公布日：2022.09.16
申请日：2021.08.16
分类号：C02F9/14(2006.01)I;C02F103/36(2006.01)N
摘要
本发明涉及炼油污水处理领域，尤其涉及一种石化行业污水深度处理回用的运营方法及其应用，根据污水出水位置的不同，将污水分为含油污水、含硫污水、含盐污水、其他污水。本发明中所述除油模块包括API油水分段模块和气浮模块，所述脱盐模块包括EDI脱盐模块和BPM膜脱盐模块，所述气浮模块中添加絮凝剂硫酸铝，所述集中处理模块包括微生物补充系统、MBR、MABR控制系统、RO、UF双膜系统。本发明采用模块化的的处理装置，装置简洁且可灵活移动，每个装置均可根据实际需要进行增加或减少，模块装置既可以灵活运到生产源头处理污水，也可以在污水处理装置异常时作为备用处理装置应对异常情况对企业的冲击，对企业的经济负担较小。
权利要求书
1.一种石化行业污水深度处理回用的运营方法，其特征在于：根据污水出水位置的不同，将污水分为含油污水、含硫污水、含盐污水、其他污水；所述含油污水经除油模块处理后进入集中处理模块；所述含硫污水经除油模块处理后进入集中处理模块；所述含盐污水经脱盐模块处理后进入集中处理模块；所述其他污水直接进入集中处理模块；所述其他污水包括厂区污染雨水、生活污水、污染冷凝水。
2.根据权利要求1所述的一种石化行业污水深度处理回用的运营方法，其特征在于：所述除油模块包括API油水分段模块、第一气浮模块、MBR生化系统；所述气浮模块采用电解法制造气泡，电解法的电压为6-8v，所述气泡的直径大小为0.5-5cm。
3.根据权利要求2所述的一种石化行业污水深度处理回用的运营方法，其特征在于：所述气浮模块中添加絮凝剂。
4.根据权利要求1所述的一种石化行业污水深度处理回用的运营方法，其特征在于：所述脱盐模块包括第三气浮模块、AO生化模块、臭氧分解模块、EDI脱盐模块和BPM膜脱盐模块，所述BPM膜的厚度为150-250μm。
5.根据权利要求1所述的一种石化行业污水深度处理回用的运营方法，其特征在于：所述集中处理模块包括生物模块和双膜模块。
6.根据权利要求5所述的一种石化行业污水深度处理回用的运营方法，其特征在于：所述生物模块包括一级生化模块和二级生化模块。
7.根据权利要求6所述的一种石化行业污水深度处理回用的运营方法，其特征在于：所述一级生化模块包括微生物补充系统，所述二级生化模块包括MBR、MABR控制系统。
8.根据权利要求7所述的一种石化行业污水深度处理回用的运营方法，其特征在于：所述MBR中膜的材质为聚酯，膜的孔径为0.1-0.3μm；所述MBR中膜的材质为含氟乙烯共聚物，膜的孔径为0.05-0.2μm；所述二级生化模块的温度为45-55℃。
9.根据权利要求5所述的一种石化行业污水深度处理回用的运营方法，其特征在于：所述双膜模块包括RO、UF双膜系统；所述RO中膜的透水量为8-14GFD；所述UF中膜的分子截流量为30000-38000道尔顿。
10.一种根据权利要求1所述的石化行业污水深度处理回用运营方法的应用，其特征在于：将所述运营方法应用于炼油厂污水处理。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的第一个方面提供了一种石化行业污水深度处理回用的运营方法，其特征在于：根据污水出水位置的不同，将污水分为含油污水、含硫污水、含盐污水、其他污水，所述其他污水包括厂区污染雨水、生活污水、污染冷凝水。
所述含油污水经除油模块处理后进入集中处理模块。
所述含油污水包括但不限于油罐切水、机泵冷却水、化验排污水、汽提排污水、装置区初期雨水、生活污水。
作为一种优选的实施方式，所述除油模块包括API油水分段模块和第一气浮模块。
所述API油水分段模块用于除去污水中的较大的不溶性油污，使不溶性油污与污水分离。
所述第一气浮模块用于除去污水中比重接近于水的微小悬浮物。
优选的，所述第一气浮模块中添加絮凝剂，所述絮凝剂为硫酸铝。
优选的，所述第一气浮模块采用电解法制造气泡，电解法的电压为6-8v，所述气泡的直径大小为0.5-5cm。
