超聲強(qiáng)化膜結(jié)合光電催化技術(shù)處理船舶含油污水的裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明的目的在于提供超聲強(qiáng)化膜結(jié)合光電催化技術(shù)處理船舶含油污水的裝置及方法，船舶含油污水通過收集管路經(jīng)過格柵，進(jìn)入超聲破乳裝置，再進(jìn)入膜濾裝置，膜濾裝置包括刮油器、改性濾膜，然后進(jìn)入光電催化氧化裝置，當(dāng)檢測器測得的各項指標(biāo)達(dá)到要求后排出回用。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單緊湊、占地面積小、使用和運(yùn)行管理方便的優(yōu)點(diǎn)，同時還實(shí)現(xiàn)了油類的回收利用和污水處理后的再利用，達(dá)到了節(jié)能減排的目的。
【專利說明】
超聲強(qiáng)化膜結(jié)合光電催化技術(shù)處理船舶含油污水的裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及的是一種污水處理裝置及其方法，具體地說是船舶污水處理裝置及其方法。
【背景技術(shù)】
[0002]船舶污水處理是船舶污染防治領(lǐng)域的一項重要內(nèi)容，船舶含油污水中含油多種類型的油，其來源包括:潤滑油，汽缸油和液壓油，清潔劑、發(fā)泡劑(AFFF)、油漆和溶劑等。船舶含油污水中一部分油在水中呈乳化狀態(tài)，難于分離。如果這些船舶含油污水未做有效處理而直接排放，會造成海洋和河流環(huán)境的污染。油類的分解會產(chǎn)生苯并芘及其它多環(huán)芳烴等有毒物質(zhì)，這些分解產(chǎn)物一方面會對生物發(fā)生直接毒害作用；另一方面，含有微量油的水用于養(yǎng)殖或灌溉時，被生物吸收而富集，通過食物鏈進(jìn)入人體，危害人體健康。IMO資料顯示，世界平均單船每年排出機(jī)艙艙底含油污水量為本船總噸位的1/10，已發(fā)現(xiàn)的違法排出的機(jī)艙艙底污水的含油量高達(dá)50000ppm。世界上每年有上千萬噸油類通過各種途徑進(jìn)入水體，油會形成單分子層油膜覆蓋水面，使水體與空氣隔絕而缺氧，產(chǎn)生惡臭，影響水生生物生長甚至死亡。2004年頂O在MEPC107.(49)中作出規(guī)定，取代了舊的MEPC60.(33)公約，在新的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)中增加了對含乳化油“C”液的試驗(yàn)要求，因此開發(fā)有效的處理船舶含油污水的技術(shù)具有重大的意義。
[0003]國內(nèi)外目前研究的船舶污水的處理方法，主要有物理法、物理化學(xué)法、生物化學(xué)法、電化學(xué)法、化學(xué)破乳法和高級氧化法。各種方法具有一定的適用條件和優(yōu)缺點(diǎn)。生物法由于受到微生物的培養(yǎng)和生長條件的限制，在實(shí)際船舶運(yùn)行操作過程中會產(chǎn)生多種問題。因此，對于含有污水具有較好處理效果的生物處理方法不宜采用。采用膜技術(shù)來對含油污水進(jìn)行處理，國外船舶中已經(jīng)有所應(yīng)用，而國內(nèi)研究和應(yīng)用都較少。另外，對于船舶污水處理并能達(dá)到回用的效果，國內(nèi)外這方面都少有研究。為了能夠在船舶上及時對于艙底污水進(jìn)行處理，同時艙底污水如果經(jīng)過一定的處理之后能夠達(dá)到回用的水質(zhì)要求，實(shí)現(xiàn)“零排放”，這樣不僅能夠節(jié)約船舶內(nèi)的污水儲存柜的體積，減少原料消耗，也實(shí)現(xiàn)了油類資源的回收利用和污水處理后繼續(xù)使用，污水的回用能夠大大降低供給的需求，達(dá)到節(jié)能減排的目的。
