公开(公告)号CN106219865A
IPC分类号C02F9/14
摘要
本发明提供了一种用于石油化工污水处理的双膜式生物处理装置，包括箱体，箱体设置有预处理区、生物膜反应区、膜分离反应区;预处理区底部设置有废水进水口，预处理区中央设置有导流墙，预处理区上部设置有过水口;生物膜反应区中央设置有生物膜载体，生物膜反应区下部设置有微孔曝气装置，生物膜反应区上部设置有膜区过水口、不锈钢网栅;膜分离反应区中央设置有膜组件，膜组件下部和膜组件的各膜件之间安装有穿孔曝气管，膜分离反应区侧壁设置有回流装置，膜分离反应区上壁设置有溢流口、溢流阀;箱体内壁设置有气窗，箱体上侧外壁设置有高压风机、箱体上设置有膜出水泵、紫外线消毒仪。其适用于各种石油化工有机废水处理，工艺流程简单、操作方便、处理能力强。
权利要求书
1.一种用于石油化工污水处理的双膜式生物处理装置，其特征在于：包括箱体(1)，所述箱体(1)自底部向上依次设置有预处理区(2)、生物膜反应区(3)、膜分离反应区(4)，所述预处理区(2)、生物膜反应区(3)、膜分离反应区(4)两两之间通过墙体或隔板分隔开，形成各自独立的工作体系;所述预处理区(2)底部设置有废水进水口(5)，所述预处理区(2)中央设置有导流墙(6)，所述预处理区(2)上部设置有过水口(7);所述生物膜反应区(3)中央设置有生物膜载体(8)，所述生物膜反应区(3)下部设置有微孔曝气装置(9)，所述生物膜反应区(3)上部设置有膜区过水口(10)、不锈钢网栅(11);所述膜分离反应区(4)中央设置有膜组件(12)，所述膜组件(12)下部和所述膜组件(12)的各膜件之间安装有穿孔曝气管(13)，所述膜分离反应区(4)侧壁设置有回流装置(14)，所述回流装置(14)与所述预处理区(2)连通，所述膜分离反应区(4)上壁设置有溢流口(15)、溢流阀(16);所述箱体(1)上侧中央的内壁设置有气窗(17)，所述箱体(1)上侧外壁与所述气窗(17)对应的位置设置有高压风机(18)、所述箱体(1)上设置有膜出水泵(19)、紫外线消毒仪(20);所述膜出水泵(19)的进水口与所述膜组件(12)的出水口相连，所述膜出水泵(19)的出水口与紫外线消毒仪(20)的输入端相连，所述溢流口(15)与所述紫外线消毒仪(20)的输入端相连。
2.根据权利要求1所述的一种双膜式生物处理装置，其特征在于：所述箱体(1)为玻璃钢材质或钢板材质或砖混结构的箱体;所述箱体(1)为一体式或分体式。
3.根据权利要求1所述的一种双膜式生物处理装置，其特征在于：所述箱体(1)为地埋式结构。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种双膜式生物处理装置，其特征在于：所述生物膜载体(8)是由有多孔隙、大比表面积的固粒状生物填料或是由纤维状生物填料构成，通过生物技术在生物膜载体上培植形成生物膜。
5.根据权利要求4所述的一种双膜式生物处理装置，其特征在于：所述膜组件(12)是由中空纤维管式膜或微孔平板膜或微孔园筒膜构成，所述膜组件(12)中央和下部设置有膜组件穿孔曝气管。
6.根据权利要求5所述的一种双膜式生物处理装置，其特征在于：所述穿孔曝气管(13)为塑料管、钢管或不锈钢管。
说明书
一种用于石油化工污水处理的双膜式生物处理装置
技术领域
本发明属于石油化工污水处理技术领域，涉及以预处理区—生物膜反应区—膜分离反应区—紫外线消毒仪所构成的一种双膜式废水处理装置。
背景技术
