本發(fā)明涉及廢水處理，具體為一種多級模塊化含油廢水凈化設(shè)備及凈化方法。

背景技術(shù)：

1、含油廢水主要來自于石油、石油化工、鋼鐵、焦化、煤氣發(fā)生站、機械加工、船舶等行業(yè)。含油污水對環(huán)境和水體的污染是多方面的，油類污染物中多含芳香烴類物質(zhì)，而這類有機污染物具有致癌性。油類污染物對海洋或河流造成的危害包括破壞生態(tài)平衡、生活及生產(chǎn)用水水源地污染和破壞沿岸景觀；對土壤的污染體現(xiàn)在造成土壤板結(jié)，破壞土壤中微生物的生長環(huán)境等。每滴石油可形成0.25平方米的油膜，使大氣與水隔絕，破壞正常的復(fù)氧條件，影響水體的自凈能力，破壞水體中動植物的生態(tài)環(huán)境，嚴(yán)重時造成死亡。

2、現(xiàn)有技術(shù)對于含油廢水的凈化處理還存在油相去除不徹底的問題，其凈化設(shè)備有待進一步改進優(yōu)化。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種多級模塊化含油廢水凈化設(shè)備及凈化方法，能夠更加徹底有效的去除含油廢水中的油相。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、一種多級模塊化含油廢水凈化設(shè)備，包括依次相連通的初始沉淀池、隔油池、旋流溶氣氣浮機構(gòu)、雙膜分離機構(gòu)、生物處理機構(gòu)以及末端過濾器；

4、旋流溶氣氣浮機構(gòu)包括氣浮處理罐，氣浮處理罐內(nèi)底部固定有中空的空氣輸送環(huán)殼，空氣輸送環(huán)殼頂部固定有多個與其內(nèi)部相連通的空氣輸送噴嘴；

5、氣浮處理罐頂部設(shè)有氣浮油沫外排管，氣浮油沫外排管上具有油沫外排控制閥；

6、雙膜分離機構(gòu)包括成對且豎直延伸布置的雙膜分離暫存筒，雙膜分離暫存筒之間靠近下端的位置固定有水平延伸的雙膜分離容納筒，雙膜分離容納筒內(nèi)固定有油相分離隔板和水相分離隔板；

7、油相分離隔板上固定有多片油相分離疏水膜，水相分離隔板上固定有多片水相分離親水膜；

8、雙膜分離容納筒內(nèi)處于油相分離隔板和水相分離隔板之間的部分形成混合輸入空間，油相分離隔板遠離水相分離隔板的一側(cè)形成油相分離空間，水相分離隔板遠離油相分離隔板的一側(cè)形成水相分離空間；

9、混合輸入空間通過混合輸入管與雙膜分離暫存筒內(nèi)部相連通；

10、生物處理機構(gòu)包括豎直放置的生物處理外筒殼，生物處理外筒殼內(nèi)固定有與其同軸布置的生物處理內(nèi)筒殼，生物處理外筒殼內(nèi)側(cè)壁與生物處理內(nèi)筒殼外側(cè)壁之間形成好氧處理空間，生物處理內(nèi)筒殼內(nèi)部形成厭氧處理空間；

11、好氧處理空間內(nèi)底部固定有曝氣輸送環(huán)殼，曝氣輸送環(huán)殼頂部固定有多個與其內(nèi)部相連通的曝氣輸送噴嘴。

12、優(yōu)選地，與氣浮處理罐相連設(shè)有減壓控制機構(gòu)，減壓控制機構(gòu)包括通過減壓控制連通管與氣浮處理罐相連通的減壓控制真空罐，減壓控制連通管上具有減壓控制閥，減壓控制真空罐通過真空抽氣管相連通設(shè)有減壓控制真空泵，真空抽氣管上具有真空抽氣控制閥。

13、說明：通過減壓方式產(chǎn)生的微氣泡能夠更加均勻分散充斥在含油廢水中，有助于提高油相的去除率。

14、優(yōu)選地，減壓控制真空罐設(shè)有多個，且每個減壓控制真空罐均通過一根獨立的減壓控制連通管與氣浮處理罐內(nèi)部相連通，每個減壓控制真空罐均通過一根單獨的真空抽氣管相連通設(shè)有一個減壓控制真空泵。