[0004]油和水在一定條件下會形成乳狀液，這種乳狀液大多數(shù)情況下呈現(xiàn)水包油(0/W)或油包水(W/0)的形態(tài)，在一定條件下具有相對穩(wěn)定性。超聲波破乳具有成本低、效果好、不產(chǎn)生二次污染等突出優(yōu)點(diǎn)。超聲破乳利用超聲波作用于性質(zhì)不同的流體介質(zhì)產(chǎn)生的位移效應(yīng)來實(shí)現(xiàn)油水分離。由于超聲波在油和水中均具有良好的傳導(dǎo)性，所以超聲波破乳可適用于各種類型的乳狀液。超聲波破乳可以降低破乳的溫度，甚至在室溫下就可以破乳，這樣就可以減少加熱設(shè)備和能耗，同時也可以取消復(fù)雜的高壓電脫水設(shè)備。超聲波和破乳劑有良好的協(xié)同作用，它可以提高破乳劑的作用效率，減少破乳劑的用量。超聲波和化學(xué)破乳劑結(jié)合用于乳化原油破乳脫水有著良好的發(fā)展前景，特別是對那些用常規(guī)脫水方式難以奏效的原油乳狀液破乳脫水。
[0005]聚偏氟乙烯PVDF超濾膜是一種性能優(yōu)良的高分子材料，以其良好的化學(xué)穩(wěn)定性、耐輻射性和耐熱性、機(jī)械強(qiáng)度大、高韌性、抗酸堿腐蝕、制備工藝簡單、成本較低等諸多優(yōu)點(diǎn)，在廢水處理和回用等領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛。但由于本身具有強(qiáng)疏水性、表面能低、潤濕性差，特別是應(yīng)用在水相體系分離過程中，在傳質(zhì)過程中由于溶質(zhì)吸附和膜孔堵塞使得膜通量下降，分離過程需要較大的驅(qū)動力，在分離過程中膜通量和截流率兩項主要分離指標(biāo)不斷下降，并且清洗十分困難，縮短了膜的使用壽命。為了能夠減緩膜污染，可將膜表面進(jìn)行親水改性，使得污染物不易沉積在膜表面上且在較小作用用性力下就能使膜表面上的污染物去除。隨著PVDF膜親水性的改善，膜的滲透性、抗污染性和穩(wěn)定性均可得到較好的改善，膜的整體性能得以提升，大大拓展了其應(yīng)用范圍。對于膜的改性分為兩大類一是膜基體改性，包括共混、共聚方法，另一種是膜表面改性。
[0006]光電催化氧化技術(shù)是一種高級氧化技術(shù)，具有設(shè)備簡單、易于控制，并且不會帶來二次污染等優(yōu)點(diǎn)，被譽(yù)為“環(huán)境友好”的水處理技術(shù)。光電催化氧化技術(shù)是一種能夠有效降解含油污水的技術(shù)，光電催化氧化降解有機(jī)物的速率明顯高于光催化氧化與電催化氧化反應(yīng)的單獨(dú)作用速率之和，因而光和電過程具有顯著的協(xié)同作用。Ti02是目前最受關(guān)注的光催化材料之一，但是在實(shí)際應(yīng)用中存在著電子-空穴對復(fù)合率高的問題。Ti02納米管具有結(jié)構(gòu)均勻、高度有序、比表面積大、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定和可重復(fù)使用等優(yōu)點(diǎn)，貴金屬Pt和Sn02和Ti02納米管參雜后能夠降低電子-空穴對復(fù)合率，提高光催化效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供能夠?qū)崿F(xiàn)污水回用目的的超聲強(qiáng)化膜結(jié)合光電催化技術(shù)處理船舶含油污水的裝置及方法
