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一種用于油田含油污水處理的三段連續流產電裝置及含油污水處理方法.pdf

摘要
申請專利號:

CN201511027506.2

申請日:

2015.12.30

公開號:

CN105540848A

公開日:

2016.05.04

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):C02F 3/30申請日:20151230|||公開
IPC分類號: C02F3/30; H01M8/16; C02F103/10(2006.01)N 主分類號: C02F3/30
申請人: 哈爾濱工業大學
發明人: 魏利; 魏東; 魏超; 李春穎
地址: 150001 黑龍江省哈爾濱市南崗區西大直街92號
優先權:
專利代理機構: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109 代理人: 侯靜
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201511027506.2

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2018.01.30|||2016.06.01|||2016.05.04

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

一種用于油田含油污水處理的三段連續流產電裝置及含油污水處理方法,涉及一種含油污水處理裝置及含油污水處理方法。本發明是要解決現有油田含油污水處理方法無法合理利用有機物物質被降解產生的能源,導致資源浪費的問題。該裝置包括陽極室、陰極室、兼性室和外置電阻,所述陽極室和陰極室之間設有離子交換膜,陽極室和陰極室通過離子交換膜相聯通,陽極碳刷和陰極碳刷之間設有外置電阻。方法:一、向微生物燃料電池中接種活性污泥,馴化;二、水處理發電。本發明將厭氧生物處理及好氧生物處理與MFC工藝相結合,并將其應用于油田含油污水的處理上。實現對石油類物質降解的同時,能夠獲得穩定的電能輸出。用于含油污水處理領域。

