公布日：2022.10.14
申請日：2022.08.18
分類號：C02F9/14(2006.01)I;C02F101/34(2006.01)N
摘要
一種高效節(jié)能的高濃度含酚含油廢水處理裝置及利用其處理高濃度含酚含油廢水的方法，它涉及一種廢水處理裝置及處理含酚含油廢水的方法。本發(fā)明的目的是要解決現(xiàn)有處理高濃度含酚含油廢水的方法存在去除率低，空氣氣浮造成大量泡沫、COD升高、可生化性降低，空氣氣浮中氧氣將酚類污染物氧化成苯醌等難降解物質(zhì)的問題。一種高效節(jié)能的高濃度含酚含油廢水處理裝置，包括二氧化碳儲氣罐、二氧化碳壓縮機(jī)、微納米氣泡發(fā)生器、氣浮沉淀裝置、泥油池、油水分離器、AOAO生化處理裝置和二氧化碳凈化器。本發(fā)明的方法適用于廣大石油化工企業(yè)和煤化工企業(yè)的含酚含油廢水處理，是一種符合“雙碳”目標(biāo)下的低成本含酚含油廢水處理方法，應(yīng)用前景廣闊。
權(quán)利要求書
1.一種高效節(jié)能的高濃度含酚含油廢水處理裝置，其特征在于該裝置包括二氧化碳儲氣罐(1)、二氧化碳壓縮機(jī)(2)、微納米氣泡發(fā)生器(3)、氣浮沉淀裝置(4)、泥油池(5)、油水分離器(6)、AOAO生化處理裝置(7)和二氧化碳凈化器(8)；所述的二氧化碳儲氣罐(1)的出氣口與二氧化碳壓縮機(jī)(2)的進(jìn)氣口相連通，二氧化碳壓縮機(jī)(2)的出氣口與微納米氣泡發(fā)生器(3)的進(jìn)氣口相連通，微納米氣泡發(fā)生器(3)的出氣口與氣浮沉淀裝置(4)的下部相連通，氣浮沉淀裝置(4)的底部與泥油池(5)相連通，泥油池(5)的上部分別與油水分離器(6)和二氧化碳凈化器(8)連通，二氧化碳凈化器(8)與二氧化碳儲氣罐(1)相連通；油水分離器(6)與AOAO生化處理裝置(7)中的厭氧段相連通；所述的AOAO生化處理裝置(7)包括自上而下設(shè)置的厭氧段、兼氧段、缺氧段、好氧段和沉淀池；厭氧段、兼氧段、缺氧段、好氧段和沉淀池依次連通，其中沉淀池與出水管連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效節(jié)能的高濃度含酚含油廢水處理裝置，其特征在于沉淀池與厭氧段相連通，好氧段與兼氧段相連通；油水分離器(6)與泥油池(5)相連通。
3.利用如權(quán)利要求1所述的一種高效節(jié)能的高濃度含酚含油廢水處理裝置處理高濃度含酚含油廢水的方法，其特征在于該方法具體是按以下步驟完成的：一、將高濃度含酚含油廢水引入到氣浮沉淀裝置(4)中，向氣浮沉淀裝置(4)中投入絮凝劑，調(diào)節(jié)廢水的pH值為3-6，二氧化碳儲氣罐(1)中的常壓二氧化碳通過二氧化碳壓縮機(jī)(2)壓縮后進(jìn)入到微納米氣泡發(fā)生器(3)中，微納米氣泡發(fā)生器(3)將壓縮的二氧化碳轉(zhuǎn)變?yōu)槎趸嘉⒓{米氣泡，二氧化碳微納米氣泡進(jìn)入到氣浮沉淀裝置(4)中，與水中油、酚、懸浮物等污染物充分接觸上浮至水面，再從氣浮沉淀裝置(4)的頂部逸出，進(jìn)入到二氧化碳凈化器(8)中凈化回收，最后進(jìn)入到二氧化碳儲氣罐(1)中，循環(huán)利用；二、氣浮沉淀裝置(4)中產(chǎn)生的沉淀從其底部進(jìn)入到泥油池(5)中，經(jīng)過氣浮沉淀裝置(4)處理后的廢水從其上部進(jìn)入到油水分離器(6)中，經(jīng)過油水分離器(6)處理后的廢水再進(jìn)入到AOAO生化處理裝置(7)的厭氧段中進(jìn)行處理，然后依次經(jīng)過兼氧段、缺氧段和好氧段進(jìn)行處理，最后進(jìn)入到沉淀池中，沉淀池與出水管連通；油水分離器(6)分離出來的油進(jìn)入到泥油池(5)中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高效節(jié)能的高濃度含酚含油廢水處理裝置處理高濃度含酚含油廢水的方法，其特征在于二氧化碳壓縮機(jī)(2)的運行壓力為0.05MPa-1.0MPa。