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一种含稠油污水的净化方法及含稠油污水净化装置

摘要

本发明公开一种含稠油污水的净化方法及含稠油污水净化装置,可用于原油生产中含稠油污水的高效净化处理,解决了现有技术中含稠油污水处理成本高和操作繁琐的缺点。对含油浓度为100~400ppm的范围含稠油污水,可快速净化至5~30ppm以下,净化效果显著。

著录项

  • 公开/公告号CN102351356A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2012-02-15

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 清华大学;

    申请/专利号CN201110274915.8

  • 发明设计人 姚可夫;彭振;张理;王春升;

    申请日2011-09-16

  • 分类号C02F9/08;C02F1/32;

  • 代理机构北京康盛知识产权代理有限公司;

  • 代理人张良

  • 地址 100084 北京市海淀区清华园1号

  • 入库时间 2023-12-18 04:30:08

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2022-08-26

    未缴年费专利权终止 IPC(主分类):C02F 9/08 专利号:ZL2011102749158 申请日:20110916 授权公告日:20130807

    专利权的终止

  • 2013-08-07

    授权

    授权

  • 2012-03-28

    实质审查的生效 IPC(主分类):C02F9/08 申请日:20110916

    实质审查的生效

  • 2012-02-15

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明属于污水处理技术领域,特别涉及一种含稠油污水的净化方法及 含稠油污水净化装置。

背景技术

在原油分类中,把沥青质和胶质的含量高且粘度大的原油叫做高稠原 油,简称稠油。我国开采的原油,大多均是稠油。在稠油的开采和生产过程 中,不可避免的会产生含稠油污水,含稠油污水由于稠油自身的特性而难以 去除,使含稠油污水的净化较为困难。

近年来,纳米材料由于具有特有的小尺寸效应、表面特性和多种优异的 物理、化学性能,使其具有广泛的潜在应用前景。纳米TiO2(二氧化钛)颗 粒具有良好的表面活性和优秀的光催化性能,可用于光催化降解有机物质。 在紫外光的照射下,纳米TiO2颗粒产生光生电子-空穴对,并在颗粒表面产 生氧化性很强的OH(羟基)自由基,这种OH自由基能打断有机物分子链, 将有机物降解水和二氧化碳。同时,纳米TiO2颗粒具有很大的表面积,又具 有亲油性,能吸附油分子,因此具有很高的净化效率。

根据文献调研,目前含稠油污水的净化方法成本高、操作繁琐,且目前 未见采用纳米TiO2颗粒降解净化含稠油污水的报道。为了可持续发展,保护 环境和水资源的需要,开发成本低廉、效果显著的含稠油污水净化方法十分 必要,且实用价值显著。

发明内容

本发明提出一种含稠油污水的净化方法及含稠油污水净化装置,可用于 原油生产中含稠油污水的高效净化处理,解决了现有技术中含稠油污水处理 成本高和操作繁琐的缺点。

技术方案如下:

一种含稠油污水的净化方法,包括:

选取含油浓度为100~400ppm的含稠油污水,去除所述含稠油污水的表 面浮油,将所述含稠油污水置入容器中;

将纳米TiO2颗粒或含纳米TiO2颗粒的水溶液加入到所述含稠油污水中, 所述纳米TiO2颗粒在所述含稠油污水中的浓度为0.008~0.5g/L;搅动所述含 稠油污水,使所述纳米TiO2颗粒均匀分布在所述含稠油污水中;

将所述容器放置在净化装置中,所述净化装置包括:光源外置静态净化 装置、光源内置静态净化装置、光源外置动态净化装置或光源内置动态净化 装置;

运行所述净化装置,5~80分钟后完成对所述含稠油污水的降解净化处 理。

进一步,所述纳米TiO2颗粒包括:P25纳米TiO2颗粒和纳米 TiO2/SiO2/Fe3O4核-壳磁性复合颗粒。

进一步:所述纳米TiO2/SiO2/Fe3O4核-壳磁性复合颗粒的平均粒径为 15~30nm。

进一步:所述净化装置包括小型空气泵,启动所述小型空气泵,使所述 含稠油污水微动。

进一步:所述净化装置包括潜水泵,启动所述潜水泵,使所述含稠油污 水在石英管或污水净化管组及连接管中流动。

一种含稠油污水净化装置,其特征在于,所述净化装置包括:光源外置 静态净化装置、光源内置静态净化装置、光源外置动态净化装置或光源内置 动态净化装置。

进一步,所述光源外置静态净化装置包括:3盏8W紫外灯、125W高压 汞灯和小型空气泵;所述3盏8W紫外灯放置在容器上方250mm处,所述 125W高压汞灯放置在所述容器侧面100mm处,所述小型空气泵出气口处连 接排气管的一端,所述排气管的另一端放置在所述容器的底部。

进一步,所述光源内置静态净化装置包括:石英管、24W紫光灯和小型 空气泵;所述石英管放置在容器的内部,在所述石英管和所述容器之间设置 有密封件;所述24W紫光灯放置在所述石英管的内部,所述小型空气泵出 气口处连接排气管的一端,所述排气管的另一端放置在所述容器的底部。

进一步,所述光源外置动态净化装置包括:3盏8W紫外灯、125W高压 汞灯、潜水泵和石英管;所述潜水泵放置在容器内的底部;所述潜水泵出水 口处与管道相连接,管道的另一端连接有四个所述石英管,所述石英管的另 一端也连接有所述管道,并将所述管道出口放置在所述容器的内部;所述3 盏8W紫外灯和所述125W高压汞灯放置在所述石英管的外侧100~200mm 处。

进一步,所述光源内置动态净化装置包括:容器、潜水泵、第一污水净 化管组、第二污水净化管组和连接管;所述第一污水净化管组包括:第一多 口管、第一紫光灯、第一石英管;所述第二污水净化管组包括:第二多口管、 第二紫光灯、第二石英管;所述第一多口管的底部设置有第一底部支管,所 述第一多口管的侧部设置有第一侧部支管,所述第二多口管的底部设置有第 二底部支管,第二多口管的侧部设置有第二侧部支管;所述第一侧部支管和 所述第二侧部支管之间通过所述连接管与第一三通开关相连接;所述潜水泵 放置在所述容器内的底部,所述潜水泵和所述第一底部支管通过所述连接管 相连接;所述第二底部支管连接所述连接管的一端,所述连接管的另一端放 置在所述容器的内部;在所述第二底部支管到所述容器之间,还设置有第二 三通开关和第三三通开关,所述第二三通开关与所述第一三通开关相连接; 所述第一石英管放置在所述第一多口管的内部,所述第一紫光灯放置在所述 第一石英管的内部,所述第二石英管放置在所述第二多口管的内部,所述第 二紫光灯放置在所述第二石英管的内部;所述第一紫光灯和所述第二紫光灯 的功率均是30W,在所述第一多口管与所述第一石英管之间和在所述第二多 口管与所述第二石英管设置有密封件。

技术效果如下:

1、本发明的含稠油污水净化方法对含油浓度为100~400ppm的范围含 稠油污水,可快速降解净化至5~30ppm以下,净化效果显著。

2、本发明的含稠油污水净化方法可用于静态、流动态含稠油污水净化 处理,所用含稠油污水净化装置成本低廉,适合大面积推广。

3、本发明的含稠油污水的净化方法可在5-80分钟之内就可以完成含稠 油污水的降解净化处理。

4、本发明的纳米TiO2/SiO2/Fe3O4核-壳磁性复合颗粒可回收和重复使 用,在多次使用后,经清洗和200℃以上焙烧后可以恢复降解净化活性,进 一步节省了成本。

