申請日2021.09.09
公開日期2021.12.28
IPC分類C02F103/36;C02F9/14
摘要
本發(fā)明提出一種三維電催化氧化和生化組合處理堿渣廢水的工藝，包括依序進(jìn)行的如下操作：均質(zhì)；調(diào)pH值；氣浮處理；過濾；三維電催化氧化；絮凝處理；一次稀釋并添加營養(yǎng)液；一次生化降解；二次稀釋；二次生化降解；三次稀釋；生化處理；對生化處理的出水進(jìn)行檢測，達(dá)標(biāo)則排放，不達(dá)標(biāo)則重新進(jìn)行處理。本發(fā)明將三維電催化氧化和生化處理相結(jié)合，先采用三維電催化氧化去除堿渣廢水中的有機(jī)污染物，再將堿渣廢水分布稀釋、有序生化，從而逐步降解廢水中的污染物，最后再配合馴化后的活性污泥處理，保證最終穩(wěn)定出水，運(yùn)行效率高、抗沖擊性好且運(yùn)行費(fèi)用低。
權(quán)利要求
1.一種三維電催化氧化和生化組合處理堿渣廢水的工藝，其特征在于：包括依序進(jìn)行的如下操作：
1)均質(zhì)：將待處理的堿渣廢水匯集并儲存一段時(shí)間進(jìn)行水質(zhì)調(diào)節(jié)；
2)調(diào)pH值：調(diào)節(jié)均質(zhì)出水的pH值；
3)氣浮處理：向上一步所得的堿渣廢水中攪拌加入破乳劑、絮凝劑、助凝劑，進(jìn)行氣浮處理；
4)過濾：對氣浮處理后的出水進(jìn)行物理過濾；
5)三維電催化氧化：過濾出水進(jìn)行三維電催化氧化以去除污染物；
6)絮凝處理：對三維電催化氧化出水進(jìn)行絮凝處理；
7)一次稀釋并添加營養(yǎng)液：對絮凝處理的出水先稀釋再添加營養(yǎng)液，之后混合均勻；
8)一次生化降解：向上一步的出水中添加耐鹽菌劑進(jìn)行生化降解；
9)二次稀釋：對一次生化降解的出水進(jìn)行稀釋；
10)二次生化降解：向二次稀釋的出水中添加耐鹽菌劑進(jìn)行生化降解；
11)三次稀釋：對二次生化降解的出水進(jìn)行稀釋；
12)生化處理：將三次稀釋的出水排入MBR膜池中進(jìn)行深度生化處理；
13)排放或再處理：對生化處理的出水進(jìn)行檢測，達(dá)標(biāo)則排放，不達(dá)標(biāo)則重新進(jìn)行處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維電催化氧化和生化組合處理堿渣廢水的工藝，其特征在于：5)三維電催化氧化時(shí)，工作電壓為7-12V，處理時(shí)間為1-3h。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維電催化氧化和生化組合處理堿渣廢水的工藝，其特征在于：8)一次生化降解中，所述耐鹽菌劑為芽孢桿菌；10)二次生化降解中，所述耐鹽菌劑為產(chǎn)堿菌或酵母菌。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維電催化氧化和生化組合處理堿渣廢水的工藝，其特征在于：一級菌劑濾池(8)和二級菌劑濾池(10)內(nèi)的濾層均為活性炭濾層，所述活性炭濾層為至少兩個(gè)規(guī)格的活性炭混合均勻后布設(shè)而成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維電催化氧化和生化組合處理堿渣廢水的工藝，其特征在于：12)生化處理，所述MBR膜池中添加有馴化后的活性污泥。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的三維電催化氧化和生化組合處理堿渣廢水的工藝，其特征在于：
1)均質(zhì)時(shí)，水力停留時(shí)間為24-72h；
2)調(diào)pH值時(shí)，采用硫酸將均質(zhì)出水的pH值調(diào)節(jié)為7-8.5；
3)氣浮處理時(shí)，破乳劑添加后停留1h再加絮凝劑，絮凝劑添加后停留0.5h再加助凝劑，助凝劑添加后停留0.5h再進(jìn)行溶氣氣浮，溶氣氣浮停留1h；
4)過濾時(shí)，采用一級過濾和二級過濾，一級過濾采用果殼過濾罐進(jìn)行過濾，停留時(shí)間為0.5-1h；二級過濾采用石英砂過濾罐進(jìn)行過濾，停留時(shí)間為0.5-1h；
5)三維電催化氧化時(shí)，采用南方創(chuàng)業(yè)(天津)科技有限公司生產(chǎn)的型號為SOB-2的三維電催化氧化裝置；
6)絮凝處理時(shí)，絮凝劑為PAC，助凝劑為PAM，停留時(shí)間為0.5-1h；
7)一次稀釋并添加營養(yǎng)液時(shí)，先采用自來水或生活污水將絮凝處理的出水稀釋3-5倍，再添加含有氮、磷的營養(yǎng)液，混合均勻后其內(nèi)的C:N:P＝150:5:1，含鹽率2.5％-3％；
