一种处理高浓度污水的反应器及污水处理方法技术

本发明专利技术公开了一种处理高浓度污水的反应器及污水处理方法，反应器为在反应器外筒内部设置内筒的套筒结构，反应器内设置填料，反应器底部设置曝气装置，内筒与反应器外筒底部具有间隙，内筒为双层中空结构，内筒内侧均匀开微孔，内筒中空部分与反应器气态氧化剂进口相连。本发明专利技术污水处理方法使用上述反应器，同时使用气态氧化剂和液态氧化剂。经本装置处理后污水COD去除率可以达到90％以上。本发明专利技术反应器及方法具有高效稳定，占地面积小，投资少，操作简便，费用低等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，尤其涉及一种生物膜法和氧化法共同作用，用于处理炼油厂经过除油高浓度污水的反应器及污水处理方法。
技术介绍
随着工业的发展，水污染情况日益严重，整体污水排放量正在逐年增加。近年来， 随着我国石化工业的蓬勃发展，炼油企业的生产规模和加工深度不断扩展和提高，原油质量逐渐下降，加工量逐渐加大，造成污水处理厂来水的成分日趋复杂，污染物浓度日益升高。原有污水处理厂的工艺流程和处理能力已经不适应这种严峻的要求。对于高浓度有机污水需要分流进行预处理或单独处理。对于高浓度有机污水可以采用生物方法进行处理。 生化处理的主要作用是去除污水中的溶解性的可生物降解有机物。常规的好氧生物膜反应器其原理是在反应器内设置微生物生长聚集的载体，在充氧的条件下，微生物在载体表面积聚附着形成生物膜。经过充氧的污水以一定的流速流过载体表面时，生物膜中的微生物吸收分解水中的有机物，使污水得到净化。同时微生物也得到增殖，生物膜随之增厚。当生物膜增长到一定厚度，向生物膜内部扩散的氧受到限制，其表面仍是好氧状态，而内层则会呈缺氧甚至厌氧状态，并最终导致生物膜的脱落。随后，载体表面还会继续生长新的生物膜，周而复始，使污水得以净化。虽然常规的好氧生物膜反应器在处理有机污水中效果显著，但是对于炼油厂的高浓度污水的处理上还存在着一些不足。第一，炼油厂高浓度污水中BOD比例偏低，可生化性不高。生物法对处理易降解的有机污水效果明显，但是对于污水中的难生物降解的大分子有机物基本没有处理效果；第二，在处理炼油厂高浓度污水的过程中，由于生物的负荷较高，生物膜的增长也比较快，脱落的生物膜的存在，在一定程度上会影响到出水的水质，影响污水的处理效果。CN94114168. 3将废水调勻预处理，然后使其通过装有填料的水处理设施，所用的填料是铁或钢屑或粒或丝。利用填料上的生物膜处理污水，进水中BOD比例偏低和生物膜脱落的问题未能解决。CN200510009647. 1利用臭氧和过氧化氢氧化处理饮用水或污水，虽然可以有效地氧化污水中的大分子有机物，但主要用于污染物较少的饮用水净化和污水处理，对于炼油厂污水来说，不但消耗的氧化剂量大，导致成本增高，而且小分子有机物难以彻底去除，出水效果很难达到达标排放的标准。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种用于处理炼油厂高浓度污水的反应器， 及处理炼油厂高浓度污水的方法。本专利技术处理高浓度污水的反应器为在反应器外筒内部设置内筒的套筒结构，反应器内设置填料，反应器底部设置曝气装置，内筒与反应器外筒底部具有间隙，内筒为双层中空结构，内筒内侧均勻开微孔，内筒中空部分与反应器气态氧化剂进口相连。本专利技术装置中，内筒为上端和下端敞开的通筒结构，内筒直径为反应器外筒直径的60% 95%。内筒的高度为外筒的40% 90%。内筒与反应器外筒底部的间隙一般为 5 50cmo本专利技术装置中，在反应器外筒上设进水口和出水口，在反应器顶部设置排气口，反应器内设置测温点和温度控制装置。本专利技术反应器的具体结构特征如下1)反应器为套筒反应器，反应器内装有载体，载体上长有生物膜，载体在反应器内外筒间循环流动。2)反应器内筒为双层中空结构，内侧均勻开微孔，内筒中空部分与反应器气态氧化剂进口相连。运行时，气态氧化剂通过反应器内筒内侧微孔均勻地进入到反应器中。微孔直径一般为0. 1 2mm，优选为0. 2 1. 5mm。3)反应器内部装有热电偶，实时测量反应器内的温度。反应器外部附有电炉丝和保温层。温度自控系统通过控制电炉丝加热，调节反应器内的温度，使温度稳定在生物处理最佳温度范围。4)反应器出水口设有格栅，可以有效的防止载体流出。