5、本发明的含稠油污水的净化方法操作步骤简单,适合工业化大规模 推广。

附图说明

图1是本发明中光源外置静态净化装置的剖面结构示意图;

图2是本发明中优选实施例1的含油浓度随时间变化的折线图;

图3是本发明中优选实施例2的含油浓度随时间变化的折线图;

图4是本发明中优选实施例3的含油浓度随时间变化的折线图;

图5是本发明中优选实施例4的含油浓度随时间变化的折线图;

图6是本发明中光源内置静态净化装置的剖面结构示意图;

图7是本发明中优选实施例5的含油浓度随时间变化的折线图;

图8是本发明中优选实施例6的含油浓度随时间变化的折线图;

图9是本发明中优选实施例7的含油浓度随时间变化的折线图;

图10是本发明中光源外置动态净化装置的剖面结构示意图;

图11是本发明中优选实施例8、优选实施例9和优选实施例10的含油 浓度随时间变化的折线图;

图12是本发明中光源内置动态净化装置的剖面结构示意图;

图13是本发明中光源内置动态净化装置的第一多口管的结构示意图;

图14是本发明中光源内置动态净化装置的第二多口管的结构示意图;

图15是本发明中优选实施例11的含油浓度随时间变化的折线图;

图16是本发明中优选实施例12的含油浓度随时间变化的折线图;

图17是本发明中优选实施例13的含油浓度随时间变化的折线图;

图18是本发明中优选实施例14的含油浓度随时间变化的折线图;

图19是本发明中优选实施例15的含油浓度随时间变化的折线图;

图20是本发明中优选实施例16的含油浓度随时间变化的折线图;

图21是本发明中优选实施例17的含油浓度随时间变化的折线图;

图22是本发明中优选实施例18的含油浓度随时间变化的折线图。

具体实施方式

一种含稠油污水的净化方法,包括:

首先,选取含油浓度为100~400ppm的含稠油污水,去除含稠油污水的 表面浮油,将含稠油污水置入容器中。

其次,将纳米TiO2颗粒或含纳米TiO2颗粒的水溶液加入到含稠油污水 中,纳米TiO2颗粒在含稠油污水中的浓度为0.008~0.5g/L;搅动含稠油污水, 使纳米TiO2颗粒均匀分布在所述含稠油污水中。纳米TiO2颗粒包括:P25 纳米TiO2颗粒和纳米TiO2/SiO2(二氧化硅)/Fe3O4(四氧化三铁)核-壳磁 性复合颗粒。TiO2/SiO2/Fe3O4为自制的核-壳磁性复合颗粒,其特征为以 Fe3O4为核心、SiO2为过渡层、TiO2为外包覆层。

再次,将所述容器放置在净化装置中。净化装置包括:光源外置静态净 化装置、光源内置静态净化装置、光源外置动态净化装置或光源内置动态净 化装置。

最后,运行所述净化装置,5~80分钟后完成对含稠油污水的降解净化处 理。

下面参考附图和优选实施例,对本发明的技术方案做详细描述。

优选实施例1

步骤1:选取含油浓度为106.5ppm的含稠油污水,去除含稠油污水的表 面浮油,将含稠油污水置入石英玻璃容器中。

步骤2:将P25纳米TiO2颗粒或含P25纳米TiO2颗粒的水溶液加入到 含稠油污水中,P25纳米TiO2颗粒在含稠油污水中的浓度为0.5g/L。搅动含 稠油污水,使P25纳米TiO2颗粒均匀分布在含稠油污水中。

步骤3:将石英玻璃容器放置在光源外置静态净化装置中。

如图1所示,是本发明中光源外置静态净化装置的剖面结构示意图。静 态净化装置包括:3盏8W紫外灯11、125W高压汞灯12和小型空气泵13; 3盏8W紫外11灯放置在石英玻璃容器10上方约250mm处,125W高压汞 灯12放置在石英玻璃容器10侧面约100mm处,小型空气泵13出气口处连 接排气管的一端,排气管的另一端放置在石英玻璃容器10的底部。

步骤4:运行光源外置静态净化装置,5~40分钟后完成对含稠油污水的 降解净化处理。

启动小型空气泵13,利用小型空气泵13产生的气泡使含稠油污水微动, 使P25纳米TiO2颗粒更加均匀的分布在含稠油污水中。同时点亮3盏8W紫 外灯11和125W高压汞灯12。

如图2所示,是本发明中优选实施例1的含油浓度随时间变化的折线图。 在5、10、20和40分钟时取出含稠油污水的水样,采用紫外光分光光度仪 测试含稠油污水的水样中的含油浓度。横坐标为处理时间,单位为min;纵 坐标为含油浓度,单位为ppm。在5分钟时,含稠油污水的含油浓度为0.0ppm; 在10分钟时,含稠油污水的含油浓度略有波动为1.3ppm;在20分钟时,含 稠油污水的含油浓度为0.0ppm;在40分钟时,含稠油污水的含油浓度为 0.0ppm。含稠油污水被快速净化。

优选实施例2

步骤1:选取含油浓度为114.2ppm的含稠油污水,去除含稠油污水的表 面浮油,将含稠油污水置入石英玻璃容器中。

步骤2:将P25纳米TiO2颗粒或含P25纳米TiO2颗粒的水溶液加入到 含稠油污水中,P25纳米TiO2颗粒在含稠油污水中的浓度为0.333g/L。搅动 含稠油污水,使P25纳米TiO2颗粒均匀分布在含稠油污水中。

步骤3:将石英玻璃容器放置在光源外置静态净化装置中。

如图1所示,是本发明中光源外置静态净化装置的剖面结构示意图。光 源外置静态净化装置包括:3盏8W紫外灯11、125W高压汞灯12和小型空 气泵13;3盏8W紫外11灯放置在石英玻璃容器10上方约250mm处,125W 高压汞灯12放置在石英玻璃容器10侧面约100mm处,小型空气泵13出气 口处连接排气管的一端,排气管的另一端放置在石英玻璃容器10的底部。

步骤4:运行光源外置静态净化装置,5~40分钟后完成对含稠油污水的 降解净化处理。

启动小型空气泵13,利用小型空气泵13产生的气泡使含稠油污水微动, 使P25纳米TiO2颗粒更加均匀的分布在含稠油污水中。同时点亮3盏8W紫 外灯11和125W高压汞灯12。

如图3所示,是本发明中优选实施例2的含油浓度随时间变化的折线图。 在5、10、20和40分钟时取出含稠油污水的水样,采用紫外光分光光度仪 测试含稠油污水的水样中的含油浓度。横坐标为处理时间,单位为min;纵 坐标为含油浓度,单位为ppm。在5分钟时,含稠油污水的含油浓度为 1.799ppm;在10分钟时,含稠油污水的含油浓度为0.0ppm;在20分钟时, 含稠油污水的含油浓度为0.0ppm;在40分钟时,含稠油污水的含油浓度为 0.0ppm。含稠油污水被快速净化。