權利要求書

1.一種用于油田含油污水處理的三段連續流產電裝置,其特征在于該裝置包括陽極室
(1)、陰極室(2)、兼性室(3)和外置電阻(4),所述陽極室(1)和陰極室(2)之間設
有離子交換膜(5),陽極室(1)和陰極室(2)通過離子交換膜(5)相聯通,
所述陽極室(1)內設有攪拌裝置(6)、陽極碳刷(7)、參比電極(8)、網筒(9)和
隔網(10),網筒(9)設置在陽極室(1)的中心,攪拌裝置(6)設置在網筒(9)內,網
筒(9)的底部設有隔網(10),陽極碳刷(7)和參比電極(8)設置在網筒(9)外,陽極
室(1)的底部設有陽極室進水口(1-1),陽極室(1)的側壁上部設有陽極室出水口(1-2),
所述陰極室(2)內設有陰極碳刷(11),陰極室(2)的底部設有曝氣裝置(12),陰
極室(2)的側壁上部分別設有第一陰極室出水口(2-1)和第二陰極室出水口(2-2),陰極
室(2)的側壁下部設有陰極室進水口(2-3),
所述兼性室(3)的側壁上部設有兼性室出水口(3-1),兼性室(3)的側壁下部分別
設有第一兼性室進水口(3-2)和第二兼性室進水口(3-3),
所述陽極室出水口(1-2)通過管道與第一兼性室進水口(3-2)相連,兼性室出水口(3-1)
通過管道與陰極室進水口(2-3)相連,第二陰極室出水口(2-2)通過管道與第二兼性室進
水口(3-3)相連,
所述陽極碳刷(7)通過導線與陰極碳刷(11)相連,所述陽極碳刷(7)和陰極碳刷
(11)之間設有外置電阻(4)。
2.根據權利要求1所述的一種用于油田含油污水處理的三段連續流產電裝置,其特征
在于所述陽極室(1)的下部為椎體。
3.利用權利要求1所述的三段連續流產電裝置進行含油污水處理的方法,其特征在于
該方法按以下步驟進行:
一、控制外置電阻(4)上的開關將外置電阻(4)處于斷開狀態,向三段連續流產電
裝置的陽極室(1)和陰極室(2)內均加滿含油污水,然后向陽極室(1)和陰極室(2)
內均加入活性污泥、PBS緩沖液和葡萄糖,并向陽極室(1)的網筒(9)內加入填料(13);
二、控制外置電阻(4)上的開關將陽極碳刷(7)和陰極碳刷(11)連通,同時開啟
陽極室(1)中的攪拌裝置(6)和陰極室(2)中的曝氣裝置(12),使陰極室(2)中溶解
氧濃度達到2~4mg/L,實時監測外置電阻(4)兩側電壓,首先電壓逐漸升高至達到最大
V1,然后電壓逐漸較低,當電壓降低至15%~20%V1時,控制外置電阻(4)上的開關將外
置電阻(4)處于斷開狀態,關閉攪拌裝置(6)和曝氣裝置(12),排出陽極室(1)和陰
極室(2)內污水,并重新注入油田含油污水,同時調整陽極室(1)和陰極室(2)內PBS
緩沖液和葡萄糖的量,將陽極室(1)和陰極室(2)內PBS緩沖液均控制為20ppm,將陽
極室(1)和陰極室(2)內PBS緩沖液均控制為20ppm;
三、重復步驟二的操作,至連續重復步驟二操作3次的最高電壓Vn-1、Vn和Vn+1的相
對誤差小于10mV為止;
四、啟動攪拌裝置(6)和曝氣裝置(12),通過控制曝氣裝置(12)將陰極室(2)中
溶解氧控制為2mg/L~4mg/L,控制外置電阻(4)上的開關將外置電阻(4)處于連通狀態,
此時陽極碳刷(7)通過外置電阻(4)與陰極碳刷(11)連通,實時監測外置電阻(4)兩
側電壓,首先電壓逐漸升高至達到最大Vn+2,然后電壓逐漸降低,當電壓降低至50%Vn+2
時,控制外置電阻(4)上的開關將外置電阻(4)處于斷開狀態,關閉攪拌裝置(6)和曝
氣裝置(12),將陽極室(1)和陰極室(2)內污泥及污水全部排出,即完成馴化;
五、向兼性室(3)中加入活性污泥,然后開啟三段連續流產電裝置,啟動攪拌裝置(6)
和曝氣裝置(12),通過控制曝氣裝置(12)將陰極室中溶解氧控制為2mg/L~4mg/L,控制
外置電阻(4)上的開關將外置電阻(4)處于連通狀態,此時陽極碳刷(7)通過外置電阻
(4)與陰極碳刷(11)連通,采用連續流運行模式,使含油污水由陽極室進水口(1-1)
進入,由陽極室出水口(1-2)流出進入兼性室(3),再由兼性室出水口(3-1)流出進入陰
極室(2),經過陰極室(2)處理后的出水一部分由第一陰極室出水口排出(2-1),一部分
由第二陰極室出水口(2-2)回流至兼性室(3),控制回流比為4:1。
4.根據權利要求3所述的利用三段連續流產電裝置進行含油污水處理的方法,其特征
在于步驟一中陽極室(1)中活性污泥的體積是陽極室(1)容積的20%~30%,陰極室(2)
中活性污泥的體積是陰極室(2)容積的20%~30%。
5.根據權利要求3所述的利用三段連續流產電裝置進行含油污水處理的方法,其特征
在于步驟一中所述活性污泥為油田污水處理廠二沉池污泥。
6.根據權利要求3所述的利用三段連續流產電裝置進行含油污水處理的方法,其特征
在于步驟一中陽極室(1)中PBS緩沖液的濃度為20ppm,陰極室(2)中PBS緩沖液的濃
度為20ppm。
7.根據權利要求3所述的利用三段連續流產電裝置進行含油污水處理的方法,其特征
在于步驟一中陽極室(1)中葡萄糖的濃度為500~1000mg/L,陰極室(2)中葡萄糖的濃度
為500~1000mg/L。
8.根據權利要求3所述的利用三段連續流產電裝置進行含油污水處理的方法,其特征
在于步驟一中加入的填料(13)的體積為網筒(9)體積的30%。
9.根據權利要求3所述的利用三段連續流產電裝置進行含油污水處理的方法,其特征
在于所述填料(13)為MBBR填料。

