一种炼化污水催化臭氧氧化处理方法技术

本发明专利技术为一种结合生化与催化臭氧氧化的污水处理工艺方法，其特征在于，该工艺可回收利用生化单元和催化臭氧氧化单元的活性炭，解决工业污水处理活性炭使用量大、运行成本高和催化臭氧氧化催化剂效用降低的技术问题。本发明专利技术提供的技术方案为利用生化系统的活性炭回收WAR单元回收催化臭氧氧化单元的活性炭催化剂，可以在不增加处理单元的条件下回收催化活性降低的活性炭催化剂，再生的催化剂可再次作为催化剂使用，减少企业吸附活性炭和催化剂活性炭的用量。本发明专利技术可用于炼化企业污水处理领域，尤其适用于对污水处理系统进行的提标改造。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种炼化污水处理方法，更具体地涉及一种可回收催化剂的炼化污水催化臭氧氧化处理方法。
技术介绍
随着石油资源的劣质化，炼化企业产生的污水水质越来越差，同时环保排放标准却更加严格，导致炼化企业污水处理难度加大。多数炼化企业原有的污水处理系统已不能满足环保要求，需要进行提标改造。A/O系统是去除污染物的有效手段，为了提高A/O系统的处理效果，在缺氧池中投加一定量的粉末活性炭，利用活性炭对有机物的良好吸附性能去除污水中的有机物。通过湿式氧化法将二沉池排出的活性炭污泥进行再生，去除活性炭中吸附的有机物，使活性炭恢复吸附能力，回收再次利用，既提高了A/O系统的处理效果，又减少了活性炭的用量，这就是PACT-WAR(粉末活性炭-湿式空气再生)工艺。经过A/O系统处理的污水中还含有难生物降解的有机物，这些污染物可以通过催化臭氧氧化方式去除。催化臭氧氧化法利用催化臭氧产生的强氧化性羟基自由基分解有机物，可有效地去除污水中的氨氮，降低污水COD和TOC。活性炭能够催化臭氧产生羟基自由基，可作为催化臭氧氧化的催化剂使用(尚会建等，化工环保，2012，32(5)：405-408)。中国专利技术专利CN201010273694.8公开了一种利用城市污水处理厂剩余污泥制备的活性炭催化剂，催化臭氧氧化水中的微量药物，可达到99％以上的去除率。中国专利技术专利CN03123392.9公开了一种包括活性炭催化臭氧氧化和生物活性炭两个单元的水处理技术。另一篇中国专利技术专利CN201310088861.5公开了利用活性炭催化臭氧氧化处理焦化废水的方法，随出水流出的活性炭经过分离可重新投入反应器中，焦化废水COD去除率可达60％以上，挥发酚去除率可达90％以上。活性炭还可以作为载体负载过渡金属元素，作为催化臭氧氧化的催化剂使用。有的研究还表明，活性炭作为载体还优于Al2O3和SiO2载体(周云瑞等，清华大学学报(自然科学版)，2007，47(9)：1481-1484)。中国专利CN200910032210.8公开了一种活性炭负载铜的催化剂催化臭氧氧化垃圾渗滤液，COD去除率达80％以上，氨氮去除率高达97.5％以上。中国专利技术专利201310085997.0公开了一种利用活性炭颗粒负载金属化合物催化臭氧氧化深度处理煤化工废水的制备方法。中国专利技术专利CN201210178342.3公开了一种负载有铜、铁、锰、钼镍化合物的活性炭催化剂，悬浮在反应器中构成非均相催化氧化体系，可大幅度消减废水的生物毒性、有机污染物和色度。活性炭催化剂被长期使用后，其表面化学性质会发生改变，吸附性能降低，导致催化活性降低，因此需要定期对其进行再生处理(刘正乾等，中国给水排水，2010，26(4)：6-9,14)。但是目前还没有活性炭催化剂再生的相关报道。PACT-WAR工艺中具有活性炭WAR再生的装置，在高温高压条件下，该装置可将过剩的生物污泥摧毁并氧化活性炭中吸附的污染物质，从而再生废弃活性炭，并回收再使用。WAR再生可以恢复活性炭的吸附能力，重新投入A/O中再利用，活性炭催化剂经过WAR再生也可恢复催化性能，因此利用PACT-WAR系统对催化臭氧氧化的活性炭催化剂进行再生可以减少投资和运行成本。
