一种油页岩干馏污水治理方法技术

本发明专利技术涉及一种油页岩干馏污水治理方法，属于环境保护与石油化工领域，就是利用自制的旋流式光催化反应器，使用２５００ｍＬ的反应管，１５０ｗ汞灯即左紫外灯和右紫外灯管，反应温度２５℃～２８℃，装入制备的催化剂ＴｉＯ２，向反应管中加入干馏污水，从氧气进入口向反应器底部以５０ｍＬ／ｍｉｎ流量通入氧气，光线从两侧照射，距离可调整，每隔５分钟取样检测，最终达到污水治理目的，利用ＴｉＯ２催化剂的旋流式光催化反应器，对油页岩干馏污水治理十分有效，且本发明专利技术运行费用低、成本低、处理效率高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于环境保护与石油化工领域，特别涉及一种关于油页岩干馏污水治理方 法。
技术介绍
油页岩是剥离煤层的伴生物，是一种固体可燃性矿产，可通过低温干馏的方法产 生类似于天然石油的页岩油.但在页岩油生产的过程中会产生大量的干馏污水。这些污水 主要来自干馏装置排水、对干馏物加工冲洗排水、循环冷却排水以及罐区排水。该污水是一 种含污染物种类繁多、成分复杂、浓度较高的污水，其中含有一般天然石油厂常见的石油类 物质和挥发酚类化合物外，还含有较大量的有机硫、有机氮和环烷酸类化合物及稠环芳烃 等环境污染物。是目前世界公认的难处理有机污水，也是国家重点引进治理技术的行业污 水之一。油页岩干馏污水以有机污染物为主，而有机污染物中含氮、含氧的衍生物较多，这 些均属表面活性物质，大部分在水中呈溶解状态，采用一般的物理、化学方法如气浮法不能 有效地去除.对微生物有抑制能力的芳烃和含氧化合物的含量较高，造成干馏污水的生物 降解性差，所以生化处理效果不太理想.由于处理工艺对干馏污水处理效果不佳而且运行 费用高、成本高，所以有的厂家对干馏污水的处理方式是直接回用于生产装置。也有厂家采 用泥炭吸附处理收到一定效果。而有些小厂家在环保部门管理严格时就处理，管理不严格 时就不处理。这样造成周边环境严重污染。采用紫外光对Ti02等半导体进行光照，当入射光能超过禁带宽度时，Ti02价带上 的电子被激发，越过禁带进入导带，在价带上产生空穴电子对。电子和空穴与吸附的水和氧 反应生成各种强氧化性的物质，主要是活性氢氧基，这些物质与水中或气体中的有机物反 应生成co2，起到十分有效的降解作用。而影响光催化反应的因素很多反应的传质过程、光 照强度、催化剂性能、反应温度、停留时间等。悬浮式光反应器通常是将光催化剂粉末加到 所要处理的溶液中。它的优点是在反应中，污染物容易和光催化剂接触，不存在质量传输的 限制，但也存在不足，处理效率不高，当提高催化剂的浓度时会造成悬浮液浑浊，影响光的 穿透，降低光效率，而且催化剂与液体分离困难，处理成本昂贵。
技术实现思路
为了解决上述问题本专利技术用自制的旋流式光催化反应器，建立一种工艺过程简 单、运行费用低的油页岩干馏污水治理方法。1、催化剂的制备工业硫酸钛溶液(Ti02为 140g/L, Ti3+ 为 1. 17g/L，Fe2+ 为 43g/L，Cr3+ 为 0. 23g/L， Mn2+0. 45g/L，F 为 312g/L)，EDTA 为 A. R.级。配制 0. 05mol/L 的硫酸钛溶液，取 lOOOmL置于烧 杯中，在搅拌条件下，加入浓度为0. 01mol/L的EDTA溶液50mL，静置30分钟后，用0. lmol/L 氢氧化钠溶液调节溶液pH值，出现白色沉淀为止，用水浴加热到80°C保温2小时，洗涤沉淀3直到无S04_为止，干燥得到粉体，在580-600°C温度下焙烧得到的Ti02。用TSM-5900LV扫描 电镜观察产物的显微形貌及粒子尺寸，用Quantach-rome仪器公司的nova比表面及孔径分 布仪测定液氮-190°C下样品的N2吸附脱附等温线。用D/max- γ BX型X射线衍射仪(XRD) 对粉末样品的物相组成、晶体结构进行分析，(Cu靶Ka λ = 0. 154056nm,40kv,40mA).制得 的TiO2粒度为0. lum，含量92%,比表面积133m2/g，平均孔径4. 63nm，孔容0. 24cm3/g。2、催化降解 干馏污水使用自制光催化装置来降解油页岩干馏污水。该装置主要包括底部的固定支架1、 电机15、反应装置、机箱，其中反应装置主要包括左紫外灯管4、反应管8、连接反应管底部 的氧气进入管3和污水进入管5、传送带、轮11，所述紫外灯管4外部设置有旋转遮光罩6和 紫外灯罩7 ；其中机箱包括有污水流量计17、氧气流量计19、温度表18、污水调节阀20、氧 气调节阀21、污水进入口 22、氧气进入口 24、左灯管旋转遮光罩控制器23，右灯管旋转遮光 罩控制器25 ；机箱底部设置有旋转遮光罩停止供电开关27、旋转遮光罩供电开关28、紫外 灯管停止供电开关29、紫外灯管供电开关30 ；所述的紫外灯管4底部安装有灯管下固定管 2和灯距调节器32，顶部安装有灯管上固定管12 ；所述的反应管内部设置有锥型凸起31 ； 所述的紫外灯管4和反应管8安装有固定卡子10 ；反应管8用反应管固定卡子13固定。