15、說明：設(shè)置多個減壓控制真空罐能夠進行階梯式旋流溶氣處理，使含油廢水中分批次析出大量微氣泡，這些微氣泡均勻分散充斥在含油廢水中，含油廢水中的懸浮油滴能夠附著在微氣泡上，且在浮力作用下，微氣泡將攜帶著油滴一起上浮聚集在含油廢水表面，能夠更加徹底的分離出含油廢水中的油滴。

16、優(yōu)選地，氣浮處理罐底部設(shè)有低速攪拌機構(gòu)，低速攪拌機構(gòu)包括轉(zhuǎn)動連接在氣浮處理罐內(nèi)底部且豎直延伸的低速攪拌驅(qū)動軸，低速攪拌驅(qū)動軸通過多根攪拌驅(qū)動連桿固定相連有低速攪拌驅(qū)動環(huán)，低速攪拌驅(qū)動環(huán)上端固定有多個豎直延伸的低速攪拌驅(qū)動板；

17、氣浮處理罐下端固定有攪拌驅(qū)動容納殼，低速攪拌驅(qū)動軸下端延伸至攪拌驅(qū)動容納殼內(nèi)部，攪拌驅(qū)動容納殼內(nèi)固定有用于驅(qū)動低速攪拌驅(qū)動軸轉(zhuǎn)動的低速攪拌驅(qū)動電機。

18、說明：利用低速攪拌機構(gòu)對氣浮處理罐內(nèi)的含油廢水進行驅(qū)動攪拌，使含油廢水整體繞氣浮處理罐的豎直軸線旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生旋流，由于水比油密度大，在離心作用下，含油廢水中的懸浮油滴將集中在氣浮處理罐的豎直軸線處，便于將匯集的油滴進行分離。

19、優(yōu)選地，氣浮油沫外排管通過外排升降機構(gòu)與氣浮處理罐頂部相連，氣浮處理罐頂部具有豎直貫通的密閉配合滑動孔，氣浮油沫外排管滑動連接在密閉配合滑動孔中，外排升降機構(gòu)包括固定在氣浮處理罐頂部且開口朝上的外排升降固定筒，外排升降固定筒外側(cè)滑動連接有開口朝下的外排升降滑動筒，外排升降滑動筒與氣浮油沫外排管固定相連；

20、外排升降固定筒內(nèi)設(shè)有用于驅(qū)動外排升降滑動筒升降移動的外排升降驅(qū)動桿。

21、說明：通過外排升降機構(gòu)驅(qū)使氣浮油沫外排管下端始終剛好與液面接觸，以便能夠有效將含油廢水表面聚集的油滴排出。

22、優(yōu)選地，氣浮處理罐頂部固定有與其內(nèi)部相連通的氣浮泄壓管，氣浮泄壓管上具有氣浮泄壓控制閥。

23、說明：在階段性工作完畢后，能夠通過氣浮泄壓管使氣浮處理罐內(nèi)與外界大氣壓平衡，避免壓差不平衡產(chǎn)生爆震。

24、優(yōu)選地，雙膜分離暫存筒上設(shè)有輔助增壓分離機構(gòu)，輔助增壓分離機構(gòu)包括滑動連接在雙膜分離暫存筒內(nèi)的輔助增壓活塞，輔助增壓活塞頂部固定有豎直延伸的增壓活塞驅(qū)動桿，增壓活塞驅(qū)動桿上端向上延伸至雙膜分離暫存筒外部；

25、雙膜分離暫存筒外側(cè)固定有開口朝上的增壓驅(qū)動固定筒，增壓驅(qū)動固定筒內(nèi)滑動連接有增壓驅(qū)動滑動筒，增壓驅(qū)動滑動筒頂部與增壓活塞驅(qū)動桿上端固定相連；