在API油水分段模块，首先通过过滤的方式除去飘在表面的较大的油块，经过初次过滤的污水进入气浮模块，通过第一气浮池中通电压为6-8v的直流电的方式控制产生气泡的移动速率和气泡大小，申请人发现，在电压为6-8v时产生的气泡移动速率适中且气泡大小均匀，直径大小在0.5-5cm区间，可以有效地将污水内部的油滴带到污水表面，并有效地连接成大片油滴，易于絮凝。而电压过小时产生的气泡速率很慢，导致处理效率降低，当电压过高时，气泡在上升的途中会因过度膨胀而爆裂，导致内部油滴无法移动至表面。
在第一气浮模块中添加絮凝剂不仅有效地将由气泡带至液面的油滴通过化学反应而沉淀，还可以防止后续双膜系统中的渗透膜和过滤膜淤堵，减少膜的更换频率，延长系统的连续工作时间。经过本发明的除油模块处理的污水经检测含油率可降为100mg/L以下，除油效果良好。
优选的，所述除油模块还包括MBR生化系统。
优选的，所述MBR生化系统用于除去污水中悬浮物、COD(化学需氧量)、氨氮化合物、含磷化合物。
作为一种优选的实施方式，所述集中处理模块包括生物模块和双膜模块。
优选的，所述生物模块包括一级生化模块和二级生化模块。
优选的，所述一级生化模块包括微生物补充系统。
所述微生物补充系统通过系统内的好氧微生物和厌氧微生物降解污水中的有机污染物和无机污染物。
优选的，所述微生物补充系统中微生物为反硝化细菌。
优选的，所述二级生化模块包括MBR、MABR控制系统。
所述MBR、MABR控制系统通过MBR、MABR膜过滤掉污水中的活性淤泥。
优选的，所述MBR中膜的材质为聚酯，膜的孔径为0.1-0.3μm。
优选的，所述MBR中膜的材质为聚碳酸酯
优选的，所述MBR中膜的材质为含氟乙烯共聚物，膜的孔径为0.05-0.2μm。
优选的，所述MBR中膜的材质为聚四氟乙烯。
优选的，所述二级生化模块的温度为45-55℃。
申请人发现，温度对MBR、MABR控制系统的反应率影响较大，当反应温度为45-55℃时，MBR、MABR控制系统的净化率可达90％以上，温度过高或过低时净化率均有下降，这可能是因为温度为45-55℃时MBR、MABR膜较为致密且厚度变薄，净化效果好，温度过高或过低时，反硝化菌酶的活性受到抑制或失活，造成净化效率降低。
优选的，所述双膜模块包括RO、UF双膜系统。
所述RO、UF双膜系统用于去除污水中的溶解盐、胶体，细菌、病毒、细菌内毒素。
优选的，所述RO中膜的透水量为8-14GFD(单位表面的流量，加仑/平方英尺*天)。
优选的，所述UF中膜的分子截流量为30000-38000道尔顿。
申请人发现，通过限定RO中膜的透水量可以提高透水率并减少金属离子的透过率，通过限定UF膜的分子截流量可以有效提高蛋白、色素、多糖等大分子的截留率，意外的提高了如无机盐、灰分等小分子物质的透过率，还意外的降低了UF膜的淤堵率，提高了使用寿命。通过上述RO、UF双膜系统的连接使用，提高了污水处理系统的整体净化效率。
所述含硫污水经除油模块处理后进入集中处理模块。
所述含硫污水包括但不限于常减压蒸馏污水、催化裂化污水、加氢裂化污水、延迟焦化污水、加氢精制污水。
作为一种优选的实施方式，所述除油模块包括API油水分段模块和第二气浮模块。
优选的，所述第二气浮模块中添加絮凝剂，所述絮凝剂为硫酸铝。
作为一种优选的实施方式，所述集中处理模块包括生物模块和双膜模块。
优选的，所述生物模块包括一级生化模块和二级生化模块。
优选的，所述一级生化模块包括微生物补充系统。
优选的，所述二级生化模块包括MBR、MABR控制系统。
优选的，所述双膜模块包括RO、UF双膜系统。
所述含盐污水经脱盐模块处理后进入集中处理模块。
所述含盐污水包括但不限于电脱盐水、产品精制装置含碱污水、循环水场排污水、商储库排水、催化装置再生烟气脱硫废水。
作为一种优选的实施方式，所述脱盐模块包括第三气浮模块、AO生化模块、臭氧分解模块、EDI脱盐模块、BPM膜脱盐模块。
优选的，所述第三气浮模块用于除去污水中比重接近于水的微小悬浮物。
优选的，所述第三气浮模块中添加絮凝剂，所述絮凝剂为氯化铝和氯化铁以质量比(1-5)：1复配。
优选的，所述第三气浮模块为溶气气浮，通过空气压缩机送入气体来制造气泡。
优选的，所述AO生化模块用于对污水中的有机污染物进行分解，并辅助脱氮除磷。
优选的，所述AO生化模块包括格栅井、调节池、调节池提升水泵、沉淀池、缺氧池、生物接触氧化池、消毒池、淤泥池。
优选的，所述臭氧分解模块用于对生物难降解和有毒的有机污染物进行降解。
