CN104556562A - 一种工业园区废水的深度处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种工业园区废水的处理方法,包括废水依次经过预处理、水解酸化加可变生化处理、絮凝沉淀、高级氧化、二次沉淀、曝气生物滤池、氧化塘等步骤,废水最终达标排放。其中,水解酸化加可变功能生化处理系统在一个运行周期内,通过水质变化控制缺氧、好氧环境,增大系统耐水质冲击负荷能力,在去除碳源有机物同时去除氮、磷等营养物质;高级氧化系统将紫外光、臭氧联用,极大提高反应体系的污染去除率;曝气生物滤池处理去除了剩余的SS、COD、BOD、硝酸盐和磷等;该方法与现有技术比污染物去除能力显著提高,出水可达《废水综合排放标准》(GB8978-1996)中第二类污染物最高允许排放浓度一级标准(石油化工工业,参见GB8978-1996中表4所示)。
Description
技术领域
本发明涉及一种工业园区废水的处理方法,特别是处理石化工业园区废水,属于环境保护中的水处理领域。
背景技术
目前除化工、电镀等专业工业园区及有条件的其它专业工业园区需单独建设集中废水处理厂外,工业园区废水处理模式主要有3种:一是企业预处理后纳入市政管网进入城镇废水处理厂;二是企业自行建设废水处理设施处理达标排放,目前大都是采取这种方式;三是园区建设有废水处理厂的排入工业园区废水处理厂。石化、化工园区排放的废水具有以下特点:
(1)石化、化工园区化工生产装置较多,废水排放不规律、水质水量波动大。
(2)石化、化工园区废水水质复杂,常含有多环芳烃化合物、芳香胺类化合物、杂环化合物等难降解有机物,废水经预处理后可生化性较差。
(3)如果出水要达到比较严格的一级标准,单纯依靠二级处理是不能达到排放标准的。而经二级处理后的废水中残留的有机物均为难降解物质。
根据上述特点,依靠单纯的生化或者物化以及传统生化与物化结合工艺难以达到排放标准,不达标的废水不规则排放,甚至出现偷排现象,给周边的环境带来严重的影响,特别是石化、化工园区难降解物质给当地环境和居民身身健康带来严重危害,因此目前急需一种适合石化工业园区废水的处理方法。
发明内容
基于上述现有技术所存在的问题,本发明提供一种工业园区废水的处理方法,可使石化园区污水排放达到处理标准《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中第二类污染物最高允许排放浓度一级标准。
为解决上述技术问题,本发明提供一种工业园区废水的处理方法,包括:
预处理:所处理园区废水经格栅过滤除杂后,进入调节池调节废水的pH为6-8,调节后废水进入溶气气浮池,投加絮凝剂进行溶气气浮处理后出水进入后续处理;
水解酸化加可变功能生化处理:所述预处理出水进入水解酸化加可变功能生化系统,依次进入所述水解酸化加可变功能生化系统的水解酸化区、可变功能区、好氧区、出水区和回流区进行处理后出水进入后续处理;
沉淀处理:所述水解酸化加可变功能生化处理的出水进入沉淀池进行沉淀,分离的废水进入后续处理;
絮凝沉淀处理:所述沉淀处理后排出的废水进入絮凝沉淀,在絮凝剂的作用下去除废水中剩余的污染物胶体、悬浮颗粒及CODcr,降低废水中溶解性磷酸盐、钙、镁离子和重金属浓度,分离出的废水经斜管沉淀池沉淀分离后上清液作为出水进入后续处理;
高级氧化处理:所述絮凝沉淀处理排出的出水进入由紫外系统和臭氧系统构成的高级氧化系统,在臭氧与紫外线协同作用实现羟基自由基的高级氧化,去除水中的难分解有机物,处理后出水进入后续处理;