本专利技术处理高浓度污水方法包括如下内容将经过除油处理后的污水输入生物膜反应器进行生物处理，利用微生物对污染物进行降解，生物处理使用本专利技术上述反应器，在生物处理过程中加入氧化剂，氧化剂包括气态氧化剂和液态氧化剂，气态氧化剂输送至反应器的内筒，经过内筒内壁的微孔分散到污水中，液态氧化剂通过管道混合器与污水混合后进入反应器。本专利技术方法中所述的气态氧化剂通常采用臭氧，，液态氧化剂为含过氧化氢、次氯酸或次氯酸钠等氧化剂的溶液。气态氧化剂加入量为10 300mg/L ；液态氧化剂中的氧化剂加入量为10 100mg/L。炼油厂高浓度污水经过初步除油后，其中的COD可以达到1000 50000mg/L，B0D 可以达到100 5000mg/L。污水在进入生物膜反应器进行生物处理时，同时向反应器中均勻地加入氧化剂， 氧化剂为包括气态氧化剂和液态氧化剂。在两种不同形态氧化剂的协同氧化作用下，使污水中难生物降解的大分子有机物氧化分解成易生物降解的小分子有机物，然后利用生物膜反应器中的生物膜对污水中的污染物进行生物降解。生物膜反应器的操作条件一般为反应时间0. 5 4小时，温度15 35°C，溶解氧量1 7mg/L，进水COD = 1000 50000mg/L，进水BOD = 100 5000mg/L。处理后出水中COD的除去率可以达到90%以上，处理后的污水可以直接排放或送到污水处理厂处理。采用本专利技术的反应器，通过在反应器内加入微生物生长聚集的载体，在充氧的条件下，微生物在载体表面积聚附着形成生物膜。反应器在运行时，气液两种氧化剂按适宜的比例进入反应器。液态氧化剂与污水原水混合后通过反应器进水口进入反应器。气态氧化剂通过气态氧化剂进口进入中空内筒，然后通过内筒内测的微孔缓慢均勻地进入反应器中。在两种氧化剂的协同氧化作用下，使污水中难生物降解的大分子有机物氧化分解成易4生物降解的小分子有机物。反应器通过热电偶测量反应器内温度，温度自控系统通过控制电炉丝加热，调节反应器内的温度。在适合的温度下，经过充氧的污水以一定的流速流过载体表面时，生物膜中的微生物吸收分解水中的小分子有机物，使污水得到净化。本领域技术人员知道，本专利技术方法中使用的气态氧化剂和液态氧化剂是微生物的毒物，因此在微生物污水处理系统中引入所述的氧化剂是技术人员所无法预见到的。本专利技术通过大量研究发现，通过不同形态氧化剂的配合，通过适宜的比例配合，通过适合的氧化剂引入方式，使得在有效提高污水可生化性，提高生化处理效率的同时，对微生物的生长没有明显的毒害作用，可以使微生物稳定生长并净化污水，并且，对生物膜的过度生长和剩余活性污泥的产生了抑制作用，减少了反应器堵塞，避免了流失污泥对出水水质产生影响。本专利技术反应器，实现了将不同形态氧化剂适宜、均勻地引入反应器中，一方面可以充分利用混合氧化剂的协同作用，将难生物降解的大分子有机物分解成易生物降解的小分子有机物，增加污水的可生化性，大幅减少了氧化剂的用量；另一方面，反应器的特殊结构保证了气态氧化剂均勻的加入，有效避免因为局部氧化剂浓度过高，造成微生物的大量死亡，适量的氧化剂加入还对反应器中生物膜的过度生长和剩余污泥的产生起到抑制作用。 在生物反应器中引入温度控制系统，可以有效的控制反应器内温度处于生物处理最佳温度范围，可以有效的提高反应效率。本专利技术的反应器运行高效稳定，投资少，操作简便且操作费用低，特别是对于处理生化性差的炼油厂高浓度污水有着非常显著的效果。附图说明图1为本专利技术的反应器结构示意图。1.反应器进水口，2.压缩空气进口，3.气态氧化剂进本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种处理高浓度污水的反应器，反应器为在反应器外筒内部设置内筒的套筒结构，反应器内设置填料，反应器底部设置曝气装置，内筒与反应器外筒底部具有间隙，其特征在于：内筒为双层中空结构，内筒内侧均匀开微孔，内筒中空部分与反应器气态氧化剂进口相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱峰，许谦，
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抚顺石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：11