粉吸附塔和二級焦粉吸附塔內(nèi)部裝有粒徑為0.83～1.65mm的干熄焦焦粉。

與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明提供了一種混凝沉淀和吸附組合工藝處理含油石墨廢水的方法。無縫廠的含油石墨廢水經(jīng)過本發(fā)明處理后，廢水中油類含量及懸浮物含量均小于1mg/L，符合《GB50050-2007工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計(jì)規(guī)范》及《GB13456-2012鋼鐵工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中對懸浮物和石油類的排放要求。由于本發(fā)明工藝能夠處理水量和污染物含量波動(dòng)的含油石墨廢水，且投資和運(yùn)行費(fèi)用比較適合實(shí)際工程的應(yīng)用，吸附飽和后焦粉可可不經(jīng)再生而直接用于燒結(jié)生產(chǎn)，無二次污染，達(dá)到以廢治廢的目的。解決了鋼鐵行業(yè)生產(chǎn)中無縫廠含油石墨廢水處理的一大難題，對于企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

附圖說明

圖1為含油石墨廢水的處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1-加藥泵，2-電動(dòng)攪拌裝置，3-反應(yīng)池，4-流量泵，5-一級焦粉吸附塔，6-二級焦粉吸附塔，7-清水池

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)一步說明：

如圖1所示，一種含油石墨廢水的處理方法，包括加藥泵1，電動(dòng)攪拌裝置2，反應(yīng)池3，流量泵4，一級焦粉吸附塔5，二級焦粉吸附塔6，清水池7。其中加藥泵1位于反 應(yīng)池3的頂部，是混凝劑和絮凝劑的加入裝置；電動(dòng)攪拌裝置2帶動(dòng)攪拌棒進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，攪拌棒置于反應(yīng)池1中央位置液位以下，且轉(zhuǎn)速可以調(diào)節(jié)，能夠使得反應(yīng)池內(nèi)部液體充分混合；流量泵4是廢水的輸送裝置，流量泵的抽水管插入反應(yīng)池液面下，可以將設(shè)定流量的液體輸送到一級、二級焦粉吸附塔5、6；一級、二級焦粉吸附塔為內(nèi)部裝有粒徑為0.83～1.65mm的干熄焦焦粉的裝置，水流自下而上經(jīng)過吸附塔內(nèi)的焦粉，水中的污染物有效攔截，過濾后的清水由吸附塔頂部排出到清水池7。

實(shí)施例1

一種含油石墨廢水的處理方法如下：

A.將油類含量為149mg/L、總懸浮物為589mg/L的含油石墨廢水注入反應(yīng)池3中，通過加藥泵1加入50mg/L的混凝劑(明礬、氯化鈣、活化硅酸質(zhì)量比為3：4：2)，在電動(dòng)攪拌裝置2以200r/min的轉(zhuǎn)速下攪拌1min，使廢水與混凝劑快速、充分混合，再通過加藥泵1加入0.1mg/L的絮凝劑(陽離子型聚丙烯酰胺、聚二甲基二烯氯化胺質(zhì)量比3：1)，在80r/min的轉(zhuǎn)速下慢速攪拌2min，靜置沉淀20分鐘。

B.將沉淀后的上清液用流量泵4送入一級焦粉吸附塔5底部，經(jīng)焦粉吸附和交換處理后從頂部流出，直接經(jīng)管路送入二級焦粉吸附塔6底部，吸附塔直徑為80mm，高度500mm，廢水與吸附劑的吸附接觸時(shí)間為1.5個(gè)小時(shí)，處理后從頂部溢流排出到清水池7。

實(shí)施例2

將油類含量為149mg/L、總懸浮物為589mg/L的含油石墨廢水注入反應(yīng)池中，加入40mg/L的混凝劑(明礬、氯化鈣、活化硅酸質(zhì)量比為2：4：2)，在160r/min的轉(zhuǎn)速下攪拌1.5min，使廢水與混凝劑快速、充分混合，再加入0.2mg/L的絮凝劑(陽離子型聚丙烯酰胺、聚二甲基二烯氯化胺質(zhì)量比3：1)，在60r/min的轉(zhuǎn)速下慢速攪拌3min，靜置沉淀30分鐘。