[0008]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0009]本發(fā)明超聲強(qiáng)化膜結(jié)合光電催化技術(shù)處理船舶含油污水的裝置，其特征是:包括格柵、超聲破乳裝置、膜濾裝置、光電催化氧化裝置，超聲破乳裝置里設(shè)置超聲探頭，超聲破乳裝置的頂部安裝加藥器，超聲破乳裝置的底部為斜板結(jié)構(gòu)，斜板結(jié)構(gòu)下方設(shè)置排污口，膜濾裝置里分別設(shè)置改性濾膜和刮油器，膜濾裝置上設(shè)置排污管，光電催化氧化裝置里設(shè)置直流電源、紫外燈管、曝氣裝置，直流電源包括陽極和陰極，陰極設(shè)置在光電催化氧化裝置的中部，陽極呈圓筒狀并設(shè)置在光電催化氧化裝置的內(nèi)壁里側(cè)，紫外燈管布置在陰極的外部，光電催化氧化裝置上設(shè)置排水管，光電催化氧化裝置里充有電解質(zhì)，來自船舶的含油污水依次通過柵格、超聲破乳裝置、刮油器、改性濾膜以及光電催化氧化裝置并通過排水管排出。
[0010]本發(fā)明超聲強(qiáng)化膜結(jié)合光電催化技術(shù)處理船舶含油污水的裝置還可以包括:
[0011 ] 1、所述的超聲探頭均勻的分布在超聲破乳裝置的內(nèi)壁上。
[0012]2、所述的改性濾膜采用PVC與PVDF共混中空纖維膜，共混膜的表面涂覆親水性物質(zhì)，所述的親水性物質(zhì)包括改性粉末沸石、高嶺土、粘土、娃藻土和殼聚糖。
[0013]3、光電催化氧化裝置的陽極為Pt修飾的Sn02/Ti02納米管電極，電催化氧化裝置的陰極為不銹鋼棒或銅棒，光源紫外燈管呈螺旋狀分布在陰極外側(cè)或由四根直燈管分布在陰極周圍；所述電解質(zhì)為NaCl、Na2S04、NaC104中的一種或幾種，電解質(zhì)濃度為0.1-0.5mol/L。
[0014]本發(fā)明超聲強(qiáng)化膜結(jié)合光電催化技術(shù)處理船舶含油污水的方法，其特征是:采用如下處理船舶含油污水的裝置:
[0015]包括格柵、超聲破乳裝置、膜濾裝置、光電催化氧化裝置，超聲破乳裝置里設(shè)置超聲探頭，超聲破乳裝置的頂部安裝加藥器，超聲破乳裝置的底部為斜板結(jié)構(gòu)，斜板結(jié)構(gòu)下方設(shè)置排污口，膜濾裝置里分別設(shè)置改性濾膜和刮油器，，膜濾裝置上設(shè)置排污管光電催化氧化裝置里設(shè)置直流電源、紫外燈管、曝氣裝置，直流電源包括陽極和陰極，陰極設(shè)置在光電催化氧化裝置的中部，陽極呈圓筒狀并設(shè)置在光電催化氧化裝置的內(nèi)壁里側(cè)，紫外燈管布置在陰極的外部，光電催化氧化裝置上設(shè)置排水管，光電催化氧化裝置里充有電解質(zhì)；
[0016](I)將船舶含油污水通過收集管路經(jīng)過柵格進(jìn)入超聲破乳裝置中，通過加藥器向超聲破乳裝置里加入AP型破乳劑，破乳劑濃度為10-1000mg/L，啟用超聲探頭，超聲探頭的超聲頻率15-30kHz、超聲功率50-500w，超聲處理時間10-30min，比重大于水的沉淀物通過排污口排出；
[0017](2)經(jīng)超聲處理后的含油污水進(jìn)入膜濾裝置的刮油器中，在刮油器中靜置10-30min后由刮油板刮去上層漂浮油污，由排污管排出油污；
[0018](3)刮去上層油污的污水經(jīng)過改性濾膜后進(jìn)入光電催化氧化裝置，對電源通電，電壓范圍為1-10V，曝氣裝置中通入臭氧、氧氣或者空氣，投加量為5-30mg/L，紫外燈管通電從而完成光電催化氧化過程，通過光電催化氧化處理的污水經(jīng)檢驗(yàn)裝置檢測，當(dāng)其指標(biāo)達(dá)到預(yù)定要求時，同過排水管排出。
[0019]本發(fā)明超聲強(qiáng)化膜結(jié)合光電催化技術(shù)處理船舶含油污水的方法還可以包括:
[0020]1、光電催化氧化裝置的陽極為Pt修飾的Sn02/Ti02納米管電極，Pt修飾的SnO2/T12納米管的制備過程為:
[0021](I)用鈦板采用陽極氧化法制備T12納米管陣列:以鉑片為陰極，鈦板為陽極，在電解液中逐漸施加0-30V電壓，每分鐘增加IV，電磁攪拌器緩慢攪拌下氧化30min后取出鈦板，然后進(jìn)行陽極氧化制得T12納米管列陣；
