申請(qǐng)日2010.07.16
公開(kāi)(公告)日2010.10.27
IPC分類(lèi)號(hào)C02F9/14; C02F3/30; C02F1/24
摘要
本發(fā)明涉及一種石油煉油廢水處理方法。該石油煉油廢水處理方法包括重力隔油單元、兩級(jí)氣浮處理單元、厭好氧兩級(jí)生化處理單元及生化后處理單元等步驟。經(jīng)過(guò)具體實(shí)施效果分析，本發(fā)明方法的技術(shù)實(shí)施效果遠(yuǎn)優(yōu)于這些現(xiàn)有技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的方法處理效果顯著優(yōu)于傳統(tǒng)工藝方法，出水水質(zhì)得到質(zhì)的提升，完全滿(mǎn)足國(guó)家及地方最新提出的現(xiàn)行排放標(biāo)準(zhǔn)，因此具有非常廣泛應(yīng)用前景。
權(quán)利要求書(shū)
1.一種石油煉油廢水的處理方法，其特征在于該方法包括下述步驟：
A、油水自然分離
讓石油煉油廢水流入隔油單元，所述廢水的水重相與分散油輕相在重力作用下自然分離成含油輕相與油含量<150mg/L的水相，所述的含油輕相經(jīng)回收返回?zé)捰蜕a(chǎn)系統(tǒng)，而所述水相繼續(xù)進(jìn)行處理;
B、氣浮處理
步驟(A)得到的水相進(jìn)行混凝與絮凝處理，然后用泵提升或借助重力直接流入由一級(jí)CAF渦凹?xì)飧∨c二級(jí)DAF溶氣氣浮組成的氣浮單元，所述的水相通過(guò)所述的氣浮單元除去其中的細(xì)分散油和乳化油，使排出水中的油含量≤15mg/L;
C、生化處理
然后，從所述氣浮處理單元排出的水進(jìn)入生化處理單元;所述的生化處理單元由一級(jí)厭氧水解酸化池、二級(jí)好氧生化曝氣池與二次沉淀池構(gòu)成，從所述氣浮單元排出的水首先經(jīng)一級(jí)厭氧水解酸化池處理使B/C比值達(dá)到0.35以上，再進(jìn)入二級(jí)好氧生化曝氣池與二次沉淀池處理，這樣處理得到的水的COD指標(biāo)降至60mg/l以下，其他指標(biāo)滿(mǎn)足或優(yōu)于國(guó)家一級(jí)廢水排放標(biāo)準(zhǔn);
D、后處理
從生化處理單元排出的水進(jìn)入一種選自混凝沉淀池、混凝壓力式砂濾器、混凝重力式砂濾池或混凝重力式流沙過(guò)濾器的后處理單元，使處理水的SS指標(biāo)達(dá)到10mg/l以下，COD指標(biāo)降低至30mg/l以下;
將步驟(B)得到的氣浮池浮渣與步驟(C)得到的剩余污泥排入污泥濃縮罐，經(jīng)過(guò)初步濃縮的污泥由污泥泵送入離心式脫水機(jī)或壓濾機(jī)進(jìn)行脫水，得到的泥餅外運(yùn)，濾液回流到污水處理系統(tǒng)前端進(jìn)行循環(huán)處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在步驟(A)中，所述的隔油單元是一種選自平流式隔油池、斜板隔油池、隔油調(diào)節(jié)罐或旋流除油器的設(shè)備。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在步驟(A)中，所述的隔油單元設(shè)備除旋流除油器外是在下述條件下運(yùn)行的：
進(jìn)水壓力 常壓-0.6MPa;
水溫 20-80℃;
所述廢水停留時(shí)間 30min以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在步驟(B)中，所述的CAF渦凹?xì)飧≡谙率鰲l件下進(jìn)行：
PAC投加量： 80-100PPm;
PAM投加量： 1-1.5PPm;
刮沫機(jī)間隔時(shí)間： 15-60分鐘;
曝氣機(jī)轉(zhuǎn)速： 1400-1700r/min;
處理水流量與曝氣流量之比： 0.60-0.90∶1;
所述的DAF溶氣氣浮在下述條件下進(jìn)行：
回流比 25%-50%
溶氣罐壓力 0.35-0.5MPa
運(yùn)行溫度 20-38℃。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在步驟(C)中，所述生化處理單元的一級(jí)厭氧水解酸化池選自污泥床反應(yīng)器、填料式厭氧生物膜水解酸化池、填料式厭氧生物膜水解酸化器或完全混合式厭氧活性污泥反應(yīng)池。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述生化處理單元的一級(jí)厭氧水解酸化池在下述條件下運(yùn)行：
進(jìn)水溫度： 20-38℃
進(jìn)水COD： 600-1200mg/l
進(jìn)水B/C比值： ≥0.2
