石油化工污水回用处理工艺
阅读：609发布：2022-12-31
专利汇可以提供石油化工污水回用处理工艺专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 是关于对石油化工生产过程产生的 废 水 ，经常规处理后再作回用深度处理工艺的改进，其特征是采用按进水流向分层装载无烟 煤 滤料、 石英 砂滤料、磁 铁 矿滤料的压 力 过滤器 ，过滤出水按每克CODcr6－12mg/l臭 氧 氧化，再由装载有 活性炭 的曝气 生物 滤池 处理。较已有技术具有：工艺简单，所需设备少，占地面积小，投资省，操作管理方便，运行 费用 少，不加任何外加药剂，不仅节省了运行费用，而且避免了可能带来的二次污染，因而能够使处理出水稳定达到：CODcr≤50mg/l，SS≤5mg/l，油≤5mg/l，Fe等 金属离子 去除率达75％以上，酚、硫化物、 色度 、嗅味去除率85％以上，可以稳定达到 循环水 回用标准。，下面是石油化工污水回用处理工艺专利的具体信息内容。
技术领域
本发明是关于对石油化工生产过程产生的污水，经常规处理后再作回 用深度处理工艺的改进。
背景技术
石油化工生产中产生的废水成份复杂，为一种含悬浮物、硫化物、油、 盐、碱、酚、氰、苯、石蜡、有机氮、Fe等金属离子的多种污染物的混合 废水；并还含有在生产及前级水处理过程添加的高分子聚合物；油含量大， 达300-500mg/l；NH3-N浓度高，一般达200-500mg/l；含盐量高，一般在 2000-20000mg/l；PH波动大，PH在4-9，因此处理难度较大。目前通常采 取物化和生化相结合处理方法，例如隔油、浮选、A/0、接触氧化、沉淀等 工艺处理至一级与二级排放标准间(例如COD≤150mg/l，NH3-N≤35mg/l， SS≤30mg/l，油≤10mg/l，以及含有Fe等金属离子)，此处理水因达不到 回用水标准，大都只能超标外排，既浪费水资源，又污染环境。
中国专利02153364.4公开的炼油污水回收利用方法，依次包括如下步 骤：a、将二级生化处理后的炼油污水送入装有滤料粒径为1-20mm石质块 状滤料或塑料滤料的曝气生物滤池处理；b、而后送入混凝池，加入混凝剂 和助凝剂促进胶体颗粒凝聚，然后送入沉淀池沉淀、分离；c、加氯氧化去 除氨氮；d、用纤维过滤器、石英砂过滤器或多介质过滤器过滤b或c步得 到的水；e、向d步得到水中加臭氧处理后送入活性炭过滤器过滤；f、向 经活性炭过滤器过滤后的水中加氯杀菌，送入工业管网或作为循环水的补 水送入循环水系统。此发明工艺主要是为有效去除NH3-N提出，且处理流 程长，占地面积大，设备投资及配套设施费用大；曝气生物滤池采用石质 块状滤料或塑料滤料，功能单一，仅只有单一生物功能，而无吸附过及精 滤功能；混凝沉淀会有污泥产生，需消耗药剂及增加污泥处理设施；过滤 不能有效去除Fe等金属离子；处理过程中需多次动力提升，运行费用大。
中国专利CNO3137604.5公开的炼油污水深度处理及回用方法，采用絮凝 气浮、砂滤，臭氧、生物碳依次串联组合的物理、生物处理工艺。此发明工 艺虽然提及可通过强氧化及活性碳吸附及生物降解，能够去除部分COD，但目 的仍然主要是为有效去除NH3-N提出，并需另行添加碳酸盐；絮凝气浮，需 加药剂，增加运行费用，产生浮渣需另行增加处理设施；单一砂滤，并不能 有效去除水中复杂的悬浮物，例如腐植物，纤维素，及菌澡类，同样不能有 效去除Fe等金属离子；各处理工艺段间仍需配备相应动力提升，增加了运 行成本。
中国专利02153364.4公开的炼油污水回收利用方法，依次包括如下步 骤：a、将二级生化处理后的炼油污水送入装有滤料粒径为1-20mm石质块 状滤料或塑料滤料的曝气生物滤池处理；b、而后送入混凝池，加入混凝剂 和助凝剂促进胶体颗粒凝聚，然后送入沉淀池沉淀、分离；c、加氯氧化去 除氨氮；d、用纤维过滤器、石英砂过滤器或多介质过滤器过滤b或c步得 到的水；e、向d步得到水中加臭氧处理后送入活性炭过滤器过滤；f、向 经活性炭过滤器过滤后的水中加氯杀菌，送入工业管网或作为循环水的补 水送入循环水系统。此发明工艺主要是为有效去除NH3-N提出，且处理流 程长，占地面积大，设备投资及配套设施费用大；曝气生物滤池采用石质 块状滤料或塑料滤料，功能单一，仅只有单一生物功能，而无吸附过及精 滤功能；混凝沉淀会有污泥产生，需消耗药剂及增加污泥处理设施；过滤 不能有效去除Fe等金属离子；处理过程中需多次动力提升，运行费用大。