[0022](2)制備Sn02/Ti02納米管陣列復(fù)合材料:通過脈沖電沉積法制備Sn02/Ti02納米管陣列復(fù)合材料；
[0023](3)采用水熱合成法制得Pt修飾的Sn02/Ti02納米管電極:水熱反應(yīng)釜中加入六水合氯鉑酸溶液、甲醛溶液及十二烷基硫酸鈉，攪拌均勻，然后抽真空，加入制備好的SnO2/T12納米管陣列復(fù)合材料密封好的水熱反應(yīng)釜置于馬弗爐中180°C反應(yīng)10h，冷卻至室溫，將載鉑二氧化鈦納米管電極轉(zhuǎn)移到通他保護(hù)的管式爐中250°C退火2h。
[0024]2、采用陽極氧化法制備T12納米管時陣列，用鈦網(wǎng)或者泡沫鈦替換鈦板。
[0025]本發(fā)明的優(yōu)勢在于:船舶含油污水經(jīng)過格柵后進(jìn)入超聲破乳裝置，通過超聲波和破乳劑有良好的協(xié)同作用，使水中微小油粒聚集成較大的油粒，有利于提高油水分離器的分離效率，同時超聲波還可以提高破乳劑的作用效率，減少破乳劑的用量，無需投加其他混凝劑。出水通過改性濾膜過濾，實(shí)現(xiàn)油分的回收利用，通過膜濾后的出水進(jìn)一步得到凈化以實(shí)現(xiàn)回收利用。采用PVC與PVDF共混中空纖維膜，在共混膜的表面涂覆改性粉末沸石、高嶺土、粘土、硅藻土和殼聚糖等親水性物質(zhì)。提高了膜的親水性，有效防止膜污染。Ti02納米管利用具有結(jié)構(gòu)均勻、高度有序、比表面積大、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定和可重復(fù)使用等優(yōu)點(diǎn)，貴金屬Pt和Sn02和Ti02納米管參雜后能夠降低電子-空穴對復(fù)合率，提高光催化效率。光電催化氧化降解有機(jī)物的速率明顯高于光催化氧化與電催化氧化反應(yīng)的單獨(dú)作用速率之和，利用光催化和電催化的協(xié)同作用能夠提高有機(jī)物的去除效率，還可以通過向光電催化氧化裝置中通入空氣、氧氣或者臭氧，電解過程中產(chǎn)生的臭氧或者向系統(tǒng)內(nèi)通入的臭氧會分解產(chǎn)生高活性物質(zhì)羥基自由基，達(dá)到氧化和消毒的作用，最終實(shí)現(xiàn)污水回用的目的，實(shí)現(xiàn)污水的零排放。此反應(yīng)裝置不僅去除污染物效能高還具有結(jié)構(gòu)簡單緊湊、占地面積小、使用和運(yùn)行管理方便的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0026]圖1為本發(fā)明除污方法的流程示意圖；
[0027]圖2為本發(fā)明的裝置圖；
[0028]圖3為超聲破乳裝置俯視圖；
[0029]圖4為光源為螺旋式紫外燈管的光電催化氧化反應(yīng)裝置俯視圖；
[0030]圖5為光源為紫外燈直管的光電催化氧化反應(yīng)裝置俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]下面結(jié)合附圖舉例對本發(fā)明做更詳細(xì)地描述:
[0032]結(jié)合圖1-5，本發(fā)明超聲強(qiáng)化膜結(jié)合光電催化技術(shù)處理船舶含油污水的裝置主要包括:格柵1、超聲破乳裝置2、膜濾裝置10、光電催化氧化裝置13。
[0033]其中超聲破乳裝置2里設(shè)置超聲探頭3，超聲探頭3為多根，且均勻分布在超聲破乳裝置2的內(nèi)壁四周上。超聲破乳裝置2的頂部安裝加藥器4，通過加藥器4向超聲破乳裝置里加入破乳劑，破乳劑的類型可以AP型、SP型、AE型或AR型非離子型破乳劑其中一種，濃度為10-1000mg/L，超聲破乳裝置2的底部為斜板結(jié)構(gòu)6，斜板結(jié)構(gòu)下方設(shè)置排污口 5。
[0034]膜濾裝置10里分別設(shè)置改性濾膜11和刮油器8，膜濾裝置10上還設(shè)置排污管9和反沖洗裝置12。