說明書

一種用于油田含油污水處理的三段連續流產電裝置及含油污水處理方法

技術領域

本發明涉及一種含油污水處理裝置及含油污水處理方法。

背景技術

我國油田普遍進入高含水開采階段,每年產生大量含油采出水需要處理。在以往的
處理過程中,含油污水的處理目的都是為了油田生產服務,因而所制定的處理目標大都
是達到回注的水質標準,關注的水質指標以含油量、懸浮固體、粘度、粒徑中值等為主,
忽略了含油污水中石油類物質的妥善處置與資源化利用。因此在工藝的選擇上也多以傳
統的重力沉降和過濾為主。生物法因其具有適應性強,操作靈活,處理成本低,無二次
污染成為研究的一個重要方向。與此同時,人類賴以生存的化石能源日漸枯竭,在化石
能源的開采利用過程中也加重了環境問題。因此,尋找可持續的清潔能源成為了解決能
源危機的一條出路。含油污水處理的過程中同樣需要耗散一定的能源,其中所蘊含的有
機物物質被降解轉化也成為了一種資源的浪費。因此,含油污水處理與產生能源相結合
為化工廢水的處理提供了新的思路與發展方向。

發明內容

本發明是要解決現有油田含油污水處理方法無法合理利用有機物物質被降解產生的
能源,導致資源浪費的問題,提供一種用于油田含油污水處理的三段連續流產電裝置及含
油污水處理方法。

本發明用于油田含油污水處理的三段連續流產電裝置包括陽極室、陰極室、兼性室和
外置電阻,所述陽極室和陰極室之間設有離子交換膜,陽極室和陰極室通過離子交換膜相
聯通,

所述陽極室內設有攪拌裝置、陽極碳刷、參比電極、網筒和隔網,網筒設置在陽極室
的中心,攪拌裝置設置在網筒內,網筒的底部設有隔網,陽極碳刷和參比電極設置在網筒
外,陽極室的底部設有陽極室進水口,陽極室的側壁上部設有陽極室出水口,

所述陰極室內設有陰極碳刷,陰極室的底部設有曝氣裝置,陰極室的側壁上部分別設
有第一陰極室出水口和第二陰極室出水口,陰極室的側壁下部設有陰極室進水口,

所述兼性室的側壁上部設有兼性室出水口,兼性室的側部下部分別設有第一兼性室進
水口和第二兼性室進水口,

所述陽極室出水口通過管道與第一兼性室進水口相連,兼性室出水口通過管道與陰極
室進水口相連,第二陰極室出水口通過管道與第二兼性室進水口相連,

所述陽極碳刷通過導線與陰極碳刷相連,所述陽極碳刷和陰極碳刷之間設有外置電
阻。

進一步的,所述陽極室的下部為椎體。

利用上述三段連續流產電裝置進行含油污水處理的方法,按以下步驟進行:

一、控制外置電阻上的開關將外置電阻處于斷開狀態,向三段連續流產電裝置的陽極
室和陰極室內均加滿含油污水,然后向陽極室和陰極室內均加入活性污泥、PBS緩沖液
和葡萄糖,并向陽極室的網筒內加入填料;

二、控制外置電阻上的開關將陽極碳刷和陰極碳刷連通,同時開啟陽極室中的攪拌裝
置和陰極室中的曝氣裝置,使陰極室中溶解氧濃度達到2~4mg/L,實時監測外置電阻兩側
電壓,首先電壓逐漸升高至達到最大V1,然后電壓逐漸較低,當電壓降低至15%~20%V1
時,控制外置電阻上的開關將外置電阻處于斷開狀態,關閉攪拌器和曝氣裝置,排出陽極
室和陰極室內污水,并重新注入油田含油污水,同時調整陽極室和陰極室內PBS緩沖液
和葡萄糖的量,將陽極室和陰極室內PBS緩沖液均控制為20ppm,將陽極室和陰極室內
PBS緩沖液均控制為20ppm;

三、重復步驟二的操作,至連續重復步驟二操作3次的最高電壓Vn-1、Vn和Vn+1的
相對誤差小于10mV為止;