出水B/C比值： ≥0.35
溶解氧： 0-0.2mg/L
pH： 6.5-8.5
石油類(lèi)： ≤15mg/L
反應(yīng)停留時(shí)間： 3.0-8.0小時(shí)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在步驟(C)中，所述生化處理單元的二級(jí)好氧生化曝氣池選自推流式活性污泥反應(yīng)池、SBR反應(yīng)池或MBR反應(yīng)器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述生化單元的二級(jí)好氧生化爆氣池在下述條件下運(yùn)行：
進(jìn)水溫度： 20-38℃
曝氣池末端溶解氧： 2-4mg/L
pH： 6.5-8.5
BOD5∶N∶P： 100∶5∶1
污泥濃度： 2800-3200mg/L
污泥沉降比： 28-32%
SVI： 80-150
混合液回流： 100%-200%。
反應(yīng)停留時(shí)間： 8-20小時(shí)
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的后處理單元在下述條件下運(yùn)行：
溫度： 25-38℃
混凝劑PAC加藥量： 5-30mg/L
pH： 6.5-8.5
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于從后處理單元排出的合格排放水具有下述特性：
項(xiàng)目 特性
CODCr ≤30mg/l
BOD5 ≤5mg/l
NH3-N ≤1.0mg/l
石油類(lèi) ≤5.0mg/l
懸浮物 ≤70mg/l
硫化物 雙零級(jí)
pH 6-9
說(shuō)明書(shū)
一種石油煉油廢水的處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
本發(fā)明屬于廢水處理技術(shù)領(lǐng)域。更具體地，本發(fā)明涉及一種石油煉油廢水的處理方法。
【背景技術(shù)】
目前國(guó)內(nèi)對(duì)煉油污水的處理在主體工藝路線上仍采用“老三套”工藝，即“隔油-浮選-曝氣”工藝路線。幾十年來(lái)，隨著國(guó)內(nèi)對(duì)煉油污水設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)踐及理論研究的不斷深入，同時(shí)也隨著環(huán)保設(shè)備技術(shù)的長(zhǎng)足進(jìn)步與發(fā)展，在具體項(xiàng)目設(shè)計(jì)上，所采用的工藝流程及設(shè)備選型也得到了很大的改進(jìn)和發(fā)展，但其核心理念仍沿襲了“老三套”工藝的設(shè)計(jì)思路。近年來(lái)對(duì)煉油污水處理工藝設(shè)計(jì)各單元技術(shù)、設(shè)備的發(fā)展主要包括以下幾個(gè)方面：
(1)隔油、除油技術(shù)及設(shè)備的發(fā)展
現(xiàn)有工藝的“隔油”單元主要是依靠重力分離去除污水中的浮油和分散油，采用平流式隔油池，具有除油效果穩(wěn)定可靠，耐受水力沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，具有一定的水質(zhì)水量調(diào)節(jié)功能、一般不需要一次提升等特點(diǎn);但其缺陷是占地面積較大，除油效率一般不很高。
目前，盡管平流隔油池仍在廣泛使用，但由于考慮到節(jié)省占地、提高除油效率等因素，更多采用隔油調(diào)節(jié)罐、帶旋流分離器的隔油罐、高效斜板隔油池、旋流除油分離器等除油設(shè)備。
(2)浮選技術(shù)及設(shè)備的發(fā)展
現(xiàn)有浮選單元主要為單級(jí)部分回流加壓溶氣浮選工藝，主要用于去除污水中的乳化油。近年來(lái)，隨著單級(jí)壓力浮選工藝存在的釋放器易堵塞、整體除油效率仍有待提高等問(wèn)題，人們逐步嘗試采用兩級(jí)或多級(jí)串聯(lián)浮選工藝。另外，隨著自美國(guó)引進(jìn)的渦凹?xì)飧」に囋趪?guó)內(nèi)的普遍應(yīng)用，對(duì)煉油污水采用“渦凹?xì)飧?壓力溶氣氣浮”兩級(jí)串聯(lián)浮選工藝，越來(lái)越得到業(yè)界的廣泛認(rèn)可和應(yīng)用。
采用“渦凹?xì)飧?壓力溶氣氣浮”兩級(jí)串聯(lián)浮選工藝，既發(fā)揮了渦凹?xì)飧?duì)來(lái)水水質(zhì)適應(yīng)性強(qiáng)、不存在原水雜物堵塞問(wèn)題、操作方便免維護(hù)的優(yōu)點(diǎn)，又充分利用了壓力溶氣氣浮溶氣效率高、釋放氣泡粒徑小、對(duì)乳化油及懸浮微粒去除效率高的特點(diǎn)，從而可以顯著提高浮選過(guò)程的整體去除效率，一般COD去除率可以達(dá)到50%以上，出水含油可達(dá)到15mg/l以下(一般單級(jí)壓力溶氣浮選出水含油在20-30mg/l)，污水可生化性可得到顯著提高，從而為后續(xù)生化處理創(chuàng)造了更好的運(yùn)行條件，并獲得更優(yōu)質(zhì)的出水指標(biāo)。