优选实施例3

步骤1:选取含油浓度为129.6ppm的含稠油污水,去除含稠油污水的表 面浮油,将含稠油污水置入石英玻璃容器中。

步骤2:将P25纳米TiO2颗粒或含P25纳米TiO2颗粒的水溶液加入到 含稠油污水中,P25纳米TiO2颗粒在含稠油污水中的浓度为0.083g/L。搅动 含稠油污水,使P25纳米TiO2颗粒均匀分布在含稠油污水中。

步骤3:将石英玻璃容器放置在光源外置静态净化装置中。

如图1所示,是本发明中光源外置静态净化装置的剖面结构示意图。光 源外置静态净化装置包括:3盏8W紫外灯11、125W高压汞灯12和小型空 气泵13;3盏8W紫外11灯放置在石英玻璃容器10上方约250mm处,125W 高压汞灯12放置在石英玻璃容器10侧面约100mm处,小型空气泵13出气 口处连接排气管的一端,排气管的另一端放置在石英玻璃容器10的底部。

步骤4:运行光源外置静态净化装置,5~40分钟后完成对含稠油污水的 降解净化处理。

启动小型空气泵13,利用小型空气泵13产生的气泡使含稠油污水微动, 使P25纳米TiO2颗粒更加均匀的分布在含稠油污水中。同时点亮3盏8W紫 外灯11和125W高压汞灯12。

如图4所示,是本发明中优选实施例3的含油浓度随时间变化的折线图。 在5、10、20和40分钟时取出含稠油污水的水样,采用紫外光分光光度仪 测试含稠油污水的水样中的含油浓度。横坐标为处理时间,单位为min;纵 坐标为含油浓度,单位为ppm。在5分钟时,含稠油污水的含油浓度为 62.0ppm;在10分钟时,含稠油污水的含油浓度为44.3ppm;在20分钟时, 含稠油污水的含油浓度为25.8ppm;在40分钟时,含稠油污水的含油浓度为 7.7ppm。

优选实施例4

步骤1:选取含油浓度为200.3ppm的含稠油污水,去除含稠油污水的表 面浮油,将含稠油污水置入石英玻璃容器中。

步骤2:将P25纳米TiO2颗粒或含P25纳米TiO2颗粒的水溶液加入到 含稠油污水中,P25纳米TiO2颗粒在含稠油污水中的浓度为0.083g/L。搅动 含稠油污水,使P25纳米TiO2颗粒均匀分布在含稠油污水中。

步骤3:将石英玻璃容器放置在光源外置静态净化装置中。

如图1所示,是本发明中光源外置静态净化装置的剖面结构示意图。光 源外置静态净化装置包括:3盏8W紫外灯11、125W高压汞灯12和小型空 气泵13;3盏8W紫外11灯放置在石英玻璃容器10上方约250mm处,125W 高压汞灯12放置在石英玻璃容器10侧面约100mm处,小型空气泵13出气 口处连接排气管的一端,排气管的另一端放置在石英玻璃容器10的底部。

步骤4:运行光源外置静态净化装置,5~80分钟后完成对含稠油污水的 降解净化处理。

启动小型空气泵13,利用小型空气泵13产生的气泡使含稠油污水微动, 使P25纳米TiO2颗粒更加均匀的分布在含稠油污水中。同时点亮3盏8W紫 外灯11和125W高压汞灯12。

如图5所示,是本发明中优选实施例4的含油浓度随时间变化的折线图。 在5、10、20、40和80分钟时取出含稠油污水的水样,采用紫外光分光光 度仪测试含稠油污水的水样中的含油浓度。横坐标为处理时间,单位为min; 纵坐标为含油浓度,单位为ppm。在5分钟时,含稠油污水的含油浓度为 158.3ppm;在10分钟时,含稠油污水的含油浓度为104.3ppm;在20分钟 时,含稠油污水的含油浓度为49.8ppm;在40分钟时,含稠油污水的含油浓 度为33.2ppm;在80分钟时,含稠油污水的含油浓度为19.9ppm。

优选实施例5

步骤1:选取含油浓度为197.0ppm的含稠油污水,去除含稠油污水的表 面浮油,将含稠油污水置入容器中。

步骤2:将P25纳米TiO2颗粒或含P25纳米TiO2颗粒的水溶液加入到 含稠油污水中,P25纳米TiO2颗粒在含稠油污水中的浓度为0.09g/L。搅动 含稠油污水,使P25纳米TiO2颗粒均匀分布在含稠油污水中。

步骤3:将容器放置在光源内置静态净化装置中。

如图6所示,是本发明中光源内置静态净化装置的剖面结构示意图。光 源内置静态净化装置包括:石英管61、24W紫光灯62和小型空气泵13;石 英管61放置在容器60的内部,在石英管61和容器60之间设置有密封件63; 24W紫光灯62放置在石英管61的内部,小型空气泵13出气口处连接排气 管的一端,排气管的另一端放置在容器60的底部。

步骤4:运行光源内置静态净化装置,5~40分钟后完成对含稠油污水的 降解净化处理。

启动小型空气泵13,利用小型空气泵13产生的气泡使含稠油污水微动, 使P25纳米TiO2颗粒更加均匀的分布在含稠油污水中。同时点亮24W紫光 灯62。

如图7所示,是本发明中优选实施例5的含油浓度随时间变化的折线图。 在5、10、20、30和40分钟时取出含稠油污水的水样,采用紫外光分光光 度仪测试含稠油污水的水样中的含油浓度。横坐标为处理时间,单位为min; 纵坐标为含油浓度,单位为ppm。在5分钟时,含稠油污水的含油浓度为 26.0ppm;在10分钟时,含稠油污水的含油浓度为14.0ppm;在20分钟时, 含稠油污水的含油浓度为8.0ppm;在30分钟时,含稠油污水的含油浓度为 6.0ppm;在40分钟时,含稠油污水的含油浓度为7.0ppm。

优选实施例6

步骤1:选取含油浓度为156ppm的含稠油污水,去除含稠油污水的表 面浮油,将含稠油污水置入容器中。

步骤2:将P25纳米TiO2颗粒或含P25纳米TiO2颗粒的水溶液加入到 含稠油污水中,P25纳米TiO2颗粒在含稠油污水中的浓度为0.054g/L。搅动 含稠油污水,使P25纳米TiO2颗粒均匀分布在含稠油污水中。

步骤3:将容器放置在光源内置静态净化装置中。

如图6所示,是本发明中光源内置静态净化装置的剖面结构示意图。光 源内置静态净化装置包括:石英管61、24W紫光灯62和小型空气泵13;石 英管61放置在容器60的内部,在石英管61和容器60之间设置有密封件63; 24W紫光灯62放置在石英管61的内部,小型空气泵13出气口处连接排气 管的一端,排气管的另一端放置在容器60的底部。

步骤4:运行光源内置静态净化装置,5~40分钟后完成对含稠油污水的 降解净化处理。

启动小型空气泵13,利用小型空气泵13产生的气泡使含稠油污水微动, 使P25纳米TiO2颗粒更加均匀的分布在含稠油污水中。同时点亮24W紫光 灯62。

如图8所示,是本发明中优选实施例6的含油浓度随时间变化的折线图。 在5、10、20、30和40分钟时取出含稠油污水的水样,采用紫外光分光光 度仪测试含稠油污水的水样中的含油浓度。横坐标为处理时间,单位为min; 纵坐标为含油浓度,单位为ppm。在5分钟时,含稠油污水的含油浓度为 16ppm;在10分钟时,含稠油污水的含油浓度为5ppm;在20分钟时,含稠 油污水的含油浓度为3ppm;在30分钟时,含稠油污水的含油浓度为3ppm; 在40分钟时,含稠油污水的含油浓度为2ppm。

