工藝流程

Process flow

含油消防廢水處理工藝流程圖

工藝概述

Process introduction

含油消防廢水處理工藝應用背景

由于火災發生后，變壓站內的變壓油以及滅火用的消防泡沫和消防水，一起進入應急池，大部分污油以及污染物被帶入應急池中，但還有少部分污染物隨著后續冷卻水進入事故池中，需要即時處理。含油消防廢水具有以下特點：

含油消防廢水的特性

1.水中油含量高對污水廠污泥活性影響大；

2.泡沫滅火劑中含有PFOA等有毒物質會危害污水處理廠污泥活性；

3.油污和滅火劑的有機成分使廢水中TOC、COD含量高，BOD含量低可生化性差；

4.廢水中活性劑改變污油物理性質氣浮效果差；

5.使用吸附法處理，吸附劑填料容易被油污堵塞；

6.由于是突發事件產生的污水瞬時量大，水質波動大，無法使用生物法連續處理。

現有含油消防廢水處理工藝介紹

現有含油消防廢水處理方式有三種：

1. 不經過處理排放進市政管網對污水廠生化工藝沖擊較大或者直接排放至附近水域，對周圍生態環境影響巨大；

2. 建造面積較大的緩沖池集中收集，全部打包委外處理；

3. 建造生物處理池，通過生化處理再排放，生化池需持續維護，運營成本高，由于沖擊負荷大，出水水質不穩定達標率低。

科力邇含油消防廢水處理工藝介紹

CDFU處理工藝

緊湊旋流氣浮分離器（CDFU）為公司專利產品，是我公司在吸收國際先進技術的基礎上，將旋流離心分離技術與氣浮分離技術有機結合，并通過CFD優化，開發出來的具有國際先進水平的高效氣浮油水分離器。通過旋流的作用，極大地提高了氣泡浮選的效果，縮短了氣浮停留時間，實現高效、快速除油，該裝置適用于各類含油（含懸浮物）污水處理。

污水進入旋流溶氣氣浮(CDFU)裝置，經混合器與溶氣水釋放出來的微氣泡（氣泡直徑5～30μm）混合后，沿著CDFU罐壁切向進入旋流溶氣氣浮裝置后形成旋流，通過旋流產生的離心力作用，微氣泡和乳化油滴向中間集聚形成浮渣和析出氮氣一起從分離油出口流入浮渣收集罐，在浮渣收集罐中，分離出來的氮氣從氣體出口排出；處理后污水逐漸向下從CDFU水出口流出。

① 雙切向入口設計

通過雙切向入口設計，產生更大的旋轉速度，離心加速度更大，旋流更為穩定，有利于氣泡和油滴相互作用，加速氣泡和油滴向旋流中間區域聚結，提高氣浮效果，縮短停留時間，結構可以設計的更為緊湊。抗波動行更強，可以適應turndown率較大的波動（50%變化）。

② 雙氣浮區域設計

在氣浮罐中心位置設計中心筒，將氣浮隔分成中心筒內浮選區和筒外浮選區。入口從內筒切向進入，能夠產生更大的離心力，離心加速度更大，更有利于氣泡和油滴向中間集聚，氣浮效果更好。內外筒設計細化了污水在氣浮罐體內的流動，形成不同的氣浮區域，避免出水夾帶油滴，降低氣浮效果，同時空間利用率更高，結構更為緊湊。

③ 旋流除沙設計

中心筒底部錐形設計，能夠起到一定的除沙效果。較大和較重的顆粒在離心力的作用下，逐步被甩到內筒壁，并沿著內筒壁向下流入錐形區域，始終保持旋流狀態，沙粒不易堆積，更容易去除。定期流態化排沙，不易堵塞。

溶氣微氣泡

CDFU工藝簡圖

MACT處理工藝

改性活性炭吸附-高效再生技術（MACT）為公司專利產品，是我公司對傳統活性炭吸附技術和再生技術的升級工藝，通過對傳統活性炭的改性處理，改變活性炭的表面理化性質，能有針對性的提高對PFCS污染物的吸附效果，大大提高了吸附效率和吸附速率，實現對PFCS類污染物的高效、快速去除，再結合公司專利活性炭微波高效再生技術，做到改性活性炭的循環使用，大大降低運行成本。通過改變改性方式，該技術可以適用于各類污水深度處理。

