申请日2014.08.07
公开(公告)日2017.09.29
IPC分类号C02F9/14
摘要
本发明涉及一种含油废水的处理回用方法，采用“旋流萃取分离+内循环曝气生物滤池+传统生化+多介质过滤+臭氧氧化/缓冲池+二次生化+反渗透系统”工艺对含油废水进行处理。所述含油废水为炼油企业含油废水。所述炼油企业含油废水具体说是指沥青生产装置常减压电脱盐排水、联合装置电脱盐排水和硫磺车间碱渣处理装置混合排水。本发明所述的含油废水的处理回用方法，采用轻油对含油废水中的油进行萃取分离去除废水中大部分油，再通过内循环曝气生物滤池过滤除掉废水中残留的油和有机物以稳定后端处理水质，确保传统生化处理的正常稳定运行，在传统的生化处理后增加了氧化+二次生化+脱盐工艺实现了最终含油废水的回用而不是排放。
权利要求书
1.一种含油废水的处理回用方法，其特征在于：采用“旋流萃取分离+内循环曝气生物滤池+传统生化+多介质过滤+臭氧氧化/缓冲池+二次生化+反渗透系统”工艺对含油废水进行处理;
具体包括以下步骤：
步骤1，旋流萃取分离：含油废水经泵加压进入旋流萃取分离器，同时按质量百分比计向旋流萃取分离器中注入所处理含油废水量0.5～5%的轻油，
具有密度差的轻油和含油废水随着分离器内的转子高速旋转混合产生泰勒涡流，实现油、水的分离，
分离出的油相的含水率小于0.5%，总溶解性固体浓度小于20mg/L，可直接回注到电脱盐出口，
分离出水相中油浓度小于100mg/L;
步骤2，内循环曝气生物滤池：旋流萃取分离得到的水相与内循环曝气生物滤池内污水经回流窗一并吸入循环反应器，并在此混合充氧，然后从曝气提升管的上口流出，再经过回流管流入池底部，进入生化区域进行生物氧化、过滤、生物吸附;
由于生物膜的生长和填料层的截留，运行一定时间后，需对填料层进行反冲洗，使之重新恢复处理效率;
步骤3，传统生化：内循环曝气生物滤池出水直接进入传统生化处理，该生化处理包括缺氧+好氧+沉淀池，内循环曝气生物滤池出水中大部分可生物降解有机物经传统生化处理被去除;
步骤4，多介质过滤：多介质过滤可进一步去除沉淀池出水中的悬浮物，避免沉淀池出水中残留的还原性物质对臭氧的消耗，增加运行成本，经该步处理后多介质过滤产水浊度小于1NTU;
步骤5，臭氧氧化/缓冲池：多介质过滤产水进入臭氧氧化反应塔，经过一段时间的氧化反应，多介质过滤产水的可生化性得到提高，氧化出水进入缓冲池使水中残留臭氧得到充分降解;
步骤6，二次生化：缓冲池出水进入二次生化处理，包括：A+O+MBR，在这里，断链后的小分子有机物继续被降解;
步骤7，反渗透系统：MBR出水先进入保安过滤器后再进入反渗透脱盐，反渗透系统产水直接回用至除盐水站。
2.如权利要求1所述的含油废水的处理回用方法，其特征在于：所述含油废水为炼油企业含油废水。
3.如权利要求2所述的含油废水的处理回用方法，其特征在于：所述炼油企业含油废水指沥青生产装置常减压电脱盐排水、联合装置电脱盐排水和硫磺车间碱渣处理装置混合排水。
4.如权利要求1所述的含油废水的处理回用方法，其特征在于：所述含油废水的水质特征为：石油类200～150000mg/L，COD500～10000mg/L，电导率1000～5000μS/cm。
5.如权利要求1所述的含油废水的处理回用方法，其特征在于：注入旋流萃取分离器的轻油为重整油、石脑油、轻汽油或煤油。
6.如权利要求1所述的含油废水的处理回用方法，其特征在于：按质量百分比计向旋流萃取分离器中注入所处理含油废水量1%的轻油。
7.如权利要求1所述的含油废水的处理回用方法，其特征在于：旋流萃取分离器的转子转速为200～2500rpm。
