申请日2015.10.19
公开(公告)日2015.12.23
IPC分类号C02F9/08; C02F1/26; C02F101/30; C02F101/20; C02F1/36
摘要
本发明公开了一种利用超声萃取技术净化污水的方法，将污水引流到过滤池中，在这里通过离心排水槽先把污水中的游离油质分离出来，即先进行预处理，过滤掉明显油质。将处理后的污水送到萃取塔，在萃取塔中添加萃取剂，用旋转式搅拌叶对污水和萃取剂进行搅拌，使其充分混合，以加快萃取进程。打开超声波发生器，超声波发生器对污水和萃取剂混合物进行工作，超声波可以改变有机物分子带电特性，使其成絮状聚合，有利于萃取剂进行萃取。一小时后，关闭超声波发生器，将污水和萃取剂混合物引流到油水分离塔中，待溶液分层明显后，对污水混合物进行油水分离，经过净化的污水引流出来，这样就去除了污水中的有机物。
权利要求书
1.一种利用超声萃取技术净化污水的方法，包括：过滤池、离心排水 槽、萃取塔、萃取剂、超声波发生装置、油水分离塔、萃取剂回收装置，其特 征在于，在萃取塔高温高压环境下，能加快萃取进程，缩短萃取时间。
2.根据权利要求1所述的一种利用超声萃取技术净化污水的方法，其特 征在于，萃取液萃取污水有机物过程中，利用超声波可以改变有机物分子结构 带电特性，使其成絮状凝结，能加快萃取速度。
3.根据权利要求1所述的一种利用超声萃取技术净化污水的方法，其特 征在于，萃取剂可以回收再利用，节约萃取成本。
说明书
一种利用超声萃取技术净化污水的方法
技术领域
本发明涉及污水萃取净化领域，特别涉及一种利用超声萃取技术净化污水 的方法。
背景技术
伴随着我国经济的不断发展和进步，城市、城镇规模的不断扩大，城市、 城镇的用水量和排水量都在不断增加，加剧了用水的紧张和水质的污染，环境 问题日益突出。据统计：目前全国年排污量约为350亿立方米，但城市污水集 中处理率仅为16%，全国超过80%的城市污水未经任何有效的收集处理就直 接排放到附近的水体，使得原本具有美化景观作用的河渠与湖泊变成了天然污水渠。特别是在全国县城中，污水排放量约占污水排放总量的一半以上，但这 些中小城市的污水处理能力都远远低于全国平均水平。
我国在20世纪七八十年代才开始发展污水处理的事业，起初一些城市郊 区利用一些洼地、废弃的河道，建成简单的稳定塘，来简单处理一些生活污水，此阶段我国也与其他发达国家开始进行污水处理技术的交流，我国也初步 自行研究污水处理技术和设计，为以后污水处理事业打下了坚实的基础。虽然 我国污水处理事业比外国晚了很长一段时间，起步晚，但改革开放后的20年 来还是取得了较快的发展。全国已建成400多座城市污水处理厂，大大提高城 市污水处理能力，但随着城市化速度的加快，我国城市的数量与规模也不断地 增加与扩张，污水处理量增加大大滞后污水排放量的增长，与之相配套的城市 污水处理厂基础设施出现了严重的不足和技术落后的情况。
在我国目前的城市污水处理厂中，有大部分处理工艺都是采用活性污泥法，随着对水资源质量要求的提高，使得城市污水处理厂不得不开发许多改进 型的工艺技术，这些改进的工艺技术在我国城市污水处理厂被广泛运用。总的 来说，我国的污水处理还处于初级发展阶段，而且存在着许多的制约其发展的 因素，面临重重障碍。
我国污水处理率低，很多老城区的排水管网甚至构不成系统。城市污水处 理能力增长缓慢、污水处理率低、工业污水排放增加是造成我国水环境污染的 主要原因，由此导致了我国水环境的持续恶化，并严重的制约了我国经济与社 会的发展。影响我国污水处理事业发展有以下三个原因：
