厕所污水处理成套设备

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　随着石油工业的快速发展，产生的油田污水越来越多，如何处理此类污水逐渐成为石油企业面临的严峻问题。这些含油污水如未经处理直接排放将严重污染环境，同时极大浪费水资源。为有效利用油田采出的污水，需要对污水进行有效处理。传统的污水处理技术在实际应用中仍存在一些不足，如成本高、效率低、程序复杂、污泥量大等，故必须采用新技术，以满足环境保护和工业发展的需求。

　　纳米Fe3O4是一种具有反尖晶石结构的铁氧体，电子可在Fe2+和Fe3+之间进行传递，具有超顺磁性、小尺寸效应、量子隧道效应等性能。目前，纳米Fe3O4已在催化剂、磁记录、造影成像、微波吸收、重金属吸附、生物传感器等领域表现出良好的应用前景。但由于纯的Fe3O4具有大的磁偶极相互作用，在制备过程中容易团聚，稳定性较差，降低了其催化活性。石墨烯是碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的一种碳质新材料，在微纳电子器件、光电子器件、新型复合材料以及传感材料等方面有着广泛的应用前景。独特的二维平面结构使石墨烯成为一个非常理想的载体材料。氧化石墨烯(GO)表面含有大量含氧基团，相比石墨烯具有较强的亲水能力，GO与Fe3O4的复合材料因具有磁性而引起人们的极大关注。将Fe3O4负载在GO上可以克服Fe3O4易团聚的不足，并通过磁性将该复合材料从溶液中快速分离出来，易于重复利用。

　　GO负载的纳米Fe3O4因粒径小、比表面积大且具有超顺磁性，极易与污水中的油滴发生吸附，产生破乳作用。聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)表面具有活性基团，可与油滴表面的极性物质发生化学吸附作用而形成桥联，聚结除油。笔者先通过共沉淀法合成Fe3O4/GO纳米复合材料，然后通过静电作用将PDDA修饰在Fe3O4/GO表面，制备出一种新型除油剂PDDA/Fe3O4/GO，以期发挥二者破乳、聚结除油的优势，为含油污水处理提供新的研究思路。

反渗透(RO)：反渗透膜是一种只能让水分子通过而不允许溶质通过的半透膜。反渗透单元是该工艺的设备，主要由机架、膜壳、仪表、反渗透膜、管道等组成。在其进水管路上先后投加盐酸、阻垢剂、还原剂，并定时投加非氧化性杀菌剂。盐酸和阻垢剂的投加是为了减缓反渗透膜的结垢趋势;加入还原剂是因为预处理中投加了次氯酸钠等氧化性物质，对反渗透膜有破坏性，要对这部分物质进行还原;反渗透单元进水处设热交换器，系统中水温比较均衡，微生物繁殖速度快，会在膜表面滋生大量细菌，定时投加非氧化性杀菌剂，对防止膜的微生物污染非常有效。活性炭过滤器出水经过保安过滤器后，由高压泵输送至反渗透主机内。高压泵采用变频控制，保证启动时进水压力缓慢升高。整个反渗透系统通过监测ORP、压力、流量pH值、电导率、气动阀门等仪电仪表反馈值，自动调节加药量、主机启闭、阀门状态、清洗周期等。反渗透系统两段组合，9∶5排列，回收率75%左右，运行3年中脱盐率不小于97%，进水pH=6～7，余氯<0.1mg/L，进水浊度<1.0NTU，出水电导率<25μS/cm，药洗周期>90d。

　钢铁企业循环冷却水系统包括敞开式净循环水系统、密闭式纯水或软化水循环水系统以及敞开式浊循环水系统。敞开式净循环水系统的排污水一般作为浊循环冷却水系统的补水。浊循环水系统常用于炼铁、炼钢、连铸、热轧等单元的煤气清洗、冲渣、火焰切割、喷雾冷却、淬火冷却、精炼除尘等。密闭式纯水或软化水循环水系统一般只有渗水和漏水，基本不用考虑平时运行的排污水。因此就循环冷却水系统排污水而言，主要就是指敞开式浊循环水系统的排污水。敞开式浊循环水系统循环冷却水可以逐级使用。例如，炼铁车间把冷却炉体的间接冷却净循环水系统的“排污”水作为高炉煤气洗涤系统的补充水;高炉煤气洗涤循环系统的“排污”水又作为高炉冲渣的补充水;冲渣水可循环利用，水质要求不高，可密闭循环而不排污。

