CN107344796A - 化工污水回用装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种化工污水回用装置，其催化氧化池、氧化稳定池、后生化BAF池和清水池依次通过传输管路连接，过滤器通过进水管道连接到催化氧化池内部，一臭氧发生器通过气体管道连接到催化氧化池内部，所述清水池设置有进水孔、出水孔和回流孔，清水池的进水孔与后生化BAF池通过传输管路连接，清水池的出水孔连接到一反洗泵一端，所述载体由以下重量份的组分组成：高密度聚乙烯、聚丙烯树脂、熟石灰、陶氏粉末活性炭、轻质碳酸钙、马来酸酐、过氧化二异丙苯、明胶、甲壳素、磁粉。本发明氨氮去除率超过92%，COD去除率超过78%，因此能较好的适应低浓度条件下的废水处理。

Description

化工污水回用装置

技术领域

本发明涉及一种化工污水回用装置，属于石油化工污水技术领域。

背景技术

目前用于石油化工高含盐污水的深度处理工艺主要有生物氧化法及物理化学高级氧化法两类，生物氧化法以MBR工艺为代表，其不足之处在于高含盐深度处理污水可生化性极差（BOD<10），生化工艺效果有限，无法达到污水排放一级标准的要求；高级氧化工艺包括臭氧直接接触氧化、芬顿试剂等，其不足之处在于处理效果不稳定、运行费用高、产生二次污染等。

发明内容

本发明目的是提供一种化工污水回用装置，该化工污水回用装置能高效降解有机污染物，运行费用低、操作简单、运行稳定。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种化工污水回用装置，包括催化氧化池、氧化稳定池、后生化BAF池、清水池、集水池和过滤器，所述催化氧化池、氧化稳定池、后生化BAF池和清水池依次通过传输管路连接，所述过滤器通过进水管道连接到催化氧化池内部，一臭氧发生器通过气体管道连接到催化氧化池内部，所述清水池设置有进水孔、出水孔和回流孔，所述清水池的进水孔与后生化BAF池通过传输管路连接，所述清水池的出水孔连接到一反洗泵一端，此反洗泵另一端通过回流管道连接到催化氧化池、后生化BAF池内部，所述催化氧化池以固定床形式填充有臭氧催化颗粒，所述集水池位于催化氧化池与氧化稳定池相背的一侧；所述催化氧化池内竖直地设置有一隔板，从而将催化氧化池分割为左、右腔；

所述后生化BAF池内放置有若干个生物填料，所述生物填料由载体和挂覆于载体表面的微生物膜组成；

所述载体由以下重量份的组分组成：

高密度聚乙烯 65~75份，

聚丙烯树脂 10~15份，

熟石灰 5~15份，

陶氏粉末活性炭 5~20份，

轻质碳酸钙 6~10份，

马来酸酐 3~5份，

过氧化二异丙苯 0.2~0.6份，

明胶 1.5~3份，

甲壳素 1~2份，

磁粉 0.5~2份；

所述载体的密度为0.96～0.98g/cm³。

上述技术方案中进一步改进的技术方案如下：

作为优选，所述臭氧发生器通过气体管道连接到催化氧化池的底部。

作为优选，所述集水池与催化氧化池之间依次设置有提升泵和过滤器。

作为优选，所述磁粉为四氧化三铁磁、锰锌铁氧体和镍锌铁氧体中的至少一种。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点和效果：

1、本发明化工污水回用装置，其臭氧催化氧化技术相比其他化学氧化法，反应速率迅速，产生大量活泼的无选择性的羟基自由基，氧化废水中的多种污染物，提高废水的可生化性，氧化出水进入内循环BAF，在生物床的过滤、生物絮凝和生物吸附作用下，废水中含有的有机物等物质被进一步被吸附氧化，该方法有效结合生化处理成本低廉和高级氧化效率高效的优点，提高了RO浓水深度处理的可行性；其次，提高了对石油化工高含盐污水的耐受能力，使得在对含盐污水的催化氧化处理过程，催化剂催化臭氧产生活跃的羟基自由基，对废水COD的去除、脱色、脱恶臭、降解有毒污染物以及提高废水的可生化性保持很好的效果。

2、本发明化工污水回用装置，其耐盐类物质能力强，可在TDS不大于8000mg/L的废水中正常使用，催化剂活性高，成本低，且制备方法简单，因此对于催化臭氧化技术在含盐污水深度处理中的广泛应用具有十分重要的意义。

3、本发明化工污水回用装置，其后生化BAF池中载体挂膜速度快，不易脱落，处理效率高，适用于污水中低浓度有机物与氨氮的处理，低浓度有机废水，本发明的生物填料具有极强的亲水性及生物亲和性，且填料本身对生物膜具有很强的吸附强度，有利于填料载体上生物量的截留与累积，其氨氮去除率超过92%，COD去除率超过78%，因此能较好的适应低浓度条件下的废水处理。