中国专利CNO3137604.5公开的炼油污水深度处理及回用方法，采用絮凝 气浮、砂滤，臭氧、生物碳依次串联组合的物理、生物处理工艺。此发明工 艺虽然提及可通过强氧化及活性碳吸附及生物降解，能够去除部分COD，但目 的仍然主要是为有效去除NH3-N提出，并需另行添加碳酸盐；絮凝气浮，需 加药剂，增加运行费用，产生浮渣需另行增加处理设施；单一砂滤，并不能 有效去除水中复杂的悬浮物，例如腐植物，纤维素，及菌澡类，同样不能有 效去除Fe等金属离子；各处理工艺段间仍需配备相应动力提升，增加了运 行成本。
发明内容
本发明的目的在于克服上述已有技术的不足，提供一种投资省，占地 小，并不需中间动力和外加药剂，运行费用低，操作管理简便，能同时有 效去除Fe等金属离子的石油化工污水回用处理工艺。
本发明目的实现，主要改进是根据处理水特点，首先采用分层多介质 的压力过滤器，同时去除有机、无机悬浮物，及Fe等金属离子；然后采用 臭氧氧化，通过强氧化使难生物降解的大分子有机物(如分子量500-3000)， 氧化为易生物降解的小分子有机物(如分子量小于500)；再采用活性炭为介 质的曝气生物滤池，生物降解及吸附过滤双重处理。具体说，本发明石油 化工污水回用处理工艺，包括物理过滤、臭氧氧化、生物炭曝气滤池，其 特征在于所说过滤为按进水流向分层装载无烟煤滤料、石英砂滤料、磁铁 矿滤料的压力过滤器，过滤出水按每克CODcr6-12mg/l臭氧氧化。
本发明中
无烟煤滤料，其多孔性结构，不仅具有通常截污过滤作用，而且可以 有效去除污水中腐植物，纤维素，及菌澡类等微生物；
石英砂滤料，主要作用是去除水中泥砂、尘土等无机悬浮颗粒；
磁铁矿滤料，不仅具有通常截污过滤作用，而且可以有效去除Fe等金 属离子。
为充分发挥三种滤料各自优势作用，本发明过滤器中三种滤料粒径， 除按通常用于该段污水过滤所配粒径范围选用，例如(0.5-2.0mm)，一种 较好是三层滤料粒径按处理流程递减呈逐渐缩小，这样更可以最大限度充 分发挥三类滤料各自的特有功能，使过滤器有高的过滤效率。
臭氧，强的氧化作用，不仅可以将难生物降解的大分子有机化合物， 氧化分解成易生物降解的小分子有机化合物，使之在后续曝气生物滤池中 得到生物降解去除；而且强的氧化作用，还具有杀菌作用，可以杀灭有害 细菌，以及氧化除油功能，防止造成对后续曝气生物滤池中生物膜的损害； 此外，强的氧化作用，对污水中的NH3-N也有一定降解作用，达到削减NH3-N量。
曝气生物滤池中活性炭填料，既是生物膜附着生长载体，通过生长生 物膜对有机物进行生物降解；同时其多孔性又构成很好的吸附及精过滤效 果，对油、酚、硫化物、色度、异味等有很好的去除作用，生物降解与吸 附过滤的双重功效，可以确保处理出水稳定达到回用水标准；并且滤料的 多孔性，在滤料表面及内部形成好氧、兼氧两个环境，使得其还具有降解 NH3-N作用；滤料的多孔性，还有利于表面生物膜的快速更新，确保滤料表 面生物膜始终处于旺盛降解功能，有利于保持出水稳定性。
此外根据需要，曝气生物滤池出水，还可以加入通常的杀菌处理，如 二氧化氯、次氯酸钠、氯气等杀菌处理，通过杀菌可使水中异氧菌总数由 106个/ml下降为103个/ml，杀菌率达到99％以上，防止水中藻类形成的生 物粘泥的产生。
本发明被处理废水，是指石油化工污水经处理后达到一、二级排放标 准，例如COD≤150mg/l，NH3-N≤35mg/l，SS≤30mg/l，油≤10mg/l，以及Fe等金属离子的废水。