优选实施例7

步骤1:选取含油浓度为155ppm的含稠油污水,去除含稠油污水的表 面浮油,将含稠油污水置入容器中。

步骤2:将P25纳米TiO2颗粒或含P25纳米TiO2颗粒的水溶液加入到 含稠油污水中,P25纳米TiO2颗粒在含稠油污水中的浓度为0.022g/L。搅动 含稠油污水,使P25纳米TiO2颗粒均匀分布在含稠油污水中。

步骤3:将容器放置在光源内置静态净化装置中。

如图6所示,是本发明中光源内置静态净化装置的剖面结构示意图。光 源内置静态净化装置包括:石英管61、24W紫光灯62和小型空气泵13;石 英管61放置在容器60的内部,在石英管61和容器60之间设置有密封件63; 24W紫光灯62放置在石英管61的内部,小型空气泵13出气口处连接排气 管的一端,排气管的另一端放置在容器60的底部。

步骤4:运行光源内置静态净化装置,5~40分钟后完成对含稠油污水的 降解净化处理。

启动小型空气泵13,利用小型空气泵13产生的气泡使含稠油污水微动, 使P25纳米TiO2颗粒更加均匀的分布在含稠油污水中。同时点亮24W紫光 灯62。

如图9所示,是本发明中优选实施例7的含油浓度随时间变化的折线图。 在5、10、20、30和40分钟时取出含稠油污水的水样,采用紫外光分光光 度仪测试含稠油污水的水样中的含油浓度。横坐标为处理时间,单位为min; 纵坐标为含油浓度,单位为ppm。在5分钟时,含稠油污水的含油浓度为 24ppm;在10分钟时,含稠油污水的含油浓度为11ppm;在20分钟时,含 稠油污水的含油浓度为6ppm;在30分钟时,含稠油污水的含油浓度为6ppm; 在40分钟时,含稠油污水的含油浓度为5ppm。

优选实施例8

步骤1:选取含油浓度为144ppm的含稠油污水,去除含稠油污水的表 面浮油,将含稠油污水置入容器中。

步骤2:将P25纳米TiO2颗粒或含P25纳米TiO2颗粒的水溶液加入到 含稠油污水中,P25纳米TiO2颗粒在含稠油污水中的浓度为0.09g/L。搅动 含稠油污水,使P25纳米TiO2颗粒均匀分布在含稠油污水中。

步骤3:将容器放置在光源外置动态净化装置中。

如图10所示,是本发明中光源外置动态净化装置的剖面结构示意图。 光源外置动态净化装置包括:3盏8W紫外灯11、125W高压汞灯12、潜水 泵101和石英管102;潜水泵101放置在容器60内的底部;潜水泵101出水 口处与管道相连接,管道的另一端连接有四个石英管102,石英管102的另 一端也连接有管道,并将该管道出口放置在容器60的内部;3盏8W紫外灯 11和125W高压汞灯12放置在石英管102的外侧100~200mm处。

步骤4:运行光源外置动态净化装置,5~40分钟后完成对含稠油污水的 降解净化处理。

启动潜水泵101,使含稠油污水沿石英管102循环流动,同时点亮3盏 8W紫外灯11和125W高压汞灯12。

如图11所示,是本发明中优选实施例8、优选实施例9和优选实施例 10的含油浓度随时间变化的折线图。其中a折线是优选实施例8的含油浓度 随时间变化的折线图。在5、10、20、30和40分钟时取出含稠油污水的水 样,采用紫外光分光光度仪测试含稠油污水的水样中的含油浓度。横坐标为 处理时间,单位为min;纵坐标为含油浓度,单位为ppm。在5分钟时,含 稠油污水的含油浓度为27.5ppm;在10分钟时,含稠油污水的含油浓度为 13.3ppm;在20分钟时,含稠油污水的含油浓度为6.9ppm;在30分钟时, 含稠油污水的含油浓度为5.9ppm;在40分钟时,含稠油污水的含油浓度为 5.8ppm。

优选实施例9

步骤1:选取含油浓度为197.0ppm的含稠油污水,去除含稠油污水的表 面浮油,将含稠油污水置入容器中。

步骤2:将P25纳米TiO2颗粒或含P25纳米TiO2颗粒的水溶液加入到 含稠油污水中,P25纳米TiO2颗粒在含稠油污水中的浓度为0.09g/L。搅动 含稠油污水,使P25纳米TiO2颗粒均匀分布在含稠油污水中。

步骤3:将容器放置在光源外置动态净化装置中。

如图10所示,是本发明中光源外置动态净化装置的剖面结构示意图。 光源外置动态净化装置包括:3盏8W紫外灯11、125W高压汞灯12、潜水 泵101和石英管102;潜水泵101放置在容器60内的底部;潜水泵101出水 口处与管道相连接,管道的另一端连接有四个石英管102,石英管102的另 一端也连接有管道,并将该管道出口放置在容器60的内部;3盏8W紫外灯 11和125W高压汞灯12放置在石英管102的外侧100~200mm处。

步骤4:运行光源外置动态净化装置,5~40分钟后完成对含稠油污水的 降解净化处理。

启动潜水泵101,使含稠油污水沿石英管102循环流动,同时点亮3盏 8W紫外灯11和125W高压汞灯12。

如图11所示,是本发明中优选实施例8、优选实施例9和优选实施例 10的含油浓度随时间变化的折线图。其中b折线是优选实施例9的含油浓度 随时间变化的折线图。在5、10、20、30和40分钟时取出含稠油污水的水 样,采用紫外光分光光度仪测试含稠油污水的水样中的含油浓度。横坐标为 处理时间,单位为min;纵坐标为含油浓度,单位为ppm。在5分钟时,含 稠油污水的含油浓度为26.6ppm;在10分钟时,含稠油污水的含油浓度为 14.6ppm;在20分钟时,含稠油污水的含油浓度为8.3ppm;在30分钟时, 含稠油污水的含油浓度为6.0ppm;在40分钟时,含稠油污水的含油浓度为 7.4ppm。

优选实施例10

步骤1:选取含油浓度为386.1ppm的含稠油污水,去除含稠油污水的表 面浮油,将含稠油污水置入容器中。

步骤2:将P25纳米TiO2颗粒或含P25纳米TiO2颗粒的水溶液加入到 含稠油污水中,P25纳米TiO2颗粒在含稠油污水中的浓度为0.09g/L。搅动 含稠油污水,使P25纳米TiO2颗粒均匀分布在含稠油污水中。

步骤3:将容器放置在光源外置动态净化装置中。

如图10所示,是本发明中光源外置动态净化装置的剖面结构示意图。 光源外置动态净化装置包括:3盏8W紫外灯11、125W高压汞灯12、潜水 泵101和石英管102;潜水泵101放置在容器60内的底部;潜水泵101出水 口处与管道相连接,管道的另一端连接有四个石英管102,石英管102的另 一端也连接有管道,并将该管道出口放置在容器60的内部;3盏8W紫外灯 11和125W高压汞灯12放置在石英管102的外侧100~200mm处。