(3)生化曝氣技術(shù)及設(shè)備的發(fā)展
第一代煉油污水生化曝氣技術(shù)主要以合建式表曝池為代表(屬于典型的完全混合式活性污泥法)，該曝氣工藝存在曝氣充氧效率低、能耗高、出水水質(zhì)差等缺點(diǎn)。隨著高效鼓風(fēng)曝氣工藝和各類(lèi)空氣微孔擴(kuò)散裝置的開(kāi)發(fā)應(yīng)用，為滿(mǎn)足國(guó)家對(duì)煉油污水處理達(dá)標(biāo)排放要求的提高，第二代煉油污水處理裝置生化曝氣過(guò)程主要以推流式活性污泥法(包括延遲曝氣工藝)、氧化溝工藝為主，并在此基礎(chǔ)上，為進(jìn)一步滿(mǎn)足國(guó)家對(duì)外排污水氨氮指標(biāo)的要求，逐步形成了以A/O工藝為主導(dǎo)的脫氨氮工藝設(shè)計(jì)理念。
目前，隨著國(guó)內(nèi)對(duì)各種生化曝氣工藝的研究與應(yīng)用實(shí)踐，對(duì)具有脫氮除磷功能并具有強(qiáng)化出水COD水質(zhì)能力的各種生化曝氣工藝，逐步在煉油污水處理上得到了應(yīng)用，如SBR工藝(包括各種改良SBR工藝)、MBR(膜生物反應(yīng)器)工藝、MBBR工藝、在活性污泥法后段增加接觸氧化工藝等。
(4)煉油污水的三級(jí)處理
目前國(guó)內(nèi)煉油污水處理裝置出水水質(zhì)指標(biāo)普遍停留在60-80mg/l之間，部分老裝置還停留在80-120mg/l之間，僅個(gè)別裝置因超長(zhǎng)的曝氣停留時(shí)間在100個(gè)小時(shí)以上(如錦西石化公司)或具備氧化塘條件停留時(shí)間在2個(gè)月以上(如燕山石化、大慶石化)能夠達(dá)到60mg/l以下的水平，在前述“老三套”工藝的基礎(chǔ)上，為滿(mǎn)足部分地區(qū)對(duì)外排指標(biāo)的嚴(yán)格要求，部分項(xiàng)目嘗試增加了生化曝氣后段的三級(jí)處理工藝，包括混凝沉淀、絮凝過(guò)濾等工藝。
上述各單元工藝設(shè)備的組合，即為目前國(guó)內(nèi)普遍認(rèn)可和應(yīng)用的成熟煉油污水處理工藝路線，其優(yōu)點(diǎn)是各單元設(shè)備性能、工藝設(shè)計(jì)參數(shù)及運(yùn)行管理都十分成熟可靠。
但是，由于“老三套”工藝生化段屬于典型的好氧生化過(guò)程，即使A/O工藝的A段在設(shè)計(jì)和實(shí)際運(yùn)行上也僅是達(dá)到缺氧池的工況條件，根據(jù)煉油污水的水質(zhì)特性及國(guó)內(nèi)各典型煉油污水處理裝置的實(shí)際運(yùn)行結(jié)果表明，該“老三套”工藝出水COD僅能確保達(dá)到80mg/l以上的控制標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)照國(guó)內(nèi)部分地區(qū)實(shí)行的污水總排地方標(biāo)準(zhǔn)(COD≤50mg/l)而言，尚存在較大的達(dá)標(biāo)差距。
另外，根據(jù)國(guó)家對(duì)各主要用水排污單位節(jié)水減排工作提出的具體要求、考慮到企業(yè)對(duì)節(jié)水增效、積極建設(shè)污水回用工程的實(shí)際需要，作為回用水水源的煉油污水處理裝置，其出水水質(zhì)直接決定了后續(xù)污水回用的工藝路線及投資規(guī)模。
作為中水回用重要考核標(biāo)準(zhǔn)的COD指標(biāo)，是目前國(guó)內(nèi)中水裝置設(shè)計(jì)的主要針對(duì)處理降幅的指標(biāo)之一，而經(jīng)過(guò)前段好氧生化過(guò)程充分處理的煉油污水，其剩余COD均為難降解或不可生化降解有機(jī)物，其水質(zhì)可生化性極差，BOD指標(biāo)已接近于零。中水工藝路線設(shè)計(jì)上，再采用常規(guī)厭氧或好氧生化處理很難獲得理想的處理效果，如采用活性炭吸附或高級(jí)氧化技術(shù)等也存在運(yùn)行成本過(guò)高、COD總量轉(zhuǎn)移等問(wèn)題。
由上述分析結(jié)果確定本發(fā)明的研究方向。
