一种石化废水的处理方法技术

本发明专利技术公开了一种石化废水的处理方法，包括两阶段水处理；其中，第一阶段为混凝处理，所述混凝处理为向所述石化二级出水的废水中加入混凝剂，经搅拌沉淀得到第一段处理水；第二阶段为氧化处理，氧化处理为将混凝处理得到的第一段处理水加入氧化剂，进行氧化反应，得到第二段处理水。本发明专利技术中，第一段混凝预处理单元可减轻后续深度氧化工艺的负荷，减少自由基的浪费，既可以提高氧化效率，又能降低运行成本。

【技术实现步骤摘要】
一种石化废水的处理方法
本专利技术属于环境工程
，具体涉及一种石化废水的处理方法，特别涉及一种混凝预处理硫酸盐氧化深度处理石化废水的方法。
技术介绍
石油化工行业是国家的支柱产业，同时也是重污染行业之一，其生产过程中排放的废水含有大量石油类、有机酸、醇、胺、酚、醚等难降解有机物，以及硫化物、氰化物、氮、磷等有毒无机物。多种难降解有机物穿透石化废水厂常规生化处理工艺，留在石化废水生化出水中。目前，我国每年排放的工业废水的总量超过2.1×1010吨，其中多数是经过集中式的综合污水处理厂处理后排放。对于大型的石化工业园区来讲，综合污水处理厂深度处理是保证石化综合废水处理达标排放的最后一道屏障。随着水体保护要求的提高，我国对石化行业排水标准的要求越来越严格，2015年4月16日原环境保护部颁布了《石油化学工业污染物排放标准》(GB31571-2015)(以下称新标准)，新标准除了将石化污水处理厂直排水的COD限值提高至60或50mg/L外，还加入了60种特征有机污染物的浓度排放限值。基于此，国内许多已有石化综合污水处理厂出水已无法满足新标准的要求，亟需深度处理工艺来提高污水厂出水水质。高级氧化技术应用于深度处理单元对难降解有机废水的降解效果表现出显著的优势。近年来，过硫酸盐氧化技术作为新型高级氧化技术，成为了降解有机废水方面的研究热点。过硫酸盐氧化技术是指在热、超声、紫外、过渡金属、碱等条件下活化过硫酸盐等含硫化合物，生成具有强氧化能力的硫酸根自由基来降解有机物。相比羟基自由基，硫酸根自由基氧化能力更强，能氧化·OH不能氧化的有机污染物，且寿命更长，稳定性更好，有机物降解效率更高，在水处理方向有巨大的应用前景。过硫酸盐(Persulfate，简称“PS”)是一种室温条件下稳定性好、溶解度高、氧化能力强且容易储存运输的氧化剂，包括过一硫酸盐(Peroxymonosulfate，PMS)和过二硫酸盐(Peroxydisulfate，PDS)。与过氧化氢、臭氧氧化废水有机物相比，过硫酸盐更容易保存、稳定性更高、易溶于水、pH适用范围更广且价格低廉，具有很好的商业前景，更适合于实验室和实际工程中的应用。常用的过硫酸盐有过硫酸铵、过硫酸钾及过硫酸钠三种。其中，过硫酸铵稳定性较差，会造成残留氨和二次污染，过硫酸钾溶解度较低，因此在水处理中实用性较差。过硫酸钠在室温条件下较稳定，易于长时间保存，溶解度大且价格较为低廉，得到广泛关注。然而，石化废水中的微生物絮体、代谢产物、胶体等物质混合形成的颗粒物，在深度处理氧化过程中会对消耗大量氧化物，降低对废水有机物的处理效率，造成成本提高。因此，为提高氧化效果，在硫酸盐氧化研究中需结合其预处理技术协同研究。常见的预处理技术有混凝。混凝过程包括凝聚与絮凝，是指在混凝剂的作用下，通过双电层压缩、吸附电中和、吸附架桥、沉淀物网捕等作用将水中胶体粒子和微小悬浮物聚集，将悬浮物及胶体颗粒去除的过程，是常见的水处理的方式。在废水的深度处理单元中，混凝常作为预处理与其他氧化工艺组合使用，混凝预处理单元可减轻后续深度氧化工艺的负荷，减少自由基的浪费，既可以提高氧化效率，又能降低运行成本。
技术实现思路
硫酸盐氧化技术目前在水污染治理的应用较少，当前的研究主要在实验室模拟废水，鲜应用于实际废水，尤其是石化废水二级出水中，本专利技术旨在研究过硫酸盐氧化技术在石化废水深度处理应用工艺。本专利技术的技术方案如下：本专利技术公开了一种用于石化废水混凝硫酸盐深度处理的方法，该方法包括第一阶段混凝预处理和第二阶段过硫酸盐氧化处理阶段，本专利技术是上述两个处理阶段的组合工艺。在第一阶段，混凝预处理阶段中，其中混凝剂为聚合氯化铝，且其投量为15-25mg/L；快速搅拌2min；慢速搅拌20min，静置20min，所述快速搅拌为300r/min，所述慢速搅拌为50r/min。。在第二阶段，过硫酸盐氧化处理阶段，其中所述过硫酸盐为过硫酸钠(PS)，且其投加量为6mmol/L；其引发剂为七水合硫酸亚铁，其投加量为6mmol/L；添加顺序为先七水合硫酸亚铁后过硫酸钠。