公布日：2023.12.08

申請(qǐng)日：2023.10.10

分類號(hào)：C02F9/00(2023.01)I;B01D29/66(2006.01)I;C02F1/40(2023.01)N;C02F1/52(2023.01)N;C02F1/00(2023.01)N;C02F1/48(2023.01)N;C02F1/14(2023.01)N;C02F1/

28(2023.01)N;C02F103/36(2006.01)N

摘要

本發(fā)明公開了一種石油廢水分離系統(tǒng)及方法，通過(guò)石油廢水處理技術(shù)在耦合傳統(tǒng)工藝的基礎(chǔ)上，結(jié)合藥劑對(duì)石油類廢水微尺度乳化油滴、顆粒的高效絮凝改性效果，提出采用“隔油-二級(jí)絮凝沉淀-精密過(guò)濾”的廢水處理技術(shù)。藥劑改性處理的乳化油滴和細(xì)微顆粒，可在二級(jí)絮凝沉淀過(guò)程中得到高效分離，從而有效降低了后續(xù)過(guò)濾環(huán)節(jié)的濾芯板結(jié)的可能性，并且簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)處理環(huán)節(jié)中氣浮和吸附工藝，可實(shí)現(xiàn)一次性的將廢水的油含量和懸浮物含量降低到1mg/L以下甚至0，最大可節(jié)約藥劑30％～45％以上，系統(tǒng)工藝流程簡(jiǎn)單，占地面積小，運(yùn)行費(fèi)用低，設(shè)備維護(hù)方便。

權(quán)利要求書

1.一種石油廢水分離系統(tǒng)，其特征在于，包括隔油池、一級(jí)絮凝沉淀裝置、二級(jí)絮凝沉淀裝置、沉淀池產(chǎn)水箱、精密污水過(guò)濾器、自動(dòng)控制系統(tǒng)。

2.如權(quán)利要求1所述的一種石油廢水分離系統(tǒng)，其特征在于，精密污水過(guò)濾器由加藥裝置、磁處理裝置、過(guò)濾器、過(guò)濾清水池、反洗水泵、回收泵組成；所述過(guò)濾器的濾材支撐采用網(wǎng)狀支撐結(jié)構(gòu)，通過(guò)邊框、附件與濾材支撐連接。

3.如權(quán)利要求2所述的一種石油廢水分離系統(tǒng)，其特征在于，所述濾材采用濾網(wǎng)、濾膜中的一種，敷設(shè)在網(wǎng)狀支撐結(jié)構(gòu)上。

4.如權(quán)利要求2所述的一種石油廢水分離系統(tǒng)，其特征在于，所述過(guò)濾器的邊框四周開有管口，用于過(guò)濾、濾材沖洗、排污。

5.如權(quán)利要求1所述的一種石油廢水分離系統(tǒng)，其特征在于，所述自動(dòng)控制系統(tǒng)是按照設(shè)定的程序?qū)ο到y(tǒng)的加藥、運(yùn)行、反洗、沖洗實(shí)施自動(dòng)控制。

6.如權(quán)利要求1所述的一種石油廢水分離系統(tǒng)，其特征在于，所述一級(jí)絮凝沉淀裝置、二級(jí)絮凝沉淀裝置都包括助凝池、混凝池、絮凝池和沉淀池；助凝池、混凝池、絮凝池依次添加相應(yīng)的助凝劑、混凝劑、絮凝劑。

7.如權(quán)利要求6所述的一種石油廢水分離系統(tǒng)，其特征在于，所述助凝劑為活性炭、硅藻土、椰子殼粉末、珍珠巖、陶瓷土、改性助凝劑中的至少一種；所述混凝劑為氯化鐵、氯化鋁、聚合氯化鋁、聚合硫酸鐵中的至少一種；所述絮凝劑為硫酸鋁、明膠、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚乙烯亞胺中的至少一種。