[0035]光電催化氧化裝置13里設(shè)置直流電源、紫外燈管14、曝氣裝置17，直流電源包括陽極15和陰極16，陰極16設(shè)置在光電催化氧化裝置13的中部，陽極15呈圓筒狀并設(shè)置在光電催化氧化裝置13的內(nèi)壁附近，紫外燈管14呈螺旋狀分布在陰極16周圍或由四根直燈管分布在陰極16周圍，光電催化氧化裝置13上設(shè)置排水管19，光電催化氧化裝置13里充有電解質(zhì)，陽極15為Pt修飾的Sn02/Ti02納米管，T12納米管由鈦板、鈦網(wǎng)或者泡沫鈦通過陽極氧化法制得，陰極16為不銹鋼棒或者銅棒，電解質(zhì)為NaCl、Na2S04、NaC104中的一種或幾種。
[0036]來自船舶的含油污水通過主管路在本裝置的處理之后排出，主管路依次連通超聲破乳裝置2、膜濾裝置10以及光電催化氧化裝置13。
[0037]本發(fā)明的除污方法如下步驟:收集管路收集船舶含油污水，經(jīng)過格柵I，進(jìn)入超聲破乳裝置2中，破乳裝置2中加入AP型破乳劑，破乳劑濃度為10-1000mg/L，超聲頻率15-30kHz，超聲功率50-500w，超聲處理時間10-30min。超聲破乳裝置底部為斜板結(jié)構(gòu)，比重大于水的泥沙、鐵銹等沉淀下來，由排污口 5排出，超聲破乳處理后的含油污水進(jìn)入膜濾裝置10，膜濾裝置10包括刮油器7、改性濾膜11，含油污水在刮油器7中靜置10-30min后由刮油板刮去上層漂浮油污，由排污管8排出油污，由排污管8排出后進(jìn)一步進(jìn)行脫水后可重復(fù)利用，刮去上層油污的污水通過改性濾膜11，然后進(jìn)入光電催化氧化裝置13，電源為直流電源，電壓范圍為1-10V，陽極呈圓筒狀。電解質(zhì)為Na2S04，濃度為0.1-0.5mol/L，曝氣裝置17中通入臭氧，臭氧投加量為5_30mg/L，當(dāng)通過光電催化氧化處理的含油污水經(jīng)檢測裝置18檢測各項指標(biāo)達(dá)到要求時，由排水管19排出，回用。反沖洗裝置12定期對超濾膜進(jìn)行反沖洗。光源為紫外燈管，呈緊密螺旋狀分布在陰極16外側(cè)或由四根直燈管分布在陰極16周圍。
[0038]所用破乳劑除AP型破乳劑以外，還可以是SP型、AE型、AR型非離子型破乳劑，濃度為 10-1000mg/L。電解質(zhì)除 Na2S04 外，還可以為 NaCl、NaC104，濃度為 0.1-0.5mol/L。
[0039 ]光電催化氧化裝置13的陽極15為Pt修飾的Sn02/T i O2納米管電極，光電催化氧化深度處理采用Pt修飾的Sn02/Ti02電極，該電極的制備過程為:
[0040] (l)Ti02納米管采用陽極氧化法制備:以鉑片為陰極，處理過的鈦板為陽極，在電解液中逐漸施加0-30V電壓，每分鐘增加IV，電磁攪拌器緩慢攪拌下氧化30min后取出鈦板，然后進(jìn)行陽極氧化制得Ti02納米管列陣。
[0041 ] (2)Sn02/Ti02納米管陣列復(fù)合材料的制備:脈沖電沉積法制備Sn02/Ti02納米管陣列復(fù)合材料。
[0042](3)Pt修飾的Sn02/Ti02納米管的制備:水熱反應(yīng)釜中加入六水合氯鉑酸溶液、甲醛溶液及十二烷基硫酸鈉，攪拌均勻，然后抽真空，加入制備好的Sn02/Ti02納米管陣列復(fù)合材料密封好的水熱反應(yīng)釜置于馬弗爐中180°C反應(yīng)10h，冷卻至室溫，將載鉑二氧化鈦納米管電極轉(zhuǎn)移到通N2保護(hù)的管式爐中250°C退火2h。
[0043]Ti02納米管具有結(jié)構(gòu)均勻、高度有序、比表面積大、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定和可重復(fù)使用等優(yōu)點(diǎn)，貴金屬Pt和Sn02和Ti02納米管參雜后能夠降低電子-空穴對復(fù)合率，提高光催化效率。