在本专利技术所处理的石化废水，其废水的系统COD初始浓度范围为80-120mg/L，最佳过硫酸量以过硫酸钠与COD摩尔比来定，过硫酸钠与COD摩尔比PS/12COD为1.0-1.5。本专利技术所述的石化废水，是石化工业中排放的工业废水，特别是指石化废水二级出水。在第二阶段，过硫酸盐氧化处理阶段，其中氧化反应中，所述反应温度为23-28℃，所述反应pH为3-11，反应时间为30-60min。在氧化反应中，所述反应pH调节剂为H2SO4和NaOH。所述H2SO4的质量分数为10％，所述NaOH的质量分数为10％。本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术方法中，采用混凝预处理组合硫酸盐深度处理组合技术去除石化废水中有机物。第一阶段，聚合氯化铝作为絮凝剂，通过预处理作用去除废水中胶絮体物质；第二阶段，Fe2+活化过硫酸盐产生硫酸根自由基，硫酸根自由基作为一种强氧化剂分解废水中有机物达到降低废水COD的效果。优化工艺条件下，出水TOC去除率高于50％，COD去除率高于60.8％，出水TOC浓度为9.34mg/L和出水COD浓度为30.82mg/L，满足《石油化学工业污染物排放标准》(GB31571-2015)要求的特别排放限值。(2)本专利技术的方法可有效去除废水中胶体物质和荧光类物质。其中，蛋白质降至3.10mg/L，多糖由降至1.2mg/L，蛋白质去除率高于50％，多糖高于70％，对废水中胶体物质去除效果显著。溶解性微生物产物荧光峰和色氨酸类芳香族蛋白质荧光峰的荧光强度去除率分别高于39.0％和42.0％。对分子量<3000的有机物去除率高于90％。(3)本专利技术的方法硫酸根自由基在水中存活时间长，对有机物选择性低，适应更广泛的pH范围，在处理复杂的实际工业废水方面具有广阔的应用前景。(4)本专利技术的方法pH适应性强，在较宽的酸碱度范围内，均可以实现较好的污水净化效果，达到良好的DOC去除率。下面结合附图对本专利技术的混凝预处理硫酸盐深度处理方法作进一步说明。附图说明：图1：pH对石化废水过硫酸盐氧化试验对出水DOC出水效果的影响。图2：石化废水原水与过硫酸盐氧化出水DOC、COD、蛋白质和多糖浓度变化。图3：石化废水原水与混凝预处理-过硫酸盐氧化出水DOC、COD、蛋白质和多糖浓度变化。具体实施方式：实施例1取100mL石化二级出水置于250mL锥形瓶中，用H2SO4(质量分数为10％)和NaOH(质量分数为10％)调节pH，加入一定量的七水硫酸亚铁，然后快速加入一定量的Na2S2O8，迅速混合，在磁力搅拌器搅拌(200rmp)反应一定时间后调节pH至9-9.5，0.45μm滤膜过滤以终止反应，测定上清液COD。实施例2取100mL石化二级出水置于250mL锥形瓶中，加入一定量的七水硫酸亚铁，然后快速加入一定本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石化废水的处理方法，其特征在于，所述处理方法包括两阶段水处理；其中，第一阶段为混凝处理，所述混凝处理为向所述石化二级出水的废水中加入混凝剂，经搅拌沉淀得到第一段处理水；第二阶段为氧化处理，氧化处理为将混凝处理得到的第一段处理水加入氧化剂，进行氧化反应，得到第二段处理水。/n

【技术特征摘要】
1.一种石化废水的处理方法，其特征在于，所述处理方法包括两阶段水处理；其中，第一阶段为混凝处理，所述混凝处理为向所述石化二级出水的废水中加入混凝剂，经搅拌沉淀得到第一段处理水；第二阶段为氧化处理，氧化处理为将混凝处理得到的第一段处理水加入氧化剂，进行氧化反应，得到第二段处理水。


2.如权利要求1所述的石化废水的处理方法，其中，在第一阶段混凝处理中，所述的混凝剂为聚合氧化铝。


3.如权利要求1所述的石化废水的处理方法，其中，在第一阶段混凝处理中，混凝剂的投料量为15-25mg/L；依次快速搅拌2min，慢速搅拌20min，静置20min得到第一段处理水；所述快速搅拌为300r/min，所述慢速搅拌为50r/min。


4.如权利要求1所述的石化废水的处理方法，其中，所述的氧化剂为过硫酸盐。


5.如权利要求4所述的石化废水的处理方法，其中，第二阶段氧化处理包含以下步骤：向混凝处理得到的第一段处理水中加入七...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴昌永，周岳溪，付丽亚，
申请(专利权)人：中国环境科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11