目前國(guó)內(nèi)對(duì)煉油污水處理的生化段還停留在“單純好氧生化(包括A/O工藝的缺氧-好氧脫氨氮工藝)”設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想框架內(nèi)，其總排出水COD主要以難降解或不可生化降解有機(jī)物為主，在此基礎(chǔ)上，再進(jìn)一步采用厭氧或好氧處理，均存在微生物體系不易培養(yǎng)、維持和去除效率極低的問(wèn)題，而采用物理吸附或化學(xué)高級(jí)氧化工藝，也存在運(yùn)行成本過(guò)高和COD總量轉(zhuǎn)移的問(wèn)題。
因此，充分利用煉油原污水易降解有機(jī)物與難降解有機(jī)物共存的水質(zhì)條件，在現(xiàn)有“老三套”好氧生化單元基礎(chǔ)上，增加厭氧水解工藝單元，形成“隔油-浮選-厭氧生化-好氧生化”的煉油污水工藝設(shè)計(jì)指導(dǎo)路線，利用原污水易降解有機(jī)物培養(yǎng)和維持厭氧微生物的厭氧水解反應(yīng)環(huán)境，對(duì)難降解有機(jī)物進(jìn)行充分的水解，將大分子、非極性、環(huán)狀等難降解有機(jī)物分解為易生物吸收利用的小分子有機(jī)物，從總體上改善水質(zhì)的可生化性，提高好氧生化過(guò)程的COD去除效率，是從根本上提高煉油污水處理出水水質(zhì)、確保達(dá)到環(huán)保最新排放標(biāo)準(zhǔn)、為后續(xù)污水回用工程奠定良好的產(chǎn)品水水質(zhì)條件、降低中水投資及運(yùn)行成本的最為經(jīng)濟(jì)有效的技術(shù)解決途徑。
【發(fā)明內(nèi)容】
[要解決的技術(shù)問(wèn)題]
本發(fā)明的目的是提供一種石油煉油廢水的處理方法。
[技術(shù)方案]
本發(fā)明涉及一種石油煉油廢水的處理方法。
該方法包括下述步驟：
A、油水自然分離
讓石油煉油廢水流入隔油單元，所述廢水的水重相與分散油輕相在重力作用下自然分離成含油輕相與油含量<150mg/L的水相，所述的含油輕相經(jīng)回收返回?zé)捰蜕a(chǎn)系統(tǒng)，而所述水相繼續(xù)進(jìn)行處理;
B、氣浮處理
步驟(A)得到的水相進(jìn)行混凝與絮凝處理，然后用泵提升或借助重力直接流入由一級(jí)CAF渦凹?xì)飧∨c二級(jí)DAF溶氣氣浮組成的氣浮單元，所述的水相通過(guò)所述的氣浮單元除去其中的細(xì)分散油和乳化油，使排出水中的油含量≤15mg/L;
C、生化處理
然后，從所述氣浮處理單元排出的水進(jìn)入生化處理單元;所述的生化處理單元由一級(jí)厭氧水解酸化池、二級(jí)好氧生化曝氣池與二次沉淀池構(gòu)成，從所述氣浮單元排出的水首先經(jīng)一級(jí)厭氧水解酸化池處理使B/C比值由小于0.2提高到0.35以上，再進(jìn)入二級(jí)好氧生化曝氣池與二次沉淀池處理，這樣處理得到的水的COD指標(biāo)降至60mg/l以下，其他指標(biāo)滿(mǎn)足或優(yōu)于國(guó)家一級(jí)廢水排放標(biāo)準(zhǔn);
D、后處理
從生化處理單元排出的水進(jìn)入一種選自混凝沉淀池、混凝壓力式砂濾器、混凝重力式砂濾池或混凝重力式流沙過(guò)濾器的后處理單元，使處理水的SS指標(biāo)達(dá)到10mg/l以下，COD指標(biāo)降低30mg/l以下;
將步驟(B)得到的氣浮池浮渣與步驟(C)得到的剩余污泥排入污泥濃縮罐，經(jīng)過(guò)初步濃縮的污泥由污泥泵送入離心式脫水機(jī)或壓濾機(jī)進(jìn)行脫水，得到的泥餅外運(yùn)，濾液回流到污水處理系統(tǒng)前端進(jìn)行循環(huán)處理。
根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，在步驟(A)中，所述的隔油單元是一種選自平流隔油池、斜板隔油池、隔油調(diào)節(jié)罐或旋流除油器的設(shè)備，除油效率能夠達(dá)到水相含油150mg/l以下。
根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，在步驟(A)中，所述隔油單元設(shè)備除旋流除油器外是在下述條件下運(yùn)行：
進(jìn)水壓力 常壓-0.6MPa;
水溫 20-80℃;
所述廢水停留時(shí)間 30min以上;
處理后水相含油 ≤150mg/l。
根據(jù)本發(fā)明的另一種優(yōu)選實(shí)施方式，在步驟(B)中，所述的CAF渦凹?xì)飧】梢赃x用鋼制、玻璃鋼制或鋼筋混凝土制材質(zhì)的設(shè)備，且在下述條件下進(jìn)行：
PAC(聚合氧化鋁)投加量：80-100PPm;
PAM(聚丙烯酰胺)投加量：1-1.5PPm;
刮沫機(jī)間隔時(shí)間：15-60分鐘;
曝氣機(jī)轉(zhuǎn)速：1400-1700r/min;
處理水流量與曝氣流量之比：0.60-0.90∶1。