四、啟動攪拌裝置和曝氣裝置,通過控制曝氣裝置將陰極室中溶解氧控制為
2mg/L~4mg/L,控制外置電阻上的開關將外置電阻處于連通狀態,此時陽極碳刷通過外置
電阻與陰極碳刷連通,實時監測外置電阻兩側電壓,首先電壓逐漸升高至達到最大Vn+2,
然后電壓逐漸降低,當電壓降低至50%Vn+2時,控制外置電阻上的開關將外置電阻處于斷
開狀態,關閉攪拌裝置和曝氣裝置,將陽極室和陰極室內污泥及污水全部排出,即完成馴
化;

五、向兼性室中加入活性污泥,然后開啟三段連續流產電裝置,啟動攪拌裝置和曝氣
裝置,通過控制曝氣裝置將陰極室中溶解氧控制為2mg/L~4mg/L,控制外置電阻上的開
關將外置電阻處于連通狀態,此時陽極碳刷通過外置電阻與陰極碳刷連通,采用連續流運
行模式,使含油污水由陽極室進水口進入,由陽極室出水口流出進入兼性室,再由兼性室
出水口流出進入陰極室,經過陰極室處理后的出水一部分由第一陰極室出水口排出,一部
分由第二陰極室出水口回流至兼性室,控制回流比為4:1。

步驟一中陽極室中活性污泥的體積是陽極室容積的20%~30%,陰極室中活性污泥的
體積是陰極室容積的20%~30%,所述活性污泥為油田污水處理廠二沉池污泥。

步驟一中陽極室中PBS緩沖液的濃度為20ppm,陰極室中PBS緩沖液的濃度為
20ppm。

步驟一中陽極室中葡萄糖的濃度為500~1000mg/L,陰極室中葡萄糖的濃度為
500~1000mg/L。

步驟一中加入的填料的體積為網筒體積的30%,所述填料為MBBR填料。

本發明的原理:

本發明裝置的陽極室、陰極室以及兼性室中均預先接種了具有油田含油污水能力的活
性污泥,馴化過程使陽極碳刷表面生成厭氧產電菌膜,在陰極碳刷表面生成好氧產電菌膜,
在填料表面生成厭氧菌膜,在陽極室中油田含油污水利用陽極碳刷表面的厭氧產電菌膜和
填料表面的厭氧菌膜對污水進行處理,在陰極室中陽極室處理后的油田含油污水利用陰極
碳刷表面的好氧產電菌膜進行處理,最終實現利用基于生物電子調控的油田含油污水處理
裝置的產電。

本發明裝置的陽極室和陰極室構成了一個微生物燃料電池(MFC),本發明的三段連
續流產電裝置采用連續流運行的方式,反應器各室進出水均采取下進上出的方式,油田的
含油污水作為待處理水由設置在陽極室底部的陽極室進水口進入MFC,陽極室的出水作
為兼性室的進水,兼性室的出水作為陰極室的進水,經過陰極室處理后的出水一部分作為
最終出水由第一陰極室出水口排出,另一部分出水由第二陰極室出水口回流至兼性室;陽
極室為厭氧環境,陰極室為好氧環境,兼性室由厭氧的出水和陰極室的好氧水回流來保證
兼性條件。

本發明的有益效果:

生物電化學系統是利用微生物降解有機物,將化學能轉化為電能的的電化學裝置。微
生物燃料電池(MFC)在功能上實現了污染物降解,產電的功效。本發明油田含油污水
處理的連續流產電裝置用于降解含油污水,特點在于將厭氧生物處理和好氧生物處理與連
續流MFC工藝相結合,并將其應用于含油污水的處理上。實現對有毒有害物質處理的同
時,最大的電能輸出。

本發明將厭氧生物處理及好氧生物處理與MFC工藝相結合,并將其應用于油田含油
污水的處理上。實現對石油類物質降解的同時,能夠獲得穩定的電能輸出,實現了資源的
回收與利用。

附圖說明

圖1是用于油田含油污水處理的三段連續流產電裝置的結構示意圖;

圖2是實施例1中微生物燃料電池COD降解情況曲線圖;