8.如權(quán)利要求7所述的所述一種石油廢水分離系統(tǒng)，其特征在于，所述改性助凝劑的制備方法如下：S1、將劍麻加入NaOH水溶液中，攪拌過(guò)濾，收集固體，洗滌，得到了劍麻纖維素；然后將劍麻纖維素加入到亞氯酸鈉水溶液中，再加入醋酸，攪拌得到懸浮液；過(guò)濾收集纖維素，清洗，干燥，得到精制纖維素；S2、將步驟S1制備的精制纖維素加入到水中超聲，然后冷凍，再冷凍干燥，得到纖維泡沫；S3、將步驟S2制備的纖維泡沫在氮?dú)鈿夥罩屑訜岜４妫�制備碳化纖維泡沫，將碳化纖維泡沫加入到氯化銀水溶液中攪拌，得到混合溶液；然后滴入氫氧化鈉水溶液調(diào)pH為堿性，隨后，加入硼氫化鈉水溶液和亞磷酸鈉水溶液，攪拌過(guò)濾，用水洗滌，干燥，得到復(fù)合泡沫，最后，將復(fù)合泡沫浸入雙三甲基硅氧基甲基硅烷中，然后高溫固化，得到改性助凝劑。

9.一種采用如權(quán)利要求1～8任一項(xiàng)所述石油廢水分離系統(tǒng)分離石油廢水的方法，其特征在于，步驟如下：步驟1、含油廢水通過(guò)配水槽進(jìn)入隔油池并在池內(nèi)緩慢流動(dòng)，根據(jù)廢水中不同物質(zhì)的密度差異，大于100μm浮油和在10～100μm的分散油上浮到隔油池頂部，由集油管或設(shè)置在池面的刮油機(jī)推送到集油管中匯集，在隔油池中沉淀下來(lái)的重油及其他雜質(zhì)，積聚到池底污泥斗中，通過(guò)排泥管進(jìn)入廢渣處理系統(tǒng)中，經(jīng)過(guò)隔油池處理的廢水則溢流入?yún)R集管排出隔油池外，進(jìn)行后續(xù)處理；步驟2、經(jīng)過(guò)步驟1隔油池分離的廢水進(jìn)入一級(jí)沉淀絮凝裝置，其中包括有助凝池、混凝池、絮凝池和沉淀池共四個(gè)單元組成，分別在相應(yīng)的池中依次添加助凝劑、混凝劑、絮凝劑，添加量分別都為2～50ppm，分別都通過(guò)外加攪拌促進(jìn)1～10μm的乳化液滴、分散顆粒之間的聚集速率和絮凝尺寸，最后在沉淀池內(nèi)，含絮凝體的廢水經(jīng)過(guò)帶斜管的沉淀池，斜管有效的增加了廢水在沉淀池內(nèi)的停留沉降時(shí)間，雜質(zhì)經(jīng)過(guò)底部污泥斗進(jìn)入廢渣處理系統(tǒng)，聚集的油滴則浮在頂部形成浮渣被收集，此外，在各個(gè)池頂部安裝有VOC逃逸的活動(dòng)蓋板，可以有效的抑制油中輕組分的揮發(fā)，避免環(huán)境污染和產(chǎn)生安全隱患；步驟3、經(jīng)過(guò)一級(jí)沉淀絮凝的廢水進(jìn)入二級(jí)絮凝沉淀裝置，二級(jí)絮凝沉淀裝置包括有與一級(jí)沉淀絮凝裝置一樣的裝置，即助凝池、混凝池、絮凝池和沉淀池四個(gè)單元，助凝池、混凝池、絮凝池分別依次加入相同的助凝劑、混凝劑、絮凝劑，添加量分別都為2～50ppm，采用的方法依然是將一級(jí)絮凝沉淀分離過(guò)后的廢水中的乳化油滴和分散顆粒進(jìn)一步的聚集和分離；步驟4、經(jīng)過(guò)二級(jí)沉淀絮凝后，廢水進(jìn)入到沉淀池產(chǎn)水箱，再進(jìn)入精密污水過(guò)濾器中，精密污水過(guò)濾器由加藥裝置、磁處理裝置、過(guò)濾器、過(guò)濾清水池、反洗水泵組成，二級(jí)絮凝沉淀池的來(lái)水，在加入藥劑后進(jìn)入磁處理裝置再進(jìn)入過(guò)濾器，藥劑為助凝劑、混凝劑、絮凝劑按照質(zhì)量比為0.1～2:0.1～2:0.1～2組成的混合物，藥劑添加量為10～50ppm，過(guò)濾器的濾芯由濾網(wǎng)和濾膜構(gòu)成，將組裝好的濾芯敷設(shè)在網(wǎng)狀支撐結(jié)構(gòu)上，廢水流經(jīng)過(guò)濾器后，顆粒物、膠體、大分子菌藻類雜質(zhì)被截留，清水通過(guò)過(guò)濾器后進(jìn)入過(guò)濾清水池，過(guò)濾出的清水還可以輔助清洗過(guò)濾器，當(dāng)濾芯堵塞板結(jié)時(shí)，過(guò)濾器的壓力會(huì)升高，達(dá)到一定數(shù)值后，開啟反洗水泵對(duì)濾芯進(jìn)行清洗再生，而過(guò)濾出的雜質(zhì)則會(huì)進(jìn)入污泥池，通過(guò)回收泵再次進(jìn)入一級(jí)沉淀絮凝裝置或二級(jí)沉淀絮凝裝置中的助凝池進(jìn)行回收處理。

