CN109368911A

CN109368911A - 一种循环水排污达标处理装置

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Publication number: CN109368911A
Application number: CN201811186408.7A
Authority: CN
Inventors: 张旋; 刘军生; 韩立; 黄振军; 单淑杰; 许志国
Original assignee: ZHONGHAI ASPHALT (TAIZHOU) CO Ltd; Daqing Zhonglan Petrochemical Co Ltd
Current assignee: ZHONGHAI ASPHALT (TAIZHOU) CO Ltd; Daqing Zhonglan Petrochemical Co Ltd
Priority date: 2018-10-12
Filing date: 2018-10-12
Publication date: 2019-02-22

Abstract

本发明涉及一种循环水排污达标处理装置。主要解决了现有污水深度处理工艺处理效果不理想无法达到排放要求运行费用高的问题。其特征在于：所述过滤器（16）通过进水管道（7）连接到催化氧化池（1）内部，催化氧化池（1）底部连接臭氧发生器（8）；催化氧化池（1）依次连接氧化稳定池（2）、后生化BAF池（3）和清水池（4）；所述清水池（4）设置有进水孔、出水孔，所述清水池（4）的进水孔与后生化BAF池（3）连接，所述清水池（4）的出水孔（42）连接到反洗泵（11）一端，所述反洗泵（11）另一端通过回流管道（10）分别连接到催化氧化池、后生化BAF池内部。该循环水排污达标处理装置，能够达到一级排放标准的要求，且运行费用低。

Description

一种循环水排污达标处理装置

技术领域

本发明涉及石油循环水排污水处理技术领域，特别涉及一种循环水排污达标处理装置。

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，其中臭氧直接接触氧化对含盐污水中的有机污染物氧化能力有限，处理效果不稳定。芬顿氧化技术则存在操作难度大、运行费用高、污泥量大、产生二次污染等问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服背景技术中存在的现有污水深度处理工艺处理效果不理想无法达到排放要求运行费用高的问题。而提供一种循环水排污达标处理装置，该循环水排污达标处理装置，能提高污水可生化性，高效降解有机污染物，能够达到《石油炼制工业污染物排放标准》(GB 31570-2015)一级排放标准的要求，且运行费用低。

本发明解决其问题可通过如下技术方案来达到：该循环水排污达标处理装置，包括集水池和过滤器，所述集水池连接过滤器，所述过滤器通过进水管道连接到催化氧化池内部，催化氧化池底部通过气体管道连接臭氧发生器；所述催化氧化池通过传输管路依次连接氧化稳定池、后生化BAF池和清水池；所述清水池设置有进水孔、出水孔，所述清水池的进水孔与后生化BAF池通过传输管路连接，所述清水池出水孔连接到反洗泵一端，所述反洗泵另一端通过回流管道分别连接到催化氧化池、后生化BAF池内部；所述催化氧化池内竖直设置有隔板，隔板将催化氧化池分割为左、右腔；所述催化氧化池以固定床形式填充有臭氧催化颗粒，集水池与过滤池之间设置有提升泵。

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：

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。

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。

本发明与上述背景技术相比较可具有如下有益效果：采用该循环水排污达标处理装置，具有下列优点和效果：

1、本发明循环水排污达标处理装置，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、本发明循环水排污达标处理装置，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。

3、本发明循环水排污达标处理装置，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、本发明循环水排污达标处理装置，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

附图1是本发明的结构示意图。

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：

下面结合附图将对本发明作进一步说明：

如附图1所示，该循环水排污达标处理装置，包括集水池15和过滤器16，所述集水池15连接过滤器16，所述过滤器16通过进水管道7连接到催化氧化池1内部，催化氧化池1底部通过气体管道9连接臭氧发生器8；所述催化氧化池1通过传输管路5依次连接氧化稳定池2、后生化BAF池3和清水池4；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连接到反洗泵11一端，所述反洗泵11另一端通过回流管道10分别连接到催化氧化池1、后生化BAF池3内部；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内竖直设置有隔板13，隔板13将催化氧化池分割为左、右腔，用于改变水流方向，增加传质效率；所述催化氧化池1以固定床形式填充有臭氧催化颗粒12，集水池15与过滤池16之间设置有提升泵6；所述臭氧催化颗粒12是氧化铝基负载型金属催化剂。

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：

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；所述载体的密度为0.96～0.98g/cm³。

本实施例循环水排污达标处理装置，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)、臭氧催化氧化池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池，进行生化反应；

(5)、后生化BAF池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。

实施例1

后生化BAF池3内放置有若干个生物填料载体的制备方法，包括以下步骤：

称取高密度聚乙烯72份，聚丙烯树脂12份，熟石灰8份，陶氏粉末活性炭18份，轻质碳酸钙8份，马来酸酐4份，过氧化二异丙苯0.25份，明胶1.8份，甲壳素1.8份，磁粉四氧化三铁磁0.8份。

步骤一、取马来酸酐4份、过氧化二异丙苯0.25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72份、聚丙烯树脂12份、熟石灰8份、陶氏粉末活性炭18份、轻质碳酸钙8份、明胶1.8份、甲壳素1.8份和磁粉0.8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。上述载体的密度为0.96～0.98g/cm³。载体进行BAF生化试验的试验结果见表2。

表1

上述载体的密度为0.96～0.98g/cm³。

实施例2-4：

实施例2-4后生化BAF池3内放置的生物填料载体的含量分别如表1所示，其余同实施例1。

制备的生物填料载体进行BAF生化试验，试验结果见表2。

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

1.一种循环水排污达标处理装置，包括集水池（15）和过滤器（16），所述集水池（15）连接过滤器（16），其特征在于：所述过滤器（16）通过进水管道（7）连接到催化氧化池（1）内部，催化氧化池（1）底部通过气体管道（9）连接臭氧发生器（8）；所述催化氧化池（1）通过传输管路（5）依次连接氧化稳定池（2）、后生化BAF池（3）和清水池（4）；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）连接到反洗泵（11）一端，所述反洗泵（11）另一端通过回流管道（10）分别连接到催化氧化池（1）、后生化BAF池（3）内部；所述催化氧化池（1）内竖直设置有隔板（13），隔板（13）将催化氧化池分割为左、右腔；所述催化氧化池（1）以固定床形式填充有臭氧催化颗粒（12），集水池（15）与过滤池（16）之间设置有提升泵（6）。

2.根据权利要求1所述的循环水排污达标处理装置，其特征在于：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。

3.根据权利要求1所述的循环水排污达标处理装置，其特征在于：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。

4.根据权利要求3所述的循环水排污达标处理装置，其特征在于：所述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。

5.根据权利要求3或4所述的循环水排污达标处理装置，其特征在于：所述载体的密度为0.96～0.98g/cm³。

6.根据权利要求1所述的循环水排污达标处理装置，其特征在于：所述臭氧催化颗粒（12）是氧化铝基负载型金属催化剂。