技术实现思路
为了解决活性炭催化剂被长期使用后催化活性降低的问题，本专利技术提供一种可回收催化剂的炼化污水催化臭氧氧化处理方法，利用PACT-WAR系统对活性炭催化剂进行再生，活性炭再生率可达80％以上，可最大限度的利用活性炭，提高污水处理效果，同时降低投资和运行成本，为炼化企业的提标改造工程提供优选技术方案。如图1所示，本专利技术提供的工艺方案如下：①炼化污水经过隔油、气浮等预处理后进入A/O生化单元，向缺氧池A池投加粉末活性炭，经过搅拌混合充分，并与菌胶团结合，粉末活性炭与菌胶团结合后不易漂浮在水面，然后进入好氧池O池A/O生化单元中，利用粉末活性炭的吸附作用吸附污水中的有机物，活性炭还可与微生物产生协同作用，促进微生物的生化降解作用。②好氧池O池出水进入二沉池，二沉池设置污泥回流至A池，定期将二沉池活性炭污泥全部送至WAR中进行湿式再生，再生的活性炭输送至活性炭储罐中，湿式再生后的剩余污泥输送至污泥处置单元。A/O池损失的活性炭由活性炭储罐进行补充。③二沉池出水经过砂滤池去除悬浮物再进入催化臭氧氧化塔，污水在此发生催化臭氧氧化反应，去除难以被A/O系统降解的有机物，经过催化臭氧氧化的污水中的难降解大分子经过开环断链，可提高其可生化性；催化臭氧氧化塔内装填的活性炭催化剂定期输送至WAR中进行再生，再生的活性炭输送至活性炭储罐中，可由活性炭储罐补充催化臭氧氧化塔内装填的活性炭催化剂；所述催化臭氧氧化塔内装填的活性炭催化剂可为：粉末活性炭，或装填颗粒活性炭，或装填负载有金属化合物的粉末活性炭，或装填负载有金属化合物的颗粒活性炭；臭氧发生器产生的臭氧进入催化臭氧氧化塔内，通过布气板布气。④催化臭氧氧化塔出水进入中间水池停留一定时间，中间水池设有活性炭分离装置，一方面分离水中的活性炭，一方面保证水中无残余臭氧再进入曝气生物滤池。中间水池分离出来的活性炭输送回至催化臭氧氧化塔继续使用。⑤中间水池出水进入曝气生物滤池，一方面过滤水中的悬浮物，一方面对经过催化臭氧氧化的污水再次生化，去除水中残余的污染物，出水进入出水池排放。A/O系统、砂滤池和催化臭氧氧化塔中的活性炭可分别进行再生利用，也可合并一起再生利用，活性炭再生率可达80％以上。在上述技术方案的基础上，根据输入水质条件确定A池投加活性炭量为40～150mg/L，优选为60～120mg/L。所述A/O系统水力停留时间为6～20h/12～48h，优选为8～16h/16～30h；COD的容积负荷比为0.3～1.5kg COD/m3·d，优选为0.5～1.2kg COD/m3·d；污泥内回流比为200％～300％，污泥外回流比为80％～100％；污泥浓度为2～10g/L，优选为4～8g/L；好氧池曝气强度为5～12m3/m2·h，优选为7～10m3/m2·h；二沉池水力停留时间为0.5～2.0h。在上述技术方案的基础上，所述砂滤池的滤料采用石英砂、无烟煤、锰砂、活性炭中的一种或多种，所述滤料为活性炭时可定期将活性炭输送至所述WAR中进行再生利用。滤速为3～10m/h，优选为4～8m/h。在上述技术方案的基础上，所述催化臭氧氧化塔水力停留时间为0.5～3.0h，优选为0.5～1.5h；臭氧投加量为20～80mg/L，优选为30～60mg/L；臭氧发生器产生的臭氧浓度为20～100mg/L，优选为40～80mg/L。