石油化工是化学工业的重要组成部分，在国民经济的发展中有重要作用，是我国的支柱产业部门之一。石油化工指以石油和天然气为原料，生产石油产品和石油化工产品的加工工业。石油产品又称油品，主要包括各种燃料油(汽油、煤油、柴油等)和润滑油以及液化石油气、石油焦碳、石蜡、沥青等。生产这些产品的加工过程常被称为石油炼制，简称炼油。石油化工产品以炼油过程提供的原料油进一步化学加工获得。生产石油化工产品的第一步是对原料油和气(如丙烷、汽油、柴油等)进行裂解，生成以乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯为代表的基本化工原料。第二步是以基本化工原料生产多种有机化工原料(约200种)及合成材料(塑料、合成纤维、合成橡胶)。这两步产品的生产属于石油化工的范围。有机化工原料继续加工可制得更多品种的化工产品，习惯上不属于石油化工的范围。在有些资料中，以天然气、轻汽油、重油为原料合成氨、尿素，甚至制取硝酸也列入石油化工。现有的石油化工废水在处理时不能将其彻底处理就将其排出，导致环境的污染，浪费资源的同时污染环境。
公知的膜生物反应器废水处理技术，英文简称“MBR”技术，是近年从国外引进的一种广泛用于有机废水处理的先进工艺，这种膜生物反应器一般采用活性污泥+中空纤维膜组合而成，即单膜式生物反应工艺，由于该工艺流程简单，处理效果好，截污能力强，出水水质优，在国内得到很好的推广应用和长足发展，但是该工艺由于膜组件和废水处在同一个工作单元，与污水污泥混合在一起，随着膜分离过程进行，废水中被膜截留下来的微生物、污染物、悬浮物逐渐增多，而活性污泥工艺由于反应程序过于简单、氧转化效率低、生化处理能力差，无法将污水中的有机污染物有效化解去除，造成污泥浓度不断增大，而膜丝管长期泡浸在这种高浓度、高污染的废水中，很容易受到污染造成膜的堵塞，严重影响膜组件的工作效率和使用寿命。为此，本发明人提出了一项实用新型专利：一种双膜式水处理工艺装置，中国专利ZL200720156269.4。该项专利以固定微生物法即生物膜技术代替活性污泥法，使上述工艺的缺陷和不足得到很好的解决，该专利工艺装置主要由箱体、生物膜滤层、膜组件、出水泵、紫外线消毒仪等构成，生物膜滤层由沸石、陶粒、焦炭、活性炭等多种多孔隙滤料组成，再经生物技术培植以形成生物膜，通过生物膜滤层的物理截污和生物吸附化解，出水由紫外线消毒仪消毒灭菌后外排或回用，在上述的专利发明中，虽然采用固定微生物法取代常规活性污泥法，使处理效率和膜使用寿命得到一定的改善和提高，但是本发明人上述的专利技术中生物膜滤层和膜组件仍处于同一个工作环境，生物反应和膜分离反应未能有效分隔，一方面生物反应过程中产生的污泥、未化解有机物等杂质仍能进入膜组件中参与膜的反应过程、另一方面经膜组件截留下的污染物也不断聚积，水质不断恶化，最终将影响到膜运行的安全和稳定，这种状况在饮用水源、生活污水和医院污水等较低浓度污水的处理中，对膜组件的不良影响较小，膜组件在为其设定的使用范围和期限内仍能正常工作，但是对于诸如水质更复杂的石油化工有机废水治理，对膜运行的不良影响就较为严重了，因而上述专利技术在废水处理的应用中，仍存在着一定的局限性和不足之处。
发明内容
本发明的目的就是要提供一种使用范围更广、处理效果更好的一种石油化工污水处理用双膜式生物处理装置。