8)一次生化降解時(shí)，停留時(shí)間為24-72h；
9)二次稀釋時(shí)，采用自來水或生活污水對一次生化降解的出水進(jìn)行稀釋，停留時(shí)間為1h，稀釋后的含鹽率1.5％-1.8％；
10)二次生化降解時(shí)，停留時(shí)間為24-72h；
11)三次稀釋時(shí)，采用自來水或生活污水對二次生化降解的出水進(jìn)行稀釋，停留時(shí)間為1h，稀釋后的含鹽率0.3％-0.8％；
12)生化處理時(shí)，停留時(shí)間為36-72h。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的三維電催化氧化和生化組合處理堿渣廢水的工藝，其特征在于：本發(fā)明用于處理pH為7-13，COD≤100000mg/L，石油類≤2000mg/L，總氮小于≤4000mg/L，硫化物≤40000mg/L，苯及苯的同系物≤1000mg/L，苯酚≤500mg/L，含鹽量≤120000mg/L的堿渣廢水。
說明書
一種三維電催化氧化和生化組合處理堿渣廢水的工藝
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于堿渣廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種三維電催化氧化和生化組合處理堿渣廢水的工藝。
背景技術(shù)
煉油廠的堿渣廢水主要來自減壓蒸餾裝置和催化裂化裝置，在液化氣堿洗、液態(tài)烴堿精制等工藝過程中產(chǎn)生，是一種高COD(40000-400000mg/L)、高硫化物(700-20000mg/L)和高酚類(200-10000mg/L)的堿性污水，已被列入《國家危險(xiǎn)廢物名錄》編號為HW35�，F(xiàn)有技術(shù)中，此類堿渣廢水的處理工藝技術(shù)大多先酸化回收其中的環(huán)烷酸、酚，再進(jìn)一步對回收后的堿渣廢水進(jìn)行處理，降低污染物含量，使之符合排放標(biāo)準(zhǔn)或煉油廠污水綜合處理廠進(jìn)水要求。研究和應(yīng)用較多的煉油堿渣處理技術(shù)主要有：濕式氧化法、高級氧化法、高效生物處理技術(shù)法等。濕式(催化)氧化過程高溫(190-270℃)高壓(3-6MPa)，對設(shè)備的性能和材質(zhì)要求極高，能耗大、投資高，處理費(fèi)用昂貴；高級氧化法即電催化氧化，由于其技術(shù)相對不成熟，市場上雖然此類設(shè)備，但是應(yīng)用于堿渣廢水處理時(shí)工藝不成熟，無法發(fā)揮其優(yōu)勢；高效生物處理技術(shù)需要較多的預(yù)處理，需要大量稀釋，前期投資巨大，維護(hù)、運(yùn)行成本較高，且系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定，推廣較為困難。因此，急需設(shè)計(jì)一種成本低、能耗小、運(yùn)行穩(wěn)定且能高效處理堿渣廢水使其滿足排放標(biāo)準(zhǔn)的工藝。
發(fā)明內(nèi)容
為解決以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出了一種三維電催化氧化和生化組合處理堿渣廢水的工藝。
本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：
一種三維電催化氧化和生化組合處理堿渣廢水的工藝，包括依序進(jìn)行的如下操作：
1)均質(zhì)：將待處理的堿渣廢水匯集并儲存一段時(shí)間進(jìn)行水質(zhì)調(diào)節(jié)；
2)調(diào)pH值：調(diào)節(jié)均質(zhì)出水的pH值；
3)氣浮處理：向上一步所得的堿渣廢水中攪拌加入破乳劑、絮凝劑、助凝劑，進(jìn)行氣浮處理；
4)過濾：對氣浮處理后的出水進(jìn)行物理過濾；
5)三維電催化氧化：過濾出水進(jìn)行三維電催化氧化以去除污染物；
6)絮凝處理：對三維電催化氧化出水進(jìn)行絮凝處理；
7)一次稀釋并添加營養(yǎng)液：對絮凝處理的出水先稀釋再添加營養(yǎng)液，之后混合均勻；
8)一次生化降解：向上一步的出水中添加耐鹽菌劑進(jìn)行生化降解；
9)二次稀釋：對一次生化降解的出水進(jìn)行稀釋；
10)二次生化降解：向二次稀釋的出水中添加耐鹽菌劑進(jìn)行生化降解；
11)三次稀釋：對二次生化降解的出水進(jìn)行稀釋；
12)生化處理：將三次稀釋的出水排入MBR膜池中進(jìn)行深度生化處理；
13)排放或再處理：對生化處理的出水進(jìn)行檢測，達(dá)標(biāo)則排放，不達(dá)標(biāo)則重新進(jìn)行處理。
