超聲波強化硅藻土處理污水的方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)的目的在于提供超聲波強化硅藻土處理污水的方法：污水儲存在污水裝置里，將經(jīng)過精細化處理后的硅藻土或改性后的硅藻土倒入污水裝置中，通過移動式超聲波處理器在污水裝置中移動，經(jīng)過沉淀，沉淀物通過排泥管路排出，處理后的上清液通過排出管排出，實現(xiàn)達標排放；所述的超聲波處理器的超聲波頻率為10～1000kHz、功率為20～1000w，超聲波間隔時間為0.5～10天，每次處理時間為0.5～30min。本發(fā)明專利技術(shù)在超聲波的強化作用下，硅藻土或改性后的硅藻土中的金屬氧化物會催化超聲空化過程形成的過氧化氫的分解，產(chǎn)生具有更高化學反應(yīng)活性的羥基自由基，對于船舶污水中的各種污染物都將具有明顯的去除效果。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及的是ー種污水處理方法。
技術(shù)介紹
隨著全球經(jīng)濟的發(fā)展，海上的運輸量也得到了突飛猛進的增長，全球絕大多數(shù)的貨物貿(mào)易是通過海上運輸完成的。這些船舶在海上航行過程中產(chǎn)生的污水，如果不經(jīng)過ー定的處理措施就直接排放，會對海洋環(huán)境和人類的身體健康產(chǎn)生巨大的威脅。面對日益嚴峻的船舶污水造成的污染狀況，國際海事組織(頂0)制定了國際防止船舶造成污染公約ー《MARP0L73/78》，公約的附則IV中對于防治船舶污水污染進行了諸多規(guī)定，于2003年9月27日生效。船舶產(chǎn)生的污水主要為包括船舶生活污水(黑水)、灰水、船舶油污水和船舶壓載水。按照公約附則VI的定義，船舶生活污水主要是指任何型式的廁所和小便池的排出物和其他廢棄物；醫(yī)務(wù)室(藥房，病房等)的洗手池、洗澡盆和這些處所排水孔的排出物；裝有 活著的動物處所的排出物；混有上述定義的排出物的其它廢水，船舶生活污水也常稱為“黑水”；而灰水是指除黑水以外的船上產(chǎn)生的其他污水，主要是來自廚房、洗衣房以及盥洗室等處的廢水和廢物；船舶油污水主要包括船舶正常操作過程中產(chǎn)生的含油壓載水、含油洗艙水和機艙水；壓載水是用來調(diào)節(jié)船舶的穩(wěn)性和浮性，壓載水中含有浮游植物、浮游動物、細菌和病原體等低等生物和一些魚類等等，壓載水處理的原則是防止、減少和最終消除有害水生物和病原體的傳播。公約要求處理的船舶生活污水主要是“黑水”。雖然對盥洗、廚房及洗衣所等排放的“灰水”沒有給出處理要求，但當和“黑水”混合排放時必須進行處理。另外，ー些國家和地區(qū)為保護當?shù)厮颦h(huán)境質(zhì)量，獨自制定了更加嚴格的船舶生活污水排放標準，比如MO要求的BOD5, SS和大腸桿菌的排放指標分別為50mg/L，50mg/L和250個/IOOmL,而美國阿拉斯加海域法規(guī)要求的排放指標分別為20mg/L，25mg/L和100個/lOOmL。并且有些地區(qū)要求黑水和灰水都要處理；甚至禁止排放任何形式的船舶生活污水在ー些特殊和敏感水體，比如自然保護區(qū)、水源地和珍稀魚類棲息地等。而對于船舶壓載水要求排放的壓載水中，最小尺寸大于或等于50微米的生物體，以及每毫升中最小尺寸大于或等于10微米但小于50微米的生物體，能存活的每立方少于10個。指標微生物的排放，不應(yīng)超過規(guī)定的濃度。根據(jù)人類的健康標準，指標微生物應(yīng)包括但不限干每IOOmL含小于Icfu (菌落形成単位)的有毒霍亂弧菌或姆克(濕重)含小于Icfu浮游動物樣品。