申请日2012.10.26
公开(公告)日2014.05.07
IPC分类号C02F9/14
摘要
本发明公开了一种炼油废水的回用处理方法，炼油废水依次进行除油和悬浮物处理、序批式活性污泥(SBR)处理和渗透膜生物反应器(OMBR)处理。本发明适用于炼油厂各类废水的深度净化和回用处理，处理出水水质与反渗透出水相近。
权利要求书
1.一种炼油废水的回用处理方法，其特征在于包括如下过程：炼油废水依次进行除油和除悬浮物处理、序批式活性污泥处理及正渗透膜生物反应器处理;其中除油和除悬浮物处理主要去除石油类及悬浮物，SBR处理去除大部分COD及氨氮，OMBR去除残余COD，并截留悬浮物和无机盐;序批式活性污泥即SBR，正渗透膜生物反应器即OMBR。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：除油和除悬浮物处理采用隔油、破乳、絮凝、浮选中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：除油和除悬浮物处理出水用SBR处理，SBR的操作条件为：废水温度为20～40℃、pH 6.0～8.0、污泥浓度为2000～6000 mg/L、水力停留时间为10～40 h、污泥停留时间为15～45 d、容积负荷为0.30～0.60 kg COD/( m3d)、好氧过程溶解氧2.0～5.0 mg/L、厌氧过程溶解氧不超过0.5 mg/L。
4.根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于：SBR运行周期为12～24 h，方式为进水-曝气-搅拌-沉淀-滗水，其中每周期进水0.5～2.0 h、曝气/搅拌8.0～20.0 h、沉淀1.0~4.0 h、滗水0.5～2.0 h，曝气和搅拌的时间比为1:1～2:1，曝气-搅拌重复进行2～5次。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：SBR处理出水进行OMBR处理，OMBR由正渗透膜生物反应池、汲取液贮罐和输送泵及汲取液反渗透浓缩系统组成。
6.根据权利要求1或5所述的方法，其特征在于：OMBR为浸没式，操作在连续好氧生化处理模式。
7.根据权利要求1或5所述的方法，其特征在于：OMBR膜组件为平板式、中空纤维式、管式或螺旋式正渗透膜，材料为三醋酸纤维或薄层聚酰胺，曝气系统安装于膜组件的底部。
8.根据权利要求1或5所述的方法，其特征在于OMBR运行参数如下：渗滤通量5～20 L/(m2h)，水力停留时间3～18 h，污泥停留时间15～45 d，混合液悬浮固体浓度3000～8000 mg/L，有机负荷0.5～3.5 kg COD/( m3d)。
9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：汲取液为0.5～1.5 mol/L的氯化钠溶液，浓汲取液通过泵输送流过生物反应池的正渗透膜组件，通过正渗透作用汲取生物反应池中的净化水，并被稀释，稀汲取液通过常规反渗透系统浓缩，浓液返回汲取液贮罐，渗滤水即为净化出水。
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：曝气系统包括大气泡气体分布器和微泡气体分布器，大气泡气体分布器采用常规的曝气结构，包括盘管式曝气结构或支管式曝气结构，大气泡的直径为5～50mm，优选为10～30mm;微泡气体分布器包括膜曝气结构，微泡直径小于1mm。
说明书
一种炼油废水的回用处理方法
技术领域
本发明属于废水处理技术领域，具体地说涉及一种炼油废水的回用处理方法。
背景技术
我国炼油厂废水处理流程一般为隔油-浮选-生化处理-澄清，生化处理通常为传统活性污泥法、A/O法、生物活性炭法等，这类生化处理工艺虽然成熟，但存在占地面积较大，处理效率较低，出水水质不高且不稳定等不足。随着我国部分省市(北京、天津、江苏、山东、辽宁等)执行更严格的地方废水排放标准(COD≤60 mg/L或50 mg/L)，炼油厂现行处理工艺面临达标排放难题。
我国的许多炼油厂处于缺水地区，面临日益严重的水资源短缺危机，而炼油厂的新鲜水单耗及加工吨原油的废水排放量与发达国家尚有差距，节水、减排和废水回用成为企业可持续发展的必由之路。
将生化出水适度或深度处理后回用是炼油厂节水和减排的必要手段。适度处理技术主要包括活性炭吸附、生物活性炭、流砂过滤、膜过滤(微滤、超滤和纳滤)、高级氧化(如臭氧氧化)、膜生物反应器等。活性炭吸附和生物活性炭产生大量二次污染物废活性炭;流砂过滤仅能清除悬浮物，对溶解性COD基本没有去除效果;膜过滤技术靠跨膜压差驱动，膜易发生堵塞;高级氧化技术不够成熟，且成本较高;膜生物反应器在目前发展较快，但也存在膜堵塞和能耗较高难题。适度处理出水一般回用于循环冷却水补充水，由于此类回用水水质不高，循环水的浓缩倍数较低。深度处理出水可回用作脱盐水，处理技术主要为反渗透和电渗析。由于生化处理出水中残余一定量的溶解性微生物产物(如多糖、胡敏酸类等)和钙镁，靠跨膜压差驱动的反渗透膜也易发生堵塞和通量下降。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种炼油废水的回用处理方法，主要用于炼油厂各类废水的回用处理。