步骤4:运行光源外置动态净化装置,5~40分钟后完成对含稠油污水的 降解净化处理。

启动潜水泵101,使含稠油污水沿石英管102循环流动,同时点亮3盏 8W紫外灯11和125W高压汞灯12。

如图11所示,是本发明中优选实施例8、优选实施例9和优选实施例 10的含油浓度随时间变化的折线图。其中c折线是优选实施例10的含油浓 度随时间变化的折线图。在5、10、20、30和40分钟时取出含稠油污水的 水样,采用紫外光分光光度仪测试含稠油污水的水样中的含油浓度。横坐标 为处理时间,单位为min;纵坐标为含油浓度,单位为ppm。在5分钟时, 含稠油污水的含油浓度为54.3ppm;在10分钟时,含稠油污水的含油浓度为 26.8ppm;在20分钟时,含稠油污水的含油浓度为15.3ppm;在30分钟时, 含稠油污水的含油浓度为13.0ppm;在40分钟时,含稠油污水的含油浓度为 11.6ppm。

优选实施例11

步骤1:选取含油浓度为146ppm的含稠油污水,去除含稠油污水的表 面浮油,将含稠油污水置入容器中。

步骤2:将P25纳米TiO2颗粒或含P25纳米TiO2颗粒的水溶液加入到 含稠油污水中,P25纳米TiO2颗粒在含稠油污水中的浓度为0.02g/L。搅动 含稠油污水,使P25纳米TiO2颗粒均匀分布在含稠油污水中。

步骤3:将容器放置在光源内置动态净化装置中。

如图12至图14所示,光源内置动态净化装置包括:容器60、潜水泵 101、第一污水净化管组、第二污水净化管组(根据需要可连接第三污水净 化管组)和连接管121。第一污水净化管组包括:第一多口管122、第一紫 光灯124和第一石英管123;第一多口管122的底部设置有第一底部支管131, 第一多口管122的侧部设置有第一侧部支管132。第二污水净化管组包括: 第二多口管125、第二紫光灯127和第二石英管126;第二多口管125的底 部设置有第二底部支管141,第二多口管125的侧部设置有第二侧部支管 142。第一多口管122的第一侧部支管132和第二多口管125的第二侧部支 管142之间通过连接管121与第一三通开关128相连接;潜水泵101放置在 容器60内的底部,潜水泵101和第一底部支管131通过连接管121相连接; 第二底部支管141连接连接管121的一端,连接管121的另一端放置在容器 60的内部;在第二底部支管141到容器60之间,还设置有第二三通开关129 和第三三通开关130,第二三通开关129与第一三通开关128相连接,第三 三通开关130为预留接第三污水净化管组用。第一石英管123放置在第一多 口管道122的内部,第一紫光灯124放置在第一石英管123的内部,第二石 英管126放置在第二多口管道125的内部,第二紫光灯127放置在第二石英 管126的内部。第一紫光灯124和第二紫光灯127的功率均是30W(可根 据需要更换紫外灯的功率)。在第一多口管122与第一石英管123之间设置 有密封件63,在第二多口管125与第二石英管126之间设置有密封件63, 以防止溶液渗出。

步骤4:运行光源内置动态净化装置第一污水净化管组,即将第一三通 开关128导向与第二三通开关129连通,第二三通开关129导向连接管121 的容器60内的出口。运行光源内置动态净化装置的第一污水净化管组,5~40 分钟后完成对含稠油污水的降解净化处理。

启动潜水泵101,使含稠油污水从容器60沿连接管道121经第一污水净 化管组、第一三通开关128、第二三通开关129和连接管121出口流回容器 60,进行循环流动,同时点亮第一紫光灯124。

如图15所示,是本发明中优选实施例11的含油浓度随时间变化的折线 图。在5、10、20、30和40分钟时取出含稠油污水的水样,采用紫外光分 光光度仪测试含稠油污水的水样中的含油浓度。横坐标为处理时间,单位为 min;纵坐标为含油浓度,单位为ppm。在5分钟时,含稠油污水的含油浓 度为42ppm;在10分钟时,含稠油污水的含油浓度为20ppm;在20分钟时, 含稠油污水的含油浓度为9ppm;在30分钟时,含稠油污水的含油浓度为 7ppm;在40分钟时,含稠油污水的含油浓度为3ppm。可见当含油污水为流 动态时,再光源内置的条件下,采用纳米TiO2颗粒可快速净化含油污水。

优选实施例12

步骤1:选取含油浓度为93ppm的含稠油污水,去除含稠油污水的表面 浮油,将含稠油污水置入容器中。

步骤2:将P25纳米TiO2颗粒或含P25纳米TiO2颗粒的水溶液加入到 含稠油污水中,P25纳米TiO2颗粒在含稠油污水中的浓度为0.02g/L。搅动 含稠油污水,使P25纳米TiO2颗粒均匀分布在含稠油污水中。

步骤3:将容器放置在光源内置动态净化装置中。

如图12至图14所示,光源内置动态净化装置包括:容器60、潜水泵 101、第一污水净化管组、第二污水净化管组(根据需要可连接第三污水净 化管组)和连接管121。第一污水净化管组包括:第一多口管122、第一紫 光灯124和第一石英管123;第一多口管122的底部设置有第一底部支管131, 第一多口管122的侧部设置有第一侧部支管132。第二污水净化管组包括: 第二多口管125、第二紫光灯127和第二石英管126;第二多口管125的底 部设置有第二底部支管141,第二多口管125的侧部设置有第二侧部支管 142。第一多口管122的第一侧部支管132和第二多口管125的第二侧部支 管142之间通过连接管121与第一三通开关128相连接;潜水泵101放置在 容器60内的底部,潜水泵101和第一底部支管131通过连接管121相连接; 第二底部支管141连接连接管121的一端,连接管121的另一端放置在容器 60的内部;在第二底部支管141到容器60之间,还设置有第二三通开关129 和第三三通开关130,第二三通开关129与第一三通开关128相连接,第三 三通开关130为预留接第三污水净化管组用。第一石英管123放置在第一多 口管道122的内部,第一紫光灯124放置在第一石英管123的内部,第二石 英管126放置在第二多口管道125的内部,第二紫光灯127放置在第二石英 管126的内部。第一紫光灯124和第二紫光灯127的功率均是30W(可根 据需要更换紫外灯的功率)。在第一污水净化管组、第二污水净化管组顶部 有密封件63,以防止水溶液渗出。

步骤4:运行光源内置动态净化装置第一污水净化管组,即将第一三通 开关128导向与第二三通开关129连通,第二三通开关129导向连接管121 的容器60内的出口。运行光源内置动态净化装置的第一污水净化管组,5~40 分钟后完成对含稠油污水的降解净化处理。

启动潜水泵101,使含稠油污水从容器60沿连接管道121经第一污水净 化管组、第一三通开关128、第二三通开关129和连接管121出口流回容器 60,进行循环流动,同时点亮第一紫光灯124。