所述的DAF溶氣氣浮可以選用鋼制、玻璃鋼制或鋼筋混凝土制材質(zhì)的設(shè)備，且在下述條件下進(jìn)行：
回流比 25%-50%
溶氣罐壓力 0.35-0.5MPa
運(yùn)行溫度 20-38℃。
根據(jù)本發(fā)明的另一種優(yōu)選實(shí)施方式，在步驟(C)中，所述生化處理單元的一級(jí)厭氧水解酸化池選自污泥床反應(yīng)器、填料式厭氧生物膜水解酸化池、填料式厭氧生物膜水解酸化器或完全混合式厭氧活性污泥反應(yīng)池。
所述的生化單元的一級(jí)厭氧水解酸化池在下述條件下運(yùn)行：
進(jìn)水溫度： 20-38℃
進(jìn)水COD： 600-1200mg/l
進(jìn)水B/C比值： ≥0.2
出水B/C比值： ≥0.35
溶解氧： 0-0.2mg/L
pH： 6.5-8.5
石油類(lèi)： ≤15mg/L
反應(yīng)停留時(shí)間： 3.0-8.0小時(shí)。
根據(jù)本發(fā)明的另一種優(yōu)選實(shí)施方式，在步驟(C)中，所述生化處理單元的二級(jí)好氧生化爆氣池選自推流式活性污泥反應(yīng)池、SBR反應(yīng)池或MBR反應(yīng)器。
所述生化處理單元的二級(jí)好氧生化爆氣池在下述條件下運(yùn)行：
進(jìn)水溫度： 20-38℃
曝氣池末端溶解氧： 2-4mg/L
pH： 6.5-8.5
BOD5：N：P： 100∶5∶1
污泥濃度： 2800-3200mg/L
污泥沉降比： 28-32%
SVI： 80-150
混合液回流： 100%-200%。
反應(yīng)停留時(shí)間： 8-20小時(shí)。
根據(jù)本發(fā)明的另一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述的后處理單元在下述條件下運(yùn)行：
溫度： 25-38℃
混凝劑PAC加藥量：5-30mg/L
pH： 6.5-8.5。
采用本發(fā)明方法處理后的合格排放水具有下述特性：
項(xiàng)目 特性
COD ≤30
BOD ≤10
NH3-N ≤1
石油類(lèi) ≤2.1
懸浮物 ≤70
硫化物 雙零級(jí)
pH 6-9
下面將更詳細(xì)地描述本發(fā)明。
本發(fā)明涉及一種石油煉油廢水處理方法。
該方法包括下述步驟：
A、油水自然分離
讓石油煉油廢水流入隔油單元，所述廢水的水重相與分散油輕相在重力作用下自然分離成含油輕相與油含量<150mg/L的水相，所述的含油輕相經(jīng)回收返回?zé)捰蜕a(chǎn)系統(tǒng)，而所述水相繼續(xù)進(jìn)行處理。
所述的隔油單元采用本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員熟知的旋流分離與罐中罐相結(jié)合的方式，所述廢水的水重相與浮油或分散油輕相在重力作用下自然分離或在離心力作用下實(shí)現(xiàn)分離，該排出水相的油含量<150mg/L，繼續(xù)進(jìn)行處理，而含油輕相則進(jìn)行回收，返回?zé)捰蜕a(chǎn)系統(tǒng)。
所述的隔油單元是一種選自平流隔油池、斜板隔油池、隔油調(diào)節(jié)罐或旋流除油器的設(shè)備，除油效率能夠達(dá)到水相含油150mg/l以下。
所述的平流隔油池、斜板隔油池、隔油調(diào)節(jié)罐都是化工技術(shù)領(lǐng)域中通常使用的設(shè)備，例如宜興市新誼環(huán)保設(shè)備有限公司生產(chǎn)的平流隔油池和斜板隔油池;北京佳瑞環(huán)境保護(hù)有限公司生產(chǎn)的隔油調(diào)節(jié)罐。所述的旋流除油器例如是揚(yáng)州恒川環(huán)境工程有限公司生產(chǎn)的產(chǎn)品。
所述的隔油單元設(shè)備除旋流除油器外在下述條件下運(yùn)行：
進(jìn)水壓力 常壓-0.6MPa;
水溫 20-80℃;
所述廢水停留時(shí)間 30min以上。
B、氣浮處理
步驟(A)得到的水相進(jìn)行混凝與絮凝處理，然后用泵提升或借助重力直接流入由一級(jí)CAF渦凹?xì)飧∨c二級(jí)DAF溶氣氣浮組成的氣浮單元，所述的水相通過(guò)所述的氣浮單元除去其中的細(xì)分散油和乳化油，使排出水中的油含量≤15mg/L;
根據(jù)本發(fā)明，所述的混凝與絮凝是使水中原有的離散微粒首先具有粘附在固體顆粒上的性質(zhì)，然后使這些具有粘附性的離散微粒能夠粘結(jié)成絮體。
在本發(fā)明中，使用的混凝劑可以是無(wú)機(jī)鹽類(lèi)混凝劑，例如鋁鹽，像硫酸鋁、硫酸鉀鋁和鋁酸納;鐵鹽，像三氯化鐵、硫酸亞鐵和硫酸鐵;還可以是高分子混凝劑，例如聚合氯化鋁、聚丙烯酰胺等。