8.如权利要求1所述的含油废水的处理回用方法，其特征在于：内循环曝气生物滤池为隔离式曝气，其中曝气提升管曝气量为0.1～0.2Nm3/min，运行曝气量为0.08～0.1Nm3/min。
9.如权利要求1所述的含油废水的处理回用方法，其特征在于：内循环曝气生物滤池滤速为10～30m/h。
10.如权利要求1所述的含油废水的处理回用方法，其特征在于：内循环曝气生物滤池的循环流量：进水量=2～8。
11.如权利要求1所述的含油废水的处理回用方法，其特征在于：内循环曝气生物滤池的循环反应器中装填轻质、高空腔率、高比表面的有机生物滤料，
有机生物滤料的具体参数为：粒径：8～10mm,比表面积为2.5～3.8×104cm2/g，孔隙率：58～65%，堆积密度≤0.85t/m3。
12.如权利要求1所述的含油废水的处理回用方法，其特征在于：内循环曝气生物滤池停留时间为8～36h，曝气生物滤池反洗周期为12～72h，反洗风量3～5Nm3/min，反洗时间1～12h，反洗流量为进水量的3～5倍。
13.如权利要求1所述的含油废水的处理回用方法，其特征在于：步骤3中，缺氧工艺停留时间12～48h，溶解氧0.2～0.5mg/L，好氧工艺停留时间12～24h，溶解氧2～5mg/L，沉淀池上升流速为1～3m/h。
14.如权利要求1所述的含油废水的处理回用方法，其特征在于：步骤4中，多介质过滤器过滤精度为150微米，过滤器中从下向上依次装填碎石块、石英砂、无烟煤,反洗周期30min,反洗时间10～30min。
15.如权利要求1所述的含油废水的处理回用方法，其特征在于：步骤5中，臭氧氧化采用逆向流运行，臭氧浓度在50mg/L～100mg/L，臭氧氧化时间控制在1～15min。
16.如权利要求1所述的含油废水的处理回用方法，其特征在于：步骤5中，所有臭氧流经的反应管道及装置内壁均用PVDF材质。
17.如权利要求1所述的含油废水的处理回用方法，其特征在于：步骤5中，臭氧氧化出水在缓冲池停留时间为0.5～1h。
18.如权利要求1所述的含油废水的处理回用方法，其特征在于：步骤6中，A池停留时间为8～10h，O池停留时间为1～5h，膜池运行时间为20～40min。
19.如权利要求1所述的含油废水的处理回用方法，其特征在于：步骤6中，MBR膜材质为PTFE或PVDF，膜孔径0.2～0.4微米。
20.如权利要求1所述的含油废水的处理回用方法，其特征在于：MBR膜池中污泥浓度为8000～20000mg/L。
21.如权利要求1所述的含油废水的处理回用方法，其特征在于：保安过滤器过滤精度为5微米，过滤器采用PE材质滤芯。
22.如权利要求1所述的含油废水的处理回用方法，其特征在于：反渗透采用聚酰胺复合膜。
23.如权利要求1所述的含油废水的处理回用方法，其特征在于：反渗透运行压力为8～16bar，脱盐率大于95%，水回收率75%以上。
说明书
一种含油废水的处理回用方法
技术领域
本发明涉及工业废水综合处理领域，具体说是一种含油废水的处理回用方法。
背景技术
石油化工作为高能耗、高污染的行业，每年要排放大量的工业废水。炼油工艺及产品的不同，导致各企业排水水量与水质存在较大差别，但是排放废水中都包含大量有毒有害的有机污染物。随着原油重质化和高硫化，炼油过程中加入较多助剂，废水中难降解物质增加，废水可生化性变差。
本发明所述含油废水是指炼油企业含油废水，具体说是指：沥青生产装置常减压电脱盐排水、联合装置电脱盐排水和硫磺车间碱渣处理装置混合排水，由于该股废水中常常含有大量的油(本发明通篇指石油类)和高COD，其污染负荷占整个企业污水车间总负荷的60%以上，并且由于该股废水的水质波动大，企业往往对该股废水单独处理，而该股废水中高含量的油又常常对污水处理场的运行造成极大冲击，影响整个含油废水处理系统的稳定运行。