4、本发明化工污水回用装置，其后生化BAF池中载体在高密度聚乙烯65~75份、聚丙烯树脂10~15份、轻质碳酸钙6~10份、马来酸酐3~5份中进一步添加过氧化二异丙苯0.2~0.6份、明胶1.5~3份和磁粉0.5~2份，既有利于填料带有较强磁性形成磁化效应，提高废水中污染物转化速度和效率，产生吸附力，增加填料表面的吸附量；同时，过氧化二异丙苯0.2~0.6份、明胶1.5~3份可提高微生物的活性，水中微生物经磁化作用后，适应生存下来的微生物具有更大的增殖和代谢能力，使得有机污染物在弱磁场的作用下，通过磁力键、 磁力、洛仑兹力和磁致胶体效应等作用经磁聚、吸附、富集到磁性生物填料表面；氧是顺磁性物质，曝气时会在磁场作用下被吸附到生物填料附近，增大填料表面的氧浓度，促进好氧生物的繁殖，另外弱磁场还具有诱导微生物的活性和酶活性的作用；再次，其采用明胶1.5~3份和甲壳素1~2份搭配使用，使得生物载体，缩短挂膜周期，并增强生物膜吸附强度，不易脱落。

附图说明

图1为本发明化工污水回用装置结构示意图。

以上附图中：1、催化氧化池；2、氧化稳定池；3、后生化BAF池；4、清水池；41、进水孔；42、出水孔；5、传输管路；6、提升泵；7、进水管道；8、臭氧发生器；9、气体管道；10、回流管道；11、反洗泵；12、臭氧催化颗粒；13、隔板；15、集水池；16、过滤器。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步描述：

实施例：一种化工污水回用装置，包括催化氧化池1、氧化稳定池2、后生化BAF池3、清水池4、集水池15和过滤器16，所述催化氧化池1、氧化稳定池2、后生化BAF池3和清水池4依次通过传输管路5连接，所述过滤器16通过进水管道7连接到催化氧化池1内部，一臭氧发生器8通过气体管道9连接到催化氧化池1内部，所述清水池4设置有进水孔41、出水孔42，所述清水池4的进水孔41与后生化BAF池3通过传输管路5连接，所述清水池4的出水孔42连接到一反洗泵11一端，此反洗泵11另一端通过回流管道10连接到催化氧化池1、后生化BAF池3内部，所述催化氧化池1以固定床形式填充有臭氧催化颗粒12，所述集水池15位于催化氧化池1与氧化稳定池2相背的一侧；

此集水池15与过滤池16之间依次设置有提升泵6和过滤器16。

上述催化氧化池1内竖直地设置有一隔板13，从而将催化氧化池分割为左、右腔。

上述臭氧发生器8通过气体管道9连接到催化氧化池的底部。

本实施例化工污水回用装置，具体实施步骤如下：

（1）、经预处理后的高含盐污水经泵提升进入过滤器；

（2）、过滤器出水自流进入臭氧催化氧化池，同时向臭氧催化氧化池内投加臭氧，进行臭氧催化氧化反应；

（3）、臭氧催化氧化单元出水自流进入氧化稳定池；

（4）、氧化稳定池出水自流进入后生化BAF单元，进行生化反应；

（5）、后生化BAF单元出水自流进入清水池，达标排放；

其中，步骤（1）中过滤器出水悬浮物指标控制在20mg/L以内；

步骤（2）中每升污水臭氧投加量20mg，所投加臭氧化空气浓度为80~120mgO3/L气，臭氧催化氧化表观停留时间(HRT)为1.0h，臭氧催化氧化池中催化剂以固定床的形式存在。

所述后生化BAF池3内放置有若干个生物填料，所述生物填料由载体和挂覆于载体表面的微生物膜组成；

所述载体由以下重量份的组分组成，如表1所示：

表1

上述载体的密度为0.96～0.98g/cm³。

上述熟石灰与陶氏粉末活性炭和轻质碳酸钙按照1：1.2：0.9重量份混合。

一种用于上述载体的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、取马来酸酐3~5份、过氧化二异丙苯0.2~0.6份，用2.5千克丙酮将它们溶解制成丙酮溶液，置于混合机中；

步骤二、再向混合机中加入高密度聚乙烯65~75份、聚丙烯树脂10~15份、熟石灰5~15份、陶氏粉末活性炭5~20份、轻质碳酸钙6~10份、明胶1.5~3份、甲壳素1~2份和磁粉0.5~2份均匀混合，取出后置于敞开的容器内让丙酮自然挥发，使之成为固体；

