申请日2015.11.17
公开(公告)日2016.04.06
IPC分类号C02F3/30; C02F3/34
摘要
本发明公开了一种微氧-厌氧交叉平流式水解酸化池，为往返折流式多廊道结构，由多个平行设置的廊道构成，多个所述廊道间采用隔墙(4)分隔，相邻两个所述廊道的入水口交错分布，分别位于所述廊道长度方向的两端，在每个所述廊道中交错设置有机械搅拌区和曝气接触区。本发明还公开了采用所述微氧-厌氧交叉平流式水解酸化池进行石化废水的处理方法，可以提高石化废水的可生化性和降解性，所述微氧-厌氧交叉平流式水解酸化池结构合理且经济高效。
权利要求书
1.一种微氧-厌氧交叉平流式水解酸化池，其特征在于：所述微氧-厌氧交叉平流式水解酸化池为往返折流式多廊道结构，由多个平行设置的廊道构成，多个所述廊道间采用隔墙(4)分隔，相邻两个所述廊道的入水口交错分布，分别位于所述廊道长度方向的两端，在每个所述廊道中交错设置有机械搅拌区和曝气接触区。
2.根据权利要求1所述的微氧-厌氧交叉平流式水解酸化池，其特征在于：在所述机械搅拌区固定有潜水搅拌器(1)，所述曝气接触区的底部设置有曝气环管曝气器(3)，上部设置有悬挂式半软性填料(2)。
3.根据权利要求2所述的微氧-厌氧交叉平流式水解酸化池，其特征在于：所述曝气环管曝气器(3)安装高度距离池底0.2m，所述悬挂式半软性填料(2)的高度为2.0m，其底部距离池底2.0m，采用悬挂式半软性填料。
4.根据权利要求3所述的微氧-厌氧交叉平流式水解酸化池，其特征在于：所述潜水搅拌器(1)距离池底2.0m，在每个所述廊道内，所述潜水搅拌器(1)固定在水流方向的左侧的所述隔墙(4)上，所述潜水搅拌器(1)与水平面之间的角度以及所述潜水搅拌器(1)与水流方向的角度均为30°。
5.根据权利要求4所述的微氧-厌氧交叉平流式水解酸化池，其特征在于：所述廊道宽6.5-8.0m，长30m，水深5.0-6.0m;所述潜水搅拌器(1)与相邻的所述悬挂式半软性填料(2)之间的水平距离为6.5～8m。
6.根据权利要求5所述的微氧-厌氧交叉平流式水解酸化池，其特征在于：还包括密封罩体，罩在所述微氧-厌氧交叉平流式水解酸化池上形成密封空间，所述密封罩体通过气体收集管道与气体处理装置相连。
7.根据权利要求6所述的微氧-厌氧交叉平流式水解酸化池，其特征在于：在第一个所述廊道的一端设置有废水进水口，第二个所述廊道的入水口设置在第一个所述廊道的另一端;在最后一个所述廊道的一端为入水口，另一端设置有废水出水口。
8.采用权利要求1～7中任意一项所述的微氧-厌氧交叉平流式水解酸化池处理石化废水的方法，其特征在于：包括如下步骤：
待处理的石化废水通过废水进水口进入所述微氧-厌氧交叉平流式水解酸化池，依次进入各个廊道，经过机械搅拌区和曝气接触区形成的反复交叉的微氧-厌氧环境后，石化废水的生化性、降解性得到提高，毒性得到削减，处理后的石化废水由废水出水口排出。
9.根据权利要求8所述的处理石化废水的方法，其特征在于：所述处理石化废水的过程中，气水比为0.25-0.5:1，水力停留时间为12-24h。
10.根据权利要求9所述的处理石化废水的方法，其特征在于：所述潜水搅拌器(1)的输入功率为0.005-0.007kW/t废水。
说明书
微氧-厌氧交叉平流式水解酸化池及石化废水的处理方法
技术领域