圖3是實施例1中微生物燃料電池極化曲線。

具體實施方式

本發明技術方案不局限于以下所列舉具體實施方式,還包括各具體實施方式間的任
意組合。

具體實施方式一:結合圖1說明本實施方式,本實施方式用于油田含油污水處理的三
段連續流產電裝置包括陽極室1、陰極室2、兼性室3和外置電阻4,所述陽極室1和陰
極室2之間設有離子交換膜5,陽極室1和陰極室2通過離子交換膜5相聯通,

所述陽極室1內設有攪拌裝置6、陽極碳刷7、參比電極8、網筒9和隔網10,網筒
9設置在陽極室1的中心,攪拌裝置6設置在網筒9內,網筒9的底部設有隔網10,陽極
碳刷7和參比電極8設置在網筒9外,陽極室1的底部設有陽極室進水口1-1,陽極室1
的側壁上部設有陽極室出水口1-2,

所述陰極室2內設有陰極碳刷11,陰極室2的底部設有曝氣裝置12,陰極室2的側
壁上部分別設有第一陰極室出水口2-1和第二陰極室出水口2-2,陰極室2的側壁下部設
有陰極室進水口2-3,

所述兼性室3的側壁上部設有兼性室出水口3-1,兼性室3的側壁下部分別設有第一
兼性室進水口3-2和第二兼性室進水口3-3,

所述陽極室出水口1-2通過管道與第一兼性室進水口3-2相連,兼性室出水口3-1通
過管道與陰極室進水口2-3相連,第二陰極室出水口2-2通過管道與第二兼性室進水口3-3
相連,

所述陽極碳刷7通過導線與陰極碳刷11相連,所述陽極碳刷7和陰極碳刷11之間設
有外置電阻4。

具體實施方式二:本實施方式與具體實施方式一不同的是:所述陽極室1的下部為
椎體。其它與具體實施方式一相同。

具體實施方式三:本實施方式利用三段連續流產電裝置進行含油污水處理的方法,按
以下步驟進行:

一、控制外置電阻4上的開關將外置電阻4處于斷開狀態,向三段連續流產電裝置的
陽極室1和陰極室2內均加滿含油污水,然后向陽極室1和陰極室2內均加入活性污泥、
PBS緩沖液和葡萄糖,并向陽極室1的網筒9內加入填料13;

二、控制外置電阻4上的開關將陽極碳刷7和陰極碳刷11連通,同時開啟陽極室1
中的攪拌裝置6和陰極室2中的曝氣裝置12,使陰極室2中溶解氧濃度達到2~4mg/L,
實時監測外置電阻4兩側電壓,首先電壓逐漸升高至達到最大V1,然后電壓逐漸較低,
當電壓降低至15%~20%V1時,控制外置電阻4上的開關將外置電阻4處于斷開狀態,關
閉攪拌裝置6和曝氣裝置12,排出陽極室1和陰極室2內污水,并重新注入油田含油污
水,同時調整陽極室1和陰極室2內PBS緩沖液和葡萄糖的量,將陽極室1和陰極室2
內PBS緩沖液均控制為20ppm,將陽極室1和陰極室2內PBS緩沖液均控制為20ppm;

三、重復步驟二的操作,至連續重復步驟二操作3次的最高電壓Vn-1、Vn和Vn+1的
相對誤差小于10mV為止;

四、啟動攪拌裝置6和曝氣裝置12,通過控制曝氣裝置12將陰極室2中溶解氧控制
為2mg/L~4mg/L,控制外置電阻4上的開關將外置電阻4處于連通狀態,此時陽極碳刷7
通過外置電阻4與陰極碳刷11連通,實時監測外置電阻4兩側電壓,首先電壓逐漸升高
至達到最大Vn+2,然后電壓逐漸降低,當電壓降低至50%Vn+2時,控制外置電阻4上的開
關將外置電阻4處于斷開狀態,關閉攪拌裝置6和曝氣裝置12,將陽極室1和陰極室2
內污泥及污水全部排出,即完成馴化;

