公布日：2024.06.07
申請(qǐng)日：2024.04.03
分類(lèi)號(hào)：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/40(2023.01)N;C02F1/24(2023.01)N;C02F1/00(2023.01)N;C02F1/66(2023.01)N;C02F1/461(2023.01)N;C02F1/52(2023.01)N;C02F1
/72(2023.01)N;C02F1/78(2023.01)N;C02F1/28(2023.01)N;C02F3/10(2023.01)N;C02F3/12(2023.01)N;C02F3/30(2023.01)N;C02F101/30(2006.01)N;C02F103
/10(2006.01)N
摘要
本發(fā)明涉及一種高聚高鹽采油廢水的污水處理方法，包括以下步驟：將采油廢水導(dǎo)入調(diào)節(jié)池進(jìn)行均質(zhì)調(diào)節(jié)，然后經(jīng)過(guò)氣浮裝置進(jìn)行氣浮除油，再依次進(jìn)行一級(jí)高級(jí)氧化和生化處理、二級(jí)高級(jí)氧化和生化處理、三級(jí)高級(jí)氧化和生化處理，出水達(dá)到排放要求。本發(fā)明采用多級(jí)高級(jí)氧化和生化處理工藝，在每級(jí)生化處理前均設(shè)有高級(jí)氧化處理，以提高廢水的可生化性，并根據(jù)水質(zhì)的變化選擇最合適的高級(jí)氧化工藝，多級(jí)高級(jí)氧化和生化處理充分有效利用了高級(jí)氧化所產(chǎn)生的可生化性有機(jī)物，提高了生化處理的效果，相較于其他物理、化學(xué)方法，節(jié)省了藥劑投加的費(fèi)用。
權(quán)利要求書(shū)
1.一種高聚高鹽采油廢水的污水處理方法，采用“三級(jí)高級(jí)氧化+生化處理”工藝，用于處理難降解的采油廢水，包括步驟：首先進(jìn)行前處理，將采油廢水導(dǎo)入調(diào)節(jié)池進(jìn)行均質(zhì)調(diào)節(jié)，然后經(jīng)過(guò)氣浮裝置進(jìn)行氣浮除油，經(jīng)前處理后的污水多點(diǎn)進(jìn)水，大部分污水進(jìn)入鐵碳微電解反應(yīng)器進(jìn)行一級(jí)高級(jí)氧化，經(jīng)高級(jí)氧化處理后進(jìn)入生化處理，經(jīng)一級(jí)高級(jí)氧化和生化處理后的污水和另一部分前處理后的污水混合，進(jìn)入芬頓反應(yīng)器和好氧接觸池，進(jìn)行二級(jí)高級(jí)氧化和生化處理，經(jīng)二級(jí)高級(jí)氧化和生化處理后的污水進(jìn)深度處理單元，經(jīng)臭氧催化氧化和BAF濾池后，進(jìn)一步去除水中殘余有機(jī)物，經(jīng)保安裝置活性炭濾池過(guò)濾后出水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高聚高鹽采油廢水的污水處理方法，其特征在于，所述前處理包括調(diào)節(jié)池和氣浮裝置，采油廢水進(jìn)水水質(zhì)水量不穩(wěn)定，需設(shè)置調(diào)節(jié)池；由于水中含油會(huì)對(duì)后續(xù)高級(jí)氧化造成影響，因此需要設(shè)置氣浮裝置來(lái)去除水中含油，氣浮形式可采用平流式加壓溶氣氣浮、豎流式加壓溶氣氣浮、淺層氣浮、渦凹式氣浮、多相混溶氣氣浮等，根據(jù)水中污染物質(zhì)濃度和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況靈活選擇氣浮形式；氣浮除油后的廢水大部分進(jìn)入一級(jí)高級(jí)氧化和生化處理，少部分進(jìn)入二級(jí)高級(jí)氧化和生化處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高聚高鹽采油廢水的污水處理方法，其特征在于，所述一級(jí)高級(jí)氧化處理，采用鐵碳微電解工藝，利用在酸性環(huán)境中鐵和碳發(fā)生原電池反應(yīng)所產(chǎn)生的1.2V電位差來(lái)氧化水中的有機(jī)物；進(jìn)行鐵碳微電解反應(yīng)前，將廢水pH值調(diào)節(jié)至2~5，鐵碳填料在酸性水中發(fā)生微電解反應(yīng)，使采油廢水中的聚合物斷鏈，從而提高了廢水的可生化性，保證了后續(xù)生化處理的進(jìn)行。