CN110330187A - 一种油泥热解废水处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种油泥热解废水处理系统，包括预处理单元，第一高级氧化单元，生化单元，第二高级氧化单元和深度处理单元，所述预处理单元、第一高级氧化单元、生化单元、第二高级氧化单元和深度处理单元依次连接。针对油泥热解后含油废水的特点，通过引入除油剂，可以显著降低废水含油量与COD，为后续的高级氧化及生化处理效果创造更好的条件，同时产生的除油沉淀物可送到产生废水的热脱附进行处理，回收油品与除油剂，达到废油和除油剂的回收重复利用，降低废水处理运行成本。通过将高级氧化与生化处理耦合，发挥各自处理有机物及氨氮的优势，高效的将废水处理达标，经济且高效。
Description
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，具体涉及一种油泥热解废水处理系统。
背景技术
油泥是石油勘探、开采、炼制、清罐、储运及含油污水处理过程中所产生的含油固体废弃物。其组成成分极其复杂，不仅含有苯系物、酚类、蒽、芘等难降解有机物，还含有生产加工过程中投加的大量絮凝剂、阻垢剂、缓蚀剂等水处理药剂，同时还含有大量病原菌、重金属、放射性元素等有毒有害物质。根据大量的研究表明，油泥难以自然降解，如果不能将其妥善处置，随意排放，对人类的健康和生态环境将造成极大的危害。
热解技术在油泥处理领域具备诸多优势，该技术可以对油泥进行无害化处理，同时在绝氧条件下，通过对油泥加热，还可分离出具有热值的烃类物质，实现油泥的资源回收。但是在热解处理油泥的过程中也会产生大量的难处理含油废水，目前该废水成为影响热解技术推广的一个瓶颈。
为此亟待一种油泥热解后废水的处理系统。
发明内容
本发明的目的克服现有技术的不足，提供一种油泥热解废水处理系统，针对油泥热解后含油废水的特点，通过引入除油剂，可以显著的降低废水含油量与COD，为后续的高级氧化及生化处理效果创造更好的条件，同时产生的除油沉淀物可送到产生废水的热脱附进行处理，回收油品与除油剂，达到废油和除油剂的回收重复利用，降低废水处理运行成本。
通过将高级氧化与生化处理耦合，发挥各自处理有机物及氨氮的优势，高效的将废水处理达标，经济且高效。
本发明的目的是通过以下技术措施达到的：一种油泥热解废水处理系统，包括预处理单元，第一高级氧化单元，生化单元，第二高级氧化单元和深度处理单元，所述预处理单元的出口端与第一高级氧化单元连接，所述第一高级氧化单元的出口端与生化单元连接，所述生化单元的出口端与第二高级氧化单元连接，所述第二高级氧化单元的出口端与深度处理单元连接。
进一步地，所述预处理单元包括隔油工段，除油吸附工段和沉淀工段，所述隔油工段、除油吸附工段和沉淀工段依次连接。
进一步地，所述除油吸附工段所用的除油剂为蒙脱石、氧化铝、二氧化硅、氧化钙、氧化锰、氧化镁以及氧化钛在酸性条件下反应制备而成，除油吸附工段控制水样的pH值为4-5.5，吸附时间≥1h。
进一步地，所述高级氧化单元1采用芬顿氧化工艺，双氧水投加量与废水COD的质量比在1：1-1：10；双氧水与亚铁离子摩尔比在2：1-9：1；反应停留时间2-3h，反应后pH调整采用氧化钙和氢氧化钙中的一种或两种。
进一步地，所述生化单元采用活性污泥法中的A/O工艺。
进一步地，所述第二高级氧化单元采用臭氧氧化或者芬顿氧化。
进一步地，所述第二高级氧化单元采用臭氧氧化，臭氧气源采用空气源与氧气源中的任意一种。