1、污水处理厂建设资金的短缺，运行维护管理费用高我国早期对环保事业 不够重视，每年我国用于污水处理厂建设资金非常少，各个城市、城镇污水处 理厂建设大部分停滞状态，据资料显示：一方面，我国大力发展经济但整体经 济水平仍滞后于西方发达国家，而用于水污染治理的资金严重不足，因此。我 国应该通过各种宏观调控措施，大力调整投资结构，加大污水治理方面投资力 度。另一方面，对于已建成的城市污水处理厂，高昂运行管理费用也是造成污 水处理率低原因之一。据资料显示：我国污水处理厂运行状况为1/3运行正常、 1/3不正常、1/3处于闲置状态，污水处理厂的实际运转率只能达到50%，大多 数原因为污水处理厂运行经费不能及时到位，有的地方政府未制定与出台收取 污水处理费相关标准，有的地方政府制定并收取了工厂、企业、居民的污水处 理费，但收费标准定的很低，远远不能满足污水处理厂正常运行所需的各项费 用。
2、在过去很长时间里。我国的污水处理技术都是沿用了发达国家的传统污 水处理技术，在吸收、学习发达国家的污水技术的同时也形成了自己研发污水 处理的技术，使我国城市污水处理技术有了很大的发展，但是我国现阶段采用 的污水处理技术与同期国外的技术水平相比依然还很落后，始终存在效率低、 能耗高、维修率高、自动化程度低等缺点，从而影响我国污水处理事业发展。
3、污水处理厂运营与管理水平较低。我国是以经济建设为工作重心发展中 国家，而随着对环境保护意识的提高，并在保护环境前提下，可持续经济发展 经济建设，同时污水处理的事业也不断的改进，我国研发新型污水处理技术且 吸取国外先进污水处理技术，这样使污水处理工艺与电气技术比较复杂，一些 先进机械设备投入使用，但现阶段污水处理厂操作人员知识水平、工作经验不 能适应污水处理厂运行与管理，一部分外口进口设备出现问题，都无法得到及 时维修，影响污水处理厂的正常的运行。
4、再生水的利用率低，城市、城镇污水处理厂负荷高。我国属于淡水资源 匮乏国家之一，那么生产生活产生污水经处理后在利用显得尤为重要，目前， 我国工业污水经处理后未经过深度处理进行二次利用，有的直接排放至市政管 线进入城市污水处理厂，这造成我国城市、城镇污水处理厂处理负荷增加，有 的直接排放到附近湖泊或河流，然后通过河流或湖泊氧化塘净化作用，使水体 得到净化，那么再生水利用率低也是造成我国水质污染原因之一。
5、剩余污泥处理不当，给环境造成二次污染。现阶段，我国城市或工业污 水处理工艺主要为微生物处理方法，此污水处理工艺通过微生物自身代谢，降 解污水中有机物的含量，但是在污水处理过程中产生的剩余污泥，如果未能得 到妥善的处置，还会给环境造成二次污染。一部分剩余污泥进行干燥后可以用 作农肥，另一部分污泥都被掩埋或焚烧。这样就给环境造成污染，那么剩余污 泥的无污染处理也是21世纪环境科研所研究的方向。
6、已运行污水处理厂产生臭味气体，污染环境。污水处理厂的污泥处理系 统的储泥池、污泥脱水机房、厌氧池、好氧池等生化池都会产生严重的甲烷、 硫化氢等有毒有害的臭气，这不仅影响污水处理厂操作运行人员的身体健康， 也给周围居民生活环境带来污染，所以收集和处理这些臭气气体也是关键问题， 每个污水厂都应该配套多台除臭装置，以消除这些臭气避免给环境带来的二次 污染。