10.一種采用如權(quán)利要求9所述分離石油廢水的方法的應(yīng)用，其特征在于，所述石油廢水分離方法能用于石油開采、石油煉化、石油儲(chǔ)運(yùn)以及焦化含油廢水等油水分離。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于現(xiàn)有技術(shù)中石油廢水分離的成本高、含油量和懸浮物偏高的問(wèn)題，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種藥劑使用量少、分離效果高、成本低且過(guò)濾效果顯著的石油廢水分離系統(tǒng)及方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案：

一種石油廢水分離系統(tǒng)包括隔油池、一級(jí)絮凝沉淀裝置、二級(jí)絮凝沉淀裝置、沉淀池產(chǎn)水箱、精密污水過(guò)濾器、自動(dòng)控制系統(tǒng)。

所述隔油池是利用油滴與水的密度差產(chǎn)生上浮作用來(lái)去除含油廢水中可浮性油類物質(zhì)的一種廢水預(yù)處理構(gòu)筑物。含油廢水通過(guò)配水槽進(jìn)入隔油池，石油廢水在隔油池內(nèi)緩慢流動(dòng)，在流動(dòng)中油品上浮水面，由集油管或設(shè)置在隔油池面的刮油機(jī)推送到集油管中匯集，在隔油池中沉淀下來(lái)的重油及其他雜質(zhì)，積聚到池底污泥斗中，通過(guò)排泥管進(jìn)入廢渣處理系統(tǒng)中，經(jīng)過(guò)隔油池處理的廢水則溢流入?yún)R集管排出隔油池外，進(jìn)入到一級(jí)絮凝沉淀裝置；

所述一級(jí)絮凝沉淀裝置為高效絮凝沉淀裝置，隔油池來(lái)水通過(guò)加藥進(jìn)行絮凝沉淀，所述藥劑為絮凝劑、助凝劑、混凝劑中的至少一種，沉淀物通過(guò)排污管匯集，頂部浮渣通過(guò)匯集管收集，產(chǎn)水進(jìn)入后續(xù)工藝；

所述二級(jí)絮凝沉淀裝置為高效絮凝沉淀裝置，二級(jí)絮凝沉淀裝置來(lái)水通過(guò)加藥，所述藥劑為絮凝劑、助凝劑、混凝劑中的至少一種，再次進(jìn)行絮凝沉淀，沉淀物通過(guò)排污管匯集，頂部浮渣通過(guò)匯集管收集，產(chǎn)水進(jìn)入后續(xù)工藝；