曝气生物滤池处理:所述高级氧化处理出水进入曝气生物滤池,通过曝气生物滤池中填充的微孔陶瓷生物填料和曝气作用,去除经高级氧化后水中的可降解物质,处理后的出水进入后续处理;
氧化塘处理:所述曝气生物滤池处理的出水进入氧化塘氧化去除废水中的污染物,好水外排或回用,即完成石化工业园区废水的处理。
本发明的有益效果为:通过使石化园区废水依次经预处理、水解酸化加可变功能生化处理、沉淀处理、絮凝沉淀处理、高级氧化处理、曝气生物滤池处理及氧化塘处理,有效去除石化园区废水中特有的现有废水处理方法能以去除的污染物,使出水达到回用标准,该方法污染物去除能力显著提高,出水可达《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中第二类污染物最高允许排放浓度一级标准(石油化工工业,参见GB8978-1996中表4所示)标准。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域的普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为本发明实施例提供的处理方法流程图。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明的保护范围。
下面结合具体实施例对本发明方法作进一步说明。
图1所示为本发明实施例提供的一种工业园区废水的处理方法,用于处理石化工业园区废水,使处理后的出水达标回用,该方法包括以下步骤:
预处理:所处理园区废水经格栅过滤除杂后,进入调节池调节废水的pH为6-8,调节后废水进入溶气气浮池,投加絮凝剂进行溶气气浮处理后出水进入后续处理;
具体的,预处理中,园区排水依次经过格栅过滤,去除水中的大体积物体、大粒径颗粒物等杂物后进入调节池,在调节池中投入酸性物质或碱性物质,以使调节池污水的pH为6-8;调节池污水通过提升泵进入溶气气浮池,上部设有絮凝剂药箱,向溶气气浮池中投加絮凝剂,经过溶气气浮处理,进入水解酸化+可变功能生化处理系统。优选的,絮凝剂为聚丙烯酰胺、聚合氯化铝、聚合硫酸铁中的一种或几种,投加量30~100mg/l。
优选的,溶气气浮处理可采用水泵吸水管吸气气浮法、水泵压水管射流溶气法或水泵-空压机溶气法。
水解酸化加可变功能生化处理:所述预处理出水进入水解酸化加可变功能生化系统,依次进入所述水解酸化加可变功能生化系统的水解酸化区、可变功能区、好氧区、出水区和回流区进行处理后出水进入后续处理;
在水解酸化加可变功能生化处理中,可变功能区的废水总停留时间为6~8h,其中废水停留3~4h的区域同时安装潜水搅拌机及微孔曝气器进行搅拌与曝气,通过对曝气与搅拌的调节能使所述可变功能区在缺氧、好氧环境之间转变。
具体的,水解酸化加可变功能生化处理的水解酸化加可变功能生化系统分为水解酸化区、可变功能区、好氧区、出水区、回流区等,废水依次流过如上区域,在水解酸化区中设置搅拌设备,水解酸化区集水解、酸化过程等生物降解功能于一体,可将污水中难以生物降解的固体物质分解为溶解性物质,将结构复杂的有机物分解成为易生物降解的物质或溶解性结构简单的有机物,如挥发性脂肪酸等;可变功能区的废水总停留时间为6~8h,其中废水停留3~4h的区域同时安装潜水搅拌机及微孔曝气器,可根据进水水量及水质通过程序控制可变功能区在缺氧、好氧环境之间变化,可以一定程度上增大系统的耐水质冲击负荷能力,延长好氧区或缺氧区停留时间,使工艺的运行更具灵活性,以至污水厂进水水质偏离设计值较大或波动较大时,也能够保证良好的处理效果,从总体上强化了的脱氮除磷效果。