26、增壓驅(qū)動固定筒內(nèi)設(shè)有用于驅(qū)動增壓驅(qū)動滑動筒升降移動的輔助增壓驅(qū)動桿。

27、說明：輔助增壓分離機構(gòu)有助于迫使雙膜分離暫存筒內(nèi)的含油廢水更加順暢的流向混合輸入空間。

28、優(yōu)選地，輔助增壓活塞上具有多個沿平行于其軸線貫通的迫使流通孔，輔助增壓活塞下端具有開口朝下的轉(zhuǎn)軸連接孔，轉(zhuǎn)軸連接孔中轉(zhuǎn)動連接有啟閉盤轉(zhuǎn)軸，啟閉盤轉(zhuǎn)軸下端固定有啟閉控制盤，啟閉控制盤頂部與所輔助增壓活塞下端頂壓接觸配合，啟閉控制盤上具有多個沿平行于輔助增壓活塞軸線貫通的迫使流通配合孔；

29、轉(zhuǎn)軸連接孔中固定有用于驅(qū)動啟閉盤轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的啟閉盤驅(qū)動電機。

30、說明：輔助迫使雙膜分離暫存筒內(nèi)含油廢水中的懸浮油滴相融在一起形成更大的油滴并匯集在一起上浮至含油廢水表面，預(yù)先輔助分離出部分油相，以減輕油相分離疏水膜的工作負荷。

31、優(yōu)選地，雙膜分離容納筒外側(cè)設(shè)有雙膜分離背壓機構(gòu)，雙膜分離背壓機構(gòu)包括固定在雙膜分離容納筒外側(cè)的背壓流通環(huán)殼，混合輸入空間通過多個背壓流通孔與背壓流通環(huán)殼內(nèi)部相連通；

32、背壓流通環(huán)殼外側(cè)固定有與其內(nèi)部相連通的背壓外排管，背壓外排管上具有分離背壓控制閥；

33、背壓外排管另一端相連通設(shè)有回流暫存池，回流暫存池內(nèi)設(shè)有現(xiàn)有技術(shù)的輸送泵，利用輸送泵將暫存在回流暫存池中的含有廢水重新輸送至雙膜分離暫存筒中進行回流處理。

34、說明：雙膜分離背壓機構(gòu)有助于使含油廢水在混合輸入空間中流通更加順暢，避免因工作負荷過高導(dǎo)致混合輸入空間內(nèi)形成死水，影響整體工作效率。

35、優(yōu)選地，一種多級模塊化含油廢水凈化方法，基于上述一種多級模塊化含油廢水凈化設(shè)備，包括以下步驟：

36、s1、沉淀處理：

37、將待處理的含油廢水輸送到初始沉淀池內(nèi)，靜置沉淀2～6小時；

38、s2、隔油處理：

39、將沉淀處理后的含油廢水輸送到隔油池中，以2～5mm/s的流速進行隔油處理；

40、s3、氣浮處理：

41、將隔油處理后的含油廢水輸送到氣浮處理罐內(nèi)部，輸入至容積的70％后停止；

42、向氣浮處理罐中的含油廢水進行曝氣，利用空氣輸送泵向空氣輸送環(huán)殼內(nèi)部輸送高壓空氣，空氣壓力設(shè)定為1mpa，高壓空氣通過各個空氣輸送噴嘴排出形成微氣泡，微氣泡在含油廢水中自下而上流通，油滴能夠附著在微氣泡上隨微氣泡一起上浮聚集在含油廢水表面；

43、同時部分空氣將溶解在含油廢水中，當(dāng)氣浮處理罐中的空氣壓達到1mpa后，停止曝氣；

44、此時氣浮處理罐中的含油廢水處于溶氣飽和狀態(tài)；

45、開啟油沫外排控制閥并控制其開度，在氣浮處理罐高壓驅(qū)使下，使含油廢水表面聚集的油滴通過氣浮油沫外排管排出；

46、當(dāng)氣浮油沫外排管下端具有液面?zhèn)鞲衅?，控制氣浮油沫外排管下端始終剛好與液面接觸，高壓空氣通過氣浮油沫外排管外排過程中，在氣流的帶動下，含油廢水表面聚集的油滴能夠隨氣流一起通過氣浮油沫外排管排出，當(dāng)含油廢水表面聚集的油滴排出后關(guān)閉油沫外排控制閥；

47、s4、旋流溶氣處理：

48、在減壓控制機構(gòu)的減壓作用下，溶氣飽和狀態(tài)的含油廢水中將析出大量微氣泡，這些微氣泡均勻分散充斥在含油廢水中，含油廢水中的懸浮油滴能夠附著在微氣泡上，且在浮力作用下，微氣泡將攜帶著油滴一起上浮聚集在含油廢水表面；