步骤三、将上述固体物料投入双螺杆挤出机中，熔融挤出造粒；

步骤四、将上面造出的颗粒投入45型单螺杆挤出机中，通过挤出模具挤压成型，得到的填料为圆筒，其内设轴向交叉加强筋、圆筒外壁上设轴向放射状翅片。

针对上述现有技术中的问题不足，本发明提出处理效果好、运行稳定、运行费用低、不产生二次污染的石油化工高含盐污水深度处理方法。采用臭氧催化氧化结合后生化BAF工艺，生物氧化单元采用了内循环BAF技术，臭氧催化氧化技术工艺简单、操作方便，可根据进水水质状况通过气体流量计可灵活改变臭氧量达到预期目的；内循环BAF技术能够在贫营养型污水中维持较高的生物量和生物活性而保持生化能力。为了确保二者功能有效组合，在臭氧催化氧化单元前端，增加多介质过滤器，去除悬浮物；并在两个处理单元之间设置了氧化稳定池，以确保高级氧化过程的彻底完成并防止残留氧化剂抑制后生化单元中的微生物活性，达到功能互补的目的。运行费用低、操作简单、运行稳定，并取得高效降解有机污染物的目的，可实现低成本下的石油化工行业高含盐污水深度处理和达标排放。

本发明采用臭氧催化颗粒，将臭氧催化产生羟基自由基，同时降低羟基自由基氧化反应的活化能，使高含盐污水中难降解的有机物一部分改性，由大分子难生化有机物变成小分子易生化有机物，一部分直接矿化去除，或直接氧化分解为H₂O和CO₂。

先将预处理后的高含盐污水进入集水池，经泵提升进入过滤器，过滤器出水悬浮物指标小于20mg/L，目的是去除高含盐污水中的悬浮物，从而降低臭氧催化氧化池的氧化负荷以及臭氧催化剂的污堵；过滤器出水自流进入装填有金属离子催化剂的臭氧催化氧化池，同时投加50mgO₃/L水的臭氧化空气，在催化剂的作用下，高氧化性的臭氧转变为氧化性更强且无氧化选择性的羟基自由基，同时降低了羟基自由基氧化反应的活化能，羟基自由基将高含盐污水内剩余的难降解有机物一部分改性，由大分子难生化有机物变成小分子易生化有机物，一部分直接矿化分解，或直接氧化为H₂O和CO₂；臭氧氧化出水自流进入氧化稳定池，经过0.5h停留时间，使水质稳定并将过量臭氧自然消解；氧化稳定池出水自流进入后生化BAF单元进行生化处理，从而达到高含盐污水的深度处理目的。

表2载体的试验结果

由表2可见，本发明方法制备的载体挂膜时间明显缩短，COD和氨氮的去除率明显提高。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种化工污水回用装置，其特征在于：包括催化氧化池（1）、氧化稳定池（2）、后生化BAF池（3）、清水池（4）、集水池（15）和过滤器（16），所述催化氧化池（1）、氧化稳定池（2）、后生化BAF池（3）和清水池（4）依次通过传输管路（5）连接，所述过滤器（16）通过进水管道（7）连接到催化氧化池（1）内部，一臭氧发生器（8）通过气体管道（9）连接到催化氧化池（1）内部，所述清水池（4）设置有进水孔（41）、出水孔（42），所述清水池（4）的进水孔（41）与后生化BAF池（3）通过传输管路（5）连接，所述清水池（4）的出水孔（42）连接到一反洗泵（11）一端，此反洗泵（11）另一端通过回流管道（10）连接到催化氧化池（1）、后生化BAF池（3）内部，所述催化氧化池（1）以固定床形式填充有臭氧催化颗粒（12），所述集水池（15）位于催化氧化池（1）与氧化稳定池（2）相背的一侧；所述催化氧化池（1）内竖直地设置有一隔板（13），从而将催化氧化池分割为左、右腔；

所述后生化BAF池（3）内放置有若干个生物填料，所述生物填料由载体和挂覆于载体表面的微生物膜组成；

所述载体由以下重量份的组分组成：

高密度聚乙烯 65~75份，

聚丙烯树脂 10~15份，

熟石灰 5~15份，

陶氏粉末活性炭 5~20份，

轻质碳酸钙 6~10份，

马来酸酐 3~5份，

过氧化二异丙苯 0.2~0.6份，

明胶 1.5~3份，

甲壳素 1~2份，

磁粉 0.5~2份；

所述载体的密度为0.96～0.98g/cm³。

2.根据权利要求1所述的化工污水回用装置，其特征在于：所述臭氧发生器（8）通过气体管道（9）连接到催化氧化池的底部。

3.根据权利要求1所述的化工污水回用装置，其特征在于：所述集水池（15）与催化氧化池（1）之间依次设置有提升泵（6）和过滤器（16）。

4.根据权利要求1所述的化工污水回用装置，其特征在于：所述磁粉为四氧化三铁磁、锰锌铁氧体和镍锌铁氧体中的至少一种。