在本發(fā)明中，使用的絮凝劑可以是無(wú)機(jī)高分子絮凝劑類(lèi)絮凝劑，例如聚合鋁類(lèi)絮凝劑、聚合鐵類(lèi)絮凝劑和活性硅酸類(lèi)絮凝劑以及復(fù)合絮凝劑;也可以是有機(jī)高分子絮凝劑，例如像聚丙烯酰胺，陽(yáng)離子聚丙烯酰胺、陰離子聚丙烯酰胺、兩性離子聚丙烯酰胺等。
使用上述混凝劑與絮凝劑時(shí)，可以通過(guò)常規(guī)實(shí)驗(yàn)很容易確定其混凝劑的使用量與使用方式。
在所述的混凝與絮凝處理之后采用氣浮法進(jìn)行處理，所述的氣浮法也稱(chēng)浮選法，其原理是設(shè)法使水中產(chǎn)生大量的微氣泡，以形成水、氣及被去除物質(zhì)的三相混合體，在界面張力、氣泡上升浮力和靜水壓力差等多種力的共同作用下，促進(jìn)微細(xì)氣泡粘附在被去除的微小油滴上后，因粘合體密度小于水而上浮到水面，從而使水中油粒被分離去除。氣浮法通常作為對(duì)含油污水隔油后的補(bǔ)充處理。根據(jù)本發(fā)明，CAF渦凹?xì)飧≡O(shè)備有一個(gè)周?chē)砻娣植剂诵】椎钠貧鈭A盤(pán)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)曝氣圓盤(pán)，產(chǎn)生一個(gè)負(fù)壓區(qū)，使得水面上方的空氣被吸入，再?gòu)慕䴖](méi)在水中的出口釋放出來(lái)。當(dāng)曝氣圓盤(pán)表面的小孔產(chǎn)生氣泡時(shí)，旋轉(zhuǎn)的圓盤(pán)會(huì)把氣泡切割成直徑為10-100微米的細(xì)小氣泡碎片。這些氣泡碎片會(huì)附著在諸如油類(lèi)和脂肪等細(xì)小固體上。氣泡緩慢上升，同時(shí)把固體帶到水面。
本發(fā)明使用CAF渦凹?xì)飧≡O(shè)備作為一級(jí)氣浮系統(tǒng)。該渦凹?xì)飧≡O(shè)備由曝氣區(qū)、氣浮區(qū)、回流系統(tǒng)、刮渣系統(tǒng)及排水系統(tǒng)組成。步驟(A)得到的排出水首先在混凝槽內(nèi)與添加的混凝劑進(jìn)行混合，生成礬花，再在絮凝反應(yīng)槽中與添加的絮凝劑進(jìn)行混合，混勻后進(jìn)入所述的渦凹?xì)飧≡O(shè)備。經(jīng)混凝與絮凝處理的水首先進(jìn)入裝有渦凹曝氣機(jī)的曝氣區(qū)，該曝氣機(jī)通過(guò)在底部的中空葉輪快速旋轉(zhuǎn)在水中形成了一個(gè)真空區(qū)，同時(shí)水面上的空氣通過(guò)中空管道抽送至水下，并在底部葉輪快速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的三股剪切力下把空氣粉碎成微氣泡，微氣泡與污水中的固體污染物有機(jī)地結(jié)合在一起上升到液面。到達(dá)液面后，固體污染物便依靠這些微氣泡支撐并浮在水面上，通過(guò)刮渣機(jī)將浮渣刮入污泥收集槽，凈化后的水由溢流槽溢流排放。使用這種設(shè)備能夠達(dá)到節(jié)省投資，省去壓力容器、空壓機(jī)、循環(huán)泵等設(shè)備，設(shè)備占地面積減少40%-60%。還由于省去壓力容器、空壓機(jī)、循環(huán)泵等設(shè)備，節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用40%-90%。槽內(nèi)沒(méi)有需要維修的部件，因此無(wú)噪音。
所述的CAF渦凹?xì)飧≡谙率鰲l件下進(jìn)行：
PAC投加量：80-100PPm;
PAM投加量：1-1.5PPm;
刮沫機(jī)間隔時(shí)間：15-60分鐘;
曝氣機(jī)轉(zhuǎn)速：1400-1700r/min;
處理水流量與曝氣流量之比：0.60-0.90∶1。
在本發(fā)明中，使用的CAF渦凹?xì)飧≡O(shè)備是目前市場(chǎng)上普遍銷(xiāo)售的產(chǎn)品，例如山東日東環(huán)保設(shè)備有限公司、青島清泉公司生產(chǎn)的產(chǎn)品。
在經(jīng)過(guò)CAF渦凹?xì)飧≡O(shè)備處理后排出的水自流至二級(jí)氣浮處理系統(tǒng)-DAF溶氣氣浮機(jī)。
DAF溶氣氣浮是一種氣浮。它利用空氣在水中在不同壓力下的溶解度的不同進(jìn)行固液分離。對(duì)待處理的水相進(jìn)行加壓、加空氣，增加空氣在該水相中的溶解量，然后把如此處理的水相通入已加混凝劑的水中，再讓這個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行常壓釋放，于是空氣析出并形成小氣泡，氣泡尺寸一般是10-20微米，它們粘附在混凝雜質(zhì)微粒上，導(dǎo)致這種粘附氣泡微粒的密度小于水的密度，從而使這種粘附氣泡微粒上升，這樣達(dá)到固液分離。DAF溶氣氣浮適用于處理低濁度、高色度、高有機(jī)物含量、低含油量、低表面活性物質(zhì)含量或具有富藻的水。它具有水力負(fù)荷高，池體緊湊等優(yōu)點(diǎn)。