姆IOOmL含少于250cfu的大腸桿菌。每IOOmL含少于IOOcfu的腸道球菌。目前對于船舶污水的處理主要采取兩種辦法，船上就地處理排放和通過在船舶上貯存，待運載到陸地上再集中處理。國內(nèi)在港口或碼頭岸上污水處理廠所采用的エ藝主要為生物接觸氧化法和氧化溝。相對于船上就地處理技術(shù)中對于船舶的空間和處理技術(shù)的要求程度，將船舶生活污水在船舶行駛的過程中收集并貯存，運輸?shù)礁劭诨虼a頭岸上的污水處理廠進行處理的方法，對于船舶設(shè)施上的要求要低ー些，只是使用ー些能夠貯存船舶生活污水的裝置，并且投資費用較低。但是這些貯存裝置卻會占用船舶中的有效倉容，而且由于船舶生活污水水量的不穩(wěn)定性，對于貯存裝置的容積確定也有很大難度。另外還需要在港口設(shè)置專門的污水接收設(shè)備，増加人力物力費用并消耗更多的時間。而船舶生活污水的就地處理排放，不僅節(jié)約了船舶的有效倉容空間，而且經(jīng)過處理的污水可在任何水域排放而不造成污染。目前國內(nèi)外研究較多的處理船舶中幾類污水的方法主要有機械法，物理法，化學方法和生物法。這些方法在研究過程中發(fā)現(xiàn)存在著能耗較大，效率較低和成本較高等缺點，在實際推廣中存在一定的問題。超聲波技術(shù)是近年來發(fā)展起來的ー種新型的環(huán)境技木。具有操作和控制容易，且反應(yīng)條件溫和，反應(yīng)速度快等優(yōu)點。可以單獨或與其他水處理技術(shù)聯(lián)合使用，是ー種很有發(fā)展?jié)摜蛻?yīng)用前景的水處理技木。在水溶液中，發(fā)生空化時產(chǎn)生的主要影響有熱分解，自由基反應(yīng)及化學轉(zhuǎn)化，超臨界水氧化。這就為在一般化學反應(yīng)條件下難以實現(xiàn)或不可能實現(xiàn)的那些反應(yīng)提供了一種新的非常特殊的物化環(huán)境。盡管單獨使用超聲波可簡單、方便地降解水體中一系列污染物，但該技術(shù)仍存在降解效率低、反應(yīng)時間長、能耗高等問題，與其他技術(shù)聯(lián)用會大大提高其反應(yīng)效率。硅藻土是古代單細胞低等植物硅藻遺體堆積后，經(jīng)過一定的地質(zhì)條件下成巖作用 而形成的ー種具有多孔性的生物沉積巖，是由硅藻死亡以后的遺骸沉積形成的，主要礦物成分是蛋白石及其變種，化學成分主要是SiO2,并含有少量的A1203、Fe203、CaO、Na20、Mg0等和有機質(zhì)等雜質(zhì)。硅藻土由于其化學性質(zhì)穩(wěn)定，吸附能力強，過濾性能良好，不溶于任何強酸，在廢水處理中得到廣泛的應(yīng)用。硅藻土的污水處理機理為吸附、混凝和中和協(xié)同作用。由于硅藻精土具有巨大的比表面積和強大的表面吸附性能，脫穩(wěn)膠體極易被吸附到硅藻土上，且附著了污染物質(zhì)的硅藻土顆粒間也有很大的相互吸附能力。所以將改性硅藻土作為混凝劑加入到廢水中后，能快速形成粒度和密度都較大的絮體，且該絮體的穩(wěn)定性好，甚至當絮體被打碎后，還可發(fā)生再絮凝，這是其它的鋁鹽、鐵鹽等常用廢水處理劑所無法比擬的。利用硅藻土所具有的獨特的混凝和吸附特性，另外還由于其組成成分中還有大量的金屬氧化物，因此利用超聲強化硅藻土的作用，可以大大增強二者之間的協(xié)同作用，提高對于船舶污水和其他污染水的處理效果，使得其能夠達標排放，減小對海洋環(huán)境的危害。申請?zhí)?00410098588. 5的專利提供了利用超聲強化絮凝去除水體中藻類的方法，采用超聲強化聚合氯化鋁絮凝劑進行混凝，然后去除藻類。