　　在气候变化和能源紧缺背景下，以低能耗、低污染、低排放为基础的低碳经济发展模式正被重视。

　　而钢铁工业作为高能耗、多排放的行业在低碳经济所倡导的节能减排的工作中承担着重大的责任。徐匡迪院士指出，中国钢铁工业已经成为引领世界钢铁业的一支重要力量，中国钢铁业的规模和发展势头令世界瞩目。中国是一个缺水的国家，淡水人均资源拥有量只有世界平均的1/3，而钢铁厂又是耗水大户。2000年吨钢耗新水为25t，随着近年来水的循环利用率从87%提高到95%，吨钢耗新水也从25t降到了6.5t。2009年上半年，全国大中型钢铁企业吨钢耗新水量4.49t，外排废水中化学需氧量同比下降26.75%，这是我国钢铁企业取得的巨大进步。然而，同时期国外先进钢铁企业吨钢耗用新水量，日本鹿岛为2.1t、阿萨洛为2.4t、德国蒂森克虏伯为2.6t，可见，与国际先进水平相比，我国钢铁企业在废水治理方面还有很大的差距。徐匡迪院士在我国中长期科技发展的五项重点任务中提出要把发展能源、水资源和环境保护技术放在优先位置。

　　钢铁企业生产过程中产生脱盐水、软化水及纯水常用于钢铁企业炼铁、炼钢、连铸等单元关键设备的间接冷却密闭式循环水系统以及锅炉、蓄热器等的补充用水。随着全膜法水处理系统造价和运行成本的日益降低，超滤加二级反渗透工艺已广泛应用于钢铁企业脱盐水的制取。但在制成的同时，也将产生约占脱盐水、软化水及纯水水量40%～50%的浓盐水。目前，浓盐水一般不做处理，而是串级使用或直接排放。浓盐水也没有真正列入企业工业污水处理的范畴。

传统水处理工艺一般采用两级沉淀，过滤沉淀多为旋流井或平流沉淀池，二级沉淀多为平流沉淀池或斜板(管)沉淀池。过滤方式一般为普通沙滤，油上升到水面后，一般采用拖帕式除油机，或带式除油机去除，沉淀过滤后的排泥和过滤反洗水送板框压滤机脱水处理。　　

电絮凝法

　　电絮凝就是在外加电场的作用下，利用可溶性阳极产生的阳离子在溶液中水解、聚合形成的一系列多核羟基络合物，这些络合物可起到凝聚、吸附的作用。并且在电解过程中，阴极不断产生氢气的微小气泡，这些气泡具有良好的黏附性能，在上浮过程中可将悬浮物带出水面，从而去除污染物。张莹等针对油田采出水高盐、高油的特点，采用电絮凝法对油田废水进行处理，考察了电解时间、极板间距、初始pH值及电流密度等对油及浊度去除效果的影响。结果表明，电絮凝技术处理油田采出水效果好，除油率一般在90%以上，对浊度也有一定的去除效果，处理5min即可使浊度降到10NTU以下，出水含油量达到《碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法》(SY/T5329-1994)的A级注水标准。王蓉沙等应用电絮凝法对油田采出水进行处理研究证实：污水浊度去除率达96.1%，含油量去除率达100%，各项指标均远低于国家综合污水排放标准(GB8978-88)。电絮凝法不但处理油田污水效果显著，而且设备简单，耐冲击性、操作简单、不需投加化学药剂、增设投药设备和易实现管理现代化等优点，该方法技术上可行且有广泛的应用前景。

　　电化学氧化法

　　电化学氧化法是指利用具有催化活性的电极氧化去除水中污染物的方法。通常往废水中加入一定量的食盐，使溶液的导电性增加，Cl-在阳极放电，产生氯氧化剂，强化阳极的氧化作用，从而提高污染物的去除效果[10]。李海涛等采用电化学氧化法处理某海洋油田废水。用钛基钌铱锰锡钛多元氧化物涂层电极作阳极，钛作阴极，测定上述污水的电化学氧化指数(ElectrochemicalOxidationIndex)为0.228，电化学耗氧量(ElectrochemicalOxygenDemand)为1.794g/g(以有机物计)，其电化学氧化度为75.3%，在电化学副反应产生的NaClO的协同作用下，电化学降解后产生的部分有机物可以进一步的进行化学降解，从而达到几乎完全消除废水中COD值的目的。用电化学氧化法来处理该类有机废水，其降解的最终产物是CO2和H2O，对环境不造成二次污染，具有与环境的可兼容性。应用电化学氧化法可进行自动化操作，各项参数具有可检验性，对于废水的COD降解值是可以预期的，通过电解氧化和延时反应的过程，废水的COD值可以降低到国家规定的排放标准以下;用该方法处理废水的能耗较高，在能源有保障的条件下，电化学氧化法可以实际应用于处理海洋石油开采中产生的废水。

生化法是利用微生物对污水中的石油烃类进行降解，主要是以加氧酶为催化剂，加快分子氧进入到基质中，首先形成含氧中间体，然后再转化成其他物质。目前，针对生化法处理含盐含油污水的处理工艺也是多种多样，典型的生化法包括活性污泥法、生物接触氧化法及生物强化技术。