炼化污水再生处理工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种炼化、石化等行业污水的再生处理工艺。工艺系统由悬浮填料生物接触氧化深度处理、絮凝沉淀、石英砂过滤、臭氧部分氧化、生物活性炭以及消毒等处理单元组成，工艺的适用范围广，运行稳定性好、抗冲击能力强，污染物的去除效率高。不仅能彻底去除外排水的ＳＳ、浊度，有效降低ＣＯＤ＃－［Ｃｒ］、ＮＨ＃－［３］－Ｎ、ＢＯＤ＃－［５］、油、硫化物、酚等，而且对大分子有机物也有显著的去除效果，彻底消除了水的颜色，细菌灭活率好，能耗低，微生物的活性高，管理十分方便；填料不堵塞、毋需反冲洗，投配率可灵活调节，能有效减少生物处理池的停留时间，总出水的水质好，可作为工业新鲜水、生活杂用水使用。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术适用于炼化、石化及轻工等行业的污水深度处理与再生，具体地说，是炼化污水再生处理工艺。近二十年来，炼化污水的再生探索方兴未艾，主要表现在以下几个方面·某些炼化企业的污水处理的工艺流程长，污水的总停留时间长，具备三级处理的功能，外排水的CODcr、BOD5、NH3-N、油等浓度较低，颜色浅，污水再生时直接过滤或活性炭吸附、消毒后回用于工业循环冷却水、绿化、景观等领域，具有一定的效果。但绝大多数企业的污水处理场工艺简单，构筑物少，只有二级处理能力。·外排水在达到排放标准的基础上，简单地絮凝沉淀、过滤等深度处理后直接回用到工业循环冷却水系统、绿化、生活杂用等领域，通过投加大剂量的缓蚀、阻垢剂和杀生剂来控制微生物的生长、管线结垢和腐蚀等问题。由于污水再生工艺仅对SS、浊度的去除有效，溶解性污染物特别是还原性物质未能有效去除，污水回用一段时间后微生物仍出现了大量生长的现象，循环冷却水系统的水质下降很快。·有研究者开发出膜过滤系统深度处理炼化污水，回用到多种需水途径，虽然对悬浮物、浊度、部分COD、细菌等有好的去除效果，但是BOD5、NH3-N、硫化物、TOC等还原性污染物无法去除，而且运行的费用较高，回用中仍存在微生物大量生长等问题。可见，炼化企业外排污水的污染物较多，污水再生存在诸多不足，目前，污水回用的范围还很窄，难以实现长期回用，必须开发有效的污水再生工艺。本专利技术是这样实现的(1)、首先进水，进水为经过二级处理的达标外排污水；进水的CODCr不大于150mg/l、NH3-N为15～40mg/l，BOD5为10～40mg/l，油浓度为10mg/l左右，SS(悬浮物)一般为100mg/l左右；外排水的pH一般为6.5～9.0，进水流入调节罐，调节罐设置拌热管线，水在调节池停留后，调节罐出水自流或通过泵送入悬浮填料生物接触氧化深度处理池；(2)、悬浮填料生物接触氧化深度处理本工艺采用的悬浮填料为悬浮状生物载体填料，外观上呈球状、圆柱状、方形、海绵状、泡沫状或者网格状，可以由聚丙烯或聚氯乙烯材质加工而成，其直径为0.5～10cm，比表面积大，密度与水接近，为0.9～1.0g/cm3，生物处理池池内控制水中的DO浓度为3～5mg/l；(3)、絮凝沉淀和石英砂过滤在絮凝反应区，生化出水和絮凝剂在此混合、反应并生成矾花。本工艺投加的絮凝剂为无机高分子复盐聚合物。这种含铁、铝的硫酸盐、氯化物和硅酸盐等的聚合物，反应区设机械搅拌桨，低速转动；沉淀池的反应区也可接收反冲洗出水罐的来水；混合液进入沉淀区，定期排放积泥，排泥的周期根据生化出水的SS浓度和池底的泥斗容积而确定。污泥经过浓缩、干化处理后填埋或者焚烧。经过絮凝和沉淀，出水过滤；如果生物处理池出水的悬浮物浓度低，絮凝剂与水混合、反应后可不经过沉淀区而直接进入石英砂过滤罐去除悬浮物和浊度。沉淀出水通过离心泵提升至石英砂过滤罐的顶部入口。砂滤采用下向流单滤料过滤方式，柱顶进水口设置布水器，保证滤料表面均匀布水，此外，罐的上部有反冲洗出水管。滤料层的厚度一般为1.0～1.5m，底层放置30～40cm的卵石承托层，以防止滤料穿透支撑板而进入底部集水区。在滤柱的底部分别布置了集水管、反冲洗水管和反冲空气管。滤柱运行时的滤速可灵活控制，以达到最佳的过滤效果，每运行一段时间必须反冲洗。(4)、臭氧生物活性炭深度处理砂滤出水除了大分子有机物、色度和细菌数较高外，其余污染物的去除十分彻底，可以作为绿化、景观等用水。因此，砂滤出水分为两路(1)、流入绿化水罐，进入全厂的绿化水管网，直接用于企业的绿化、景观等途径；(2)、大部分滤出水进入后续深度处理阶段。