含油消防废水处理技术方案

一、含油消防废水处理工艺应用背景由于火灾发生后，变压站内的变压油以及灭火用的消防泡沫和消防水，一起进入应急池，大部分污油以及污染物被带入应急池中，但还有少部分污染物随着后续冷却水进入事故池中，需要即时处理。含油消防废水具有以下特点：含油消防废水的特性1.水中油含量高对污水厂污泥活性影响大；2.泡沫灭火剂中含有PFOA等有毒物质会危害污水处理厂污泥活性；3.油污和灭火剂的有机成分使废水中TOC、COD含量高，BOD含量低可生化性差；4.废水中活性剂改变污油物理性质气浮效果差；5.使用吸附法处理，吸附剂填料容易被油污堵塞；6.由于是突发事件产生的污水瞬时量大，水质波动大，无法使用生物法连续处理。二、现有含油消防废水处理工艺介绍现有含油消防废水处理方式有三种：1.不经过处理排放进市政管网对污水厂生化工艺冲击较大或者直接排放至附近水域，对周围生态环境影响巨大；2.建造面积较大的缓冲池集中收集，全部打包委外处理；3.建造生物处理池，通过生化处理再排放，生化池需持续维护，运营成本高，由于冲击负荷大，出水水质不稳定达标率低。三、含油消防废水处理工艺介绍3.1CDFU处理工艺紧凑旋流气浮分离器（CDFU）为专利产品，是在吸收国际先进技术的基础上，将旋流离心分离技术与气浮分离技术有机结合，并通过CFD优化，开发出来的具有国际先进水平的高效气浮油水分离器。通过旋流的作用，极大地提高了气泡浮选的效果，缩短了气浮停留时间，实现高效、快速除油，该装置适用于各类含油（含悬浮物）污水处理。污水进入旋流溶气气浮(CDFU)装置，经混合器与溶气水释放出来的微气泡（气泡直径5～30μm）混合后，沿着CDFU罐壁切向进入旋流溶气气浮装置后形成旋流，通过旋流产生的离心力作用，微气泡和乳化油滴向中间集聚形成浮渣和析出氮气一起从分离油出口流入浮渣收集罐，在浮渣收集罐中，分离出来的氮气从气体出口排出；处理后污水逐渐向下从CDFU水出口流出。①双切向入口设计通过双切向入口设计，产生更大的旋转速度，离心加速度更大，旋流更为稳定，有利于气泡和油滴相互作用，加速气泡和油滴向旋流中间区域聚结，提高气浮效果，缩短停留时间，结构可以设计的更为紧凑。抗波动行更强，可以适应turndown率较大的波动（50%变化）。②双气浮区域设计在气浮罐中心位置设计中心筒，将气浮隔分成中心筒内浮选区和筒外浮选区。入口从内筒切向进入，能够产生更大的离心力，离心加速度更大，更有利于气泡和油滴向中间集聚，气浮效果更好。内外筒设计细化了污水在气浮罐体内的流动，形成不同的气浮区域，避免出水夹带油滴，降低气浮效果，同时空间利用率更高，结构更为紧凑。③旋流除沙设计中心筒底部锥形设计，能够起到一定的除沙效果。较大和较重的颗粒在离心力的作用下，逐步被甩到内筒壁，并沿着内筒壁向下流入锥形区域，始终保持旋流状态，沙粒不易堆积，更容易去除。定期流态化排沙，不易堵塞。3.2MACT处理工艺改性活性炭吸附-高效再生技术（MACT）为专利产品，是对传统活性炭吸附技术和再生技术的升级工艺，通过对传统活性炭的改性处理，改变活性炭的表面理化性质，能有针对性的提高对PFCS污染物的吸附效果，大大提高了吸附效率和吸附速率，实现对PFCS类污染物的高效、快速去除，再结合公司专利活性炭微波高效再生技术，做到改性活性炭的循环使用，大大降低运行成本。通过改变改性方式，该技术可以适用于各类污水深度处理。3.2.1活性炭改性主要通过物理、化学处理，改变其孔隙结构，改变其表面酸碱性，或者在其表面引入或去除某些官能团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剂也可以实现制备不同孔径分布及不同表面化学特性的活性炭。

（1）表面物理性质的改性：活性炭表面结构的改性主要是通过物理或化学方法改变活性炭的比表面积和孔径分布，扩大或缩小孔径，达到改变活性炭表面结构的目的，从而提到活性炭的吸附能力。

（2）表面化学性质的改性：活性炭表面化学性质的改变主要是通过一定的方法改变活性炭表面的官能团以及表面负载的离子和化合物，从而改变其表面的化学性质达到活性炭的吸附能力的提高。以下为几种表面化学性质的改性的方法：

①表面氧化改性：活性炭在适当条件下经过氧化剂对表面官能团进行氧化改性，提高含氧官能团的含量，增强对极性物质的吸附能力。氧化剂不同，改性后表面所含官能团的种类和数量也不同，一般氧化程度越高，含氧官能团越多。常用的氧化剂有：HNO3、HClO、H2SO4、Cl2、H2O2、(NH4)S2O8等。

②表面还原改性：活性炭表面在适当条件下经过还原剂对表面官能团进行还原改性，提高碱性基团的含量，增强表面的非极性，进而提高活性炭对非极性物质的吸附能力。常用的还原改性方法是通过H2和N2等惰性气体对活性炭进行的高温处理得到含量较多碱性基团和在氨水中的浸渍处理得到含量丰富的含氮官能团。

③负载原子改性：负载原子改性是根据活性炭的吸附性和还原性，把活性炭浸渍在一定的溶液中，通过液相沉积的方法在活性炭表面引入特定的原子和化合物，把金属离子侵入到活性炭表面，主要是利用活性炭的还原性，将金属离子还原成单质或低价态的离子。

④表面酸碱改性：酸碱改性法是利用酸、碱等物质处理活性炭，根据实际需要调整活性炭表面的官能团至所需要的数量。通常对活性炭进行酸碱改性是为了改善活性炭对金属离子的吸附效果，常用的改性剂有HCl、NaOH、HNO3、HClO、H2SO4、H2O2、氨水、柠檬酸等。3.2.2活性炭微波高效再生技术研发的生物炭微波高效再生技术是利用活性炭吸附的极性物质分子（如水分子、有机物等）在微波场中会受到诱导而产生偶极转向极化，将微波能转化为热能，活性炭中的水分子以及其他有机物等迅速被加热，一部分有机物受热分解成CO2气体和水蒸气，产生的蒸汽气压从原料内部向外部爆炸般的压出，在这种剧烈作用下，活性炭的大部分孔隙得到恢复，形成显著的多孔结构，一部分有机物被碳化，并和原有的残留炭，在高温下发生水煤气反应，进一步恢复了活性炭的孔隙。微波再生是在热再生基础上发展而来，两种活性炭的再生方法都是采用加热来改变活性炭的吸附性能从而实现吸附质解吸和活性炭的活化，同时实现活性炭的再生。相比于热再生，微波再生与之最大的区别在于微波与介电材料之间的升温方式。微波对于材料的基本性质呈现为反射、穿透和吸收三个特性，据此可将材料分为导体、绝缘体和介电材料三类（见图1）。活性炭即属于介电材料。在微观层面，微波的加热效应