所述精密污水過(guò)濾器由加藥裝置、磁處理裝置、過(guò)濾器、過(guò)濾清水池、反洗水泵、回收泵組成；二級(jí)絮凝沉淀裝置來(lái)水在加入藥劑后進(jìn)入精密污水過(guò)濾器，產(chǎn)水進(jìn)入過(guò)濾清水池，過(guò)濾器壓力升高到一定數(shù)值后，過(guò)濾清水池中的清水進(jìn)入過(guò)濾器進(jìn)行清洗再生，排污水回用。

所述過(guò)濾器的濾材支撐采用網(wǎng)狀支撐結(jié)構(gòu)，通過(guò)邊框、附件與支撐連接。

所述濾材采用濾網(wǎng)、濾膜中的一種，敷設(shè)在網(wǎng)狀支撐結(jié)構(gòu)上。

所述污水通過(guò)濾材后顆粒物、膠體、大分子菌藻類雜質(zhì)被截留，清水通過(guò)濾材后收集排出。

所述過(guò)濾器的邊框四周開有管口，用于過(guò)濾、濾材沖洗、排污。

所述自動(dòng)控制系統(tǒng)是按照設(shè)定的程序?qū)ο到y(tǒng)的加藥、運(yùn)行、反洗、沖洗實(shí)施自動(dòng)控制。

所述一級(jí)絮凝沉淀裝置、二級(jí)絮凝沉淀裝置都包括助凝池、混凝池、絮凝池和沉淀池；

助凝池、混凝池、絮凝池依次添加相應(yīng)的助凝劑、混凝劑、絮凝劑。

所述濾材沖洗是利用原水將濾材表面的截留物形成的濾層沖洗下來(lái)，利用反洗水泵和過(guò)濾器產(chǎn)水或者干凈清潔的自來(lái)水定期對(duì)濾材進(jìn)行反洗，將濾材縫隙中堵塞物反洗出來(lái)，濾材孔隙恢復(fù)。

所述自動(dòng)控制系統(tǒng)是按照設(shè)定的程序?qū)ο到y(tǒng)的加藥、運(yùn)行、反洗、沖洗等實(shí)施自動(dòng)控制。

一種石油廢水的分離方法如下：

步驟1、含油廢水通過(guò)配水槽進(jìn)入隔油池并在池內(nèi)緩慢流動(dòng)，根據(jù)廢水中不同物質(zhì)的密度差異，大于100μm浮油和在10～100μm的分散油上浮到隔油池頂部，由集油管或設(shè)置在池面的刮油機(jī)推送到集油管中匯集，在隔油池中沉淀下來(lái)的重油及其他雜質(zhì)，積聚到池底污泥斗中，通過(guò)排泥管進(jìn)入廢渣處理系統(tǒng)中，經(jīng)過(guò)隔油池處理的廢水則溢流入?yún)R集管排出隔油池外，進(jìn)行后續(xù)處理；

步驟2、經(jīng)過(guò)步驟1隔油池分離的廢水進(jìn)入一級(jí)沉淀絮凝裝置，其中包括有助凝池、混凝池、絮凝池和沉淀池共四個(gè)單元組成，分別在相應(yīng)的池中依次添加助凝劑、混凝劑、絮凝劑，添加量分別都為2～50ppm，分別都通過(guò)外加攪拌促進(jìn)1～10μm的乳化液滴、分散顆粒之間的聚集速率和絮凝尺寸，最后在沉淀池內(nèi)，含絮凝體的廢水經(jīng)過(guò)帶斜管的沉淀池，斜管有效的增加了廢水在沉淀池內(nèi)的停留沉降時(shí)間，雜質(zhì)經(jīng)過(guò)底部污泥斗進(jìn)入廢渣處理系統(tǒng)，聚集的油滴則浮在頂部形成浮渣被收集，此外，在各個(gè)池頂部安裝有VOC逃逸的活動(dòng)蓋板，可以有效的抑制油中輕組分的揮發(fā)，避免環(huán)境污染和產(chǎn)生安全隱患；