本发明涉及工业废水处理领域，特别是涉及一种微氧-厌氧交叉平流式水解酸化池及石化废水的处理方法。
背景技术
石油化工行业是我国的支柱性产业，是国民经济的命脉，为工农业生产和人民生活提供基本原料和能源保障。石化行业也是我国废水污染物排放的重点行业，根据2013年环境统计年报，在工业行业中，石油化工行业废水排放量排名第二、COD排放量排名第三，氨氮、石油类、氰化物排名第一，挥发酚排名第二，排放量占全国重点行业的贡献率分别为13.2%、9.9%、31.0%、17.6%、27.6%和9.9%。石油化工行业是我国废水污染物排放特别是有毒污染物排放的重点行业。
石化废水是以石油、天然气为主要原料，通过裂解、精炼、分馏、重整及合成等工艺生产过程中国排放的废水，是多种装置联合排出的废水，其主要污染物有石油类、有机酸、醇、胺、酚、醚、酮、醛、烃等有机污染物，酚、胺、氰类有机物一般毒性较大，有些还有剧毒。由于废水中污染物种类多、浓度高、水质波动大，并且有多种难生物降解的有机物，石化废水的处理难度较大。
石化废水一般采用生物处理技术作为核心工艺，其优点为流程短，设备简单，处理费用低。但由于石化废水的高毒性，一般需要进行相应的预处理。水解酸化是厌氧消化的第一阶段，由兼性水解酸化菌完成，能有效的转化和降解某些毒性物质和难以生物降解的物质，能够实现芳香烃及杂环化合物开环裂解等，提高废水的可生性，是生物处理工艺的有效预处理阶段。
发明内容
本发明要解决的技术问题是含大量有毒难降解有机物和硫酸盐的石化废水水解酸化预处理的问题，为提高其可生化性和降解性，提供一种结构合理，经济高效和科学的微氧-厌氧交叉平流式水解酸化池及采用该水解酸化池处理石化废水的方法。
石化废水普遍含有较高浓度的硫酸盐，在厌氧水解酸化过程中，高浓度的硫酸盐会被还原为H2S。H2S是有毒恶臭气体，腐蚀金属设备，且容易引起好氧生物处理系统污泥膨胀，影响其稳定性。适当抑制硫酸盐还原，是提高石化废水水解酸化预处理效果的关键之一。基于此，本发明公开了一种微氧-厌氧交叉平流式水解酸化池及采用该装置处理石化废水的方法。
一种微氧-厌氧交叉平流式水解酸化池，所述微氧-厌氧交叉平流式水解酸化池为往返折流式多廊道结构，由多个平行设置的廊道构成，多个所述廊道间采用隔墙分隔，相邻两个所述廊道的入水口交错分布，分别位于所述廊道长度方向的两端，在每个所述廊道中交错设置有机械搅拌区和曝气接触区。
本发明所述的微氧-厌氧交叉平流式水解酸化池，其中，在所述机械搅拌区固定有潜水搅拌器，所述曝气接触区的底部设置有曝气环管曝气器，上部设置有悬挂式半软性填料。
本发明所述的微氧-厌氧交叉平流式水解酸化池，其中，所述曝气环管曝气器安装高度距离池底0.2m，所述悬挂式半软性填料的高度为2.0m，其底部距离池底2.0m，采用悬挂式半软性填料。
本发明所述的微氧-厌氧交叉平流式水解酸化池，其中，所述潜水搅拌器距离池底2.0m，在每个所述廊道内，所述潜水搅拌器固定在水流方向的左侧的所述隔墙上，所述潜水搅拌器与水平面之间的角度以及所述潜水搅拌器与水流方向的角度均为30°。
本发明所述的微氧-厌氧交叉平流式水解酸化池，其中，所述廊道宽6.5-8.0m，长30m，水深5.0-6.0m;所述潜水搅拌器与相邻的所述悬挂式半软性填料之间的水平距离为6.5～8m。
本发明所述的微氧-厌氧交叉平流式水解酸化池，其中，还包括密封罩体，罩在所述微氧-厌氧交叉平流式水解酸化池上形成密封空间，所述密封罩体通过气体收集管道与气体处理装置相连。