如:当可变区域作为缺氧区,开启搅拌机,作为缺氧池有如下作用:(1)形成大量反硝化菌,脱除好氧池回流硝酸盐、亚硝酸盐,降低了系统总氮,防止过多的硝酸盐、亚硝酸盐抑制系统中微生物的生长(2)池内形成大量兼氧菌,可利用好氧池回流液和搅拌作用下微氧,消耗系统中有机物,降低系统中COD。(3)缺氧条件下(DO小于0.3—0.5mg/L),池内形成水解条件,将固体物质溶解为溶解性物质,大分子物质降解为小分子物质,难生物降解物质转化为易生物降解物质。(4)缺氧池内微生物降低系统中COD,同时减少了好氧池降解有机物的需氧量,降低了风机消耗的电能;而当进水水质负荷COD处于高值时,可调节区域作为好氧区,开启曝气管,硝化时间延长,可增强生化池系统降解COD和氨氮的能力。池内部设有DO传感器,中控室设有曝气控制器,曝气控制器与DO传感器和曝气风机连接,当根据实际情况需要调整可变功能区的设置时,曝气控制器根据设定程序以及DO传感器反馈的溶解氧含量值,自动控制鼓风机的开启形式,可以实现可变生化处理池能够周期性切换好氧池、缺氧池的环境,在去除碳源有机物的同时能去除氮、COD等物质;可变功能区后流入好氧区,在好氧区内有机物被微生物生物降解,氨被硝化,好氧区内分段设置,多段好氧区通过导流墙分隔,通过管式曝气器形成局部混合,整体推流的效果,生化处理后水从可变功能生化处理池用泵流入沉淀池;出水区通过堰出水;回流区设置内回流及外回流,内回流用泵从好氧区至可变功能区(200~400%),外回流从沉淀池回流至酸化区和可变功能区。
沉淀处理:所述水解酸化加可变功能生化处理的出水进入沉淀池进行沉淀,分离的废水进入后续处理;
具体的,从水解酸化加可变功能生化系统的出水进入沉淀池,在沉淀池中进行泥水分离后用泵提入絮凝沉淀池;污泥进入电渗透高干脱水设备脱水至60%后进行处理。
絮凝沉淀处理:所述沉淀处理后排出的废水进入絮凝沉淀,在絮凝剂的作用下去除废水中剩余的污染物胶体、悬浮颗粒及CODcr,降低废水中溶解性磷酸盐、钙、镁离子和重金属浓度,分离出的废水经斜管沉淀池沉淀分离后上清液作为出水进入后续处理;
具体的,该絮凝沉淀处理可进一步去除可变功能生化区处理出水中剩余的胶体、悬浮颗粒、CODcr等污染物,降低水中溶解性磷酸盐、钙、镁离子和某些重金属浓度,通过加药器向絮凝池中投加絮凝剂,废水流经斜管沉淀池进行沉淀分离,沉淀在沉淀池下部的污泥经底部排泥管排入电渗析高干脱水设备中脱水至60%后,因污泥含有石油类物质及重金属类物质需交由专业公司处理;上清液进入高级氧化池进行高级氧化处理;
高级氧化处理:所述絮凝沉淀处理排出的出水进入由紫外系统和臭氧系统构成的高级氧化系统,在臭氧与紫外线协同作用实现羟基自由基的高级氧化,去除水中的难分解有机物,处理后出水进入后续处理;
该高级氧化处理主要将废水中残留的大分子难降解有机物进一步进行开环断链等,从而提高后续处理工艺的去除效果。高级氧化系统包括紫外系统及臭氧系统,可在该高级氧化系统的池底布置纯钛金属曝气头,在所述纯钛金属曝气头上方设置紫外灯管装置实现,通过紫外光的催化作用,提高了臭氧氧化效率,停留时间取60~90min,臭氧投加量15~50mg/l,紫外光强度0.5~80mW/cm2;紫外光由投加臭氧的曝气头上方照射,形成臭氧-紫外催化反应体系,利用臭氧与紫外线的协同作用实现羟基自由基的高级氧化,去除水中的难分解有机物,处理后水进入曝气生物滤池。
曝气生物滤池处理:所述高级氧化处理出水进入曝气生物滤池,通过曝气生物滤池中填充的微孔陶瓷生物填料和曝气作用,去除经高级氧化后水中的可降解物质,处理后的出水进入后续处理;