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高效節(jié)能的高濃度含酚含油廢水處理裝置處理高濃度含酚含油廢水的方法，其特征在于氣浮沉淀裝置(4)中二氧化碳微納米氣泡的釋放方式為：氣水量按10mL-200mL/L，二氧化碳微納米氣泡的直徑為10nm-100μm。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高效節(jié)能的高濃度含酚含油廢水處理裝置處理高濃度含酚含油廢水的方法，其特征在于所述的絮凝劑為硅藻土、高嶺土、聚合氯化鋁或復(fù)合絮凝劑；所述的復(fù)合絮凝劑是按以下步驟制備的：將戊二醛和聚環(huán)氧乙烷混合均勻，再在50℃-60℃下反應(yīng)2-3h，再加入硅藻土、聚合氯化鋁、過硫酸銨和去離子水，攪拌均勻，再在50℃-60℃下反應(yīng)2-3h，過濾，干燥，得到復(fù)合絮凝劑。所述的戊二醛與聚環(huán)氧乙烷的質(zhì)量比為(10-50):(20-35)；所述的戊二醛與硅藻土的質(zhì)量比為(10-50):(150-300)；所述的戊二醛與聚合氯化鋁的質(zhì)量比為(10-50):(20-30)；所述的戊二醛與過硫酸銨的質(zhì)量比為(10-50):(5-10)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高效節(jié)能的高濃度含酚含油廢水處理裝置處理高濃度含酚含油廢水的方法，其特征在于所述的厭氧段采用的厭氧發(fā)酵技術(shù)為EGSB、UASB或IC；厭氧段的水利停留時間為4h-48h。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高效節(jié)能的高濃度含酚含油廢水處理裝置處理高濃度含酚含油廢水的方法，其特征在于所述的兼氧段的溶解氧濃度為0.2-1.5mg/L，水力停留的時間為8h-24h，采用完全混合式或附著式生物填料形式，填料采用MBBR、組合填料和生物活性碳中的一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高效節(jié)能的高濃度含酚含油廢水處理裝置處理高濃度含酚含油廢水的方法，其特征在于所述的缺氧段的溶解氧濃度為0.01mg/L-0.5mg/L，水力停留的時間為8h-48h，采用脫氮生物濾池或附著式生物填料形式，濾料采用火山巖、石英砂中的一種，填料采用MBBR、組合填料和生物活性碳中的一種。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高效節(jié)能的高濃度含酚含油廢水處理裝置處理高濃度含酚含油廢水的方法，其特征在于所述的好氧段的溶解氧濃度為0.5mg/L-4mg/L，水力停留的時間為8h-48h，采用曝氣生物濾池或附著式生物填料形式，濾料采用沸石、火山巖、石英砂中的一種，填料采用MBBR、組合填料和生物活性碳中的一種。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要解決現(xiàn)有處理高濃度含酚含油廢水的方法存在去除率低，空氣氣浮造成大量泡沫、COD升高、可生化性降低，空氣氣浮中氧氣將酚類污染物氧化成苯醌等難降解物質(zhì)的問題，而提供一種高效節(jié)能的高濃度含酚含油廢水處理裝置及利用其處理高濃度含酚含油廢水的方法。
一種高效節(jié)能的高濃度含酚含油廢水處理裝置，包括二氧化碳儲氣罐、二氧化碳壓縮機(jī)、微納米氣泡發(fā)生器、氣浮沉淀裝置、泥油池、油水分離器、AOAO生化處理裝置和二氧化碳凈化器；
所述的二氧化碳儲氣罐的出氣口與二氧化碳壓縮機(jī)的進(jìn)氣口相連通，二氧化碳壓縮機(jī)的出氣口與微納米氣泡發(fā)生器的進(jìn)氣口相連通，微納米氣泡發(fā)生器的出氣口與氣浮沉淀裝置的下部相連通，氣浮沉淀裝置的底部與泥油池相連通，泥油池的上部分別與油水分離器和二氧化碳凈化器連通，二氧化碳凈化器與二氧化碳儲氣罐相連通；油水分離器與AOAO生化處理裝置中的厭氧段相連通；