油页岩干馏污水治理方法具体如下使用2500mL的反应管8，150w汞灯即左紫外 灯管4和右紫外灯管9，反应温度在25°C 28°C，装入制备的TiO2催化剂，向反应管8中加 入干馏污水，用鼓泡方式从氧气进入口 24向反应器底部以50mL/min流量通入氧气，光线从 两侧照射，其距离可调整，每隔5分钟取样检测，具体步骤是1)按照催化剂与废水的比例1 15到1 17来称取催化剂TiO2，从反应管8上 端倒入其内，从污水进入口 22经污水流量计17向反应管8内通入干馏污水，由污水调节阀 20以1.2L/min的速率调节流量，当反应管内已充满干馏污水时，用鼓泡方式从氧气进入口 24经氧气流量计19、氧气进入管3向反应管8内通入氧气幷由氧气调节阀21调节流量至 50mL/min ；2)灯距调节器32调节左紫外灯管4和右紫外灯管9与反应管8之间的距离为 8-10cm ；3)按下紫外灯管供电开关30打开左紫外灯管4和右紫外灯管9，并记录时间，光 照间断性可通过电机15带动的传送带11控制旋转遮光罩6的转动速度，旋转遮光罩6每 转1周，给光与停光各2次，单位时间改变次数可以通过电机转速调节，每隔5分钟从废水 流出口取样分析；4)水温由温度表18指示，结束后先按下紫外灯管停止供电开关29关闭左紫外灯 管4和右紫外灯管9，再按下旋转遮光罩停止供电开关27，最后停止供气供水，出水流入下 水道。3.本专利技术的有益效果通过以下数据可以表明。油页岩干馏污水取样于吉林省延边 地区某企业。此废水经工厂加温、用砂石粗略隔油、过滤处理后污水原样数据见表1。在实 验室经过200目过滤网过滤得到水质分析数据(表1有实验室过滤后水质数据)。以此条 件处理的废水经分析得到表1中反应后水样分析数据。从得到的数据可以看到，利用TiO2 催化剂的旋流式光催化反应器，对油页岩干馏污水治理十分有效。且本专利技术运行费用低、成 本低、处理效率高，填补了此方面的空白。表1干馏污水水质反应处理前后数据对照表(mg/L) 附图说明下面结合附图说明及具体实施方式对本专利技术作进一步说明图1油页岩干馏污水光促催化净化装置结构示意中1-固定支架；2-灯管下固定管；3-氧气进入管；4-左紫外灯管；5-污水进 入管；6-旋转遮光罩；7-紫外灯罩；8-反应管；9-右紫外灯管；10-固定卡子；11-传送带； 12-灯管上固定管；13-反应管固定卡子；15-电机；17-污水流量计；18-温度表；19-氧气 流量计；20-污水调节阀；21-氧气调节阀；22-污水进入口 ；23-左灯管旋转遮光罩控制器； 24-氧气进入口 ；25-右灯管旋转遮光罩控制器；27-旋转遮光罩停止供电开关；28-旋转遮 光罩供电开关；29-紫外灯管停止供电开关；30-紫外灯管供电开关；31-锥型本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种油页岩干馏污水治理方法，其特征是，使用２５００ｍＬ的反应管（８），１５０ｗ汞灯即左紫外灯管（４）和右紫外灯管（９），反应温度２５℃～２８℃，装入制备的催化剂ＴｉＯ↓［２］，向反应管（８）中加入干馏污水，从氧气进入口（２４）向反应器底部以５０ｍＬ／ｍｉｎ流量通入氧气，光线从两侧照射，距离可调整，每隔５分钟取样检测，具体步骤如下：１）按照催化剂质量与废液质量比例１∶１５至１∶１７来称取催化剂ＴｉＯ↓［２］，从反应管（８）上端倒入其内，从污水进入口（２２）经污水流量计（１７）向反应管（８）内通入干馏污水，由污水调节阀（２０）以污水速率１．２Ｌ／ｍｉｎ的速率调节流量，当反应管内已充满干馏污水时，从氧气进入口（２４）经氧气流量计（１９）、氧气进入管（３）向反应管（８）内通入氧气幷由氧气调节阀（２１）调节流量至５０ｍＬ／ｍｉｎ；２）灯距调节器（３２）调节左紫外灯管（４）和右紫外灯管（９）与反应管（８）之间的距离为８－１０ｃｍ；３）按下紫外灯管供电开关（３０）打开左紫外灯管（４）和右紫外灯管（９），并记录时间，光照间断性可通过电机（１５）带动的传送带（１１）控制旋转遮光罩（６）的转动速度，旋转遮光罩（６）每转１周，给光与停光各２次，单位时间改变次数可以通过电机转速调节，每隔５分钟从废水流出口取样分析；４）水温由温度表（１８）指示，结束后先按下紫外灯管停止供电开关（２９）关闭左紫外灯管（４）和右紫外灯管（９），再按下旋转遮光罩停止供电开关（２７），最后停止供气供水，出水流入下水道，从而达到污水治理目的。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王树江，代迅，王立托，刘桂英，孙艳艳，
申请(专利权)人：长春工业大学，
类型：发明
国别省市：82[中国|长春]