步驟3、經(jīng)過(guò)一級(jí)沉淀絮凝的廢水進(jìn)入二級(jí)絮凝沉淀裝置，二級(jí)絮凝沉淀裝置包括有與一級(jí)沉淀絮凝裝置一樣的裝置，即助凝池、混凝池、絮凝池和沉淀池四個(gè)單元，助凝池、混凝池、絮凝池分別依次加入相同的助凝劑、混凝劑、絮凝劑，添加量分別都為2～50ppm，采用的方法依然是將一級(jí)絮凝沉淀分離過(guò)后的廢水中的乳化油滴和分散顆粒進(jìn)一步的聚集和分離；

步驟4、經(jīng)過(guò)二級(jí)沉淀絮凝后，廢水進(jìn)入到沉淀池產(chǎn)水箱，再進(jìn)入精密污水過(guò)濾器中，精密污水過(guò)濾器由加藥裝置、磁處理裝置、過(guò)濾器、過(guò)濾清水池、反洗水泵組成，二級(jí)絮凝沉淀池的來(lái)水，在加入藥劑后進(jìn)入磁處理裝置再進(jìn)入過(guò)濾器，藥劑為助凝劑、混凝劑、絮凝劑按照質(zhì)量比為0.1～2:0.1～2:0.1～2組成的混合物，藥劑添加量為10～50ppm，過(guò)濾器的濾芯由濾網(wǎng)和濾膜構(gòu)成，將組裝好的濾芯敷設(shè)在網(wǎng)狀支撐結(jié)構(gòu)上，廢水流經(jīng)過(guò)濾器后，顆粒物、膠體、大分子菌藻類雜質(zhì)被截留，清水通過(guò)過(guò)濾器后進(jìn)入過(guò)濾清水池，過(guò)濾出的清水還可以輔助清洗過(guò)濾器，當(dāng)濾芯堵塞板結(jié)時(shí)，過(guò)濾器的壓力會(huì)升高，達(dá)到一定數(shù)值后，開啟反洗水泵對(duì)濾芯進(jìn)行清洗再生，而過(guò)濾出的雜質(zhì)則會(huì)進(jìn)入污泥池，通過(guò)回收泵再次進(jìn)入一級(jí)沉淀絮凝裝置或二級(jí)沉淀絮凝裝置中的助凝池進(jìn)行回收處理。

所述一級(jí)沉淀絮凝裝置和二級(jí)沉淀絮凝裝置的原理包括了化學(xué)法和物理法，對(duì)于化學(xué)法而言，當(dāng)廢水加入助凝劑和混凝劑后，試劑吸附在廢水中分散膠體(乳化油滴、固體微粒)的周圍，膠體的穩(wěn)定性被破壞，使膠粒相互聚集，聚集后的膠粒尺寸仍然相對(duì)較小，達(dá)不到受沉降影響顯著分離的效果，此時(shí)在經(jīng)過(guò)絮凝池所投加的絮凝劑，通過(guò)絮凝劑的吸附架橋作用，使0.5～2μm膠粒進(jìn)一步絮凝聚集成更大的絮粒，以適應(yīng)沉降分離的要求；而物理法則是通過(guò)增加的機(jī)械攪拌，加速藥劑在廢水中的對(duì)流擴(kuò)散速率，顯著提高藥劑的吸附動(dòng)力學(xué)過(guò)程，進(jìn)而促進(jìn)藥劑與膠體微粒的作用效果，達(dá)到高效快速分離廢水各種雜質(zhì)的目的。

