[发明专利]一种光催化氧化复合硅藻土基纳米陶瓷处理含油废水的装置和方法

说明书

本发明提供了一种基于光催化氧化复合硅藻土基纳米陶瓷的含油废水处理装置，该装置包含了油水分离、过滤、吸附以及光催化处理模块，在处理过程中，以上模块同时发生作用，将本需要多步骤长时间的处理步骤集成在一个装置内完成，对于含油废水有良好的处理效果。本发明进一步提供了一种基于光催化氧化复合硅藻土基纳米陶瓷的含油废水的处理方法。

技术领域

本发明涉及的是水处理领域，属于一种基于纳米光催化耦合硅藻土基超滤陶瓷处理含油废水的装置和方法。

背景技术

含油废水来源广泛，在日常生活以及工业生产中都会产生大量的工业废水。这些含油废水的来源有：在机械加工行业，用于冷却、润滑刀具的金属切割液是由润滑油及相关化学添加剂复配而成的浓缩液与水稀释之后的水包油(O/W)的乳化液；在石油化工行业，在石油开采、精炼、贮存以及运输过程中用于石油冷凝和相关石油生产加工设备的清洗用水等都是高浓度的含油废水；餐饮行业的食品加工过程中产生的食用油与水的混合物等。

上述含油废水含有大量的植物油、矿物油、表面活性剂、亚硝酸盐等化学添加剂。在生产过程中，在高温高压的作用下，这些物质会发生分解反应，这些分解产物大多数都具有致癌性，分解产物所具有的致癌性以及生理毒性对人体以及环境中的生物会造成不小的危害。常规的含油废水的处理路线首先是将含油废水进行破乳，使结合在一起的油水混合物分离，之后再利用相应的处理手段对废油和废水进行处理、净化。含油废水的传统破乳方法是利用物理法、化学法、生物法来进行处理，如气浮分离、膜分离、超声法、化学絮凝法、化学氧化法、电泳法等。但传统的破乳方法处理存在着效率低、处理效果差、耗时长、成本高等缺点，单一的破乳方法也不能将油水混合物完全分离开，不同方法的协同处理又会增加占地面积和维护成本。

经对现有技术的文献检索发现，公开号为CN105366836A的中国专利公开了一种环流多维催化高级氧化处理含油废水的工艺和装置，该方法不足在于：反应步骤长且重复次数多，需要投入药剂，会出现二次污染等现象。公开号为CN105399265A的中国专利公开了一种含油废水的处理回用方法，该方法采用“旋流萃取分离+内循环曝气生物滤池+多介质过滤率+臭氧氧化/缓冲池+二次生化+反渗透系统”工艺对炼油企业产生的含油废水进行处理，该方法的不足在于：污水处理的工程量庞大，需要结合复杂的物理、化学、生物方法对含油废水进行处理，管理维护不便且成本高，处理过程中所用的反渗透膜易堵塞且会造成二次污染。经文献检索还发现，周乃磊等在《环境科技》(2009年12月，第6期，第6-9页)发表了“采用Fenton/UV处理金属切削液废水的实验研究”，具体方法为：以在pH＝2.5，ρ(Fe²⁺)＝400mg/L的条件下，在5h内分6次投加4mg/L的H₂O₂(V_(H2O2)＝30％)，可将金属切削液废水中的CODcr由2100mg/L降至11mg/L，CODcr的去除率达到95％，且出水各项指标能达到GB 8978-1996《污水综合排放标准》中的二级排放标准。但该方法需要分批次地投入H₂O₂，该药剂虽然具有较强氧化性，但其化学稳定性不高，在常温常压下就可发生自分解反应，且对金属装置具有较强的腐蚀性，对实际的处理过程中的使用和管理会造成诸多不便。

通过检索现有专利和文献，未发现使用一种基于光催化氧化复合硅藻土基纳米陶瓷来进行含油废水的破乳、油水分离以及有机物降解的一步式处理方法。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种基于光催化氧化复合硅藻土基纳米陶瓷的含油废水的处理装置及方法，该装置集油水分离、过滤、吸附以及光催化处理等工艺，在短时间内达到油水分离以及废水处理的效果，该方法处理时间短、能耗小、无化学药剂添加、无二次污染、工艺简便，出水水质稳定达标。

发明提供了一种含油废水的光催化氧化复合硅藻土基纳米陶瓷处理装置，应用于上述方法，包括三个子系统，且所述子系统集成在同一个不锈钢密封腔内：