如图16所示,是本发明中优选实施例12的含油浓度随时间变化的折线 图。在5、10、20、30和40分钟时取出含稠油污水的水样,采用紫外光分 光光度仪测试含稠油污水的水样中的含油浓度。横坐标为处理时间,单位为 min;纵坐标为含油浓度,单位为ppm。在5分钟时,含稠油污水的含油浓 度为37ppm;在10分钟时,含稠油污水的含油浓度为16ppm;在20分钟时, 含稠油污水的含油浓度为4ppm;在30分钟时,含稠油污水的含油浓度为 1ppm;在40分钟时,含稠油污水的含油浓度为2ppm。

优选实施例13

步骤1:选取含油浓度为177ppm的含稠油污水,去除含稠油污水的表 面浮油,将含稠油污水置入容器中。

步骤2:将P25纳米TiO2颗粒或含P25纳米TiO2颗粒的水溶液加入到 含稠油污水中,P25纳米TiO2颗粒在含稠油污水中的浓度为0.02g/L。搅动 含稠油污水,使P25纳米TiO2颗粒均匀分布在含稠油污水中。

步骤3:将容器放置在光源内置动态净化装置中。

如图12至图14所示,光源内置动态净化装置包括:容器60、潜水泵 101、第一污水净化管组、第二污水净化管组(根据需要可连接第三污水净 化管组)和连接管121。第一污水净化管组包括:第一多口管122、第一紫 光灯124和第一石英管123;第一多口管122的底部设置有第一底部支管131, 第一多口管122的侧部设置有第一侧部支管132。第二污水净化管组包括: 第二多口管125、第二紫光灯127和第二石英管126;第二多口管125的底 部设置有第二底部支管141,第二多口管125的侧部设置有第二侧部支管 142。第一多口管122的第一侧部支管132和第二多口管125的第二侧部支 管142之间通过连接管121与第一三通开关128相连接;潜水泵101放置在 容器60内的底部,潜水泵101和第一底部支管131通过连接管121相连接; 第二底部支管141连接连接管121的一端,连接管121的另一端放置在容器 60的内部;在第二底部支管141到容器60之间,还设置有第二三通开关129 和第三三通开关130,第二三通开关129与第一三通开关128相连接,第三 三通开关130为预留接第三污水净化管组用。第一石英管123放置在第一多 口管道122的内部,第一紫光灯124放置在第一石英管123的内部,第二石 英管126放置在第二多口管道125的内部,第二紫光灯127放置在第二石英 管126的内部。第一紫光灯124和第二紫光灯127的功率均是30W(可根 据需要更换紫外灯的功率)。在第一污水净化管组、第二污水净化管组顶部 有密封件63,以防止水溶液渗出。

步骤4:运行光源内置动态净化装置第一污水净化管组,即将第一三通 开关128导向与第二三通开关129连通,第二三通开关129导向连接管121 的容器60内的出口。运行光源内置动态净化装置的第一污水净化管组,5~40 分钟后完成对含稠油污水的降解净化处理。

启动潜水泵101,使含稠油污水从容器60沿连接管道121经第一污水净 化管组、第一三通开关128、第二三通开关129和连接管121出口流回容器 60,进行循环流动,同时点亮第一紫光灯124。

如图17所示,是本发明中优选实施例13的含油浓度随时间变化的折线 图。在5、10、20、30和40分钟时取出含稠油污水的水样,采用紫外光分 光光度仪测试含稠油污水的水样中的含油浓度。横坐标为处理时间,单位为 min;纵坐标为含油浓度,单位为ppm。在5分钟时,含稠油污水的含油浓 度为36ppm;在10分钟时,含稠油污水的含油浓度为24ppm;在20分钟时, 含稠油污水的含油浓度为7ppm;在30分钟时,含稠油污水的含油浓度为 5ppm;在40分钟时,含稠油污水的含油浓度为5ppm。

优选实施例14

步骤1:选取含油浓度为191ppm的含稠油污水,去除含稠油污水的表 面浮油,将含稠油污水置入容器中。

步骤2:将P25纳米TiO2颗粒或含P25纳米TiO2颗粒的水溶液加入到 含稠油污水中,P25纳米TiO2颗粒在含稠油污水中的浓度为0.02g/L。搅动 含稠油污水,使P25纳米TiO2颗粒均匀分布在含稠油污水中。

步骤3:将容器放置在光源内置动态净化装置中。

如图12至图14所示,光源内置动态净化装置包括:容器60、潜水泵 101、第一污水净化管组、第二污水净化管组(根据需要可连接第三污水净 化管组)和连接管121。第一污水净化管组包括:第一多口管122、第一紫 光灯124和第一石英管123;第一多口管122的底部设置有第一底部支管131, 第一多口管122的侧部设置有第一侧部支管132。第二污水净化管组包括: 第二多口管125、第二紫光灯127和第二石英管126;第二多口管125的底 部设置有第二底部支管141,第二多口管125的侧部设置有第二侧部支管 142。第一多口管122的第一侧部支管132和第二多口管125的第二侧部支 管142之间通过连接管121与第一三通开关128相连接;潜水泵101放置在 容器60内的底部,潜水泵101和第一底部支管131通过连接管121相连接; 第二底部支管141连接连接管121的一端,连接管121的另一端放置在容器 60的内部;在第二底部支管141到容器60之间,还设置有第二三通开关129 和第三三通开关130,第二三通开关129与第一三通开关128相连接,第三 三通开关130为预留接第三污水净化管组用。第一石英管123放置在第一多 口管道122的内部,第一紫光灯124放置在第一石英管123的内部,第二石 英管126放置在第二多口管道125的内部,第二紫光灯127放置在第二石英 管126的内部。第一紫光灯124和第二紫光灯127的功率均是30W(可根 据需要更换紫外灯的功率)。在第一污水净化管组、第二污水净化管组顶部 有密封件63,以防止水溶液渗出。

步骤4:运行光源内置动态净化装置第一污水净化管组,即将第一三通 开关128导向与第二三通开关129连通,第二三通开关129导向连接管121 的容器60内的出口。运行光源内置动态净化装置的第一污水净化管组,5~40 分钟后完成对含稠油污水的降解净化处理。

启动潜水泵101,使含稠油污水从容器60沿连接管道121经第一污水净 化管组、第一三通开关128、第二三通开关129和连接管121出口流回容器 60,进行循环流动,同时点亮第一紫光灯124。

如图18所示,是本发明中优选实施例14的含油浓度随时间变化的折线 图。在5、10、20、30和40分钟时取出含稠油污水的水样,采用紫外光分 光光度仪测试含稠油污水的水样中的含油浓度。横坐标为处理时间,单位为 min;纵坐标为含油浓度,单位为ppm。在5分钟时,含稠油污水的含油浓 度为52ppm;在10分钟时,含稠油污水的含油浓度为26ppm;在20分钟时, 含稠油污水的含油浓度为11ppm;在30分钟时,含稠油污水的含油浓度为 15ppm;在40分钟时,含稠油污水的含油浓度为13ppm。

优选实施例15

步骤1:选取含油浓度为126.4ppm的含稠油污水,去除含稠油污水的表 面浮油,将含稠油污水置入容器中。

步骤2:将P25纳米TiO2颗粒或含P25纳米TiO2颗粒的水溶液加入到 含稠油污水中,P25纳米TiO2颗粒在含稠油污水中的浓度为0.008g/L。搅动 含稠油污水,使P25纳米TiO2颗粒均匀分布在含稠油污水中。