通过该曝气生物滤池处理,使进入曝气生物滤池进一步去除经高级氧化后的可降解物质。曝气生物滤池中填充有微孔陶瓷生物填料,水经过处理有去除了剩余的SS、COD、BOD、硝酸盐和磷,最后流入氧化塘;曝气生物滤池内填料为球型轻质多孔生物填料,粒径3-5mm,厚度为1.5-2m;曝气生物滤池承托层为砾石,分三层布置。其中底层粒径16~32mm,厚度为100~200mm;中间层粒径8~16mm,厚度为100~200mm;上层粒径4~8mm,厚度为100~200mm;采用水往下、气往上的逆向流,气泡接触面积增大,增加气、水与生物膜的接触时间,从而提高处理效果;底部设有曝气装置,通过改变曝气量来调节曝气生物滤池的溶解氧,曝气生物滤池内溶解氧浓度控制在3~4mg/l,曝气生物滤池周期运行时,为降低水头损失,对其进行气水联合冲洗,以去除截留的悬浮物并且更新生物膜,反冲洗周期为24h,水洗强度6L/(s·m2),气洗强度15.L/(s·m2)。
氧化塘处理:所述曝气生物滤池处理的出水进入氧化塘氧化去除废水中的污染物,好水外排或回用,即完成石化工业园区废水的处理。作为最后一道措施,该氧化塘处理能一步去除污水中的污染物。
采用本发明处理方法对石化工业园区废水进行处理,污水水质特征见下表
经过该方法处理后出水水质可达《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中第二类污染物最高允许排放浓度一级标准(石油化工工业,参见GB8978-1996中表4所示)标准,即BOD5≤20mg/l,CODcr≤60mg/l,SS≤70mg/l,NH3-N≤15mg/l,石油类≤5mg/l,硫化物≤1.0mg/l,色度<50倍。
本发明的处理方法与现有技术相比具有以下优点:
(1)本发明处理方法比现有技术污染物去除能力显著提高,出水水质可达《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中第二类污染物最高允许排放浓度一级标准(石油化工工业,参见GB8978-1996中表4所示)标准。
(2)溶气气浮处理具有抗冲击负荷能力强,除油效果稳定,节省占地,设施简单、牢固,维护部件少,操作管理简单等特点。
(3)水解酸化加可变功能生化处理的可变功能生化处理在一个运行周期内,能通过来水水质控制厌缺氧、好氧环境,在去除碳源有机物的同时可去除氮、磷等营养物质。处理效果好,出水水质稳定,流程较简单,自动化程度高。
(4)高效微絮凝反应沉淀池,有效去除二级处理出水中剩余的胶体、悬浮颗粒、CODcr等污染物,降低水中溶解性磷酸盐、钙、镁离子和某些重金属浓度。
(5)该方法通过设置的高级氧化系统进行紫外光、臭氧联用,在经过絮凝沉淀之后设置高级氧化工艺,对废水中残留的大分子难降解有机物进一步进行开环断链等,从而提高后续处理工艺的去除效果,将紫外光、臭氧联用,形成紫外光/臭氧高级催化氧化体系,利用臭氧与紫外线的协同作用实现羟基自由基的高级氧化,去除水中的难分解有机物。
(6)曝气生物滤池作为集生物氧化和截留悬浮固体于一体的新工艺,与普通活性污泥法相比,具有有机负荷高、容积负荷、水力负荷大,水力停留时间短,占地面积小、投资少、不会产生污泥膨胀、氧传输效率高、出水水质好等优点。
(7)本发明方法常年运转能保证出水所要求的处理程度,处理效果好。基建投资和运行费用低、占地少、电耗省。运行管理方便、运转灵活,并可根据不同的进水水质调整运行方式和参数,最大限度地发挥处理装置和构筑物的处理能力。工艺灵活,可模块化设计,宜于分期建设。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种工业园区废水的处理方法,其特征在于,包括:
预处理:所处理园区废水经格栅过滤除杂后,进入调节池调节废水的pH为6-8,调节后废水进入溶气气浮池,投加絮凝剂进行溶气气浮处理后出水进入后续处理;
水解酸化加可变功能生化处理:所述预处理出水进入水解酸化加可变功能生化系统,依次进入所述水解酸化加可变功能生化系统的水解酸化区、可变功能区、好氧区、出水区和回流区进行处理后出水进入后续处理;
沉淀处理:所述水解酸化加可变功能生化处理的出水进入沉淀池进行沉淀,分离的废水进入后续处理;
絮凝沉淀处理:所述沉淀处理后排出的废水进入絮凝沉淀,在絮凝剂的作用下去除废水中剩余的污染物胶体、悬浮颗粒及CODcr,降低废水中溶解性磷酸盐、钙、镁离子和重金属浓度,分离出的废水经斜管沉淀池沉淀分离后上清液作为出水进入后续处理;
高级氧化处理:所述絮凝沉淀处理排出的出水进入由紫外系统和臭氧系统构成的高级氧化系统,在臭氧与紫外线协同作用实现羟基自由基的高级氧化,去除水中的难分解有机物,处理后出水进入后续处理;
曝气生物滤池处理:所述高级氧化处理出水进入曝气生物滤池,通过曝气生物滤池中填充的微孔陶瓷生物填料和曝气作用,去除经高级氧化后水中的可降解物质,处理后的出水进入后续处理;
氧化塘处理:所述曝气生物滤池处理的出水进入氧化塘氧化去除废水中的污染物,好水外排或回用,即完成石化工业园区废水的处理。
2.根据权利要求1所述的一种工业园区废水的处理方法,其特征在于,所述水解酸化加可变功能生化处理中,可变功能区的废水总停留时间为6~8h,其中废水停留3~4h的区域同时安装潜水搅拌机及微孔曝气器进行搅拌与曝气,通过对曝气与搅拌的调节能使所述可变功能区在缺氧、好氧环境之间转变。
3.根据权利要求1所述的一种工业园区废水的处理方法,其特征在于,所述预处理中溶气气浮处理采用水泵吸水管吸气气浮法、水泵压水管射流溶气法或水泵-空压机溶气法。
4.根据权利要求1或3所述的一种工业园区废水的处理方法,其特征在于,所述预处理中的絮凝剂为聚丙烯酰胺、聚合氯化铝、聚合硫酸铁中的一种或几种,投加量30~100mg/l。
5.根据权利要求1所述的一种工业园区废水的处理方法,其特征在于,所述高级氧化处理的高级氧化系统中,在该系统的池底布置纯钛金属曝气头,在所述纯钛金属曝气头上方设置紫外灯管装置。
6.根据权利要求1或5所述的一种工业园区废水的处理方法,其特征在于,所述高级氧化处理中,废水停留时间取60~90min,臭氧投加量15~50mg/l,紫外光强度0.5~80mW/cm2,紫外光由投加臭氧的曝气头上方照射。
7.根据权利要求1或2所述的一种工业园区废水的处理方法,其特征在于,所述曝气生物滤池处理的曝气生物滤池内微孔陶瓷生物填料为球型轻质多孔生物填料,粒径3-5mm,厚度为1.5-2m;曝气生物滤池承托层为砾石,分三层布置。其中底层粒径16~32mm,厚度为100~200mm;中间层粒径8~16mm,厚度为100~200mm;上层粒径4~8mm,厚度为100~200mm;微孔陶瓷生物填料的反冲洗周期为24h,采用气水联合冲洗,水洗强度6L/(s·m2),气洗强度15.L/(s·m2)。
8.根据权利要求1或2所述的一种工业园区废水的处理方法,其特征在于,所述曝气生物滤池处理的曝气生物滤池内采用水往下、气往上的逆向流;所述曝气生物滤池内溶解氧浓度控制在3~4mg/l。
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PB01 | Publication | ||
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GR01 | Patent grant |