优选的，所述EDI脱盐模块中选用201X7MB强碱性阴离子交换树脂和001X7MB强酸性阳离子交换树脂，购买自天津允开树脂科技有限公司。
所述EDI为连续电除盐技术，将电渗析技术和离子交换技术融为一体，在电渗析技术中的淡水室加装阴阳离子交换树脂，通过阴阳离子交换树脂对阴阳离子的选择透过作用，在电场的作用下实现水中离子的定向迁移，从而达到水的深度净化除盐，并通过水电解产生的氢离子和氢氧根离子对装填树脂进行连续再生。
本发明通过将电渗析技术和离子交换技术结合的方式解决了传统电渗析的脱盐率只有45-60％的问题，经检测本发明的EDI脱盐模块的污水脱盐率为75-90％。
所述BPM膜脱盐模块用于将水分解成氢离子和氢氧根离子，将水溶液中的盐转化为对应的酸和碱。
优选的，所述BPM膜厚度为150-250μm。
优选的，所述脱盐模块还包括BAF生化系统。
优选的，所述BAF生化系统用于除去污水中悬浮物、COD(化学需氧量)、氨氮化合物、含磷化合物。
作为一种优选的实施方式，所述集中处理模块包括生物模块和双膜模块。
优选的，所述生物模块包括一级生化模块和二级生化模块。
优选的，所述一级生化模块包括微生物补充系统。
优选的，所述二级生化模块包括MBR、MABR控制系统。
优选的，所述双膜模块包括RO、UF双膜系统。
所述其他污水直接进入集中处理模块。
作为一种优选的实施方式，所述集中处理模块包括生物模块和双膜模块。
优选的，所述生物模块包括一级生化模块和二级生化模块。
优选的，所述一级生化模块包括微生物补充系统。
优选的，所述二级生化模块包括MBR、MABR控制系统。
优选的，所述双膜模块包括RO、UF双膜系统。
本发明的第二个方面提供了一种石化行业污水深度处理回用运营的方法的应用，其特征在于：将所述方法应用于炼油厂污水处理。
所述API为美国石油协会的简称，美国石油协会对石油、石化、天然气行业做出了相应的质量规范。
所述MBR为膜生物反应器(MembraneBio-Reactor)，是一种由膜分离单元与生物处理单元相结合的新型水处理技术。
所述MABR为膜曝气生物膜反应器(MembraneAeratedBiofilmReactor)，是以生物膜法和曝气相结合的技术。
所述AO为厌氧好氧工艺法，用于除水中的有机物。
所述RO为反渗透膜，孔径为0.0001微米，只有水分子及部分矿物离子能够通过，其它杂质及重金属均由废水管排出。
所述UF为超滤膜，截留分子量范围是1000-200000道尔顿，超滤膜可以截留大分子杂质(如蛋白、色素、多糖等)透过目标产物；可以截留目标产物，透过小分子杂质(无机盐、小分子色素、单糖、灰分等)和水，也可以分离不同分子量的目标产物。
所述BPM为双极膜，通常是由阴离子交换层、阳离子交换层复合而成的一种复合型离子交换膜。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1.通过本发明所述的石化行业污水深度处理回用的运营方法处理过的污水杂质和化学试剂去除率高，能够达到回用水的标准，且水质稳定，不会发生沉淀分层等水质变差的现象。
2.本发明所述的石化行业污水深度处理回用的运营方法采用模块化的处理装置，装置简洁且可灵活移动，每个模块装置规模均可根据实际需要进行变化，模块装置既可以灵活运到生产源头处理污水，也可以在污水处理装置异常时作为备用处理装置应对异常情况对企业的冲击，减小企业的经济负担。
3.本发明通过对API油水分段模块中的电压和气泡直径进行限定，解决了现有技术中气泡大小和移动速率不稳定，进一步导致除油效率低的问题，并进一步通过特定絮凝剂的加入延长了后续双膜系统的使用寿命。
4.本发明通过选用特定的阴阳离子交换树脂并结合电渗析的方法，解决了现有技术中电渗析法脱盐率低的问题，并结合特定厚度的BPM膜，大幅提高了脱盐模块的脱盐率。
5.本发明通过对MBR、MABR控制系统的温度进行限制，解决了现有技术中对反应温度忽视而导致净化效率无法进一步提高的问题，并进一步的保护了MBR、MABR膜，延长了使用寿命。
6.本发明通过设置MBR生化系统，使得出水水质好、设备占地面积小、不易产生臭气、抗冲击负荷能力强、不易产生污泥淤堵。
7.本发明通过在脱盐模块中设置第三气浮模块、AO生化模块、臭氧分解模块，可以解决现有技术中脱盐效果不彻底、出水水质不佳、有机污染物难降解的问题。
（发明人：赵学法;陶伟强;张珍君）