專利號ZL200310117710. 4提供一種用超聲波快速去除水廠原水中藻類的方法，將混凝劑加入混凝反應(yīng)池內(nèi)的原水中，進行混凝反應(yīng)，同時將超聲波設(shè)備產(chǎn)生的超聲波通過換能器直接施加于所屬的原水中。這兩種方法都是超聲強化普通混凝劑的作用。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于提供處理船舶污水中的有機污染物、油類、藻類等有害生物、病原體、懸浮物的。本專利技術(shù)的目的是這樣實現(xiàn)的本專利技術(shù)，其特征是污水儲存在污水裝置里，將經(jīng)過精細化處理后的硅藻土或改性后的硅藻土倒入污水裝置中，通過移動式超聲波處理器在污水裝置中移動，經(jīng)過沉淀，沉淀物通過排泥管路排出，處理后的上清液通過排出管排出，實現(xiàn)達標排放；所述的超聲波處理器的超聲波頻率為10 1000kHz、功率為20 lOOOw，超聲波間隔時間為0. 5 10天，每次處理時間為0. 5 30min。本專利技術(shù)還可以包括I、所述的硅藻土的精細化處理過程是將硅藻土原土干燥、粉碎、研磨、烘干和篩分，其中選擇100 200目篩進行篩分。2、所述的硅藻土的改性處理過程是使用硫酸、鹽酸、氫氧化鈉浸洗，并使用攪拌器攪拌，然后加熱干燥。3、所述的硅藻土的改性處理過程是在硅藻土表面負載金屬氧化物，所述的金屬氧化物包括TiO2、CuO, MnO2、Fe3O4或羥基氧化物。 4、將經(jīng)過精細化處理后的硅藻土或改性后的硅藻土中添加鋁系、鐵系混凝劑或高分子有機絮凝劑、沸石，粘土，膨潤土、石墨。本專利技術(shù)的優(yōu)勢在干本專利技術(shù)在超聲波的強化作用下，硅藻土的吸附和混凝效果將得到大幅度提高。同時，硅藻土或改性后的硅藻土中的金屬氧化物也會催化超聲空化過程形成的過氧化氫的分解，產(chǎn)生具有更高化學反應(yīng)活性的羥基自由基，對于船舶污水中的本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
超聲波強化硅藻土處理污水的方法，其特征是：污水儲存在污水裝置里，將經(jīng)過精細化處理后的硅藻土或改性后的硅藻土倒入污水裝置中，通過移動式超聲波處理器在污水裝置中移動，經(jīng)過沉淀，沉淀物通過排泥管路排出，處理后的上清液通過排出管排出，實現(xiàn)達標排放；所述的超聲波處理器的超聲波頻率為10～1000kHz、功率為20～1000w，超聲波間隔時間為0.5～10天，每次處理時間為0.5～30min。

【技術(shù)特征摘要】
1.超聲波強化硅藻土處理污水的方法，其特征是污水儲存在污水裝置里，將經(jīng)過精細化處理后的硅藻土或改性后的硅藻土倒入污水裝置中，通過移動式超聲波處理器在污水裝置中移動，經(jīng)過沉淀，沉淀物通過排泥管路排出，處理后的上清液通過排出管排出，實現(xiàn)達標排放；所述的超聲波處理器的超聲波頻率為10 IOOOkHz、功率為20 1000W，超聲波間隔時間為O. 5 10天，每次處理時間為O. 5 30min。2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超聲波強化硅藻土處理污水的方法，其特征是所述的硅藻土的精細化處理過程是將硅藻土原土干燥、粉碎、研磨、烘干和篩分，其中選擇100 2...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：朱麗楠，王永軍，米海蓉，劉桂芳，康凱，
申請(專利權(quán))人：哈爾濱工程大學，
類型：發(fā)明
國別省市：