將沉淀后的上清液用流量泵送入一級焦粉吸附塔底部，經(jīng)焦粉吸附和交換處理后從頂部流出，直接經(jīng)管路送入二級焦粉吸附塔底部，使廢水與吸附劑的吸附接觸時(shí)間為1.5個(gè)小時(shí)，處理后從頂部溢流排出到清水池。

實(shí)施例3

將油類含量為149mg/L、總懸浮物為589mg/L的含油石墨廢水注入反應(yīng)池中，加入50mg/L的混凝劑(明礬、氯化鈣、活化硅酸質(zhì)量比為3：5：1)，在140r/min的轉(zhuǎn)速下攪拌2min，使廢水與混凝劑快速、充分混合，再加入0.1mg/L的絮凝劑(陽離子型聚丙烯酰胺、聚二甲基二烯氯化胺質(zhì)量比3：1)，在40r/min的轉(zhuǎn)速下慢速攪拌4min，靜置 沉淀40分鐘。

將沉淀后的上清液用流量泵送入一級焦粉吸附塔底部，經(jīng)焦粉吸附和交換處理后從頂部流出，直接經(jīng)管路送入二級焦粉吸附塔底部，使廢水與吸附劑的吸附接觸時(shí)間為1個(gè)小時(shí)，處理后從頂部溢流排出到清水池。

實(shí)施例4

將油類含量為149mg/L、總懸浮物為589mg/L的含油石墨廢水注入反應(yīng)池中，加入30mg/L的混凝劑(明礬、氯化鈣、活化硅酸質(zhì)量比為2：3：1)，在120r/min的轉(zhuǎn)速下攪拌2min，使廢水與混凝劑快速、充分混合，再加入0.2mg/L的絮凝劑(陽離子型聚丙烯酰胺、聚二甲基二烯氯化胺質(zhì)量比2：1)，在60r/min的轉(zhuǎn)速下慢速攪拌3min，靜置沉淀50分鐘。

將沉淀后的上清液用流量泵送入一級焦粉吸附塔底部，經(jīng)焦粉吸附和交換處理后從頂部流出，直接經(jīng)管路送入二級焦粉吸附塔底部，使廢水與吸附劑的吸附接觸時(shí)間為2個(gè)小時(shí)，處理后從頂部溢流排出到清水池。

實(shí)施例5

將油類含量為149mg/L、總懸浮物為589mg/L的含油石墨廢水注入反應(yīng)池中，加入50mg/L的混凝劑(明礬、氯化鈣、活化硅酸質(zhì)量比為2：3：1)，在200r/min的轉(zhuǎn)速下攪拌1min，使廢水與混凝劑快速、充分混合，再加入0.2mg/L的絮凝劑(陽離子型聚丙烯酰胺、聚二甲基二烯氯化胺質(zhì)量比2：1)，在60r/min的轉(zhuǎn)速下慢速攪拌3min，靜置沉淀30分鐘。

將沉淀后的上清液用流量泵送入一級焦粉吸附塔底部，經(jīng)焦粉吸附和交換處理后從頂部流出，直接經(jīng)管路送入二級焦粉吸附塔底部，使廢水與吸附劑的吸附接觸時(shí)間為2個(gè)小時(shí)，處理后從頂部溢流排出到清水池。

上述測定結(jié)果如表1所示，結(jié)果表明該方法能夠有效的去除廢水中的油類及懸浮物，去除率均達(dá)到98％以上，達(dá)到《GB50050-2007工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計(jì)規(guī)范》及《GB13456-2012鋼鐵工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的排放要求。

表1各實(shí)施例對油類及懸浮物的去除效果

上面所述僅是本發(fā)明的基本原理，并非對本發(fā)明作任何限制，凡是依據(jù)本發(fā)明對其進(jìn)行等同變化和修飾，均在本專利技術(shù)保護(hù)方案的范疇之內(nèi)。