一种石油污水处理塔及处理方法与流程

本发明属于石油污水处理相关，具体为一种石油污水处理塔及处理方法。

背景技术：

1、随着工业化进程的加快，石油及其相关产品的使用量大幅增加，导致石油污水的排放量也随之增长。石油污水中含有大量的油脂、悬浮物和有机物，若直接排放到环境中，将对水体造成严重污染。因此，如何有效地处理石油污水，成为环保领域亟待解决的技术问题。

2、现有技术中，石油污水的处理方法多种多样，包括物理法、化学法和生物法等。物理法主要是通过沉降、过滤等方式去除污水中的悬浮物和部分油脂；化学法通过添加化学药剂，如絮凝剂，使污染物聚集成团，便于分离；生物法则利用微生物的代谢作用，将有机物降解为无害物质。然而，这些方法各有局限性，如物理法无法彻底去除污水中的溶解性污染物，化学法可能产生二次污染，生物法处理速度较慢等，生物法涉及到调整环境条件，温度、ph值、溶解氧水平和营养物质供应等都会影响污水处理速度和污水处理效果，现有技术中主要采用人工控制为主，从而造成污水处理效率低和处理不彻底的技术问题，因此需开发一种石油污水处理塔及处理方法解决以上技术问题。

技术实现思路

1、针对以上问题，本发明提供一种石油污水处理塔及处理方法，用于解决现有技术中石油污水处理塔处理污水效率低和处理不彻底的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种石油污水处理塔，包括：

3、预处理单元：接收含油污水，去除大颗粒杂质和部分油脂。处理后的污水流向分离单元。

4、分离单元：采用重力分离技术，将油和悬浮物分离，分离后的油流向化学处理单元，悬浮物流向生物处理单元。

5、化学处理单元：添加化学药剂，进一步去除油脂和悬浮物，处理后的污水流向生物处理单元。

6、生物处理单元：通过微生物降解有机物，将其转化为无害物质，处理后的污水流向深度处理单元。

7、深度处理单元：通过活性炭过滤或膜技术，确保出水达到排放标准，处理后的出水流向环境或其他用途。

8、控制系统：监控各个处理单元的运行状态，包括传感器实时收集的数据。控制器根据传感器数据自动调整操作条件，以优化处理效果。

9、检测装置：位于各个处理单元的关键位置，用于实时监测处理过程中的关键参数和出水质量，检测装置与控制系统相连，提供数据反馈。

10、与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明通过预处理、分离、化学处理、生物处理和深度处理等连续步骤，有效地去除了油脂、悬浮物和有机物，确保出水达到环保排放标准。控制系统和检测装置的实时监控和调节保证了处理效果的稳定性和可靠性。

11、一种石油污水处理塔的处理方法，包括以下连续步骤：

12、s1、预处理步骤：首先，含油污水被引入预处理单元，其中通过初级过滤器去除大颗粒杂质，然后通过油水分离器去除部分油脂，以准备污水进一步处理；

13、s2、分离步骤：预处理后的污水随后流入分离单元，利用重力分离技术将油和悬浮物分离，其中油因密度小于水而上浮，悬浮物则沉降；

14、s3、化学处理步骤：分离后的污水进入化学处理单元，在此添加絮凝剂等化学药剂，使剩余的油脂和悬浮物聚集成较大颗粒，从而便于后续的去除；

15、s4、生物处理步骤：经过化学处理的污水被引入生物处理单元，在该单元中，特定的微生物群体降解污水中的有机物，将其转化为无害物质；

16、s5、深度处理步骤：最后，经过生物处理的污水流入深度处理单元，通过活性炭过滤或膜技术进一步去除微小悬浮物和溶解性污染物，确保出水达到环保排放标准；

17、s6、监控和调节步骤：整个处理过程由控制系统监控，该系统包括传感器、控制器和人机界面，传感器实时监测关键参数，控制器根据传感器数据自动调整操作条件，以优化处理效；