步骤3:将容器放置在光源内置动态净化装置中。

如图12至图14所示,光源内置动态净化装置包括:容器60、潜水泵 101、第一污水净化管组、第二污水净化管组(根据需要可连接第三污水净 化管组)和连接管121。第一污水净化管组包括:第一多口管122、第一紫 光灯124和第一石英管123;第一多口管122的底部设置有第一底部支管131, 第一多口管122的侧部设置有第一侧部支管132。第二污水净化管组包括: 第二多口管125、第二紫光灯127和第二石英管126;第二多口管125的底 部设置有第二底部支管141,第二多口管125的侧部设置有第二侧部支管 142。第一多口管122的第一侧部支管132和第二多口管125的第二侧部支 管142之间通过连接管121与第一三通开关128相连接;潜水泵101放置在 容器60内的底部,潜水泵101和第一底部支管131通过连接管121相连接; 第二底部支管141连接连接管121的一端,连接管121的另一端放置在容器 60的内部;在第二底部支管141到容器60之间,还设置有第二三通开关129 和第三三通开关130,第二三通开关129与第一三通开关128相连接,第三 三通开关130为预留接第三污水净化管组用。第一石英管123放置在第一多 口管道122的内部,第一紫光灯124放置在第一石英管123的内部,第二石 英管126放置在第二多口管道125的内部,第二紫光灯127放置在第二石英 管126的内部。第一紫光灯124和第二紫光灯127的功率均是30W(可根 据需要更换紫外灯的功率)。在第一污水净化管组、第二污水净化管组顶部 有密封件63,以防止水溶液渗出。

步骤4:运行光源内置动态净化装置第一污水净化管组,即将第一三通 开关128导向与第二三通开关129连通,第二三通开关129导向连接管121 的容器60内的出口。运行光源内置动态净化装置的第一污水净化管组,5~40 分钟后完成对含稠油污水的降解净化处理。

启动潜水泵101,使含稠油污水从容器60沿连接管道121经第一污水净 化管组、第一三通开关128、第二三通开关129和连接管121出口流回容器 60,进行循环流动,同时点亮第一紫光灯124。

如图19所示,是本发明中优选实施例15的含油浓度随时间变化的折线 图。在5、10、20、30和40分钟时取出含稠油污水的水样,采用紫外光分 光光度仪测试含稠油污水的水样中的含油浓度。横坐标为处理时间,单位为 min;纵坐标为含油浓度,单位为ppm。在5分钟时,含稠油污水的含油浓 度为58.5ppm;在10分钟时,含稠油污水的含油浓度为40.6ppm;在23分 钟时,含稠油污水的含油浓度为16.2ppm;在30分钟时,含稠油污水的含油 浓度为15.6ppm;在40分钟时,含稠油污水的含油浓度为15.3ppm。

优选实施例16

步骤1:选取含油浓度为100ppm的含稠油污水,去除含稠油污水的表 面浮油,将含稠油污水置入容器中。

步骤2:将平均粒径约为15~30nm的纳米TiO2/SiO2/Fe3O4核-壳磁性复 合颗粒或含纳米TiO2/SiO2/Fe3O4核-壳磁性复合颗粒的水溶液加入到含稠油 污水中,纳米TiO2/SiO2/Fe3O4核-壳磁性复合颗粒在含稠油污水中的浓度为 0.03g/L。搅动含稠油污水,使纳米TiO2/SiO2/Fe3O4核-壳磁性复合颗粒均匀 分布在含稠油污水中。

步骤3:将容器放置在光源内置动态净化装置中。

如图12至图14所示,光源内置动态净化装置包括:容器60、潜水泵 101、第一污水净化管组、第二污水净化管组(根据需要可连接第三污水净 化管组)和连接管121。第一污水净化管组包括:第一多口管122、第一紫 光灯124和第一石英管123;第一多口管122的底部设置有第一底部支管131, 第一多口管122的侧部设置有第一侧部支管132。第二污水净化管组包括: 第二多口管125、第二紫光灯127和第二石英管126;第二多口管125的底 部设置有第二底部支管141,第二多口管125的侧部设置有第二侧部支管 142。第一多口管122的第一侧部支管132和第二多口管125的第二侧部支 管142之间通过连接管121与第一三通开关128相连接;潜水泵101放置在 容器60内的底部,潜水泵101和第一底部支管131通过连接管121相连接; 第二底部支管141连接连接管121的一端,连接管121的另一端放置在容器 60的内部;在第二底部支管141到容器60之间,还设置有第二三通开关129 和第三三通开关130,第二三通开关129与第一三通开关128相连接,第三 三通开关130为预留接第三污水净化管组用。第一石英管123放置在第一多 口管道122的内部,第一紫光灯124放置在第一石英管123的内部,第二石 英管126放置在第二多口管道125的内部,第二紫光灯127放置在第二石英 管126的内部。第一紫光灯124和第二紫光灯127的功率均是30W(可根 据需要更换紫外灯的功率)。在第一污水净化管组、第二污水净化管组顶部 有密封件63,以防止水溶液渗出。

步骤4:运行光源内置动态净化装置第一污水净化管组,即将第一三通 开关128导向与第二三通开关129连通,第二三通开关129导向连接管121 的容器60内的出口。运行光源内置动态净化装置的第一污水净化管组,5~40 分钟后完成对含稠油污水的降解净化处理。

启动潜水泵101,使含稠油污水从容器60沿连接管道121经第一污水净 化管组、第一三通开关128、第二三通开关129和连接管121出口流回容器 60,进行循环流动,同时点亮第一紫光灯124。

如图20所示,是本发明中优选实施例16的含油浓度随时间变化的折线 图。在5、10、20、40和60分钟时取出含稠油污水的水样,采用紫外光分 光光度仪测试含稠油污水的水样中的含油浓度。横坐标为处理时间,单位为 min;纵坐标为含油浓度,单位为ppm。在5分钟时,含稠油污水的含油浓 度为40ppm;在10分钟时,含稠油污水的含油浓度为21ppm;在20分钟时, 含稠油污水的含油浓度为18ppm;在40分钟时,含稠油污水的含油浓度为 11ppm;在60分钟时,含稠油污水的含油浓度为8ppm。

在降解净化完成后,可以采用外加磁场回收纳米TiO2/SiO2/Fe3O4核-壳 磁性复合颗粒。并且其纳米TiO2/SiO2/Fe3O4核-壳磁性复合颗粒可以重复使 用3次后仍具有较好的含稠油污水降解净化效果。纳米TiO2/SiO2/Fe3O4核- 壳磁性复合颗粒在多次使用后,经清洗或经过200℃以上温度焙烧后可以恢 复降解净化活性。

优选实施例17

步骤1:选取含油浓度为178ppm的含稠油污水,去除含稠油污水的表 面浮油,将含稠油污水置入容器中。

步骤2:将平均粒径约为15~30nm的纳米TiO2/SiO2/Fe3O4核-壳磁性复 合颗粒或含纳米TiO2/SiO2/Fe3O4核-壳磁性复合颗粒的水溶液加入到含稠油 污水中,纳米TiO2/SiO2/Fe3O4核-壳磁性复合颗粒在含稠油污水中的浓度为 0.03g/L。搅动含稠油污水,使纳米TiO2/SiO2/Fe3O4核-壳磁性复合颗粒均匀 分布在含稠油污水中。