本方法采用一級(jí)沉淀絮凝裝置和二級(jí)沉淀絮凝裝置，具有沉淀時(shí)間短、沉淀效率高的特點(diǎn)，高效絮凝去除減輕了后期過(guò)濾器板結(jié)的處理壓力。

本項(xiàng)石油廢水處理發(fā)明在耦合傳統(tǒng)工藝的基礎(chǔ)上，結(jié)合藥劑對(duì)石油類廢水微尺度乳化油滴、顆粒的高效絮凝改性效果，提出采用“隔油-二級(jí)絮凝沉淀-精密過(guò)濾”的廢水處理技術(shù)。藥劑改性處理的乳化油滴和細(xì)微顆粒，可在二級(jí)絮凝沉淀過(guò)程中得到高效分離，從而有效降低了后續(xù)過(guò)濾環(huán)節(jié)的濾芯板結(jié)的可能性，并且簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)處理環(huán)節(jié)中氣浮和吸附工藝，可實(shí)現(xiàn)一次性的將廢水的油含量和懸浮物含量降低到1mg/L以下甚至0，系統(tǒng)工藝流程簡(jiǎn)單，占地面積小，運(yùn)行費(fèi)用低，設(shè)備維護(hù)方便。

所述石油廢水分離系統(tǒng)和石油廢水分離方法能用于石油開采、石油煉化、石油儲(chǔ)運(yùn)以及焦化含油廢水等油水分離。

所述高效絮凝沉淀池的一級(jí)沉淀絮凝裝置、二級(jí)沉淀絮凝裝置能用于含油廢水。

所述高效絮凝沉淀池的助凝劑、混凝劑、絮凝劑能用于含油廢水油水分離。

所述助凝劑為活性炭、硅藻土、椰子殼粉末、珍珠巖、陶瓷土、改性助凝劑中的至少一種；所述混凝劑為氯化鐵、氯化鋁、聚合氯化鋁、聚合硫酸鐵中的至少一種；所述絮凝劑為硫酸鋁、明膠、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚乙烯亞胺中的至少一種。

本發(fā)明含油廢水油水分離的快速過(guò)濾用高效沉淀池包括加藥攪拌裝置、斜管、污泥匯集循環(huán)及回收、浮渣回收、防止VOC揮發(fā)的蓋板。

所述精密污水過(guò)濾器的再生包括沖洗、反洗、排污、過(guò)濾器污水回用，還包括反洗水箱。

所述過(guò)濾器包括圓形、方形或者其他外形，結(jié)構(gòu)為網(wǎng)狀；過(guò)濾器外敷濾材的支撐系統(tǒng)為網(wǎng)狀。

所述敷設(shè)在過(guò)濾器網(wǎng)狀支撐系統(tǒng)上的濾材包括有機(jī)工業(yè)濾布和金屬篩網(wǎng)中的一種。

所述過(guò)濾器的過(guò)濾支撐架邊框包括圓形、方形或者其他外形的一次性鑄造或者一次性焊接形成或者螺栓連接以及其他粘接的邊框，邊框的邊條包括方形、圓形、凸型、凹形。

所述過(guò)濾器的過(guò)濾系統(tǒng)的組成包括支撐架與邊框的焊接、螺栓連接或者其他粘接方式。

所述過(guò)濾器支撐架之間的連接包括焊接、螺栓連接、支架、支柱、支撐。

所述過(guò)濾器上支撐外敷濾材的過(guò)濾系統(tǒng)采用密閉清洗。

所述隔油池、高效絮凝沉淀裝置、精密過(guò)濾器能用于石油廢水油水分離。

所述加藥自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)能用于油水分離器的加藥裝置的控制。

所述改性助凝劑的制備方法如下：

S1、將劍麻加入NaOH水溶液中，攪拌過(guò)濾，收集固體，洗滌，得到劍麻纖維素；然后將劍麻纖維素加入到亞氯酸鈉水溶液中，再加入醋酸，攪拌得到懸浮液；過(guò)濾收集纖維素，清洗，干燥，得到精制纖維素；