3.3.2.1活性炭改性

主要通過物理、化學處理，改變其孔隙結構，改變其表面酸堿性，或者在其表面引入或去除某些官能團使活性炭具有特殊的吸附性能和催化特性。此外，采用不同的活化方法或不同的活化劑也可以實現制備不同孔徑分布及不同表面化學特性的活性炭。
 （1）表面物理性質的改性：活性炭表面結構的改性主要是通過物理或化學方法改變活性炭的比表面積和孔徑分布，擴大或縮小孔徑，達到改變活性炭表面結構的目的，從而提到活性炭的吸附能力。
 （2）表面化學性質的改性：活性炭表面化學性質的改變主要是通過一定的方法改變活性炭表面的官能團以及表面負載的離子和化合物，從而改變其表面的化學性質達到活性炭的吸附能力的提高。以下為幾種表面化學性質的改性的方法：
    ①表面氧化改性：活性炭在適當條件下經過氧化劑對表面官能團進行氧化改性，提高含氧官能團的含量，增強對極性物質的吸附能力。氧化劑不同，改性后表面所含官能團的種類和數量也不同，一般氧化程度越高，含氧官能團越多。常用的氧化劑有：HNO3、HClO、H2SO4、Cl2、H2O2、(NH4)S2O8等。
    ②表面還原改性：活性炭表面在適當條件下經過還原劑對表面官能團進行還原改性，提高堿性基團的含量，增強表面的非極性，進而提高活性炭對非極性物質的吸附能力。常用的還原改性方法是通過H2和N2等惰性氣體對活性炭進行的高溫處理得到含量較多堿性基團和在氨水中的浸漬處理得到含量豐富的含氮官能團。
    ③負載原子改性：負載原子改性是根據活性炭的吸附性和還原性，把活性炭浸漬在一定的溶液中，通過液相沉積的方法在活性炭表面引入特定的原子和化合物，把金屬離子侵入到活性炭表面，主要是利用活性炭的還原性，將金屬離子還原成單質或低價態的離子。
    ④表面酸堿改性：酸堿改性法是利用酸、堿等物質處理活性炭，根據實際需要調整活性炭表面的官能團至所需要的數量。通常對活性炭進行酸堿改性是為了改善活性炭對金屬離子的吸附效果，常用的改性劑有HCl、NaOH、HNO3、HClO、H2SO4、H2O2、氨水、檸檬酸等。

3.3.2.2活性炭微波高效再生技術

我公司所研發的生物炭微波高效再生技術是利用活性炭吸附的極性物質分子（如水分子、有機物等）在微波場中會受到誘導而產生偶極轉向極化，將微波能轉化為熱能，活性炭中的水分子以及其他有機物等迅速被加熱，一部分有機物受熱分解成CO2氣體和水蒸氣，產生的蒸汽氣壓從原料內部向外部爆炸般的壓出，在這種劇烈作用下，活性炭的大部分孔隙得到恢復，形成顯著的多孔結構，一部分有機物被碳化，并和原有的殘留炭，在高溫下發生水煤氣反應，進一步恢復了活性炭的孔隙。

微波再生是在熱再生基礎上發展而來，兩種活性炭的再生方法都是采用加熱來改變活性炭的吸附性能從而實現吸附質解吸和活性炭的活化，同時實現活性炭的再生。相比于熱再生，微波再生與之最大的區別在于微波與介電材料之間的升溫方式。微波對于材料的基本性質呈現為反射、穿透和吸收三個特性，據此可將材料分為導體、絕緣體和介電材料三類（見圖1）?；钚蕴考磳儆诮殡姴牧?。在微觀層面，微波的加熱效應由離子傳導和偶極子轉動產生。離子傳導指可解離的離子在電磁場中定向轉移產生電流，遇到介質阻擋產生熱效應。偶極子轉動指材料中帶正、負電荷的分子在電磁場的作用下重新排列產生熱量。由于活性炭是高介電損耗材料，微波加熱可使其快速升溫，幾分鐘即可達到上千攝氏度的高溫，從而實現活性炭的快速再生。

工藝優勢

Process characteristics

科力邇含油消防廢水處理工藝優點優勢

CDFU技術優勢

（1）技術特點

l 污油去除效率不低于90%，遠高于常規IGF。

l 能耗低（10%的IGF能耗），氣體消耗量少（1%～3%處理量）

l 藥劑投加量小，產生的污泥量小，運行和維護費用少。

l 性能穩定，可以滿足10%～120%的流量變化范圍。

（2）傳統溶氣氣浮與CDFU性能參數對比

MACT技術優勢

（1）技術特點

l 對COD和PFOA去除效果更好，污水深度處理后能直接排放。

l 去除速率快單位處理量大，吸附量更大吸附劑用量少，更換周期長。

l 改性后強度更大，不易碎落。

l 活性炭經過高效再生，再生周期短，再生率高，循環使用成本更低。

l 物理方法再生不需要反沖洗沒有額外廢水產生。

l 性能穩定，可以滿足10%～120%的流量變化范圍。

（2）傳統活性炭與改性活性炭性能參數對比

（3）傳統活性炭再生技術與微波高效再生技術性能參數對比

3.5 傳統工藝與科力邇工藝對比