18、s7、检测步骤：检测装置安装在各个处理单元的关键位置，用于实时监测处理过程中的关键参数和出水质量，检测装置与控制系统相连，提供数据反馈，以确保处理效果符合预期。

19、与现有技术相比，本发明的有益效果为：通过连续的处理步骤，有效地分离和去除了污水中的油脂和悬浮物，同时利用微生物降解有机物，最终通过深度处理单元确保出水达到排放标准，整个过程的监控和调节确保了处理效果的稳定性和可靠性。

20、作为上述方案的进一步改进，s3化学处理步骤的详细步骤为：

21、s31：在化学处理单元中，设置絮凝剂添加装置，该装置能够精确控制絮凝剂的加入量；絮凝剂包括铝盐、铁盐、有机聚合物；

22、s32：絮凝剂添加装置根据污水的流量和污染物浓度计算絮凝剂的加入量；计算絮凝剂的加入量，计算公式如下：

23、，

24、其中，为絮凝效率系数，为污水流量，为污染物浓度；

25、s33：絮凝剂添加装置通过控制器自动调节絮凝剂的加入量，以保证絮凝效果在预定范围内。

26、上述改进的技术效果为：通过精确控制絮凝剂的加入量，该步骤提高了化学处理的效率和效果，减少了化学药剂的消耗，并通过自动调节系统保证了处理过程的连续性和稳定性。

27、作为上述方案的进一步改进，所述步骤s4中的生物处理单元采用特定微生物群体降解污水中的有机物的过程，包括以下步骤：

28、s41微生物筛选：根据污水的具体成分和条件，选择能够有效降解石油污染物的微生物群体；微生物通常包括细菌、真菌和原生动物，它们将石油污染物转化为无害的物质；

29、s42培养与增殖：选定的微生物在实验室条件下进行培养，以增加其数量；实验室条件包括适宜的温度、ph值、氧气供应和营养物质条件，以促进微生物的生长和繁殖；

30、s43适应性训练：在实验室培养的同时，微生物需要经过适应性训练，以提高它们在实际污水环境中的生存能力和降解效率；通过逐步增加污水样本中的石油污染物浓度来实现；

31、s44生物反应器接种：将培养好并经过适应性训练的微生物接种到生物处理单元中的生物反应器里，微生物可以在其中生长并降解污水中的有机物质；

32、s45优化条件：在生物反应器中，持续监测并调整环境条件，温度、ph值、溶解氧水平和营养物质供应，以确保微生物能够以最高效率进行降解作用。

33、上述改进的技术效果为：选定的微生物群体不仅提高了有机物的降解效率，而且通过适应性训练增强了微生物在实际污水环境中的生存能力，从而提高了生物处理单元的处理效果和稳定性。

34、作为上述方案的进一步改进，所述步骤s43中的生微生物需要经过适应性训练，包括以下步骤：

35、s431选择适应性压力：根据微生物将要处理的污水中的具体污染物质，选择相应的环境压力，石油污染物的浓度、ph值、温度；

36、s432逐步增加压力：开始时，微生物被暴露在较低浓度的压力下，随后逐渐增加压力的强度，每次增加的浓度可以是初始浓度的5%至10%；

37、s433持续监测：在整个适应性训练过程中，需要持续监测微生物的生长和活性；这包括监测其对压力的耐受性、生长速率和代谢活性；微生物生长动态的数学公式为以下公式：微生物数量n关于时间t的函数：

38、，

39、n是微生物的数量，r是最大生长速率，k是环境承载能力；

40、s434评估适应性改变：通过比较训练前后的微生物，评估其适应性改变的程度；这可以通过测定其对环境压力的耐受性、生长速率优化和生理生化特性的变化来实现；微生物的生长速率可以用以下公式表示：

41、，

42、其中，是时间时的生长速率，是最大生长速率，是时间时的微生物种群大小，是环境承载量；

43、s435优化训练条件：根据监测结果，调整适应性训练的条件，压力的浓度、暴露时间和培养条件，以获得最佳的适应性改善效果；

44、s436筛选和保存：在适应性训练结束后，筛选出表现出最佳适应性的微生物群体，并将其保存下来，以备后续的生物处理步骤使用；筛选标准可以包括降解效率、耐受性和生长速率。