为实现上述目的，本发明所涉及的一种双膜式废水生物处理装置，包括箱体，箱体自底部向上依次设置有预处理区、生物膜反应区、膜分离反应区，预处理区、生物膜反应区、膜分离反应区两两之间通过墙体或隔板分隔开，形成各自独立的工作体系;预处理区底部设置有废水进水口，预处理区中央设置有导流墙，预处理区上部设置有过水口;生物膜反应区中央设置有生物膜载体，生物膜反应区下部设置有微孔曝气装置，生物膜反应区上部设置有膜区过水口、不锈钢网栅;膜分离反应区中央设置有膜组件，膜组件下部和膜组件的各膜件之间安装有穿孔曝气管，膜分离反应区侧壁设置有回流装置，回流装置与预处理区连通，膜分离反应区上壁设置有溢流口、溢流阀;箱体上侧中央的内壁设置有气窗，箱体上侧外壁与气窗对应的位置设置有高压风机、箱体上设置有膜出水泵、紫外线消毒仪;膜出水泵的进水口与膜组件的出水口相连，膜出水泵的出水口与紫外线消毒仪的输入端相连，溢流口与紫外线消毒仪的输入端相连。
优选地，箱体为玻璃钢材质或钢板材质或砖混结构的箱体;箱体为一体式或分体式。
进一步地，箱体为地埋式结构。
进一步地，生物膜载体是由有多孔隙、大比表面积的固粒状生物填料或是由纤维状生物填料构成，通过生物技术在生物膜载体上培植形成生物膜。
进一步地，膜组件是由中空纤维管式膜或微孔平板膜或微孔园筒膜构成，膜组件中央和下部设置有膜组件穿孔曝气管。
进一步地，穿孔曝气管为塑料管、钢管或不锈钢管。
预处理区、生物膜反应区、膜分离反应区，各区间之间通过墙体或隔板分隔开，形成各自独立的工作体系，这对于营造良好的废水处理环境，维护膜组件运行的安全性、稳定性起到重要作用。预处理区设置有废水进水口、导流墙、过水口，废水在导流墙的引流作用下完成水量调节、水质整合、兼氧、厌氧等一系列的生物预处理过程，在这预处理过程可将废水中的大颗粒、大分子有机物化解为小颗粒、小分子有机物，难溶难降解有机物转化为易溶易降解有机物，很大程度上提高了废水的可生化性，同时废水中的CODcr、BOD5、NH3-N等得到很大的消除，有效减轻了污染物负荷，为下一步生物反应构建良好基础，生物膜反应区里中设置有生物膜载体、下部设置有微孔曝气装置，通过池体外的高压风机进行曝气充氧，生物膜载体采用比表面积大、孔隙率高的固粒状生物填料或采用比表面积大的纤维状生物填料构成，经生物培植在载体上形成生物膜，生物膜反应区上部还设置有膜区过水口和不锈钢网栅，防止生物膜反应区中未能完全化解的较大颗粒有机物和悬浮杂物进入膜分离反应区，膜分离反应区中装置有一套或多套膜组件，膜组件由中空纤维膜组件、或由微孔平板膜组件、或由微孔园筒膜组件构成，在膜组件下部和各膜件中间装有穿孔曝气管，通过池体外的高压风机通风曝气，对膜件内进行气相反冲，预防膜通孔污染堵塞，同时也在膜组件外部进行强烈的冲刷搅拌，防止污泥聚积，使废水和活性污泥充分混合，通过膜分离反应区中的回流装置，回流返预处理区重复处理，经网栅截污和浓水、污泥回流，起到消除污泥聚积，优化膜分离反应区工作环境的作用，确保膜组件运行的安全性和稳定性，进一步提高废水的处理效果。膜分离反应区还设置有溢流口、溢流阀，池体上部设置有透气窗，以便于在反应过程中的废气向外排放，池体外部还设置有膜出水泵、紫外线消毒仪，通过膜出水泵将膜组件出水抽送到紫外线消毒仪消毒后外排，并且装在溢流口上的溢流阀也接通紫外线消毒仪，在系统发生故障、设备检修、材料更换等特殊应急状况下需从溢流口直接排放时，可打开溢流阀，使从溢流口出水经紫外线消毒仪消毒后外排。
本发明的有益效果是：本发明适用于各种石油化工有机废水处理，工艺流程简单、操作方便、处理能力强、应用范围广，使用寿命长、运行安全稳定，使用效果好，处理后出水达到中水回用标准，符合国家节能减排、循环经济政策，在当前“美丽中国、清洁城乡”的全民活动中更能发挥其重要作用、获取更大的社会、经济效益。