五、向兼性室3中加入活性污泥,然后開啟三段連續流產電裝置,啟動攪拌裝置6
和曝氣裝置12,通過控制曝氣裝置12將陰極室中溶解氧控制為2mg/L~4mg/L,控制外置
電阻4上的開關將外置電阻4處于連通狀態,此時陽極碳刷7通過外置電阻4與陰極碳刷
11連通,采用連續流運行模式,使含油污水由陽極室進水口1-1進入,由陽極室出水口
1-2流出進入兼性室3,再由兼性室出水口3-1流出進入陰極室2,經過陰極室2處理后的
出水一部分由第一陰極室出水口排出2-1,一部分由第二陰極室出水口2-2回流至兼性室
3,控制回流比為4:1。

具體實施方式四:本實施方式與具體實施方式一不同的是:步驟一中陽極室1中活
性污泥的體積是陽極室1容積的20%~30%,陰極室2中活性污泥的體積是陰極室2容積
的20%~30%。其它與具體實施方式一相同。

具體實施方式五:本實施方式與具體實施方式一不同的是:步驟一中所述活性污泥
為油田污水處理廠二沉池污泥。其它與具體實施方式一相同。

具體實施方式六:本實施方式與具體實施方式一不同的是:步驟一中陽極室1中PBS
緩沖液的濃度為20ppm,陰極室2中PBS緩沖液的濃度為20ppm。其它與具體實施方式
一相同。

具體實施方式七:本實施方式與具體實施方式一不同的是:步驟一中陽極室1中葡
萄糖的濃度為500~1000mg/L,陰極室2中葡萄糖的濃度為500~1000mg/L。其它與具體實
施方式一相同。

具體實施方式八:本實施方式與具體實施方式一不同的是:步驟一中加入的填料13
的體積為網筒9體積的30%。其它與具體實施方式一相同。

具體實施方式九:本實施方式與具體實施方式一不同的是:所述填料13為MBBR填
料。其它與具體實施方式一相同。

采用下述試驗驗證本發明效果:

實施例1:結合圖1說明本實施例

本實施例用于油田含油污水處理的三段連續流產電裝置包括陽極室1、陰極室2、兼
性室3和外置電阻4,所述陽極室1和陰極室2之間設有離子交換膜5,陽極室1和陰極
室2通過離子交換膜5相聯通,

所述陽極室1內設有攪拌裝置6、陽極碳刷7、參比電極8、網筒9和隔網10,網筒
9設置在陽極室1的中心,攪拌裝置6設置在網筒9內,網筒9的底部設有隔網10,陽極
碳刷7和參比電極8設置在網筒9外,陽極室1的底部設有陽極室進水口1-1,陽極室1
的側壁上部設有陽極室出水口1-2,

所述陰極室2內設有陰極碳刷11,陰極室2的底部設有曝氣裝置12,陰極室2的側
壁上部分別設有第一陰極室出水口2-1和第二陰極室出水口2-2,陰極室2的側壁下部設
有陰極室進水口2-3,

所述兼性室3的側壁上部設有兼性室出水口3-1,兼性室3的側壁下部分別設有第一
兼性室進水口3-2和第二兼性室進水口3-3,

所述陽極室出水口1-2通過管道與第一兼性室進水口3-2相連,兼性室出水口3-1通
過管道與陰極室進水口2-3相連,第二陰極室出水口2-2通過管道與第二兼性室進水口3-3
相連,

所述陽極碳刷7通過導線與陰極碳刷11相連,所述陽極碳刷7和陰極碳刷11之間設
有外置電阻4。所述陽極室1的下部為椎體。

利用上述三段連續流產電裝置進行含油污水處理的方法,按以下步驟進行:

一、控制外置電阻4上的開關將外置電阻4處于斷開狀態,向三段連續流產電裝置的
陽極室1和陰極室2內均加滿含油污水,然后向陽極室1和陰極室2內均加入活性污泥、
PBS緩沖液和葡萄糖,并向陽極室1的網筒9內加入填料13;

