公布日：2024.06.07
申请日：2024.04.03
分类号：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/40(2023.01)N;C02F1/24(2023.01)N;C02F1/00(2023.01)N;C02F1/66(2023.01)N;C02F1/461(2023.01)N;C02F1/52(2023.01)N;C02F1
/72(2023.01)N;C02F1/78(2023.01)N;C02F1/28(2023.01)N;C02F3/10(2023.01)N;C02F3/12(2023.01)N;C02F3/30(2023.01)N;C02F101/30(2006.01)N;C02F103
/10(2006.01)N
摘要
本发明涉及一种高聚高盐采油废水的污水处理方法，包括以下步骤：将采油废水导入调节池进行均质调节，然后经过气浮装置进行气浮除油，再依次进行一级高级氧化和生化处理、二级高级氧化和生化处理、三级高级氧化和生化处理，出水达到排放要求。本发明采用多级高级氧化和生化处理工艺，在每级生化处理前均设有高级氧化处理，以提高废水的可生化性，并根据水质的变化选择最合适的高级氧化工艺，多级高级氧化和生化处理充分有效利用了高级氧化所产生的可生化性有机物，提高了生化处理的效果，相较于其他物理、化学方法，节省了药剂投加的费用。
权利要求书
1.一种高聚高盐采油废水的污水处理方法，采用“三级高级氧化+生化处理”工艺，用于处理难降解的采油废水，包括步骤：首先进行前处理，将采油废水导入调节池进行均质调节，然后经过气浮装置进行气浮除油，经前处理后的污水多点进水，大部分污水进入铁碳微电解反应器进行一级高级氧化，经高级氧化处理后进入生化处理，经一级高级氧化和生化处理后的污水和另一部分前处理后的污水混合，进入芬顿反应器和好氧接触池，进行二级高级氧化和生化处理，经二级高级氧化和生化处理后的污水进深度处理单元，经臭氧催化氧化和BAF滤池后，进一步去除水中残余有机物，经保安装置活性炭滤池过滤后出水。
2.根据权利要求1所述的一种高聚高盐采油废水的污水处理方法，其特征在于，所述前处理包括调节池和气浮装置，采油废水进水水质水量不稳定，需设置调节池；由于水中含油会对后续高级氧化造成影响，因此需要设置气浮装置来去除水中含油，气浮形式可采用平流式加压溶气气浮、竖流式加压溶气气浮、浅层气浮、涡凹式气浮、多相混溶气气浮等，根据水中污染物质浓度和现场实际情况灵活选择气浮形式；气浮除油后的废水大部分进入一级高级氧化和生化处理，少部分进入二级高级氧化和生化处理。
3.根据权利要求1所述的一种高聚高盐采油废水的污水处理方法，其特征在于，所述一级高级氧化处理，采用铁碳微电解工艺，利用在酸性环境中铁和碳发生原电池反应所产生的1.2V电位差来氧化水中的有机物；进行铁碳微电解反应前，将废水pH值调节至2~5，铁碳填料在酸性水中发生微电解反应，使采油废水中的聚合物断链，从而提高了废水的可生化性，保证了后续生化处理的进行。
4.根据权利要求1所述的一种高聚高盐采油废水的污水处理方法，其特征在于，所述一级生化处理为A2O+MBR系统，废水经铁碳微电解反应后，可生化性进一步提高，依次流经厌氧池、缺氧池和好氧池，去除水中的有机物和氮磷等污染物质，水中的聚合物被大量去除，好氧池出水经MBR系统过滤，污泥被留在生化系统中，MBR过滤后的清液进入后续二级高级氧化和生化处理。