本发明炼油废水的回用处理方法如下：炼油废水依次进行除油和除悬浮物处理、序批式活性污泥(即SBR)处理及正渗透膜生物反应器(即OMBR)处理;其中除油和除悬浮物处理主要去除石油类及悬浮物，SBR处理去除大部分COD及氨氮，OMBR去除残余COD，并截留悬浮物和无机盐。
本发明中，除油和除悬浮物处理可以是常规的方法，如隔油、破乳、絮凝、浮选等中的一种或几种，一般为隔油及浮选。
本发明中，除油和悬浮物处理出水用SBR处理。SBR的操作条件为：废水温度20～40℃、pH 6.0～8.0、污泥浓度(MLSS) 2000～6000 mg/L、水力停留时间(HRT)10～40 h、污泥停留时间(SRT)15～45 d、容积负荷(有机负荷) 0.30～0.60 kg COD/( m3d)、好氧过程溶解氧2.0～5.0 mg/L、厌氧过程溶解氧不超过0.5 mg/L，SBR运行周期为12～24 h，方式为进水-曝气-搅拌(厌氧)-沉淀-滗水，其中每周期进水0.5～2.0 h、曝气(好氧)/搅拌(厌氧)8.0～20.0 h、沉淀1.0~4.0 h、滗水0.5～2.0 h，曝气和搅拌的时间比为1:1～2:1。曝气-搅拌可以重复进行2～5次。
本发明中，SBR处理出水进行OMBR处理，OMBR由正渗透膜生物反应池、汲取液贮罐和输送泵及汲取液反渗透浓缩系统组成。OMBR为浸没式，操作在连续好氧生化处理模式。OMBR膜组件为平板式、中空纤维式、管式或螺旋式正渗透膜，材料为三醋酸纤维(CTA)或薄层聚酰胺，曝气系统安装于膜组件的底部。曝气系统包括大气泡气体分布器和微泡气体分布器，大气泡气体分布器采用常规的曝气结构，如盘管式曝气结构，支管式曝气结构等，大气泡的直径一般为5～50mm，优选为10～30mm。微泡气体分布器由膜曝气结构等，微泡直径小于1mm。两种曝气系统均匀安装在膜组件的底部。用于大气泡的曝气量一般为5～30L/m3水，用于微泡的气量为1～10 L/m3水。分别提供大气泡和微泡，大气泡用于污泥混合和防止膜堵塞，微泡主要用于微生物供氧。OMBR运行参数如下：渗滤通量5～20 L/(m2h)，水力停留时间(HRT)3～18 h，污泥停留时间(SRT)15～45 d，混合液悬浮固体浓度(MLSS) 3000～8000 mg/L，有机负荷(OLR) 0.5～3.5 kg COD/( m3d)。汲取液为0.5～1.5 mol/L的氯化钠溶液，浓汲取液通过泵输送流过生物反应池的正渗透膜组件，通过正渗透作用汲取生物反应池中的净化水，并被稀释，稀汲取液通过常规反渗透系统浓缩，浓液返回汲取液贮罐，渗滤水即为净化出水。
本发明应用两级高效生化处理工艺，其中SBR可同时处理COD和氨氮，OMBR能有效处理COD、悬浮物和无机盐，能有效替代传统的两级生化处理+澄清或砂滤处理+超滤和反渗透双膜废水深度处理与回用处理工艺，构筑物和占地面积较少，易于实现高效的装置化操作与管理。SBR出水中的残余污泥可用于OMBR，省去传统的澄清或砂滤处理，OMBR膜过滤为化学浓差驱动，配合适宜的操作方法，解决了常规压差驱动引起的膜堵塞问题。利用汲取液通过正渗透膜循环取水，用反渗透循环浓缩汲取液，并排出净化水，消除了常规生化处理出水中微生物产物(如多糖和胡敏酸类物质等)和钙镁引起的反渗透膜堵塞问题。OMBR出水可达到反渗透出水水质，实现了炼油废水的高效深度处理和回用。本发明中，适宜的OMBR与SBR组合，实现深度处理回收炼油污水，同时运转稳定，操作简单，可以长周期稳定运转。
具体实施方式
下面通过实施例进一步说明本发明的方案和效果。
实施例1
采用本发明的炼油废水回用处理方法，工艺流程为隔油-浮选-SBR-OMBR，具体试验条件如下：
取上炼油厂污水处理场隔油和浮选的出水用10 L SBR小试装置处理，主要操作条件为：废水温度25℃、pH 7.0、污泥浓度(MLSS) 3500 mg/L、水力停留时间15 h、污泥停留时间25 d，SBR运行周期为12 h，方式为进水-(曝气-搅拌)重复3次-沉淀-滗水，其中每周期进水1.0 h、曝气(好氧)/搅拌(厌氧)8.0 h、沉淀2.0 h、滗水1.0 h，曝气和搅拌的时间比为1:1。
SBR出水用10 L OMBR小试装置处理，OMBR膜为0.1 m×0.5 m三醋酸纤维正渗透膜 (Hydration Technologies公司提供)，汲取液为1.0 mol/L的氯化钠溶液，循环流速为3.0 L/min，膜渗透流速为3～7 L/m2/h，水力停留时间 10 h，污泥停留时间20 d，污泥浓度6500 mg/L。