进一步地，所述臭氧氧化采用塔式结构，高径比为2-5，臭氧塔从下至上分为三个区域，底部为初步反应区，中间为强化反应区，上部为臭氧耗尽区。
进一步地，所述臭氧强化反应区安装有紫外灯管。
进一步地，所述深度处理单元为采用圆形塔式曝气生物滤池。
进一步地，所述曝气生物滤池填料层分为支撑层与滤料层，所述的曝气生物滤池支撑层从下至上分为三层，底层为16-32mm的鹅卵石，填料层高度0.1-0.2m；所述的曝气生物滤池支撑层底层上层铺设沸石，粒径在10-15mm，填料层高0.15-0.2m；所述的曝气生物滤池支撑层沸石上层铺设细碎石，粒径在5-10mm，填料层高0.05-0.1m；所述的曝气生物滤池填料细碎石上层铺设滤料层，材质为陶粒和活性炭中的一种或者两种，粒径在3-6mm，填料层高度2-4m。
进一步地，所述曝气生物滤池填料层上层清水区高度1-1.2m。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：针对油泥热解后含油废水的特点，通过引入除油剂，可以显著的降低废水含油量与COD，为后续的高级氧化及生化处理效果创造更好的条件，同时产生的除油沉淀物可送到产生废水的热脱附进行处理，回收油品与除油剂，达到废油和除油剂的回收重复利用，降低废水处理运行成本。通过将高级氧化与生化处理耦合，发挥各自处理有机物及氨氮的优势，高效的将废水处理达标，经济且高效。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细说明。
附图说明
图1是油泥热解废水处理系统的结构示意图。
其中，1.预处理单元，2.第一高级氧化单元，3.生化单元，4.第二高级氧化单元，5.深度处理单元。
具体实施方式
实施例，如图1所示，一种油泥热解废水处理系统，包括预处理单元1，第一高级氧化单元2，生化单元3，第二高级氧化单元4和深度处理单元5，所述预处理单元1的出口端与第一高级氧化单元2连接，所述第一高级氧化单元2的出口端与生化单元3连接，所述生化单元3的出口端与第二高级氧化单元4连接，所述第二高级氧化单元4的出口端与深度处理单元5连接。
所述预处理单元1包括隔油工段，除油吸附工段和沉淀工段，所述隔油工段、除油吸附工段和沉淀工段依次连接。
所述高级氧化单元1采用芬顿氧化工艺，双氧水投加量与废水COD的质量比在1：1-1：10；双氧水与亚铁离子摩尔比在2：1-9：1；反应停留时间2-3h，反应后pH调整采用氧化钙和氢氧化钙中的一种或两种。
所述生化单元3采用活性污泥法中的A/O工艺。
所述第二高级氧化单元4采用臭氧氧化或者芬顿氧化。
所述第二高级氧化单元4采用臭氧氧化，臭氧气源采用空气源与氧气源中的任意一种。
所述臭氧氧化采用塔式结构，高径比为2-5，臭氧塔从下至上分为三个区域，底部为初步反应区，中间为强化反应区，上部为臭氧耗尽区。
所述臭氧强化反应区安装有紫外灯管。
所述深度处理单元5为采用圆形塔式曝气生物滤池。
所述曝气生物滤池填料层分为支撑层与滤料层，所述的曝气生物滤池支撑层从下至上分为三层，底层为16-32mm的鹅卵石，填料层高度0.1-0.2m；所述的曝气生物滤池支撑层底层上层铺设沸石，粒径在10-15mm，填料层高0.15-0.2m；所述的曝气生物滤池支撑层沸石上层铺设细碎石，粒径在5-10mm，填料层高0.05-0.1m；所述的曝气生物滤池填料细碎石上层铺设滤料层，材质为陶粒和活性炭中的一种或者两种，粒径在3-6mm，填料层高度2-4m。
所述曝气生物滤池填料层上层清水区高度1-1.2m。
