一種廢水除油處理方法與流程

本發明涉及一種餐飲廢水除油處理方法，屬于環境保護中的廢水處理領域。

背景技術：

生活污水中，餐飲含油污水是其中的一類主要水體。眾多的餐廳、食堂、食品加工企業以及居民日常生活會排放大量的含有污水，其中含有大量的動植物油脂，如果不經處理直接方法，會造成管道的堵塞、水體的渾濁腐敗、并滋生治病源。

目前，現有的餐飲污水除油方法包括以下四種。

（1）物理法主要包括過濾分離法、氣浮分離法，但是均僅適用于分離廢水中顆粒較大的油品，處理效率為60～80%，出水中含油量約為100～200毫克/升。廢水中的細小油珠和乳化油則很難去除。

（2）化學法處理的優點是設備費用低、處理效果好、操作簡單；缺點是需要不斷向廢水中投放化學藥劑，其運行費用高，并會引入二次污染。

（3）物理化學法主要包括氣浮法、吸附法、電化學法、超聲波分離法等，這些方法一般都具有適應性較強、選擇性廣的優點。

（4）生物化學（生化）處理法是利用微生物的生化作用，將復雜的有機物分解為簡單物質，從而將有毒物質轉化為無毒物質，使含油污水得到凈化。微生物可將有機物作為營養物質，使其中一部分被吸收轉化成為微生物體內的有機成分或增殖成新的微生物，其余部分可被微生物氧化分解成簡單的有機或無機物質。

由于上述傳統治理方法均存在一定的缺點，因此，有必要擺脫現有的治理技術路線，開辟出處理生活污水除油的新途徑，進而開發一種全新形式的生活污水除油處理技術。

技術實現要素：

為解決現有技術中存在的不足，本發明提供了一種餐飲廢水除油處理方法，餐飲廢水通過廢水管線進入緩存池，在此進行集中收集和穩定，緩存池的出口通過廢水管線連接粗格柵，在此去除餐飲廢水中的大直徑固體物質，粗格柵的出口通過廢水管線連接微氣泡油吸附裝置，微氣泡油吸附裝置底部裝有9支超微細氣泡發生器，裝置的液面之上可容納一張橫向放置的π-烯丙基鎳化合物改性硅藻土吸附膜，其左側上部裝有進水閥門，右側底部裝有出水閥門，經過粗格柵初步去除大粒徑物質的含有油的餐飲廢水通過微氣泡油吸附裝置左側上部的進水閥門進入裝置內部，9支超微細氣泡發生器開始工作，產生直徑小于50μm的超微細氣泡，超微細氣泡會夾帶廢水中的油分子一同上浮，并使其被液面之上的含π-烯丙基鎳化合物改性硅藻土吸附膜吸附，該裝置右側壁因與高溫的油催化重化解吸反應器相連，因此貼覆有氣凝膠氈隔熱層，氣凝膠氈隔熱層頂端裝有不銹鋼機械臂及轉珠軸承；油催化重化解吸反應器采用高強度不銹鋼材質，其底部裝有5部電熱鼓風風機，裝置內部安裝有一套不銹鋼膜架，膜架上可豎直放置5張待高溫處理的π-烯丙基鎳化合物改性硅藻土吸附膜，其底部右側設有重油排出口；完全吸附油的含π-烯丙基鎳化合物改性硅藻土吸附膜被不銹鋼機械臂抓取，并被豎直放置在油催化重化解吸反應器中的不銹鋼膜架上，反應器底部的5部電熱鼓風風機開始工作，產生200~250℃的高溫空氣，在π-烯丙基鎳化合物的催化下，油分子中的c-h鍵會發生斷裂并快速結合為c-c鍵，c-c鍵則不會再發生斷裂，因此可使碳鏈較短的油分子逐漸合成為碳鏈較長的重油分子，同時，重油分子會在高溫下從含π-烯丙基鎳化合物改性硅藻土吸附膜中解吸，匯聚后從反應器底部右側的重油排出口排出，可被集中收集和再利用；微泡氣浮油吸附裝置的出口通過廢水管線連接ph值調節池，在此將廢水的ph值調節至近中性，ph值調節池的出口通過廢水管線連接一次沉淀池6，在此對廢水進行沉淀澄清處理，一次沉淀池的出口通過廢水管線連接有機銠催化反應槽，有機銠催化聚合反應槽的外層包裹有槽體絕緣保護層，反應槽的右上部設有進水閥門，左下部設有出水閥門，槽體中央部分安裝有二氯四羰基二銠多孔填料，作為聚合反應催化劑，填料層下部連接有顆粒物排放口，左、右兩側壁板正中各安裝有一支高壓放電電極，在反應槽底部左、右兩側各裝有一支攪拌槳葉，廢水通過有機銠催化聚合反應槽的進水閥門進入反應槽內部，高壓放電電極每間隔0.2s進行一次高壓放電，產生一道高壓電弧，高壓電弧所產生的高能量被廢水中殘存的油脂吸收，油脂分子中的c-h鍵受到能量激發處于不穩定狀態，并在二氯四羰基二銠的催化作用下發生c-h鍵斷裂并重組，最終生成大分子聚合顆粒物，以懸浮物的形式分散于水中，并通過反應槽右側的出水閥門排出反應槽，進入二次沉淀池，在此將廢水中的剩余不溶物質全部除去，二次沉淀池的出口通過廢水管線連接凈水池，凈水池的出口通過廢水管線將處理后的凈化出水外排。