所述的AOAO生化處理裝置包括自上而下設(shè)置的厭氧段、兼氧段、缺氧段、好氧段和沉淀池；厭氧段、兼氧段、缺氧段、好氧段和沉淀池依次連通，其中沉淀池與出水管連通。
利用一種高效節(jié)能的高濃度含酚含油廢水處理裝置處理高濃度含酚含油廢水的方法，是按以下步驟完成的：
一、將高濃度含酚含油廢水引入到氣浮沉淀裝置中，向氣浮沉淀裝置中投入絮凝劑，調(diào)節(jié)廢水的pH值為3-6，二氧化碳儲氣罐中的常壓二氧化碳通過二氧化碳壓縮機(jī)壓縮后進(jìn)入到微納米氣泡發(fā)生器中，微納米氣泡發(fā)生器將壓縮的二氧化碳轉(zhuǎn)變?yōu)槎趸嘉⒓{米氣泡，二氧化碳微納米氣泡進(jìn)入到氣浮沉淀裝置中，與水中油、酚、懸浮物等污染物充分接觸上浮至水面，再從氣浮沉淀裝置的頂部逸出，進(jìn)入到二氧化碳凈化器中凈化回收，最后進(jìn)入到二氧化碳儲氣罐中，循環(huán)利用；
二、氣浮沉淀裝置中產(chǎn)生的沉淀從其底部進(jìn)入到泥油池中，經(jīng)過氣浮沉淀裝置處理后的廢水從其上部進(jìn)入到油水分離器中，經(jīng)過油水分離器處理后的廢水再進(jìn)入到AOAO生化處理裝置的厭氧段中進(jìn)行處理，然后依次經(jīng)過兼氧段、缺氧段和好氧段進(jìn)行處理，最后進(jìn)入到沉淀池中，沉淀池與出水管連通；油水分離器分離出來的油進(jìn)入到泥油池中。
本發(fā)明的優(yōu)點：
一、本發(fā)明致力于一種高效節(jié)能的高濃度含酚含油廢水處理方法，本發(fā)明所述方法優(yōu)勢主要體現(xiàn)在：與傳統(tǒng)處理方法相比，該種方法可以有效去除廢水中的酚類污染物，去除率可達(dá)98％以上，保證后續(xù)生化處理的進(jìn)行；避免空氣氣浮造成大量泡沫、COD升高、可生化性降低，酚類污染物去除率低的問題；避免空氣氣浮中氧氣將酚類污染物氧化成苯醌等難降解物質(zhì)；
二、本發(fā)明利用二氧化碳溶于水形成碳酸降低高濃度含酚廢水的pH；利用形成的碳源的不穩(wěn)定性，易分解成二氧化碳和水，處理后pH升高，不需要堿加藥回調(diào)，同時避免投加的酸、堿鹽分進(jìn)入后續(xù)生化處理裝置；利用加壓二氧化碳釋放過程吸熱，降低水溫，輔助絮體析出；利用碳酸分解形成碳酸鹽降低硬度，利用產(chǎn)生的碳酸鈣加速絮體沉淀；利用二氧化碳回收凈化裝置實現(xiàn)二氧化碳的回收利用，減少處理成本；
三、本發(fā)明利用AOAO厭氧段，將二氧化碳除油脫酚后水中的難生物降解物質(zhì)分解為小分子易生物降解物質(zhì)，去除或分解水中的蒽、芴、萘、茆、芘、吡啶、喹啉等難降解有機(jī)污染物，提高廢水的可生化性；利用AOAO兼氧段脫通過曝氣，去除水中酚類和以苯胺類為主的含氮雜環(huán)污染物污染物，降低COD；利用AOAO缺氧段實現(xiàn)低能耗去除硝酸鹽、硫酸鹽和對-甲酚等污染物；利用AOAO好氧段進(jìn)行去除COD、氨氮、磷等污染物；沉淀池進(jìn)行泥水分離，泥回流至兼氧段，上清液排放或深度處理；
四、本發(fā)明中復(fù)合絮凝劑中含有的醛基類物質(zhì)可以與高濃度含酚含油廢水中的酚類有機(jī)物發(fā)生酚醛縮聚反應(yīng)，生成較大的帶電荷基團(tuán)分子，再與聚合氯化鋁、硅藻土發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生壓縮雙電層效應(yīng)，產(chǎn)生絮凝，凝聚到一定體積后即在重力作用下脫離水相形成沉淀；使用復(fù)合絮凝劑可以有效降低高濃度含酚含油廢水的濃度，使得廢水快速達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)；
五、本發(fā)明的方法適用于廣大石油化工企業(yè)和煤化工企業(yè)的含酚含油廢水處理，是一種符合“雙碳”目標(biāo)下的低成本含酚含油廢水處理方法，應(yīng)用前景廣闊。
（發(fā)明人：馬軍;張瑛潔;劉鵬程;程喜全;宋丹;王凱;朱彥磊）