[0044]采用PVC與PVDF共混中空纖維膜，它可綜合均衡兩種聚合物組分的性能，有效地擴(kuò)大膜材料的選擇范圍，獲得綜合性能較為理想的膜材料。PVC與PVDF共混中空纖維膜水通量和拉伸強(qiáng)度都較好。
[0045]在共混膜的表面涂覆改性粉末沸石、高嶺土、粘土、硅藻土和殼聚糖等親水性物質(zhì)。改性沸石、高嶺土、硅藻土均是表面帶負(fù)電荷的親水性物質(zhì)，使膜的抗污染性能有所提高。另外，表面呈弱負(fù)電性的改性沸石能夠形成結(jié)構(gòu)松散、孔隙較大的濾餅層，反沖洗時容易被沖洗掉，膜通量能夠得到很好恢復(fù)。沸石經(jīng)酸法改性后，比表面積增加，表面負(fù)電性降低。殼聚糖既可以覆在膜表面，也可以進(jìn)入膜孔內(nèi)，從而提高了膜的親水性，可以有效防止膜的蛋白質(zhì)污染。
[0046]還可以在共混膜表面涂覆粉末活性炭，利用粉末活性碳的強(qiáng)吸附性能夠有效去除水中的有機(jī)污染物。
[0047]光電催化氧化裝置13中曝氣裝置17除通入臭氧外，還可以通入空氣或者氧氣，投加量為5-30mg/L，電解過程中產(chǎn)生的臭氧或者向系統(tǒng)內(nèi)通入的臭氧會分解產(chǎn)生高活性物質(zhì)羥基自由基。使通過膜濾后的出水進(jìn)一步得到凈化，達(dá)到氧化和消毒的作用。
【主權(quán)項】
1.超聲強(qiáng)化膜結(jié)合光電催化技術(shù)處理船舶含油污水的裝置，其特征是:包括格柵、超聲破乳裝置、膜濾裝置、光電催化氧化裝置，超聲破乳裝置里設(shè)置超聲探頭，超聲破乳裝置的頂部安裝加藥器，超聲破乳裝置的底部為斜板結(jié)構(gòu)，斜板結(jié)構(gòu)下方設(shè)置排污口，膜濾裝置里分別設(shè)置改性濾膜和刮油器，膜濾裝置上設(shè)置排污管，光電催化氧化裝置里設(shè)置直流電源、紫外燈管、曝氣裝置，直流電源包括陽極和陰極，陰極設(shè)置在光電催化氧化裝置的中部，陽極呈圓筒狀并設(shè)置在光電催化氧化裝置的內(nèi)壁里側(cè)，紫外燈管布置在陰極的外部，光電催化氧化裝置上設(shè)置排水管，光電催化氧化裝置里充有電解質(zhì)，來自船舶的含油污水依次通過柵格、超聲破乳裝置、刮油器、改性濾膜以及光電催化氧化裝置并通過排水管排出。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲強(qiáng)化膜結(jié)合光電催化技術(shù)處理船舶含油污水的裝置，其特征是:所述的超聲探頭均勻的分布在超聲破乳裝置的內(nèi)壁上。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的超聲強(qiáng)化膜結(jié)合光電催化技術(shù)處理船舶含油污水的裝置，其特征是:所述的改性濾膜采用PVC與PVDF共混中空纖維膜，共混膜的表面涂覆親水性物質(zhì)，所述的親水性物質(zhì)包括改性粉末沸石、高嶺土、粘土、娃藻土和殼聚糖。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的超聲強(qiáng)化膜結(jié)合光電催化技術(shù)處理船舶含油污水的裝置，其特征是:光電催化氧化裝置的陽極為Pt修飾的Sn02/Ti02納米管電極，電催化氧化裝置的陰極為不銹鋼棒或銅棒，光源紫外燈管呈螺旋狀分布在陰極外側(cè)或由四根直燈管分布在陰極周圍；所述電解質(zhì)為NaCl、Na2S04、NaC104中的一種或幾種，電解質(zhì)濃度為0.1-0.5mol/L。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超聲強(qiáng)化膜結(jié)合光電催化技術(shù)處理船舶含油污水的裝置，其特征是:光電催化氧化裝置的陽極為Pt修飾的Sn02/Ti02納米管電極，電催化氧化裝置的陰極為不銹鋼棒或銅棒，光源紫外燈管呈螺旋狀分布在陰極外側(cè)或由四根直燈管分布在陰極周圍；所述電解質(zhì)為NaCl、Na2S04、NaC104中的一種或幾種，電解質(zhì)濃度為0.1-0.5mol/L。