本发明由于采用上述处理工艺，较已有技术工艺简单，所需设备少， 占地面积小，投资省，操作管理方便，运行费用少，不加任何外加药剂， 不仅节省了运行费用，而且避免了可能带来的二次污染，因而能够使处理 出水稳定达到：CODcr≤50mg/l，SS≤5mg/l，油≤5mg/l，Fe等金属离子去 除率达75％以上，酚、硫化物、色度、嗅味去除率85％以上，可以稳定达到 循环水回用标准。并且首选采用压力式过滤器，可以实现后续处理流程自 流，各工艺段间不需另行增设提升泵，处理能耗低。不同介质滤料顺次过 滤，过滤效果好，更能充分发挥各滤料专有特性，不仅可以将处理水中悬 浮物有效除去，还能去除约10％左右的CODcr，以及Fe等金属离子。三类滤 料按比重由小到大安处理流程顺次装载，能够确保反冲清洗后仍然保持原 有滤层结构不变。大臭氧量的强氧化，不仅可以杀灭对生物膜生长有害的 细菌，而且可以使难生物降解的大分子有机物，氧化降解为易被生物降解 的小分子有机物，并且还具有降NH3-N及油作用。由活性炭滤料构成的曝气 生物滤池(塔)，可以同时实现生物降解，及吸附精过滤双重处理效果，而 且活性炭载体在大量生物膜保护下也会延长有效活性时间，滤料的多孔性， 还使其具有较通常曝气滤池更优良的降解NH3-N作用，与臭氧工艺结合，可 以省略另行增设降NH3-N处理工艺及相关设备；多孔性还更有利于表面生物 膜的快速更新，并且由于曝气滤池供氧充足，可以实现在体内反洗再生， 空气再生无污染，不用再生药剂，不需另行移出再生，不仅节省再生费用， 而且减少了活性炭滤料的损耗，滤料可以在设备内重复使用达5年以上， 使得综合运行成本更低。本发明工艺不仅可以用于石油、化工行业污水的 深度处理至回用标准，也可广泛用于其他行业类似污水深度处理至回用。
以下结合一个具体实施方式，进一步说明本发明。
附图说明
图1为本发明实施例处理工艺流程示意图。
图2为本发明流程中压力式过滤器结构示意图。
本发明目的实现，主要改进是根据处理水特点，首先采用分层多介质 的压力过滤器，同时去除有机、无机悬浮物，及Fe等金属离子；然后采用 臭氧氧化，通过强氧化使难生物降解的大分子有机物(如分子量500-3000)， 氧化为易生物降解的小分子有机物(如分子量小于500)；再采用活性炭为介 质的曝气生物滤池，生物降解及吸附过滤双重处理。具体说，本发明石油 化工污水回用处理工艺，包括物理过滤、臭氧氧化、生物炭曝气滤池，其 特征在于所说过滤为按进水流向分层装载无烟煤滤料、石英砂滤料、磁铁 矿滤料的压力过滤器，过滤出水按每克CODcr6-12mg/l臭氧氧化。
本发明中
无烟煤滤料，其多孔性结构，不仅具有通常截污过滤作用，而且可以 有效去除污水中腐植物，纤维素，及菌澡类等微生物；
石英砂滤料，主要作用是去除水中泥砂、尘土等无机悬浮颗粒；
磁铁矿滤料，不仅具有通常截污过滤作用，而且可以有效去除Fe等金 属离子。
为充分发挥三种滤料各自优势作用，本发明过滤器中三种滤料粒径， 除按通常用于该段污水过滤所配粒径范围选用，例如(0.5-2.0mm)，一种 较好是三层滤料粒径按处理流程递减呈逐渐缩小，这样更可以最大限度充 分发挥三类滤料各自的特有功能，使过滤器有高的过滤效率。
臭氧，强的氧化作用，不仅可以将难生物降解的大分子有机化合物， 氧化分解成易生物降解的小分子有机化合物，使之在后续曝气生物滤池中 得到生物降解去除；而且强的氧化作用，还具有杀菌作用，可以杀灭有害 细菌，以及氧化除油功能，防止造成对后续曝气生物滤池中生物膜的损害； 此外，强的氧化作用，对污水中的NH3-N也有一定降解作用，达到削减NH3-N量。
曝气生物滤池中活性炭填料，既是生物膜附着生长载体，通过生长生 物膜对有机物进行生物降解；同时其多孔性又构成很好的吸附及精过滤效 果，对油、酚、硫化物、色度、异味等有很好的去除作用，生物降解与吸 附过滤的双重功效，可以确保处理出水稳定达到回用水标准；并且滤料的 多孔性，在滤料表面及内部形成好氧、兼氧两个环境，使得其还具有降解 NH3-N作用；滤料的多孔性，还有利于表面生物膜的快速更新，确保滤料表 面生物膜始终处于旺盛降解功能，有利于保持出水稳定性。