臭氧部分氧化，是利用低浓度的O3将难生物降解的大分子物质氧化成中间产物而不必彻底氧化成CO2和H2O，臭氧几乎被消耗干净而不产生尾气；同时，O3分解成O2提高了水中的DO。臭氧生物活性炭处理是利用臭氧的强氧化能力、活性炭的吸附以及微生物分解充分结合的污水深度处理工艺。臭氧的氧化能力仅次于氟，断裂大分子有机物的苯环、不饱和键的能力很强，氧化速度快、无二次污染物出现，因此，臭氧常用于各种水处理过程。目前，许多污水深度处理的生产应用中臭氧的投加浓度很高，但是CODcr、有机物的去除效率不明显，TOC或UV254的降幅不大，而且产生大量的尾气，总的处理费用很高。臭氧部分氧化，是利用低浓度的O3将难生物降解的大分子物质氧化成中间产物而不必彻底氧化成CO2和H2O，臭氧几乎被消耗干净而不产生尾气；同时，O3分解成O2提高了水中的DO。生物活性炭技术是利用活性炭强大的表面自由能有效吸附各种大分子物质，并通过在其表面培养微生物，借助细菌的胞内酶或胞外酶来氧化、分解去除这些中间产物，促进活性炭的再生。臭氧生物活性炭技术的结合，一方面可以利用两者之间的优势，达到好的去除效果，有效降低污水再生的费用，另一方面，臭氧所具有的充氧效果有助于生物活性炭表面好氧微生物的生长和代谢，提高活性炭的使用周期。本专利技术中，臭氧深度处理的投加剂量不高于10mg/l，臭氧发生器的气源采用空气也可以是纯氧气体，臭氧与污水的混合采用逆流接触反应或管道混合方式。采用逆流接触反应时，砂滤出水从混合器的上部进入，臭氧化空气从混合器的底部流入，混合与反应的时间为5～15分钟。臭氧化出水自流入生物活性炭滤柱。炭滤柱采用下向流过滤形式，在柱顶设置布水器，活性炭的选择和布置是生物活性炭处理的关键。炼化、石化污水的色度高，大分子的种类和数量多，致色物质大多含一个或多个苯环或不饱和键，本工艺采用的活性炭是具高吸附能力和发达孔系构造的活性炭，炭层的高度可以灵活调节。炭层底部配置以不同粒径的石英砂和天然卵石作为支撑层，厚度为30～40cm。柱底部为集水区，布置集水管兼反冲洗水管。无定形炭的表面粗糙，比表面积大，容易培养细菌。活性炭柱培养微生物的过程一般需要5～7周。进水来自臭氧化出水，采用接种培菌方式，培菌阶段炭滤柱正常进出水，待进出水的DO值相差2mg/l以上后可认为生物膜基本形成，可以转入正常的运行阶段，水在生物活性炭柱的停留时间为0.5～1.0小时。活性炭培养微生物后使用周期可以延长40％以上，大大地降低了活性炭的消耗量。滤出水经过生物活性炭深度处理，绝大多数有机物被彻底去除，TOC和UV254下降幅度均很大，总出水的BOD5低，微生物稳定性好，仅有细菌总数超标。本工艺采用液氯或臭氧杀灭细菌和病原体。炭滤出水到清水罐的管线上设置管道混合器，液氯经气化和计量后由此加入，投加量以余氯浓度为0.5～1.0mg/l作为控制指标；臭氧产生后通过管道混合器与水接触，臭氧的投加剂量很小即可杀灭微生物。砂滤柱和炭滤柱运行一段时间后，矾花和悬浮物将堆枳在滤料表面，引起滤料的结团或堵塞，导致过滤时出现短流的现象，影响处理效果，为此，需要定期反冲洗。反冲洗水来自清水罐，由泵打入。砂滤柱的反冲洗采用气水联合反冲洗方式，流态均为上向流，反冲洗水和空气的强度与一般砂滤池的冲洗强度相同，冲洗的工况条件为先气、水同时冲洗3～5分钟，然后，单独水冲洗2分钟。反冲洗出水经出水管流入反冲水罐。生物活性炭柱的冲洗方式采用单独水冲洗，由于其表面粘附和截流的悬浮物不多，因此，冲洗的周期长，一般为3～7天。反冲洗出水也进本文档来自技高网...

【技术保护点】
炼化污水再生处理工艺，其特征在于采用如下步骤：（１）、首先进水，进水为经过二级处理的达标外排污水；（２）、以悬浮填料生物接触氧化深度处理；（３）、经过絮凝沉淀和石英砂过滤，在絮凝反应区，生化出水和絮凝剂在此混合，机械搅拌后，反应 并生成矾花，经过絮凝和沉淀，出水过滤；（４）、臭氧生物活性炭深度处理：利用低浓度的Ｏ↓［３］将难生物降解的大分子物质氧化成中间产物，同时，Ｏ↓［３］分解成Ｏ↓［２］；活性炭表面培养微生物，臭氧化出水进入生物活性炭柱过滤；（５）液氯经 气化和计量后由此加入，投加量以余氯浓度为０．５～１．０ｍｇ／ｌ作为控制指标。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈洪斌，庞小东，齐庆利，李建忠，周光霞，唐贤春，高廷耀，周增炎，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，城市污染控制国家工程研究中心，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]