S2、將步驟S1制備的精制纖維素加入到水中超聲，然后冷凍，再冷凍干燥，得到纖維泡沫；

S3、將步驟S2制備的纖維泡沫在氮?dú)鈿夥罩屑訜岜４妫�制備碳化纖維泡沫，將碳化纖維泡沫加入到氯化銀水溶液中攪拌，得到混合溶液；然后滴入氫氧化鈉水溶液調(diào)pH為堿性，隨后，加入硼氫化鈉水溶液和亞磷酸鈉水溶液，攪拌過(guò)濾，用水洗滌，干燥，得到復(fù)合泡沫，最后，將復(fù)合泡沫浸入雙三甲基硅氧基甲基硅烷中，然后高溫固化，得到改性助凝劑。

優(yōu)選的，所述改性助凝劑的制備方法如下，以重量份計(jì)：

S1、將20～40份劍麻加入400～600份1～6wt％NaOH水溶液中，在60～80℃下100～300rpm連續(xù)攪拌2～6h，200～500目篩過(guò)濾，收集固體，分別采用水和無(wú)水乙醇洗滌，得到劍麻纖維素；然后將劍麻纖維素加入到100～300份1～3wt％亞氯酸鈉水溶液中，再加入1～3份醋酸，在50～70℃下100～300rpm攪拌1～5h，得到懸浮液；200～600目篩過(guò)濾收集纖維素，用水清洗至pH值為6.8～7.2，然后在50～70℃下干燥8～15h，得到精制纖維素；

S2、將0.1～0.3份步驟S1制備的精制纖維素加入到10～30份水中超聲1～3h，其中超聲功率為100～300W、超聲頻率為40～60kHz，然后在-10～30℃冷凍5～15h，然后-40～-60℃冷凍干燥30～50h，得到纖維泡沫；

S3、將步驟S2制備的纖維泡沫在氮?dú)鈿夥罩幸?/span>3～8℃/min的升溫速度從室溫加熱至400～600℃保存1～3h，制備碳化纖維泡沫，將碳化纖維泡沫加入到5～15份0.01～0.03mol/L氯化銀水溶液中100～300rpm攪拌0.5～2h，得到混合溶液；然后滴入0.05～0.2mol/L氫氧化鈉水溶液，直至將混合溶液的pH調(diào)至10.5～11.5，隨后，加入0.5～2份0.05～0.2mol/L硼氫化鈉水溶液和0.5～2份0.1～0.3mol/L亞磷酸鈉水溶液，100～500rpm攪拌0.5～2h，200～500目篩過(guò)濾，用水洗滌，40～60℃干燥3～8h，得到復(fù)合泡沫，最后，將復(fù)合泡沫浸入30～50份雙三甲基硅氧基甲基硅烷中0.5～2min，然后在100～120℃下固化0.5～2h，得到改性助凝劑。

劍麻的纖維素在結(jié)構(gòu)上是連通的，直徑約為5nm，纖維素?zé)峤獬商祭w維后結(jié)構(gòu)不變，但直徑減小。光滑的碳纖維表面涂有氧化銀和銀納米顆粒，顆粒尺寸為50～300nm，形成了粗糙的微納米結(jié)構(gòu)，為疏水性提供了基本結(jié)構(gòu)。當(dāng)復(fù)合泡沫被雙三甲基硅氧基甲基硅烷覆蓋時(shí)，其表面變得更粗糙，但保持了原有的層次結(jié)構(gòu)，這有助于提高疏水性，復(fù)合泡沫被低表面張力的雙三甲基硅氧基甲基硅烷修飾成疏水親脂。由于改性助凝劑的親脂性，改性助凝劑更容易捕獲廢油。本發(fā)明通過(guò)自組裝、熱碳化、凍干和疏水改性制備了一種新型的生物質(zhì)基多功能改性助凝劑，改性助凝劑中由于碳纖維和氧化銀和銀納米顆粒的協(xié)同作用，可以將太陽(yáng)光轉(zhuǎn)化為熱能，改性助凝劑表面溫度可從室溫迅速上升，有利于加速對(duì)油劑的吸附，由于其形成良好的三維互連多孔結(jié)構(gòu)，吸附性能優(yōu)異。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：