其微泡氣浮油吸附裝置的有效容積為155m³，超微細氣泡發生器能夠產生直徑小于50μm的超微細氣泡，正常工作電壓為20v，工作壽命一般為5000h。

其油催化重化解吸反應器的容積為330m³，其電熱鼓風風機可產生200~250℃的熱空氣，正常工作電壓為380v。

π-烯丙基鎳化合物改性硅藻土吸附膜的面積為10.2m²，π-烯丙基鎳化合物的含量為16.6g/m²，π-烯丙基鎳化合物的純度為95.2%。

本發明的優點在于：

（1）本發明擺脫了現有的餐飲廢水油凈化處理模式，創造性的采用了物理手段與化學方法相結合的技術路線，充分利用改性硅藻土的吸附作用和π-烯丙基鎳化合物的催化合成作用，使餐飲廢水中的油被吸附富集，并發生合成反應，生成可利用的重油，其油的去除效率達到99.8%。

（2）本發明利用熱空氣作為加熱源，并采取了將π-烯丙基鎳化合物分散于改性硅藻土中的方式，使合成反應進行的更加完全，提高了反應效率，提升了整個系統的處理能力。

（3）本發明中所使用的改性硅藻土吸附膜經熱解吸過程后得以再生，可被重新用于吸附廢水中的油，實現了物料的重復利用，大大降低了運行成本。

（4）本發明原理簡單易行，設計施工成本較低，并且處理效果較好，運行維護成本很低，有利于大范圍推廣應用。

附圖說明

圖1是本發明的設備示意圖。

圖中：1-緩存池、2-粗格柵、3-微泡氣浮油吸附裝置、4-油催化重化解吸反應器、5-ph值調節池、6-一次沉淀池、7-有機銠催化反應槽、8-二次沉淀池、9-凈水池；

圖2是微泡氣浮油吸附裝置和油催化重化解吸反應器的示意圖。

32-超微細氣泡發生器、33-超微細氣泡、34-不銹鋼機械臂、35-轉珠軸承、36-進水閥門、37-出水閥門；41-氣凝膠氈隔熱層、42-π-烯丙基鎳化合物改性硅藻土吸附膜、43-不銹鋼膜架、44-電熱鼓風風機、45-重油排出口。