对炼油企业排放含油废水处理工艺进行调查发现，目前对于含油废水均采用传统工艺处理，主要工艺包括：隔油+浮选+生化，废水处理后多排放，这无疑造成水资源的大大浪费。在采用传统工艺处理的过程中，由于含油废水中油含量波动较大，经常导致废水处理系统处于瘫痪状态，而每一次冲击后系统的恢复周期也很长，严重影响企业的正常生产，更不用说含油废水处理后的回用。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种含油废水的处理回用方法，解决废水中高含量油对废水处理系统的冲击，同时实现了含油废水深度处理后的回用。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：
一种含油废水的处理回用方法，其特征在于：采用“旋流萃取分离+内循环曝气生物滤池+传统生化+多介质过滤+臭氧氧化/缓冲池+二次生化+反渗透系统”工艺对含油废水进行处理。
在上述技术方案的基础上，所述含油废水为炼油企业含油废水。
在上述技术方案的基础上，所述炼油企业含油废水指沥青生产装置常减压电脱盐排水、联合装置电脱盐排水和硫磺车间碱渣处理装置混合排水。
在上述技术方案的基础上，具体包括以下步骤：
步骤1，旋流萃取分离：含油废水经泵加压进入旋流萃取分离器，同时按质量百分比计向旋流萃取分离器中注入所处理含油废水量0.5～5%的轻油，
具有密度差的轻油和含油废水随着分离器内的转子高速旋转混合产生泰勒涡流，实现油、水的分离，
分离出的油相的含水率小于0.5%，总溶解性固体浓度小于20mg/L，可直接回注到电脱盐出口，
分离出水相中油浓度小于100mg/L;
步骤2，内循环曝气生物滤池：旋流萃取分离得到的水相与内循环曝气生物滤池内污水经回流窗一并吸入循环反应器，并在此混合充氧，然后从曝气提升管的上口流出，再经过回流管流入池底部，进入生化区域进行生物氧化、过滤、生物吸附;
由于生物膜的生长和填料层的截留，运行一定时间后，需对填料层进行反冲洗，使之重新恢复处理效率;
步骤3，传统生化：内循环曝气生物滤池出水直接进入传统生化处理，该生化处理包括缺氧+好氧+沉淀池，内循环曝气生物滤池出水中大部分可生物降解有机物经传统生化处理被去除;
步骤4，多介质过滤：多介质过滤可进一步去除沉淀池出水中的悬浮物，避免沉淀池出水中残留的还原性物质对臭氧的消耗，增加运行成本，经该步处理后多介质过滤产水浊度小于1NTU;
步骤5，臭氧氧化系统：多介质过滤产水进入臭氧氧化反应塔，经过一段时间的氧化反应，多介质过滤产水的可生化性得到提高，氧化出水进入缓冲池使水中残留臭氧得到充分降解;
步骤6，二次生化：缓冲池出水进入二次生化处理，包括：A+O+MBR，在这里，断链后的小分子有机物继续被降解;
步骤7，反渗透系统：MBR出水先进入保安过滤器后再进入反渗透脱盐，反渗透系统产水直接回用至除盐水站。
在上述技术方案的基础上，所述含油废水的水质特征为：石油类200～150000mg/L，COD500～10000mg/L，电导率1000～5000μS/cm。
在上述技术方案的基础上，注入旋流萃取分离器的轻油为重整油、石脑油、轻汽油或煤油。
在上述技术方案的基础上，最优按质量百分比计向旋流萃取分离器中注入所处理含油废水量1%的轻油。
在上述技术方案的基础上，旋流萃取分离器的转子转速为200～2500rpm。
在上述技术方案的基础上，内循环曝气生物滤池为隔离式曝气，其中曝气提升管曝气量为0.1～0.2Nm/min，运行曝气量为0.08～0.1Nm/min。