步骤3:将容器放置在光源内置动态净化装置中。

如图12至图14所示,光源内置动态净化装置包括:容器60、潜水泵 101、第一污水净化管组、第二污水净化管组(根据需要可连接第三污水净 化管组)和连接管121。第一污水净化管组包括:第一多口管122、第一紫 光灯124和第一石英管123;第一多口管122的底部设置有第一底部支管131, 第一多口管122的侧部设置有第一侧部支管132。第二污水净化管组包括: 第二多口管125、第二紫光灯127和第二石英管126;第二多口管125的底 部设置有第二底部支管141,第二多口管125的侧部设置有第二侧部支管 142。第一多口管122的第一侧部支管132和第二多口管125的第二侧部支 管142之间通过连接管121与第一三通开关128相连接;潜水泵101放置在 容器60内的底部,潜水泵101和第一底部支管131通过连接管121相连接; 第二底部支管141连接连接管121的一端,连接管121的另一端放置在容器 60的内部;在第二底部支管141到容器60之间,还设置有第二三通开关129 和第三三通开关130,第二三通开关129与第一三通开关128相连接,第三 三通开关130为预留接第三污水净化管组用。第一石英管123放置在第一多 口管道122的内部,第一紫光灯124放置在第一石英管123的内部,第二石 英管126放置在第二多口管道125的内部,第二紫光灯127放置在第二石英 管126的内部。第一紫光灯124和第二紫光灯127的功率均是30W(可根 据需要更换紫外灯的功率)。在第一污水净化管组、第二污水净化管组顶部 有密封件63,以防止水溶液渗出。

步骤4:运行光源内置动态净化装置第一污水净化管组,即将第一三通 开关128导向与第二三通开关129连通,第二三通开关129导向连接管121 的容器60内的出口。运行光源内置动态净化装置的第一污水净化管组,5~40 分钟后完成对含稠油污水的降解净化处理。

启动潜水泵101,使含稠油污水从容器60沿连接管道121经第一污水净 化管组、第一三通开关128、第二三通开关129和连接管121出口流回容器 60,进行循环流动,同时点亮第一紫光灯124。

如图21所示,是本发明中优选实施例17的含油浓度随时间变化的折线 图。在5、10、20、40和60分钟时取出含稠油污水的水样,采用紫外光分 光光度仪测试含稠油污水的水样中的含油浓度。横坐标为处理时间,单位为 min;纵坐标为含油浓度,单位为ppm。在5分钟时,含稠油污水的含油浓 度为43ppm;在10分钟时,含稠油污水的含油浓度为27ppm;在20分钟时, 含稠油污水的含油浓度为17ppm;在40分钟时,含稠油污水的含油浓度为 14ppm;在60分钟时,含稠油污水的含油浓度为13ppm。

在降解净化完成后,可以采用外加磁场回收纳米TiO2/SiO2/Fe3O4核-壳 磁性复合颗粒。并且其纳米TiO2/SiO2/Fe3O4核-壳磁性复合颗粒可以重复使 用3次后仍具有较好的含稠油污水降解净化效果。纳米TiO2/SiO2/Fe3O4核- 壳磁性复合颗粒在多次使用后,经清洗或经过200度焙烧后可以恢复降解净 化活性。

优选实施例18

步骤1:选取含油浓度为340ppm的含稠油污水,去除含稠油污水的表 面浮油,将含稠油污水置入容器中。

步骤2:将平均粒径约为15~30nm的纳米TiO2/SiO2/Fe3O4核-壳磁性复 合颗粒或含纳米TiO2/SiO2/Fe3O4核-壳磁性复合颗粒的水溶液加入到含稠油 污水中,纳米TiO2/SiO2/Fe3O4核-壳磁性复合颗粒在含稠油污水中的浓度为 0.03g/L。搅动含稠油污水,使纳米TiO2/SiO2/Fe3O4核-壳磁性复合颗粒均匀 分布在含稠油污水中。

步骤3:将容器放置在光源内置动态净化装置中。

如图12至图14所示,光源内置动态净化装置包括:容器60、潜水泵 101、第一污水净化管组、第二污水净化管组(根据需要可连接第三污水净 化管组)和连接管121。第一污水净化管组包括:第一多口管122、第一紫 光灯124和第一石英管123;第一多口管122的底部设置有第一底部支管131, 第一多口管122的侧部设置有第一侧部支管132。第二污水净化管组包括: 第二多口管125、第二紫光灯127和第二石英管126;第二多口管125的底 部设置有第二底部支管141,第二多口管125的侧部设置有第二侧部支管 142。第一多口管122的第一侧部支管132和第二多口管125的第二侧部支 管142之间通过连接管121与第一三通开关128相连接;潜水泵101放置在 容器60内的底部,潜水泵101和第一底部支管131通过连接管121相连接; 第二底部支管141连接连接管121的一端,连接管121的另一端放置在容器 60的内部;在第二底部支管141到容器60之间,还设置有第二三通开关129 和第三三通开关130,第二三通开关129与第一三通开关128相连接,第三 三通开关130为预留接第三污水净化管组用。第一石英管123放置在第一多 口管道122的内部,第一紫光灯124放置在第一石英管123的内部,第二石 英管126放置在第二多口管道125的内部,第二紫光灯127放置在第二石英 管126的内部。第一紫光灯124和第二紫光灯127的功率均是30W(可根 据需要更换紫外灯的功率)。在第一污水净化管组、第二污水净化管组顶部 有密封件63,以防止水溶液渗出。

步骤4:运行光源内置动态净化装置第一污水净化管组,即将第一三通 开关128导向与第二三通开关129连通,第二三通开关129导向连接管121 的容器60内的出口。运行光源内置动态净化装置的第一污水净化管组,5~40 分钟后完成对含稠油污水的降解净化处理。

启动潜水泵101,使含稠油污水从容器60沿连接管道121经第一污水净 化管组、第一三通开关128、第二三通开关129和连接管121出口流回容器 60,进行循环流动,同时点亮第一紫光灯124。

如图22所示,是本发明中优选实施例18的含油浓度随时间变化的折线 图。在5、10、20、40和60分钟时取出含稠油污水的水样,采用紫外光分 光光度仪测试含稠油污水的水样中的含油浓度。横坐标为处理时间,单位为 min;纵坐标为含油浓度,单位为ppm。在5分钟时,含稠油污水的含油浓 度为37ppm;在10分钟时,含稠油污水的含油浓度为22ppm;在20分钟时, 含稠油污水的含油浓度为21ppm;在40分钟时,含稠油污水的含油浓度为 15ppm;在60分钟时,含稠油污水的含油浓度为10ppm。

在降解净化完成后,可以采用外加磁场回收纳米TiO2/SiO2/Fe3O4核-壳 磁性复合颗粒。并且其纳米TiO2/SiO2/Fe3O4核-壳磁性复合颗粒可以重复使 用3次后仍具有较好的含稠油污水降解净化效果。纳米TiO2/SiO2/Fe3O4核- 壳磁性复合颗粒在多次使用后,经清洗或经过200℃以上温度焙烧后可以恢 复降解净化活性。

本发明中含稠油污水为渤海湾原油通过搅拌机研磨搅拌制得,针对其它 产地的原油,纳米TiO2颗粒添加的数量可能略有不同,但是含稠油污水的降 解净化方法的总体技术方案是一样的。

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