二、控制外置電阻4上的開關將陽極碳刷7和陰極碳刷11連通,同時開啟陽極室1
中的攪拌裝置6和陰極室2中的曝氣裝置12,使陰極室2中溶解氧濃度達到2~4mg/L,
實時監測外置電阻4兩側電壓,首先電壓逐漸升高至達到最大V1,然后電壓逐漸較低,
當電壓降低至15%~20%V1時,控制外置電阻4上的開關將外置電阻4處于斷開狀態,關
閉攪拌裝置6和曝氣裝置12,排出陽極室1和陰極室2內污水,并重新注入油田含油污
水,同時調整陽極室1和陰極室2內PBS緩沖液和葡萄糖的量,將陽極室1和陰極室2
內PBS緩沖液均控制為20ppm,將陽極室1和陰極室2內PBS緩沖液均控制為20ppm;

三、重復步驟二的操作,至連續重復步驟二操作3次的最高電壓Vn-1、Vn和Vn+1的
相對誤差小于10mV為止;

四、啟動攪拌裝置6和曝氣裝置12,通過控制曝氣裝置12將陰極室2中溶解氧控制
為2mg/L~4mg/L,控制外置電阻4上的開關將外置電阻4處于連通狀態,此時陽極碳刷7
通過外置電阻4與陰極碳刷11連通,實時監測外置電阻4兩側電壓,首先電壓逐漸升高
至達到最大Vn+2,然后電壓逐漸降低,當電壓降低至50%Vn+2時,控制外置電阻4上的開
關將外置電阻4處于斷開狀態,關閉攪拌裝置6和曝氣裝置12,將陽極室1和陰極室2
內污泥及污水全部排出,即完成馴化;

五、向兼性室3中加入活性污泥,然后開啟三段連續流產電裝置,啟動攪拌裝置6
和曝氣裝置12,通過控制曝氣裝置12將陰極室中溶解氧控制為2mg/L~4mg/L,控制外置
電阻4上的開關將外置電阻4處于連通狀態,此時陽極碳刷7通過外置電阻4與陰極碳刷
11連通,采用連續流運行模式,使含油污水由陽極室進水口1-1進入,由陽極室出水口
1-2流出進入兼性室3,再由兼性室出水口3-1流出進入陰極室2,經過陰極室2處理后的
出水一部分由第一陰極室出水口排出2-1,一部分由第二陰極室出水口2-2回流至兼性室
3,控制回流比為4:1。

步驟一中陽極室1中活性污泥的體積是陽極室1容積的20%~30%,陰極室2中活性
污泥的體積是陰極室2容積的20%~30%。步驟一中所述活性污泥為大慶油田承豐莊污水
處理廠二沉池污泥。

步驟一中陽極室1中PBS緩沖液的濃度為20ppm,陰極室2中PBS緩沖液的濃度為
20ppm。

步驟一中陽極室1中葡萄糖的濃度為500~1000mg/L,陰極室2中葡萄糖的濃度為
500~1000mg/L。

步驟一中加入的填料13的體積為網筒9體積的30%。所述填料13為MBBR填料。

圖2是微生物燃料電池COD降解情況曲線圖,圖中◆表示原水,■表示陽極室出水,
▲表示兼性室出水,●表示陰極室出水,通過圖2可知,油田含油污水經過陽極室1的處
理,COD由油田含油污水中原來的濃度850mg/L經過1-10天的處理下降到480mg/L左
右,去除率為43.5%,其中的石油類物質去除較快;將陽極室1處理后的油田含油污水轉
移到兼性室3中處理,COD由濃度480mg/L左右經過1-10天的處理下降到410mg/L左
右,去除率為14.6%;將兼性室3處理后的油田含油污水轉移到陰極室2中處理,COD
由濃度410mg/L左右經過1-10天的處理下降到310mg/L左右,去除率為24.4%。

圖3是微生物燃料電池極化曲線,圖中●表示運行10天過程中電壓變化曲線,圖中
▲表示運行10天過程中功率密度變化曲線,通過圖3可知,該微生物燃料電池產電穩定,
電池內阻較低,電池釋放電子穩定。

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一種 用于 油田 含油 污水處理 連續 流產 裝置 方法
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本文標題:一種用于油田含油污水處理的三段連續流產電裝置及含油污水處理方法.pdf
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