本发明所述的微氧-厌氧交叉平流式水解酸化池，其中，在第一个所述廊道的一端设置有废水进水口，第二个所述廊道的入水口设置在第一个所述廊道的另一端;在最后一个所述廊道的一端为入水口，另一端设置有废水出水口。
采用所述的微氧-厌氧交叉平流式水解酸化池处理石化废水的方法，包括如下步骤：
待处理的石化废水通过废水进水口进入所述微氧-厌氧交叉平流式水解酸化池，依次进入各个廊道，经过机械搅拌区和曝气接触区形成的反复交叉的微氧-厌氧环境后，石化废水的生化性、降解性得到提高，毒性得到削减，处理后的石化废水由废水出水口排出。
本发明所述的处理石化废水的方法，其中，所述处理石化废水的过程中，气水比为 0.25-0.5:1，水力停留时间为12-24h。
本发明所述的处理石化废水的方法，其中，所述潜水搅拌器的输入功率为0.005-0.007kW/t废水。
在本发明中，溶解氧在0.2-0.3mg/L之间为最好。
本发明微氧-厌氧交叉平流式水解酸化池与现有技术不同之处在于：
采用本发明微氧-厌氧交叉平流式水解酸化池处理石化废水的方法，基于石化废水中含有较高浓度的有毒难降解有机物和高硫酸盐的特点，采用分段式处理方法，微氧通过曝气的方式实现，一方面可以将废水中部分有毒易挥发的有机物吹脱收集后统一采用高效处理装置处理，提高处理效率，另一方面可以抑制硫酸盐的还原，减少有毒气体H2S的产生，也可以减少对废水处理过程的毒害，提高水解酸化的效率;厌氧区和微氧区间隔设置，可充分发挥水解酸化的效率。经过研究试验证明，采用本发明所述的设置方式、气水比和停留时间，石化废水处理后出水可生化性和降解性得到提高，毒性得到削减，采用别的参数无法达到本发明的效果。
与现有技术相比，本发明具有以下特点：
1)水解酸化池内设置多段微曝气区域，控制适当的气水比，可将废水中有毒易挥发的有机物吹脱收集后统一处理，减少其对水解酸化兼性细菌的毒害。
2)微氧环境可以抑制石化废水中硫酸盐的还原，减少有毒气体H2S的产生，减少其对水解酸化等细菌的毒害，提高反应的效率。
3)机械搅拌和曝气能保证泥水的充分混合，传质效率高，利于反应。
4)区域设置合理，池体结构简单，设备安装容易，利于水厂已有老池体的改造。
5)搅拌器安装倾角和输入功率合理，预留的机械搅拌区和曝气接触区距离能保证两个区域的泥水混合效果，且整体能量消耗较少。
6)悬挂式半软性填料和搅拌器的设置高度合理，既能保证泥水混合效果，又能防止池底污泥淤积，且利于清淤。
本发明的技术原理如下：
水解酸化菌是兼性细菌，其生长不需要严格厌氧的条件，本发明利用该特点，将水解酸化池创新性的分割为间隔布置的机械搅拌厌氧区和严格控制曝气量的微好氧曝气接触区，溶解氧控制在0.2-0.3mg/L，并不会影响到水解酸化的效果。曝气和搅拌的存在可提高水解酸化池中泥水混合的效果，防止污泥淤积，提高传质效率，使得反应活性较高，提高水解酸化的效果。微量曝气的存在，一方面可以吹脱石化废水中高浓度的有毒易挥发的有机物，有机物 经气体收集系统收集后统一处理，减少这些有机物对废水中微生物的毒害作用，另一方面适当的溶解氧存在可以抑制硫酸盐还原菌的活性，抑制硫酸盐的还原，减少有毒气体H2S的产生，减少其对水解酸化等细菌的毒害，提高反应的效率，同时对池体中水泥主体和金属设备的腐蚀也有保护作用。