圖3是高壓放電有機銠催化聚合反應槽的示意圖。

71-高壓放電電極、72-二氯四羰基二銠多孔填料、73-槽體絕緣保護層、74-進水閥門、75-出水閥門、76-攪拌槳葉、77-顆粒物排放口。

具體實施方式

如圖1所示的餐飲廢水除油處理方法，含油的餐飲廢水通過廢水管線進入緩存池1，在此進行集中收集和初步穩定調節，緩存池1的出口通過廢水管線連接粗格柵2，在此去除餐飲廢水中的大直徑固體物質，粗格柵2的出口通過廢水管線連接微泡氣浮油吸附裝置3，微泡氣浮油吸附裝置3中的含π-烯丙基鎳化合物改性硅藻土吸附膜42在完全吸附油后會被不銹鋼機械臂34抓取，并被送入油催化重化解吸反應器4，油催化重化解吸反應器4中生成的重油從重油排出口45排出并被回收再利用，同時，微泡氣浮油吸附裝置3的出口通過廢水管線連接ph值調節池5，在此將廢水的ph值調節至近中性，ph值調節池6的出口通過廢水管線連接一次沉淀池6，在此對廢水進行沉淀澄清處理，一次沉淀池6的出口通過廢水管線連接有機銠催化反應槽7，在此通過高壓放電催化作用將污水中的剩余油脂聚合成不溶于水的顆粒物通過廢水管線連接二次沉淀池8，在此將廢水中的剩余不溶物質全部除去，二次沉淀池8的出口通過廢水管線連接凈水池9，凈水池9的出口通過廢水管線將處理后的凈化出水外排；其中，微泡氣浮油吸附裝置3采用高強度玻璃鋼材質，有效容積為155m³，其底部裝有9支超微細氣泡發生器32，能夠產生直徑小于50μm的超微細氣泡33，裝置的液面之上可容納一張橫向放置的π-烯丙基鎳化合物改性硅藻土吸附膜42，該吸附膜面積為10.2m²，π-烯丙基鎳化合物的含量為16.6g/m²，π-烯丙基鎳化合物的純度為95.2%，其左側上部裝有進水閥門36，右側底部裝有出水閥門37，該裝置右側壁因與高溫的油催化重化解吸反應器4相連，故貼覆有氣凝膠氈隔熱層41，氣凝膠氈隔熱層41頂端裝有不銹鋼機械臂34及轉珠軸承35；其中，油催化重化解吸反應器4采用高強度不銹鋼材質，容積為330m³，其底部裝有5部電熱鼓風風機44，能夠產生200~250℃的熱空氣，裝置內部安裝有一套不銹鋼膜架43，膜架上可豎直放置5張待高溫處理的π-烯丙基鎳化合物改性硅藻土吸附膜42，其底部右側設有重油排出口45；經過粗格柵2初步去除大粒徑物質的含有油的餐飲廢水通過微泡氣浮油吸附裝置3左側上部的進水閥門36進入裝置內部，9支超微細氣泡發生器32開始工作，產生直徑小于50μm的超微細氣泡33，超微細氣泡33會夾帶廢水中的油分子一同上浮，并使其被液面之上的含π-烯丙基鎳化合物改性硅藻土吸附膜42吸附，完全吸附油的含π-烯丙基鎳化合物改性硅藻土吸附膜42被不銹鋼機械臂34抓取，并被豎直放置在油催化重化解吸反應器4中的不銹鋼膜架43上，反應器底部的5部電熱鼓風風機44開始工作，產生200~250℃的高溫空氣，在π-烯丙基鎳化合物的催化下，油分子中的c-h鍵會發生短暫的斷裂，并快速再結合為c-c鍵或c-h鍵，而c-h鍵會再次發生斷裂，c-c鍵則因π-烯丙基鎳化合物的催化作用有限而不會再發生斷裂，因此可使碳鏈較短的油分子逐漸合成為碳鏈較長的重油分子。同時，重油分子會在高溫下從含π-烯丙基鎳化合物改性硅藻土吸附膜42中解吸，匯聚后從反應器底部右側的重油排出口45排出，可被集中收集和再利用。高壓放電有機銠催化聚合反應槽7的外層包裹有槽體絕緣保護層73，內部為碳化硅陶瓷結構，反應槽的有效容積為133m³，反應槽的右上部設有進水閥門74，左下部設有出水閥門75，槽體中央部分安裝有二氯四羰基二銠多孔填料72，作為聚合反應催化劑，填料的孔徑為5.2mm，比表面積為6.5cm²/g，填料層下部連接有顆粒物排放口77，左、右兩側壁板正中各安裝有一支高壓放電電極71，在反應槽底部左、右兩側各裝有一支攪拌槳葉76，污水通過高壓放電有機銠催化聚合反應槽7的進水閥門74進入反應槽內部，高壓放電電極71每間隔0.1s進行一次高壓放電，放電電壓范圍為8500~15000v，會在反應槽中產生一道橫貫槽體左右的高壓電弧，高壓電弧所產生的高能量被廢水中的油脂物質吸收，油脂分子中的c-h鍵受到能量激發處于不穩定狀態，并在二氯四羰基二銠的表面催化作用下發生c-h鍵斷裂并重組，最終生成大分子聚合顆粒物，以懸浮物的形式分散于水中，并通過反應槽右側的出水閥門排出反應槽，進入三次沉淀池8。

微泡氣浮油吸附裝置3，其有效容積為275m³，超微細氣泡發生器32能夠產生直徑小于50μm的超微細氣泡33，正常工作電壓為20v，工作壽命一般為5000h。油催化重化解吸反應器4的容積為330m³，其中可容納5張豎直放置的待高溫處理的π-烯丙基鎳化合物改性硅藻土吸附膜42，其電熱鼓風風機44可產生200~250℃的熱空氣，工作電壓為380v。π-烯丙基鎳化合物改性硅藻土吸附膜42的面積為10.2m²，π-烯丙基鎳化合物的含量為16.6g/m²，π-烯丙基鎳化合物的純度為95.2%。

通過本系統處理后的餐飲廢水，其油去除效率可達99.8%。