[发明专利]一种基于管式膜的高浓度含油废水破乳系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于管式膜的高浓度含油废水破乳系统及方法。针对高浓度含油废水来源广泛且体系中乳化油含量高处理难度大的问题，本发明利用静电喷雾机将高浓度含油废水分散为小粒径油包水带电雾滴，并在气液混合器中与含臭氧的氧化性气体充分混合均匀，油包水液滴表面带电能够增加臭氧的传质效率，提高臭氧对液体表面油膜的氧化分解率，达到预乳化的效果。同时，选用膜截留分子量≦30万的PVDF基膜材料，具有使用周期长、易清洗以及破乳效果好等优点。此外，在每个滤膜管的前端口还设有磁化共振机构，利用永磁场和超声波协同作用对油水分子进行有序整合，进一步提高油水分离效率。总之，本发明具有高效和普适性好等优点，具有潜在应用前景。

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种基于管式膜的高浓度含油废水破乳系统及方法。

背景技术

近年来，油脂工业的迅速发展给人们生活带来了巨大的便利。然而，随之产生的各类含油废水不断增加，特别是高浓度含油废水，正逐渐成为我国城市生活废水重要的组成之一。若将此类废水直接排入市政污水处理厂，废水中含油类物质易包裹在填料外层，阻碍氧的传质，易造成好氧微生物代谢絮乱，从而影响污水厂正常运行。若将此类废水直接排入自然水体中，含油物质则漂浮在水体表面，会影响水体复氧和自然净化作用，打破原有的生态平衡，危害水体生态环境。因此，开展高浓度含油废水治理工作对减轻市政污水处理厂运行压力以及保护水体生态环境具有深远意义。

在高浓度含油废水复杂体系中，由细小油珠构成的乳化油因其表面形成的界膜带有电荷使得油珠外层易形成双电层，导致油珠相互排斥极难接进，大大增加了油水分离难度。这也使得乳化油的去除成为含油废水治理过程的难点和重点。若要实现乳化油与水分离，首先需要进行破乳，即破坏油珠的界面，使油珠相互接近并聚集成大滴油珠，从而浮于水面。传统的破乳方法如化学破乳法是利用乳剂分子渗入并粘附在乳化液滴的界面上，破坏表面膜，使分散相释放出来从而达到破乳的目的。然而化学破乳法通用性较差，不同的体系需采用不同的破乳剂，同时应用此方法处理高浓度含油废水时，破乳剂的添加量也会随之增加，从而增加了处理成本。此外，该方法还需向水体中引入破乳剂存在二次污染的风险。这些缺点在一定的程度上限制了化学破乳法的应用范围。膜分离法是利用膜材料亲合性能来实现破乳的新型方法。在众多膜材料中，管式膜因其组件压力损失小、破乳效率高、抗污性能强以及易清洗等优点，在含油废水处理过程颇具优势，正逐渐受到关注。中国专利CN205387508U公开了一种含油废水管式膜处理设备，具有油水混合物分离方便、所过滤的油易收集以及所用过滤介质使用寿命长无需频繁更换等优点。然而采用该设备处理高浓度含油废水时，易造成膜负荷量过大，导致处理效率降低以及膜破损等问题，这无疑会增加运行成本。因此，针对高浓度含有废水的特点并结合管式膜结构特性，提供一种新型的基于管式膜的破乳系统及方法对提高高浓度含油废水治理水平具有重要的意义。

发明内容

本发明针对高浓度含油废水来源广泛且体系中乳化油含量高处理难度大的问题，利用管式膜结构特性并结合臭氧氧化分解、永磁场和超声波协同技术，提供了一种新型、普适性、高效的高浓度含油废水破乳系统及方法。本发明的技术方案为：一种基于管式膜的高浓度含油废水破乳系统，包括：容纳高浓度含油废水的原水箱，

连接至原水箱的过滤器，用于去除高浓度含油废水中的固体颗粒杂质，

连接至过滤器的静电喷雾机，用于将过滤后高浓度含油废水分散成小粒径带电雾滴，

连接至静电喷雾机的预破乳装置，用于将带电雾滴与氧化气体充分混合进行破乳预处理，

连接至预破乳装置的管式超滤膜组件包括多个内含有超滤膜芯的滤膜管，连接在相连两个滤膜管首尾两端的弯头接管，以及设置在每个滤膜管进水口的磁化共振机构，用于对油水分子进行有序整合实现油水分离，

连接至每个滤膜管产水口的用于收集清水的产水箱，或用于冲洗滤膜管的清洗水箱，以及