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高聚高鹽采油廢水的污水處理方法，其特征在于，所述一級(jí)生化處理為A2O+MBR系統(tǒng)，廢水經(jīng)鐵碳微電解反應(yīng)后，可生化性進(jìn)一步提高，依次流經(jīng)厭氧池、缺氧池和好氧池，去除水中的有機(jī)物和氮磷等污染物質(zhì)，水中的聚合物被大量去除，好氧池出水經(jīng)MBR系統(tǒng)過(guò)濾，污泥被留在生化系統(tǒng)中，MBR過(guò)濾后的清液進(jìn)入后續(xù)二級(jí)高級(jí)氧化和生化處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高聚高鹽采油廢水的污水處理方法，其特征在于，所述二級(jí)高級(jí)氧化和生化處理，所處理廢水為一級(jí)高級(jí)氧化和生化處理后的清液及小部分氣浮處理后的廢水，二級(jí)高級(jí)氧化采用芬頓工藝，利用芬頓藥劑（FeSO4和H2O2）反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的羥基自由基（·OH）來(lái)斷鏈水中的聚合物，同時(shí)氧化水中的部分有機(jī)物，經(jīng)斷鏈后的廢水進(jìn)入后續(xù)曝氣接觸池，去除已被斷鏈的有機(jī)物，出水經(jīng)沉淀池進(jìn)行泥水分離后，進(jìn)入三級(jí)高級(jí)氧化和生化處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高聚高鹽采油廢水的污水處理方法，其特征在于，所述三級(jí)高級(jí)氧化和生化處理，采用臭氧催化氧化和曝氣濾池工藝，經(jīng)二級(jí)高級(jí)氧化和生化處理后的廢水，水中聚合物基本被全部去除，僅有少量COD未被去除，臭氧催化氧化使臭氧在催化劑的作用下形成的羥基自由基（·OH），與有機(jī)物的反應(yīng)速率更高、氧化性更強(qiáng)，幾乎可以氧化所有的有機(jī)物；催化劑可以催化臭氧將水中有機(jī)物直接氧化為CO2和H2O，或者將大分子有機(jī)物氧化分解成小分子，使其更容易被降解；經(jīng)臭氧催化氧化后的廢水進(jìn)入BAF濾池，利用濾料上附著的生物膜來(lái)降解水中有機(jī)物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高聚高鹽采油廢水的污水處理方法，其特征在于，所述活性炭濾池作為保安裝置，設(shè)置超越管路，當(dāng)BAF濾池出水水質(zhì)不達(dá)標(biāo)時(shí)，可進(jìn)入活性炭濾池進(jìn)一步處理；若BAF濾池出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)，活性炭濾池超越，直接出水。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種高聚高鹽采油廢水的污水處理方法，有效解決了現(xiàn)有技術(shù)中處理效果差、藥劑成本高的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了生化處理效果好、藥劑投加費(fèi)用低的效果。