所述除油吸附工段所用的除油剂为蒙脱石、氧化铝、二氧化硅、氧化钙、氧化锰、氧化镁以及氧化钛在酸性条件下反应制备而成，除油吸附工段控制水样的pH值为4-5.5，吸附时间≥1h。
某油泥危废处理项目采用热解工艺，产生的废水原水水量5m3/h，水质COD21000mg/L，pH为5-9，氨氮1000mg/L，总氮1200mg/L，ss700mg/L，利用本处理系统与方法对废水进行处理，达到环评处理标准，该处理过程如下：
实施例1
含油废水首先进入预处理单元1，采用自制除油剂除油，除油剂的投加量为5kg/吨水，吸附时间控制1h，吸附pH为4；吸附完进行絮凝后的上清液进入第一高级氧化单元2进行芬顿反应，双氧水投加量与废水COD的质量比在1：5；双氧水与亚铁离子摩尔比在6：1；反应停留时间2h，反应后pH调整采用氧化钙，pH调整到7后絮凝，絮凝后的上清液进入生化，生化采用A/O工艺，其污泥沉淀池出水含有的有机物为难生化降解的有机物，通过第二高级氧化单元4的强氧化反应，完全去除部分有机物的同时将剩余有机物断键断链，以利于后续的曝气生物滤池深度处理。生化出来废水从底部进入臭氧氧化塔，从臭氧塔顶部出水进入深度处理单元5。通过深度处理单元5的曝气生物滤池进行有机物与氨氮的深度处理。曝气生物滤池填料层从底层到上层依次为鹅卵石层0.1m，沸石层0.15m，细碎石层0.1m，陶粒层4m，清水区高度1m。通过整个工艺系统的处理，最终外排废水中COD、氨氮、ss、总油等指标达到项目环评标准要求。
实施例2
含油废水首先进入预处理单元1，采用自制除油剂除油，除油剂的投加量为5kg/吨水，吸附时间控制1.2h，吸附pH为4.5；吸附完进行絮凝后的上清液进入第一高级氧化单元2进行芬顿反应，双氧水投加量与废水COD的质量比在1：2；双氧水与亚铁离子摩尔比在2：1；反应停留时间2.5h，反应后pH调整采用氢氧化钙，pH调整到7后絮凝，絮凝后的上清液进入生化，生化采用A/O工艺，其污泥沉淀池出水含有的有机物为难生化降解的有机物，通过第二高级氧化单元4的强氧化反应，完全去除部分有机物的同时将剩余有机物断键断链，以利于后续的曝气生物滤池深度处理。生化出来废水从底部进入臭氧氧化塔，从臭氧塔顶部出水进入深度处理单元5。通过深度处理单元5的曝气生物滤池进行性有机物与氨氮的深度处理。曝气生物滤池填料层从底层到上层依次为鹅卵石层0.2m，沸石层0.18m，细碎石层0.08m，陶粒层3.5m，清水区高度1.1m。通过整个工艺系统的处理，最终外排废水中COD、氨氮、ss、总油等指标达到项目环评标准要求。
实施例3
含油废水首先进入预处理单元1，采用自制除油剂除油，除油剂的投加量为5kg/吨水，吸附时间控制1.5h，吸附pH为5.5；吸附完进行絮凝后的上清液进入第一高级氧化单元2进行芬顿反应，双氧水投加量与废水COD的质量比在1：9；双氧水与亚铁离子摩尔比在9：1；反应停留时间3h，反应后pH调整采用氧化钙，pH调整到7后絮凝，絮凝后的上清液进入生化，生化采用A/O工艺，其污泥沉淀池出水含有的有机物为难生化降解的有机物，通过第二高级氧化单元4的强氧化反应，完全去除部分有机物的同时将剩余有机物断键断链，以利于后续的曝气生物滤池深度处理。生化出来废水从底部进入臭氧氧化塔，从臭氧塔顶部出水进入深度处理单元5。通过深度处理单元5的曝气生物滤池进行性有机物与氨氮的深度处理。曝气生物滤池填料层从底层到上层依次为鹅卵石层0.2m，沸石层0.2m，细碎石层0.1m，陶粒层3m，清水区高度1.2m。通过整个工艺系统的处理，最终外排废水中COD、氨氮、ss、总油等指标达到项目环评标准要求。