在上述技术方案的基础上，内循环曝气生物滤池滤速为10～30m/h。
在上述技术方案的基础上，内循环曝气生物滤池的循环流量：进水量=2～8。
在上述技术方案的基础上，内循环曝气生物滤池的曝气池中装填轻质、高空腔率、高比表面的有机生物滤料，
有机生物滤料的具体参数为：粒径：8～10mm,比表面积为2.5～3.8×104cm2/g，孔隙率：58～65%，堆积密度≤0.85t/m3。
在上述技术方案的基础上，内循环曝气生物滤池停留时间为8～36h，曝气生物滤池反洗周期为12～72h，反洗风量3～5Nm/min，反洗时间1～12h，反洗流量为进水量的3～5倍。
在上述技术方案的基础上，步骤3中，缺氧工艺停留时间12～48h，溶解氧0.2～0.5mg/L，好氧工艺停留时间12～24h，溶解氧2～5mg/L，沉淀池上升流速为1～3m/h。
在上述技术方案的基础上，步骤4中，多介质过滤器过滤精度为150微米，过滤器中从下向上依次装填碎石块、石英砂、无烟煤,反洗周期30min,反洗时间10～30min。
在上述技术方案的基础上，步骤5中，臭氧氧化采用逆向流运行，臭氧浓度在50mg/L～100mg/L，臭氧氧化时间控制在1～15min。
在上述技术方案的基础上，步骤5中，所有臭氧流经的反应管道及装置内壁均用PVDF材质。
在上述技术方案的基础上，步骤5中，臭氧氧化出水在缓冲池停留时间为0.5～1h。
在上述技术方案的基础上，步骤6中，A池停留时间为8～10h,O池停留时间为1～5h，膜池运行时间为20～40min。
在上述技术方案的基础上，步骤6中，MBR膜材质为PTFE或PVDF，膜孔径0.2～0.4微米。
在上述技术方案的基础上，MBR膜池中污泥浓度为8000～20000mg/L。
在上述技术方案的基础上，保安过滤器过滤精度为5微米，过滤器采用PE材质滤芯。
在上述技术方案的基础上，反渗透采用聚酰胺复合膜。
在上述技术方案的基础上，反渗透运行压力为8～16bar，脱盐率大于95%，水回收率75%以上。
本发明所述的含油废水的处理回用方法，采用轻油对含油废水中的油进行萃取分离去除废水中大部分油，再通过内循环曝气生物滤池过滤除掉废水中残留的油和有机物以稳定后端处理水质，确保传统生化处理的正常稳定运行，在传统的生化处理后增加了氧化+二次生化+脱盐工艺实现了最终含油废水的回用而不是排放。
本发明所述的含油废水的处理回用方法，具有以下有益效果：
1、针对含油废水油含量高且波动大的水质特点，通过向废水中加入轻油，采用旋流萃取分离技术实现含油废水中油与水的有效分离，分离后的油可直接回注到电脱盐出口，实现油的二次回收，经过该步处理可以避免油对整个含油废水处理系统的冲击;
2、内循环曝气生物滤池以其独特的运行方式(隔离式曝气)和大流量反洗的特点提高含油废水处理系统的处理效果和抗冲击性，出水可直接进入传统生化处理系统;内循环曝气生物滤池实现废水在生物滤池内部的充分循环进而使废水中有机污染物得到深度降解，进一步改善含油废水的水质，稳定生化进水水质;
3、传统的生化处理工艺去除本发明含油废水中大部分可生化降解的有机污染物;传统生化处理出水经过臭氧氧化可将废水中残留的传统生化处理工艺处理不了的大分子有机物进行断链(采用的高浓度臭氧及污染物与臭氧短时间的氧化接触实现含油废水中大分子有机物的断链)，氧化出水流经缓冲池使得废水中残留臭氧充分降解;
4、经氧化降解的小分子有机物进入二次生化处理系统得到进一步去除，产水经过反渗透脱盐可直接回用到除盐水站;二次生化采用A/O/MBR，使得废水中小分子有机物在较高的污泥浓度下被高效降解;经过反渗透脱盐处理，75%以上的产水可直接回用。