49、同時，低速攪拌機構(gòu)對氣浮處理罐內(nèi)的含油廢水進行驅(qū)動攪拌，使含油廢水整體繞氣浮處理罐的豎直軸線旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生旋流；

50、由于水比油密度大，在離心作用下，含油廢水中的懸浮油滴將集中在氣浮處理罐的豎直軸線處，開啟油沫外排控制閥并控制其開度，使集中在氣浮處理罐的豎直軸線處的油滴通過氣浮油沫外排管排出；

51、開啟氣浮廢水輸出控制閥，經(jīng)旋流溶氣處理后的含油廢水通過氣浮廢水輸出管排出；

52、s5、膜分離處理；

53、將旋流溶氣處理后的含油廢水輸入到成對設(shè)置的雙膜分離暫存筒中，在自重壓強作用下，雙膜分離暫存筒中的含油廢水通過混合輸入管進入到混合輸入空間中；

54、油相分離隔板和水相分離隔板的間距為5mm；

55、當(dāng)含油廢水在混合輸入空間中的狹縫中流動時，水相分離親水膜會選擇性地移除含油廢水中的水相，使水相透過水相分離親水膜進入水相分離空間，導(dǎo)致混合輸入空間中含油廢水的油相相對濃度增加，這使得油滴之間的碰撞、聚并和破乳進一步加劇，從而提升了油相的滲透通量，含油廢水中的油相將透過油相分離疏水膜進入到油相分離空間；

56、進而使得含油廢水中的水相的油相能夠分離開；

57、s6、生物處理：

58、含油廢水接著輸入到好氧處理空間中，進行好氧發(fā)酵處理；

59、好氧處理空間中好氧發(fā)酵處理后的含油廢水再進入?yún)捬跆幚砜臻g，進行厭氧發(fā)酵處理；

60、s7、過濾處理：

61、末端過濾器為活性炭過濾器，利用末端過濾器對生物處理后的含油廢水最后進行過濾處理即可，徹底去除此時含油廢水中殘留的少量油滴。

62、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在以下幾個方面：

63、1、本發(fā)明結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，具備高效除油性能，設(shè)置有多重處理階段，經(jīng)多級處理能夠有效地去除含油廢水中各種規(guī)格粒徑的油滴，

64、2、本發(fā)明具備良好的適應(yīng)性，能夠適應(yīng)處理多種油類和水質(zhì)，無論是含有機械油、動植物油還是乳化油的廢水都可以有效處理，且對于酸堿度、鹽度各種水質(zhì)都有較好的適應(yīng)性，能夠進行有效處理；

65、3、本發(fā)明具備良好的深度凈化性能，多級處理可以對含油廢水進行深度凈化，不僅去除油類，還可以去除含油廢水中的懸浮物、部分溶解性有機物等污染物，有助于提高廢水的回用率；

66、4、本發(fā)明的旋流溶氣氣浮機構(gòu)能夠進行階梯式旋流溶氣處理，使含油廢水中分批次析出大量微氣泡，這些微氣泡均勻分散充斥在含油廢水中，含油廢水中的懸浮油滴能夠附著在微氣泡上，且在浮力作用下，微氣泡將攜帶著油滴一起上浮聚集在含油廢水表面，能夠更加徹底的分離出含油廢水中的油滴；

67、5、本發(fā)明的雙膜分離機構(gòu)，當(dāng)含油廢水在混合輸入空間中的狹縫中流動時，水相分離親水膜會選擇性地移除含油廢水中的水相，使水相透過水相分離親水膜進入水相分離空間，導(dǎo)致混合輸入空間中含油廢水的油相相對濃度增加，這使得油滴之間的碰撞、聚并和破乳進一步加劇，從而提升了油相的滲透通量；

68、6、本發(fā)明的利用輔助增壓分離機構(gòu)，既能迫使雙膜分離暫存筒內(nèi)的含油廢水更加順暢的流向混合輸入空間，也能輔助迫使雙膜分離暫存筒內(nèi)含油廢水中的懸浮油滴相融在一起形成更大的油滴并匯集在一起上浮至含油廢水表面，預(yù)先輔助分離出部分油相，以減輕油相分離疏水膜的工作負荷。