预处理单元1除油吸附工段的实验数据
表1预处理单元除油吸附工段对油及COD去除效果
| 取样点 | 含油量(mg/L) | COD(mg/L) |
| 除油吸附工段进水 | 1300 | 12500 |
| 除油吸附工段出水 | 159 | 6600 |
| 除油吸附工段进水 | 1155 | 11600 |
| 除油吸附工段出水 | 174 | 6300 |
深度处理单元5工段的实验数据
表2深度处理单元对有机物COD去除效果
本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (12)
1.一种油泥热解废水处理系统，其特征在于：包括预处理单元，第一高级氧化单元，生化单元，第二高级氧化单元和深度处理单元，所述预处理单元的出口端与第一高级氧化单元连接，所述第一高级氧化单元的出口端与生化单元连接，所述生化单元的出口端与第二高级氧化单元连接，所述第二高级氧化单元的出口端与深度处理单元连接。
2.根据权利要求1所述的油泥热解废水处理系统，其特征在于：所述预处理单元包括隔油工段，除油吸附工段和沉淀工段，所述隔油工段、除油吸附工段和沉淀工段依次连接。
3.根据权利要求1所述的油泥热解废水处理系统，其特征在于：所述除油吸附工段所用的除油剂为蒙脱石、氧化铝、二氧化硅、氧化钙、氧化锰、氧化镁以及氧化钛在酸性条件下反应制备而成，除油吸附工段控制水样的pH值为4-5.5，吸附时间≥1h。
4.根据权利要求1所述的油泥热解废水处理系统，其特征在于：所述高级氧化单元1采用芬顿氧化工艺，双氧水投加量与废水COD的质量比在1：1-1：10；双氧水与亚铁离子摩尔比在2：1-9：1；反应停留时间2-3h，反应后pH调整采用氧化钙和氢氧化钙中的一种或两种。
5.根据权利要求1所述的油泥热解废水处理系统，其特征在于：所述生化单元采用活性污泥法中的A/O工艺。
6.根据权利要求1所述的油泥热解废水处理系统，其特征在于：所述第二高级氧化单元采用臭氧氧化或者芬顿氧化。
7.根据权利要求6所述的油泥热解废水处理系统，其特征在于：所述第二高级氧化单元采用臭氧氧化，臭氧气源采用空气源与氧气源中的任意一种。
8.根据权利要求6所述的油泥热解废水处理系统，其特征在于：所述臭氧氧化采用塔式结构，高径比为2-5，臭氧塔从下至上分为三个区域，底部为初步反应区，中间为强化反应区，上部为臭氧耗尽区。
9.根据权利要求8所述的油泥热解废水处理系统，其特征在于：所述臭氧强化反应区安装有紫外灯管。
10.根据权利要求1所述的油泥热解废水处理系统，其特征在于：所述深度处理单元为采用圆形塔式曝气生物滤池。
11.根据权利要求10所述的油泥热解废水处理系统，其特征在于：所述曝气生物滤池填料层分为支撑层与滤料层，所述的曝气生物滤池支撑层从下至上分为三层，底层为16-32mm的鹅卵石，填料层高度0.1-0.2m；所述的曝气生物滤池支撑层底层上层铺设沸石，粒径在10-15mm，填料层高0.15-0.2m；所述的曝气生物滤池支撑层沸石上层铺设细碎石，粒径在5-10mm，填料层高0.05-0.1m；所述的曝气生物滤池填料细碎石上层铺设滤料层，材质为陶粒和活性炭中的一种或者两种，粒径在3-6mm，填料层高度2-4m。
12.根据权利要求11所述的油泥热解废水处理系统，其特征在于：所述曝气生物滤池填料层上层清水区高度1-1.2m。
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