目前我国还处在发展中国家阶段，资金与技术有限。用于污水处理基础设 施上的投资在大城市和中小城镇之间的分配很不平衡。由于中小城镇不同于大 城市的是管理水平与操作人员的技术水平低.使得对污水处理厂运行操作的要 求增大。污水处理是项综合技术，针对这些实际情况，政府提出了至2010年要 求设市城市污水处理率不低于60%，建制镇污水处理率不低于50%的目标。因 此，未来一段时期内我国污水处理将是大城市和中小城镇并举。根据中小城镇 区别于大城市的特点，必须采用适合的污水处理技术，要求高效、经济和简便 易行。因此，我国目前污水处理事业的一项重要任务，就是大力研究和开发传 统工艺与新工艺的改造、创新与结合，努力发展处理效率高、具有独立自主知 识产权的、能耗低的污水处理技术。结合目前的具体情况。确定走高效率、低 能耗、简易的技术路线适合我国的国情。就我国的实际情况而言，经济发展的 速度越快，带来的水污染就越严重，污水处理的重要性也就越突出。因此处理 好经济发展与污水处理的关系，是走高效率、低耗能、简易的技术路线的关键。 为防止污水处理不力而造成的水污染进一步恶化，可以采取以下几项措施：转 变污水处理的主导目标，必须由传统的“污水处理，达标排放”的模式转变为 以水质再生为核心的“水循环可再用”，由以前单一的“污染控制”上升到“水 的修复和恢复”的高度;加快建设小城镇污水处理厂，使污水处理厂分布更广， 功效更大;把污泥无害化、资源化处理。比如污泥经过无害化处理后，可用傲 农肥，从而达到综合利用资源、节能的目的。
发明内容
污水中含有大量的有机物、无机重金属等，污水不经过处理直接排放势必 会造成水污染，严重影响人们生活质量，不洁水源经过灌溉污染农作物，使得 农业生产也要为污水排放造成的恶果买单，因此，本发明的目的在于提出一种 利用超声萃取技术净化污水的方法，利用这种方法，可以除去污水中含有的有 机物，为后续污水的重金属离子去除提供了一种预处理方法。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种利用超声萃取技术净化污水的方法，包括：过滤池、离心排水槽、萃 取塔、萃取剂、超声波发生装置、油水分离塔、萃取剂回收装置。
污水中含有大量的有机物，甚至是重金属离子，易造成排放后水源的富营 养化等问题，因此排放前必须进行处理。首先将污水引流到过滤池中，在这里 通过离心排水槽先把污水中的游离油质分离出来，即先进行预处理，过滤掉明 显油质。将处理后的污水送到萃取塔，在萃取塔中添加萃取剂，用旋转式搅拌 叶对污水和萃取剂进行搅拌，使其充分混合，以加快萃取进程。同时在萃取塔 中加高温高压，旋转式搅拌叶停止工作，打开超声波发生器，超声波发生器对 污水和萃取剂混合物进行工作，超声波可以改变有机物分子带电特性，使其成 絮状聚合，有利于萃取剂进行萃取。一小时后，关闭超声波发生器，将污水和 萃取剂混合物引流到油水分离塔中，待溶液分层明显后，对污水混合物进行油 水分离，经过净化的污水引流出来，这样就去除了污水中的有机物。同时萃取 剂通过回收装置进行回收，经过萃取剂提纯后，萃取剂可以循环利用，进入到 下一次的分离污水有机物的工序中。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例1
将污水引流到过滤池中，在这里通过离心排水槽先把污水中的游离油质分 离出来，即先进行预处理，过滤掉明显油质。将处理后的污水送到萃取塔，在 萃取塔中添加萃取剂，用旋转式搅拌叶对污水和萃取剂进行搅拌，使其充分混 合，以加快萃取进程。同时在萃取塔中加高温高压，旋转式搅拌叶停止工作， 打开超声波发生器，超声波发生器对污水和萃取剂混合物进行工作，超声波可 以改变有机物分子带电特性，使其成絮状聚合，有利于萃取剂进行萃取。一小 时后，关闭超声波发生器，将污水和萃取剂混合物引流到油水分离塔中，待溶 液分层明显后，对污水混合物进行油水分离，经过净化的污水引流出来，这样 就去除了污水中的有机物。同时萃取剂通过回收装置进行回收，经过萃取剂提 纯后，萃取剂可以循环利用，进入到下一次的分离污水有机物的工序中。