5.根据权利要求1所述的一种高聚高盐采油废水的污水处理方法，其特征在于，所述二级高级氧化和生化处理，所处理废水为一级高级氧化和生化处理后的清液及小部分气浮处理后的废水，二级高级氧化采用芬顿工艺，利用芬顿药剂（FeSO4和H2O2）反应时产生的羟基自由基（·OH）来断链水中的聚合物，同时氧化水中的部分有机物，经断链后的废水进入后续曝气接触池，去除已被断链的有机物，出水经沉淀池进行泥水分离后，进入三级高级氧化和生化处理。
6.根据权利要求1所述的一种高聚高盐采油废水的污水处理方法，其特征在于，所述三级高级氧化和生化处理，采用臭氧催化氧化和曝气滤池工艺，经二级高级氧化和生化处理后的废水，水中聚合物基本被全部去除，仅有少量COD未被去除，臭氧催化氧化使臭氧在催化剂的作用下形成的羟基自由基（·OH），与有机物的反应速率更高、氧化性更强，几乎可以氧化所有的有机物；催化剂可以催化臭氧将水中有机物直接氧化为CO2和H2O，或者将大分子有机物氧化分解成小分子，使其更容易被降解；经臭氧催化氧化后的废水进入BAF滤池，利用滤料上附着的生物膜来降解水中有机物。
7.根据权利要求1所述的一种高聚高盐采油废水的污水处理方法，其特征在于，所述活性炭滤池作为保安装置，设置超越管路，当BAF滤池出水水质不达标时，可进入活性炭滤池进一步处理；若BAF滤池出水水质达标，活性炭滤池超越，直接出水。
发明内容
本发明的目的是提供一种高聚高盐采油废水的污水处理方法，有效解决了现有技术中处理效果差、药剂成本高的问题，实现了生化处理效果好、药剂投加费用低的效果。
本发明提供了一种高聚高盐采油废水的污水处理方法，采用“三级高级氧化+生化处理”工艺，用于处理难降解的采油废水，包括步骤：首先进行前处理，将采油废水导入调节池进行均质调节，然后经过气浮装置进行气浮除油，经前处理后的污水多点进水，大部分污水进入铁碳微电解反应器进行一级高级氧化，经高级氧化处理后进入生化处理，经一级高级氧化和生化处理后的污水和另一部分前处理后的污水混合，进入芬顿反应器和好氧接触池，进行二级高级氧化和生化处理。经二级高级氧化和生化处理后的污水进深度处理单元，经臭氧催化氧化和BAF滤池后，进一步去除水中残余有机物，经活性炭滤池过滤后出水。
进一步的，所述前处理包括调节池和气浮装置，采油废水进水水质水量不稳定，需设置调节池。由于水中含油会对后续高级氧化造成影响，因此需要设置气浮装置来去除水中含油，气浮形式可采用平流式加压溶气气浮、竖流式加压溶气气浮、浅层气浮、涡凹式气浮、多相混溶气气浮等，根据水中污染物质浓度和现场实际情况灵活选择气浮形式。气浮除油后的废水大部分进入一级高级氧化和生化处理，少部分进入二级高级氧化和生化处理。
进一步的，所述一级高级氧化处理，采用铁碳微电解工艺，利用在酸性环境中铁和碳发生原电池反应所产生的1.2V电位差来氧化水中的有机物。进行铁碳微电解反应前，将废水pH值调节至2~5，铁碳填料在酸性水中发生微电解反应，使采油废水中的聚合物断链，从而提高了废水的可生化性，保证了后续生化处理的进行。
进一步的，所述一级生化处理为A2O+MBR系统，废水经铁碳微电解反应后，可生化性进一步提高，依次流经厌氧池、缺氧池和好氧池，去除水中的有机物和氮磷等污染物质，水中的聚合物被大量去除，好氧池出水经MBR系统过滤，污泥被留在生化系统中，MBR过滤后的清液进入后续二级高级氧化和生化处理。
进一步的，所述二级高级氧化和生化处理，所处理废水为一级高级氧化和生化处理后的清液及小部分气浮处理后的废水，二级高级氧化采用芬顿工艺，利用芬顿药剂（FeSO4和H2O2）反应时产生的羟基自由基（·OH）来断链水中的聚合物，同时氧化水中的部分有机物，经断链后的废水进入后续曝气接触池，去除已被断链的有机物，出水经沉淀池进行泥水分离后，进入三级高级氧化和生化处理。