本發(fā)明將三維電催化氧化和生化處理相結(jié)合，先采用三維電催化氧化去除堿渣廢水中的有機(jī)污染物，再將堿渣廢水分布稀釋、有序生化，從而逐步降解廢水中的污染物，最后再配合馴化后的活性污泥處理，保證最終穩(wěn)定出水。本發(fā)明運(yùn)行效率高、抗沖擊性好且運(yùn)行費(fèi)用低，可以對堿渣廢水中的有機(jī)物進(jìn)行有效處理，最終使得堿渣廢水符合外排標(biāo)準(zhǔn)。
優(yōu)選的，5)三維電催化氧化時(shí)，工作電壓為7-12V，處理時(shí)間為1-3h。三維電催化氧化設(shè)備根據(jù)水中需要去除污染物的種類和性質(zhì)，在兩個(gè)主電極之間充填催化粒子電極，當(dāng)需要處理的廢水流經(jīng)三維電催化氧化裝置時(shí)，在一定的操作條件下，裝置內(nèi)便會(huì)產(chǎn)生一定數(shù)量的羥基自由基和新生態(tài)的混凝劑，廢水中的污染物便會(huì)產(chǎn)生諸如催化氧化分解、混凝、吸附、絡(luò)合、置換等作用，使廢水中的污染物迅速被去除。經(jīng)創(chuàng)造性實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，電催化氧化的工作電壓為7-12V，處理時(shí)間為1-3h時(shí)，電催化氧化的處理效果相對較佳。
進(jìn)一步優(yōu)選的，8)一次生化降解中，耐鹽菌劑為芽孢桿菌；10)二次生化降解中，耐鹽菌劑為產(chǎn)堿菌或酵母菌，兩種高效耐鹽菌劑適宜的鹽度不同，按照鹽度選擇合適的耐鹽菌劑，有助于依次依序降解廢水中的污染物，改善降解效果。
進(jìn)一步優(yōu)選的，一級菌劑濾池(8)和二級菌劑濾池(10)內(nèi)的濾層均為活性炭濾層，活性炭濾層為至少兩個(gè)規(guī)格的活性炭混合均勻后布設(shè)而成，吸附效果好。
進(jìn)一步優(yōu)選的，12)生化處理，MBR膜池中添加有馴化后的活性污泥。
更為優(yōu)選的，
1)均質(zhì)時(shí)，水力停留時(shí)間為24-72h；
2)調(diào)pH值時(shí)，采用硫酸將均質(zhì)出水的pH值調(diào)節(jié)為7-8.5；
3)氣浮處理時(shí)，破乳劑添加后停留1h再加絮凝劑，絮凝劑添加后停留0.5h再加助凝劑，助凝劑添加后停留0.5h再進(jìn)行溶氣氣浮，各種藥劑均在攪拌下進(jìn)行添加，溶氣氣浮停留1h；
4)過濾時(shí)，為了改善物料過濾效果，采用一級過濾和二級過濾，一級過濾采用果殼過濾罐進(jìn)行過濾，停留時(shí)間為0.5-1h；二級過濾采用石英砂過濾罐進(jìn)行過濾，停留時(shí)間為0.5-1h；
5)三維電催化氧化時(shí)，采用南方創(chuàng)業(yè)(天津)科技有限公司生產(chǎn)的型號為SOB-2的三維電催化氧化裝置；
6)絮凝處理時(shí)，絮凝劑為PAC，助凝劑為PAM，停留時(shí)間為0.5-1h；
7)一次稀釋并添加營養(yǎng)液時(shí)，先采用自來水或生活污水將絮凝處理的出水稀釋3-5倍，再添加含有氮、磷的營養(yǎng)液，混合均勻后其內(nèi)的C:N:P＝150:5:1，以便滿足高效耐鹽菌劑的需求并有助于進(jìn)行后續(xù)的MBR膜處理，含鹽率2.5％-3％；
8)一次生化降解時(shí)，停留時(shí)間為24-72h；
9)二次稀釋時(shí)，采用自來水或生活污水對一次生化降解的出水進(jìn)行稀釋，停留時(shí)間為1h，稀釋后的含鹽率1.5％-1.8％；
10)二次生化降解時(shí)，停留時(shí)間為24-72h；
11)三次稀釋時(shí)，采用自來水或生活污水對二次生化降解的出水進(jìn)行稀釋，停留時(shí)間為1h，稀釋后的含鹽率0.3％-0.8％；
12)生化處理時(shí)，停留時(shí)間為36-72h。
本發(fā)明適宜處理pH為7-13，COD≤100000mg/L，石油類≤2000mg/L，總氮小于≤4000mg/L，硫化物≤40000mg/L，苯及苯的同系物≤1000mg/L，苯酚≤500mg/L，含鹽量≤120000mg/L的堿渣廢水，最終處理結(jié)果可達(dá)到：出水pH為6-9，COD≤500mg/L，總氮≤70mg/L，硫化物≤1.0mg/L，石油類≤15mg/L，苯及苯的同系物≤1mg/L，苯酚≤1mg/L，完全滿足排放標(biāo)準(zhǔn)，可以直接排入市政管網(wǎng)。本發(fā)明的工藝占地小、運(yùn)行效率高且抗沖擊性強(qiáng)，更重要的是運(yùn)行費(fèi)用低、能耗小、效果好，值得推廣應(yīng)用。
（發(fā)明人：楊勇; 周吉平; 夏斌杰; 蔣麗娟; 劉笑天; 張軍保; 劉輝; 宋文超）