此外根据需要，曝气生物滤池出水，还可以加入通常的杀菌处理，如 二氧化氯、次氯酸钠、氯气等杀菌处理，通过杀菌可使水中异氧菌总数由 106个/ml下降为103个/ml，杀菌率达到99％以上，防止水中藻类形成的生 物粘泥的产生。
本发明被处理废水，是指石油化工污水经处理后达到一、二级排放标 准，例如COD≤150mg/l，NH3-N≤35mg/l，SS≤30mg/l，油≤10mg/l，以及Fe等金属离子的废水。
本发明由于采用上述处理工艺，较已有技术工艺简单，所需设备少， 占地面积小，投资省，操作管理方便，运行费用少，不加任何外加药剂， 不仅节省了运行费用，而且避免了可能带来的二次污染，因而能够使处理 出水稳定达到：CODcr≤50mg/l，SS≤5mg/l，油≤5mg/l，Fe等金属离子去 除率达75％以上，酚、硫化物、色度、嗅味去除率85％以上，可以稳定达到 循环水回用标准。并且首选采用压力式过滤器，可以实现后续处理流程自 流，各工艺段间不需另行增设提升泵，处理能耗低。不同介质滤料顺次过 滤，过滤效果好，更能充分发挥各滤料专有特性，不仅可以将处理水中悬 浮物有效除去，还能去除约10％左右的CODcr，以及Fe等金属离子。三类滤 料按比重由小到大安处理流程顺次装载，能够确保反冲清洗后仍然保持原 有滤层结构不变。大臭氧量的强氧化，不仅可以杀灭对生物膜生长有害的 细菌，而且可以使难生物降解的大分子有机物，氧化降解为易被生物降解 的小分子有机物，并且还具有降NH3-N及油作用。由活性炭滤料构成的曝气 生物滤池(塔)，可以同时实现生物降解，及吸附精过滤双重处理效果，而 且活性炭载体在大量生物膜保护下也会延长有效活性时间，滤料的多孔性， 还使其具有较通常曝气滤池更优良的降解NH3-N作用，与臭氧工艺结合，可 以省略另行增设降NH3-N处理工艺及相关设备；多孔性还更有利于表面生物 膜的快速更新，并且由于曝气滤池供氧充足，可以实现在体内反洗再生， 空气再生无污染，不用再生药剂，不需另行移出再生，不仅节省再生费用， 而且减少了活性炭滤料的损耗，滤料可以在设备内重复使用达5年以上， 使得综合运行成本更低。本发明工艺不仅可以用于石油、化工行业污水的 深度处理至回用标准，也可广泛用于其他行业类似污水深度处理至回用。
以下结合一个具体实施方式，进一步说明本发明。
附图说明
图1为本发明实施例处理工艺流程示意图。
图2为本发明流程中压力式过滤器结构示意图。
具体实施方式
实施例：参见图1、2，处理进水为某炼油废水经处理至CODcr 101mg/l， 浊度16mg/l，油9.7mg/l，水温15-40℃预处理水。按图1流程：进水经多 介质压力过滤器1过滤，过滤出水注入按每克CODcr 7.8mg/l计臭氧，经静 态管式混合器充分混合，再经放有典吸附值＞750mg/g，强度＞95％，水分 ＜5％，堆积密度0.45-0.55，粒径为∮30mm煤质柱状活性炭的曝气生物滤池 处理(工作运行水气比0.2-0.4∶1，滤层停留时间55分钟，滤速5-7m/b)， 出水通入次氯酸钠，经静态混合杀菌20-30分钟，出水自流至各用水点。 处理后出水指标CODcr 37mg/l，去除率63％，浊度3.3mg/l，去除率79％，油 4.1mg/l，去除率58％，未检出Fe等金属离子。
其中，压力式过滤器1，由上而下分别放置有粒径为1-2mm的无烟煤滤料 层600mm；粒径为1-1.2mm石英砂滤料层600mm；粒径为1.0-2.0mm磁铁矿滤 料层600mm，粒径为0.5-1.0mm磁铁矿滤料层200mm。
试验曝气生物滤池，反洗周期7-20天，反洗强度5-6L/S.m，反洗时间15-20 分钟。
其中，压力式过滤器1，由上而下分别放置有粒径为1-2mm的无烟煤滤料 层600mm；粒径为1-1.2mm石英砂滤料层600mm；粒径为1.0-2.0mm磁铁矿滤 料层600mm，粒径为0.5-1.0mm磁铁矿滤料层200mm。
试验曝气生物滤池，反洗周期7-20天，反洗强度5-6L/S.m，反洗时间15-20 分钟。
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