所述的DAF溶氣氣浮在下述條件下進(jìn)行：
回流比 25%-50%
溶氣罐壓力 0.35-0.5MPa
運(yùn)行溫度 20-38℃;
其中：
回流比應(yīng)該理解是回流溶氣水量與處理進(jìn)水量的比值。
在本發(fā)明中使用的DAF溶氣氣浮設(shè)備是目前市場(chǎng)上普遍銷(xiāo)售的產(chǎn)品，例如摩恩達(dá)集團(tuán)(上海)流體設(shè)備工程有限公司生產(chǎn)的產(chǎn)品。
C、生化處理
然后，讓DAF溶氣氣浮的排出水進(jìn)入生化單元的一級(jí)厭氧水解酸化池。所述的一級(jí)水解酸化池在下述條件下運(yùn)行：
進(jìn)水溫度： 20-38℃
進(jìn)水COD： 600-1200mg/l
進(jìn)水B/C比值： ≥0.2
出水B/C比值： ≥0.35
溶解氧： 0-0.2mg/L
pH： 6.5-8.5
石油： ≤15mg/L
反應(yīng)停留時(shí)間： 3.0-8.0小時(shí);
其中：
COD表示化學(xué)需氧量，用以表征廢水中有機(jī)污染物及其它還原性物質(zhì)的污染程度。
B/C比值表示生化需氧量與化學(xué)需氧量的比值，用以表征廢水的可生化性特征。
所述的水解酸化池利用水解和產(chǎn)酸微生物，將污水中的固體、大分子和不易生物降解的有機(jī)物降解為易于生物降解的小分子有機(jī)物，降低COD的同時(shí)提高了廢水的可生化性，使得污水在后續(xù)的好氧單元以較少的能耗和較短的停留時(shí)間下得到處理，且出水水質(zhì)得到顯著提高。
所述的水解和酸化產(chǎn)酸微生物是通過(guò)自然篩選馴化得到的不同種類(lèi)微生物系列，由此共同構(gòu)成一個(gè)微生物平衡體系。
所述微生物的處理與使用方式都是本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常采用的方式。
本發(fā)明的生化單元在傳統(tǒng)的單純好氧生化工藝基礎(chǔ)上增加一級(jí)厭氧水解酸化池具有如下功能：
(1)可提高污水的可生化性，改善污水水質(zhì)，提高二級(jí)好氧生化曝氣池的處理效果;
(2)水解池中的活性污泥，對(duì)油和懸浮物等有很好的吸附能力，防止因來(lái)水中油超標(biāo)或預(yù)處理單元對(duì)油處理不徹底，而對(duì)二級(jí)好氧生化曝氣池造成沖擊，以致癱瘓，即使水解池的活性污泥被油污染，可將水解池中的污泥排除，利用SBR池的回流污泥，系統(tǒng)可很快恢復(fù);
(3)有利于兼性菌的培養(yǎng)和增加細(xì)菌的多樣性。
(4)增加污泥回流，保證水解池的污泥量，調(diào)理污泥的活性;
(5)增加混合液回流，提高系統(tǒng)的對(duì)氨氮的處理效果。
經(jīng)一級(jí)厭氧水解酸化池處理的廢水然后進(jìn)入二級(jí)好氧生化爆氣池，通過(guò)控制曝氣的強(qiáng)度、污泥濃度、污泥部分回流以總體形成厭好氧環(huán)境來(lái)處理污水。
所述的二級(jí)好氧生化爆氣池在下述條件下運(yùn)行：
進(jìn)水溫度： 20-38℃
曝氣池末端溶解氧： 2-4mg/L
pH： 6.5-8.5
BOD5∶N∶P： 100∶5∶1
污泥濃度： 2800-3200mg/L
污泥沉降比(SV30)： 28-32%
SVI： 80-150
混合液回流： 100%-200%。
反應(yīng)停留時(shí)間： 8-20小時(shí)
其中：
污泥沉降比是指曝氣池混合液在100ml量筒中，靜置沉淀一定時(shí)間后，沉淀污泥與混合液之體積比(%)。
SVI表示污泥指數(shù)，是指曝氣池中在1000ml量筒中靜置30min后1g干污泥所形成的濕污泥的體積數(shù)。
混合液回流表示回流量與處理進(jìn)水量之比值。
所述生化處理單元的二級(jí)好氧生化曝氣池選自推流式活性污泥反應(yīng)池、SBR反應(yīng)池或MBR反應(yīng)器。
所述這些反應(yīng)器或反應(yīng)池都是目前市場(chǎng)上銷(xiāo)售的產(chǎn)品，例如諸城金昊三揚(yáng)環(huán)保機(jī)械有限公司生產(chǎn)的SBR反應(yīng)池，江蘇大孚膜科技有限公司生產(chǎn)的MBR反應(yīng)器。
D、后處理
經(jīng)生化單元處理后污水進(jìn)入后處理單元，后處理單元采用混凝沉淀或混凝過(guò)濾設(shè)備，在絮凝劑作用下，進(jìn)一步去除污水中剩余的懸浮物，以達(dá)到進(jìn)一步去除COD的作用。
所述的后處理單元在下述條件下運(yùn)行：
溫度： 25-38℃
混凝劑聚合氧化鋁(PAC)加藥量： 5-30mg/L