6.超聲強(qiáng)化膜結(jié)合光電催化技術(shù)處理船舶含油污水的方法，其特征是:采用如下處理船舶含油污水的裝置: 包括格柵、超聲破乳裝置、膜濾裝置、光電催化氧化裝置，超聲破乳裝置里設(shè)置超聲探頭，超聲破乳裝置的頂部安裝加藥器，超聲破乳裝置的底部為斜板結(jié)構(gòu)，斜板結(jié)構(gòu)下方設(shè)置排污口，膜濾裝置里分別設(shè)置改性濾膜和刮油器，，膜濾裝置上設(shè)置排污管光電催化氧化裝置里設(shè)置直流電源、紫外燈管、曝氣裝置，直流電源包括陽極和陰極，陰極設(shè)置在光電催化氧化裝置的中部，陽極呈圓筒狀并設(shè)置在光電催化氧化裝置的內(nèi)壁里側(cè)，紫外燈管布置在陰極的外部，光電催化氧化裝置上設(shè)置排水管，光電催化氧化裝置里充有電解質(zhì)； (1)將船舶含油污水通過收集管路經(jīng)過柵格進(jìn)入超聲破乳裝置中，通過加藥器向超聲破乳裝置里加入AP型破乳劑，破乳劑濃度為10-1000mg/L，啟用超聲探頭，超聲探頭的超聲頻率15-30kHz、超聲功率50-500w，超聲處理時間10-30min，比重大于水的沉淀物通過排污口排出； (2)經(jīng)超聲處理后的含油污水進(jìn)入膜濾裝置的刮油器中，在刮油器中靜置10-30min后由刮油板刮去上層漂浮油污，由排污管排出油污； (3)刮去上層油污的污水經(jīng)過改性濾膜后進(jìn)入光電催化氧化裝置，對電源通電，電壓范圍為1-10V，曝氣裝置中通入臭氧、氧氣或者空氣，投加量為5-30mg/L，紫外燈管通電從而完成光電催化氧化過程，通過光電催化氧化處理的污水經(jīng)檢驗(yàn)裝置檢測，當(dāng)其指標(biāo)達(dá)到預(yù)定要求時，同過排水管排出。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的超聲強(qiáng)化膜結(jié)合光電催化技術(shù)處理船舶含油污水的方法，其特征是:光電催化氧化裝置的陽極為Pt修飾的Sn02/Ti02納米管電極，Pt修飾的Sn02/Ti02納米管的制備過程為: (1)用鈦板采用陽極氧化法制備T12納米管陣列:以鉑片為陰極，鈦板為陽極，在電解液中逐漸施加0-30V電壓，每分鐘增加IV，電磁攪拌器緩慢攪拌下氧化30min后取出鈦板，然后進(jìn)行陽極氧化制得T12納米管列陣； (2)制備Sn02/Ti02納米管陣列復(fù)合材料:通過脈沖電沉積法制備Sn02/Ti02納米管陣列復(fù)合材料； (3)采用水熱合成法制得Pt修飾的Sn02/Ti02納米管電極:水熱反應(yīng)釜中加入六水合氯鉑酸溶液、甲醛溶液及十二烷基硫酸鈉，攪拌均勻，然后抽真空，加入制備好的Sn02/Ti02納米管陣列復(fù)合材料密封好的水熱反應(yīng)釜置于馬弗爐中180°C反應(yīng)10h，冷卻至室溫，將載鉑二氧化鈦納米管電極轉(zhuǎn)移到通他保護(hù)的管式爐中250°C退火2h。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的超聲強(qiáng)化膜結(jié)合光電催化技術(shù)處理船舶含油污水的方法，其特征是:采用陽極氧化法制備T12納米管時陣列，用鈦網(wǎng)或者泡沫鈦替換鈦板。
【文檔編號】C02F9/06GK105858984SQ201610356540
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年5月25日
【發(fā)明人】朱麗楠, 劉琪, 陳秋, 王鶴璇, 施悅, 禾海伶, 孫勇, 劉桂芳
【申請人】哈爾濱工程大學(xué)