本發(fā)明提供了一種高聚高鹽采油廢水的污水處理方法，采用“三級(jí)高級(jí)氧化+生化處理”工藝，用于處理難降解的采油廢水，包括步驟：首先進(jìn)行前處理，將采油廢水導(dǎo)入調(diào)節(jié)池進(jìn)行均質(zhì)調(diào)節(jié)，然后經(jīng)過(guò)氣浮裝置進(jìn)行氣浮除油，經(jīng)前處理后的污水多點(diǎn)進(jìn)水，大部分污水進(jìn)入鐵碳微電解反應(yīng)器進(jìn)行一級(jí)高級(jí)氧化，經(jīng)高級(jí)氧化處理后進(jìn)入生化處理，經(jīng)一級(jí)高級(jí)氧化和生化處理后的污水和另一部分前處理后的污水混合，進(jìn)入芬頓反應(yīng)器和好氧接觸池，進(jìn)行二級(jí)高級(jí)氧化和生化處理。經(jīng)二級(jí)高級(jí)氧化和生化處理后的污水進(jìn)深度處理單元，經(jīng)臭氧催化氧化和BAF濾池后，進(jìn)一步去除水中殘余有機(jī)物，經(jīng)活性炭濾池過(guò)濾后出水。
進(jìn)一步的，所述前處理包括調(diào)節(jié)池和氣浮裝置，采油廢水進(jìn)水水質(zhì)水量不穩(wěn)定，需設(shè)置調(diào)節(jié)池。由于水中含油會(huì)對(duì)后續(xù)高級(jí)氧化造成影響，因此需要設(shè)置氣浮裝置來(lái)去除水中含油，氣浮形式可采用平流式加壓溶氣氣浮、豎流式加壓溶氣氣浮、淺層氣浮、渦凹式氣浮、多相混溶氣氣浮等，根據(jù)水中污染物質(zhì)濃度和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況靈活選擇氣浮形式。氣浮除油后的廢水大部分進(jìn)入一級(jí)高級(jí)氧化和生化處理，少部分進(jìn)入二級(jí)高級(jí)氧化和生化處理。
進(jìn)一步的，所述一級(jí)高級(jí)氧化處理，采用鐵碳微電解工藝，利用在酸性環(huán)境中鐵和碳發(fā)生原電池反應(yīng)所產(chǎn)生的1.2V電位差來(lái)氧化水中的有機(jī)物。進(jìn)行鐵碳微電解反應(yīng)前，將廢水pH值調(diào)節(jié)至2~5，鐵碳填料在酸性水中發(fā)生微電解反應(yīng)，使采油廢水中的聚合物斷鏈，從而提高了廢水的可生化性，保證了后續(xù)生化處理的進(jìn)行。
進(jìn)一步的，所述一級(jí)生化處理為A2O+MBR系統(tǒng)，廢水經(jīng)鐵碳微電解反應(yīng)后，可生化性進(jìn)一步提高，依次流經(jīng)厭氧池、缺氧池和好氧池，去除水中的有機(jī)物和氮磷等污染物質(zhì)，水中的聚合物被大量去除，好氧池出水經(jīng)MBR系統(tǒng)過(guò)濾，污泥被留在生化系統(tǒng)中，MBR過(guò)濾后的清液進(jìn)入后續(xù)二級(jí)高級(jí)氧化和生化處理。
進(jìn)一步的，所述二級(jí)高級(jí)氧化和生化處理，所處理廢水為一級(jí)高級(jí)氧化和生化處理后的清液及小部分氣浮處理后的廢水，二級(jí)高級(jí)氧化采用芬頓工藝，利用芬頓藥劑（FeSO4和H2O2）反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的羥基自由基（·OH）來(lái)斷鏈水中的聚合物，同時(shí)氧化水中的部分有機(jī)物，經(jīng)斷鏈后的廢水進(jìn)入后續(xù)曝氣接觸池，去除已被斷鏈的有機(jī)物，出水經(jīng)沉淀池進(jìn)行泥水分離后，進(jìn)入三級(jí)高級(jí)氧化和生化處理。
進(jìn)一步的，所述三級(jí)高級(jí)氧化和生化處理，采用臭氧催化氧化和曝氣濾池工藝，經(jīng)二級(jí)高級(jí)氧化和生化處理后的廢水，水中聚合物基本被全部去除，僅有少量COD未被去除，臭氧催化氧化使臭氧在催化劑的作用下形成的羥基自由基（·OH），與有機(jī)物的反應(yīng)速率更高、氧化性更強(qiáng)，幾乎可以氧化所有的有機(jī)物。催化劑可以催化臭氧將水中有機(jī)物直接氧化為CO2和H2O，或者將大分子有機(jī)物氧化分解成小分子，使其更容易被降解。經(jīng)臭氧催化氧化后的廢水進(jìn)入BAF濾池，利用濾料上附著的生物膜來(lái)降解水中有機(jī)物。