45、上述改进的技术效果为：不仅提升了微生物处理石油污染物的能力，还为污水处理提供了更高的可靠性和效率，符合环保要求，并有助于实现可持续的环境管理

46、作为上述方案的进一步改进，s436步骤中的降解效率为降解至少90%的石油污染物；耐受性为微生物应能够在高于预期处理浓度的条件下生存，当处理浓度为100mg/l，微生物可能需要在150mg/l的浓度下保持活性；生长速率微生物的倍增时间不应超过2小时。

47、上述改进的技术效果为：通过确保微生物群体具有至少90%的石油污染物降解效率、在高于处理浓度的条件下的强耐受性，以及不超过2小时的快速倍增时间，改进方案显著提高了污水处理系统的效率、稳定性和响应速度。这些特性使得微生物处理系统能够有效地满足工业规模污水处理的严格环保标准，同时保持高效的运转能力，对于实际应用具有重要价值。

48、作为上述方案的进一步改进，所述步骤s5进一步包括以下细化步骤：

49、s51：在深度处理单元中，设置活性炭过滤装置和膜技术装置，用于去除微小悬浮物和溶解性污染物；

50、s52：所述活性炭过滤装置能够根据污水的流量和有机物浓度调整过滤速率，计算公式如下：

51、，

52、其中，为过滤效率系数，为污水流量，为有机物浓度；

53、s53：所述自动调节系统根据污水的流量、有机物浓度和出水质量要求，调整膜孔径和膜操作压力，以保证膜分离效果在预定范围内。

54、上述改进的技术效果为：活性炭过滤和膜技术装置的设置，以及对操作参数的精确调节，确保了微小悬浮物和溶解性污染物的有效去除，提高了出水的纯净度和安全性

55、作为上述方案的进一步改进，所述步骤s6进一步包括以下子步骤：

56、s61、在预处理单元、分离单元、化学处理单元和生物处理单元的关键位置安装传感器，用于实时监测关键参数；

57、s62、将所述传感器实时监测到的关键参数传输至中央控制系统；

58、s63、所述中央控制系统根据接收到的关键参数和预设的参数阈值进行比较，若监测关键超出参数阈值的范围，则触发调节信号；

59、s64、根据所述调节信号，自动调整处理单元的操作条件，包括但不限于絮凝剂的投加量、生物处理单元的曝气量、活性炭过滤单元的过滤速率和化学需氧量。

60、上述改进的技术效果为：通过实时监测关键参数并自动调整操作条件，该步骤提高了整个处理过程的响应性和适应性，确保了处理效果的最优化。

61、作为上述方案的进一步改进，所述步骤s64中，监测化学需氧量的公式为：

62、，

63、其中，和是积分区间的上下限，是区间的分割数，是每个小区间的宽度，是被积函数；通过这个公式，可以根据实时监测数据计算出在特定时间段内所需的最优化化学需氧量。

64、上述改进的技术效果为：该公式为控制系统提供了一种基于实时数据计算化学需氧量的方法，从而优化了化学处理单元的操作条件，确保了处理效果的精确性和经济性。

65、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

66、1、本发明通过预处理、分离、化学处理、生物处理和深度处理等连续步骤，有效地去除了油脂、悬浮物和有机物，确保出水达到环保排放标准。控制系统和检测装置的实时监控和调节保证了处理效果的稳定性和可靠性。

67、2、本发明通过连续的处理步骤，有效地分离和去除了污水中的油脂和悬浮物，同时利用微生物降解有机物，这里的微生物是采用特定微生物群体，它是需要经过适应性训练，且训练过程中是通过控制系统监测，根据设置的阈值实时调整适应性训练的条件。通过适应性训练增强了微生物在实际污水环境中的生存能力，从而提高了生物处理单元的处理效果和稳定性，最终通过深度处理单元确保出水达到排放标准。