在上述技术方案的基础上，催化臭氧氧化塔内填装活性炭催化剂，所述催化剂为煤、木材、椰壳或果壳制成的粉末活性炭或颗粒活性炭或负载有金属化合物的粉末活性炭或负载有金属化合物的颗粒活性炭。所述金属化合物为氧化铜、氧化铁，氧化铈、氧化锰、氧化钴、氧化镍、氧化铬、氧化钌、氧化钼、氧化银、氧化钛、氧化钒中的一种或多种。在上述技术方案的基础上，所述中间水池设置有活性炭分离装置，将分离得到的活性炭输送至催化臭氧氧化塔中，所述水力停留时间为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种炼化污水催化臭氧氧化处理方法，其特征在于，包括如下步骤：①炼化污水进入A/O生化单元，向缺氧池A池投加粉末活性炭，经过搅拌混合充分，并与菌胶团结合，然后进入好氧池O池；②好氧池O池出水进入二沉池，二沉池设置污泥回流至A池；二沉池活性炭污泥定期送至WAR中进行湿式再生，湿式再生后得到的活性炭用于补充A/O池损失的活性炭或用于补充至催化臭氧氧化塔，湿式再生后的剩余污泥输送至污泥处置单元；③二沉池出水经过砂滤池去除悬浮物再进入催化臭氧氧化塔，催化臭氧氧化塔内装填的活性炭催化剂定期输送至WAR中进行再生，再生后得到的活性炭用于补充A/O池损失的活性炭或用于补充至催化臭氧氧化塔；④催化臭氧氧化塔出水进入中间水池，中间水池设有活性炭分离装置，活性炭分离装置分离出水中的活性炭，并输送回催化臭氧氧化塔继续使用；⑤中间水池出水进入曝气生物滤池，曝气生物滤池出水外排。

【技术特征摘要】
1.一种炼化污水催化臭氧氧化处理方法，其特征在于，包括如下步骤：①炼化污水进入A/O生化单元，向缺氧池A池投加粉末活性炭，经过搅拌混合充分，并与菌胶团结合，然后进入好氧池O池；②好氧池O池出水进入二沉池，二沉池设置污泥回流至A池；二沉池活性炭污泥定期送至WAR中进行湿式再生，湿式再生后得到的活性炭用于补充A/O池损失的活性炭或用于补充至催化臭氧氧化塔，湿式再生后的剩余污泥输送至污泥处置单元；③二沉池出水经过砂滤池去除悬浮物再进入催化臭氧氧化塔，催化臭氧氧化塔内装填的活性炭催化剂定期输送至WAR中进行再生，再生后得到的活性炭用于补充A/O池损失的活性炭或用于补充至催化臭氧氧化塔；④催化臭氧氧化塔出水进入中间水池，中间水池设有活性炭分离装置，活性炭分离装置分离出水中的活性炭，并输送回催化臭氧氧化塔继续使用；⑤中间水池出水进入曝气生物滤池，曝气生物滤池出水外排。2.如权利要求1所述的炼化污水催化臭氧氧化处理方法，其特征在于，步骤①中所述炼化污水为经过预处理后的炼化污水，所述预处理为隔油和/或气浮。3.如权利要求1所述的炼化污水催化臭氧氧化处理方法，其特征在于，步骤①中，A池投加活性炭量为40～150mg/L；所述A/O系统水力停留时间为6～20h/12～48h；COD的容积负荷比为0.3～1.5kg COD/m3·d；污泥内回流比为200％～300％，污泥外回流比为80％～100％；污泥浓度为2～10g/L；好氧池曝气强度为5～12m3/m2·h。4.如权利要求1所述的炼化污水催化臭氧氧化处理方法，其特征在于，步骤②中，二沉池水力停...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱小云，龚小芝，赵辉，刘正，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11