進(jìn)一步的，所述活性炭濾池作為保安裝置，設(shè)置超越管路，當(dāng)BAF濾池出水水質(zhì)不達(dá)標(biāo)時(shí)，可進(jìn)入活性炭濾池進(jìn)一步處理，若BAF濾池出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)，活性炭濾池超越，直接出水。
本發(fā)明提供的污水處理方法，具有如下有益效果：
（1）采油廢水中含有原油、聚合物含量高，本發(fā)明根據(jù)廢水水質(zhì)在工藝流程中的變化，選擇對(duì)此時(shí)污水水質(zhì)最合適的處理方法，對(duì)高聚合物廢水有極好的去除效果，同時(shí)，節(jié)省了藥劑投加量并減少了污泥產(chǎn)量。
（2）本發(fā)明主體采用高級(jí)氧化和生化處理來(lái)處理廢水中的聚合物，高級(jí)氧化處理能夠利用強(qiáng)氧化劑將水中的聚合物斷鏈，使廢水中的難降解有機(jī)物轉(zhuǎn)化為可降解有機(jī)物，保證后續(xù)生化處理的去除效果。對(duì)水中有機(jī)物的去處主要采用生化處理，生化處理利用微生物來(lái)氧化分解廢水中的有機(jī)物和某些無(wú)機(jī)物，在微生物繁殖、代謝過(guò)程中，部分有機(jī)物被轉(zhuǎn)化為CO2和H2O，是一種最經(jīng)濟(jì)方便的處理有機(jī)物的方式。
（3）本發(fā)明生化處理采用好氧處理工藝，而不采用UASB等厭氧工藝來(lái)去除有機(jī)物，避免了廢水中的大量無(wú)機(jī)鹽對(duì)厭氧菌（產(chǎn)甲烷菌、產(chǎn)乙酸菌等）的毒害作用。廢水中的無(wú)機(jī)鹽主要是氯離子（Cl-），由此產(chǎn)生的高鹽環(huán)境對(duì)生化處理有抑制作用，表現(xiàn)為微生物代謝酶活性受阻，致使微生物增長(zhǎng)緩慢，產(chǎn)率系數(shù)低，尤其對(duì)產(chǎn)甲烷菌有極強(qiáng)的抑制作用，因此不能采用厭氧處理來(lái)去除水中有機(jī)物，而氯離子雖然對(duì)好氧微生物也有一定的抑制作用，但可以通過(guò)培養(yǎng)耐鹽菌來(lái)降低氯離子對(duì)微生物的影響，保證好氧生化處理的進(jìn)行。
（4）本發(fā)明采用三級(jí)高級(jí)氧化和生化處理連用的工藝，經(jīng)一級(jí)高級(jí)氧化和生化處理后的廢水，水中可降解有機(jī)物基本被去除，剩余少部分有機(jī)物為難降解有機(jī)物，經(jīng)第二級(jí)高級(jí)氧化后，水中有機(jī)物含量較少，同時(shí)可生化性不足，因此采用多點(diǎn)進(jìn)水方式，經(jīng)氣浮處理后的廢水有少部分越過(guò)一級(jí)高級(jí)氧化和生化處理，直接進(jìn)入第二級(jí)高級(jí)氧化和生化處理，滿(mǎn)足二級(jí)生化處理中微生物繁殖所需的有機(jī)物，提高了廢水的可生化性，保證二級(jí)生化處理的正常運(yùn)行。
（5）充分利用了不同高級(jí)氧化工藝的特點(diǎn)。鐵碳微電解工藝作為一級(jí)高級(jí)氧化，利用鐵碳填料產(chǎn)生新生態(tài)氫
來(lái)氧化水中有機(jī)物，相比直接采用芬頓工藝，鐵碳微電解產(chǎn)生污泥量少，化學(xué)藥劑用量少，適合作為一級(jí)高級(jí)氧化處理技術(shù)。經(jīng)一級(jí)高級(jí)氧化處理后，能被新生態(tài)氫
氧化的物質(zhì)被全部氧化，隨即被一級(jí)生化處理去除，水中剩余的難降解有機(jī)物只能被具有更高氧化能力的羥基自由基（·OH）所氧化，因此選擇芬頓工藝作為二級(jí)高級(jí)氧化，能夠?qū)U水中剩余的難降解有機(jī)物降解，方便后續(xù)二級(jí)生化處理的進(jìn)行。二級(jí)高級(jí)氧化和生化處理后，廢水出水水質(zhì)接近達(dá)標(biāo)，為避免造成二次污染，選擇氧化能力強(qiáng)、無(wú)二次污染的臭氧催化氧化工藝作為三級(jí)高級(jí)氧化處理工藝，雖然臭氧催化氧化工藝運(yùn)行費(fèi)用較高，但水中剩余污染物較少，且臭氧反應(yīng)迅速、無(wú)二次污染，適合作為三級(jí)高級(jí)氧化處理工藝。
（發(fā)明人：李玥;劉天賜;江婷婷）