进一步的，所述三级高级氧化和生化处理，采用臭氧催化氧化和曝气滤池工艺，经二级高级氧化和生化处理后的废水，水中聚合物基本被全部去除，仅有少量COD未被去除，臭氧催化氧化使臭氧在催化剂的作用下形成的羟基自由基（·OH），与有机物的反应速率更高、氧化性更强，几乎可以氧化所有的有机物。催化剂可以催化臭氧将水中有机物直接氧化为CO2和H2O，或者将大分子有机物氧化分解成小分子，使其更容易被降解。经臭氧催化氧化后的废水进入BAF滤池，利用滤料上附着的生物膜来降解水中有机物。
进一步的，所述活性炭滤池作为保安装置，设置超越管路，当BAF滤池出水水质不达标时，可进入活性炭滤池进一步处理，若BAF滤池出水水质达标，活性炭滤池超越，直接出水。
本发明提供的污水处理方法，具有如下有益效果：
（1）采油废水中含有原油、聚合物含量高，本发明根据废水水质在工艺流程中的变化，选择对此时污水水质最合适的处理方法，对高聚合物废水有极好的去除效果，同时，节省了药剂投加量并减少了污泥产量。
（2）本发明主体采用高级氧化和生化处理来处理废水中的聚合物，高级氧化处理能够利用强氧化剂将水中的聚合物断链，使废水中的难降解有机物转化为可降解有机物，保证后续生化处理的去除效果。对水中有机物的去处主要采用生化处理，生化处理利用微生物来氧化分解废水中的有机物和某些无机物，在微生物繁殖、代谢过程中，部分有机物被转化为CO2和H2O，是一种最经济方便的处理有机物的方式。
（3）本发明生化处理采用好氧处理工艺，而不采用UASB等厌氧工艺来去除有机物，避免了废水中的大量无机盐对厌氧菌（产甲烷菌、产乙酸菌等）的毒害作用。废水中的无机盐主要是氯离子（Cl-），由此产生的高盐环境对生化处理有抑制作用，表现为微生物代谢酶活性受阻，致使微生物增长缓慢，产率系数低，尤其对产甲烷菌有极强的抑制作用，因此不能采用厌氧处理来去除水中有机物，而氯离子虽然对好氧微生物也有一定的抑制作用，但可以通过培养耐盐菌来降低氯离子对微生物的影响，保证好氧生化处理的进行。
（4）本发明采用三级高级氧化和生化处理连用的工艺，经一级高级氧化和生化处理后的废水，水中可降解有机物基本被去除，剩余少部分有机物为难降解有机物，经第二级高级氧化后，水中有机物含量较少，同时可生化性不足，因此采用多点进水方式，经气浮处理后的废水有少部分越过一级高级氧化和生化处理，直接进入第二级高级氧化和生化处理，满足二级生化处理中微生物繁殖所需的有机物，提高了废水的可生化性，保证二级生化处理的正常运行。
（5）充分利用了不同高级氧化工艺的特点。铁碳微电解工艺作为一级高级氧化，利用铁碳填料产生新生态氢
来氧化水中有机物，相比直接采用芬顿工艺，铁碳微电解产生污泥量少，化学药剂用量少，适合作为一级高级氧化处理技术。经一级高级氧化处理后，能被新生态氢
氧化的物质被全部氧化，随即被一级生化处理去除，水中剩余的难降解有机物只能被具有更高氧化能力的羟基自由基（·OH）所氧化，因此选择芬顿工艺作为二级高级氧化，能够将废水中剩余的难降解有机物降解，方便后续二级生化处理的进行。二级高级氧化和生化处理后，废水出水水质接近达标，为避免造成二次污染，选择氧化能力强、无二次污染的臭氧催化氧化工艺作为三级高级氧化处理工艺，虽然臭氧催化氧化工艺运行费用较高，但水中剩余污染物较少，且臭氧反应迅速、无二次污染，适合作为三级高级氧化处理工艺。
（发明人：李玥;刘天赐;江婷婷）