1)分離效果高，廢水處理效率高，相比傳統(tǒng)的絮凝+氣浮方法，本技術(shù)采用助凝、混凝、絮凝+沉淀法，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)含蠟/重質(zhì)油類廢水中微小的乳化油滴和分散顆粒的高效聚集和絮凝分離，解決了氣浮法對(duì)微小油滴分離效果欠佳的技術(shù)缺陷，沉淀絮凝效率是現(xiàn)有沉淀池或澄清罐的3～5倍以上；經(jīng)過(guò)過(guò)二次高效絮凝沉淀池分離后澄清液的濁度可以達(dá)到≦0.75NTU(散射濁度單位)，整個(gè)裝置可一次性的將石油廢水的油含量和懸浮物降低到1mg/L以下。

2)藥劑使用量少，和現(xiàn)有的工藝相比，達(dá)到同樣的絮凝沉淀效果，最大節(jié)約藥劑30％～45％以上，經(jīng)過(guò)精密過(guò)濾后，產(chǎn)水懸浮物和含油量都在1mg/L以下甚至0，效果明顯的好于現(xiàn)有工藝的處理效果。

3)裝置簡(jiǎn)便、占地面積小且運(yùn)行穩(wěn)定，采用絮凝沉淀代替了氣浮分離，減少了氣浮和吸附兩個(gè)處理步驟，簡(jiǎn)化了整個(gè)石油廢水的處理工藝，設(shè)備占地面積小；本發(fā)明對(duì)廢水含油量容忍度高，產(chǎn)水含油量、懸浮物指標(biāo)滿足排外或回注要求，設(shè)備不污堵，可以連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行；沉淀、過(guò)濾和再生簡(jiǎn)單，不需要額外添加再生劑，油泥含水量降低30％左右，運(yùn)行成本低于采油廠現(xiàn)有的油水分離成本10～15％，最高可以達(dá)到30～45％。

4)濾芯材質(zhì)成本低且過(guò)濾效果顯著，本發(fā)明采用低成本高效率的濾芯材質(zhì)，分離效果與超濾膜相當(dāng)，但運(yùn)行維護(hù)卻比超濾膜簡(jiǎn)單方便，材質(zhì)本身的成本也低于超濾膜或者陶瓷和碳化硅膜；相比超濾膜，濾芯更適用于大流量的石油廢水分離，在油田采油廠的石油廢水分離中，實(shí)際測(cè)定分離過(guò)后含油量0～0.5mg/L，懸浮物0～0.75mg/L，COD(化學(xué)需氧量)含量在460mg/L。

5)濾芯的清洗時(shí)間短、循環(huán)使用效果好，每次清洗3～5分鐘，為多介質(zhì)過(guò)濾器清洗時(shí)間的1/10，投運(yùn)3～5分鐘后含油量可以降到1mg/L以下，6～8分鐘后濁度基本達(dá)到0NTU。

6)本發(fā)明制備的改性助凝劑不僅具有優(yōu)異的吸附性能，還具有光熱轉(zhuǎn)換性能，能夠?qū)⑻��?yáng)光轉(zhuǎn)化為熱能，從而加速對(duì)油劑的吸附。同時(shí)，其具有良好的三維互連多孔結(jié)構(gòu)，可用于多種環(huán)境中的廢油和廢水處理。

7)本發(fā)明制備的改性助凝劑基于生物質(zhì)材料制備，具有良好的生物可降解性，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。

（發(fā)明人：孫光武;王文娟;于翠峰）