pH： 6.5-8.5
該步驟使用的絮凝劑與前面描述的絮凝劑相同。
與現(xiàn)有煉油污水處理技術(shù)相比，本發(fā)明首次明確提出在煉油污水處理過(guò)程的核心單元-即生化單元增加了厭氧水解酸化工藝過(guò)程，使煉油污水處理的設(shè)計(jì)理念從傳統(tǒng)“老三套”工藝的“單純好氧生化模式”發(fā)展到“厭好氧串聯(lián)工藝模式”，使在同比條件下處理效果得到質(zhì)的提升。同時(shí)也填補(bǔ)了我國(guó)在煉油污水處理領(lǐng)域整體工藝路線的一個(gè)空白。
本發(fā)明通過(guò)在中海油寧波大榭石化第二污水處理場(chǎng)實(shí)施證明，本發(fā)明的方法用于處理含鹽中等污染物的煉油污水處理效果是非常明顯的，原廢水的COD在1000-1500mg/L，極端情況超過(guò)2000mg/L、廢水中油含量在1000mg/L左右，極端情況達(dá)到1500mg/L時(shí)，采用本發(fā)明的方法處理后，排出水的每個(gè)指標(biāo)均達(dá)到國(guó)家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。
將本發(fā)明方法實(shí)施效果、國(guó)家頒布的污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)GB8978-1996、2004年12月中國(guó)石油煉油企業(yè)污水回用技術(shù)管理頒布的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、地方指標(biāo)列于下表1中。
表1：本發(fā)明方法實(shí)施效果與不同標(biāo)準(zhǔn)的比較
由此表清楚地看到，本發(fā)明方法實(shí)施效果遠(yuǎn)優(yōu)于這些標(biāo)準(zhǔn)。
其中：
COD是采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB11914-89進(jìn)行測(cè)定的。
BOD是采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB7488-87進(jìn)行測(cè)定的。
NH3-N是采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T8538-1995進(jìn)行測(cè)定的。
石油類(lèi)是采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)SL93.2-94進(jìn)行測(cè)定的。
懸浮物是采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB10911-89進(jìn)行測(cè)定的。
硫化物是采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T16489-1996進(jìn)行測(cè)定的。
pH是采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T8538-1995進(jìn)行測(cè)定的。
[有益效果]
在技術(shù)上，本發(fā)明方法實(shí)施效果遠(yuǎn)優(yōu)于這些現(xiàn)有技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
在經(jīng)濟(jì)效果的比較：
同現(xiàn)有技術(shù)相比比，前物化單元，隔油采用旋流分離與罐中罐相結(jié)合，不但設(shè)備容積率高，占地面積省，利用來(lái)水余壓直接進(jìn)入旋流分離后進(jìn)罐，整個(gè)污水一次提升，靠重力流進(jìn)入各級(jí)濾器;
加藥，采用多級(jí)加藥，使用的藥量是現(xiàn)有技術(shù)的50%。
SBR采用帶厭氧功能區(qū)并且與后生化處理統(tǒng)一考慮，大大節(jié)約了用地和土建費(fèi)用和工藝安裝費(fèi)用。
后物化單元采用動(dòng)態(tài)砂濾，不但保證整個(gè)裝置連續(xù)運(yùn)行，減少反沖洗帶來(lái)的二次能耗，而且本身能耗比傳統(tǒng)能耗降低90%以上。
整個(gè)裝置在操作控制室基本可以完成，在提高裝置操作的自動(dòng)化操作效率的同時(shí)，大大降低整個(gè)裝置的人員配置和勞動(dòng)強(qiáng)度。
整個(gè)裝置對(duì)污水介質(zhì)的沖擊給與充分考慮，各段加強(qiáng)抗沖擊檢測(cè)和抗沖擊應(yīng)急處理措施，使整個(gè)裝置的抗沖擊能力和裝置自行調(diào)節(jié)能力大幅提高。
