CN111233249B - 一种船舶化学品洗舱废水的处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种船舶化学品洗舱废水的处理方法，包括粗粒化处理、湿式催化氧化处理以及MBR膜生物反应器处理。本发明通过上述流程，削减废水中的有毒有害物质，提高出水可生化性，并降低了进水负荷，减少了生化系统稀释用水，缩减生化装置总体规模，减少投资并降低能耗，对各类船舶化学品洗舱废水均取得较好的处理效果，可工业化应用推广。

Description

一种船舶化学品洗舱废水的处理方法
技术领域
本发明涉及环境工程领域，具体涉及一种船舶化学品洗舱废水的处理方法。
背景技术
化学品洗舱水来源于散装液体化学品运输船舶在卸货后更换货种时，根据要求对货舱进行清洗产生的废水，因化学品种类繁多，如甲醇、甲苯、混苯、混合芳烃、石脑油、乙二醇、醋酸乙烯酯、MTBE、苯胺、醋酸、辛醇等，由此产生的洗舱水水质复杂，且化学品运输船舶厂众多，即使同一类化学品产生的洗舱废水水质浓度也有较大的差别，根据《船舶水污染物排放控制标准》GB3552-2018，此类废水为有毒液体物质污水，处理难度大，是典型的复杂类有机含毒废水。
国内液体化学品运输量较大的为上海、宁波、大连、天津、深圳盐田国际等港口，目前各地方政府对港口的船舶化学品洗舱废水均委托第三方公司进行接收处置，这类公司一般具有溢油应急服务、船舶污染物接受处理、船舶污染防备与清除作业、港口防污工程、海上污染物清除、船舶租赁、船舶防污技术咨询等服务，在接收船舶洗舱废水后，接入储罐或船仓进行切油处理，油相回收利用，水相通过公海外排或交给地方污水处理厂进行处置，处理工艺以气浮或者混凝为主的物化，再与其它生活废水等混合后才能进生化处理，处置能力有限。
申请公布号为CN107698003 A的发明专利公开了船舶废水处理系统及其废水处理方法，主要原理是采用絮凝去除TSS然后进行泥水分离，处理过程为物理过程，并不能去除水中溶解性的有机物；授权公告号为CN207451881 U的实用新型专利公开了船舶船载压载水、洗舱水和含油废水的处理系统，采用的是气浮、MVR、厌氧和生物膜反应器结合的物化生化处理装置，该专利主要是针对船舶运营过程中产生的油污水提供了一种解决方法，并未对船舶化学品洗舱废水的处理进行说明，且气浮过程中会产生大量的异味废气，易造成二次污染；申请公布号为CN107311390 A的发明专利公开了港口洗舱废水的处理方法，首次提到了废水为散装液体化学品运输船需要清洗或更换货种时产生的污水（如洗舱、洗罐等），发明提供了一种低浓度化学品洗舱废水(COD小于300mg/L)的处理方法，主体工艺为仍为生化法，缺少生物抑制毒性解除方法，并不能适应实际船舶化学品洗舱废水水质。
发明内容
本发明的目在于针对现有船舶化学品洗舱废水处理技术单一，不适应高浓度、多种类化学品洗舱废水以及缺乏针对性的生物毒性解除的问题，提供一种新的船舶化学品洗舱废水的处理方法，该方法具有流程简单、处理高效等优点。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：
一种船舶化学品洗舱废水的处理方法，包括以下步骤：
步骤一：粗粒化处理：将船舶化学品洗舱废水自下而上通过填装有填料的粗粒化装置，上升流速为0.5-1.0m/h，其中，所述船舶洗舱废水的COD不小于3000mg/L，石油类含量不小于40mg/L，甲苯含量不小于10mg/L，二甲苯含量不小于20mg/L，色度不小于100；
步骤二：湿式催化氧化处理：经步骤一经处理后的废水进入湿式催化氧化装置，采用中温中压进行湿式催化氧化，停留时间2-6h；其中，反应温度为100-180℃，氧分压为0.1-1.5MPa；
步骤三：MBR膜生物反应器处理：经步骤二处理后的废水在生化调节池内停留6-8h后，进入MBR膜生物反应器进行膜分离处理，使产水达到排放标准；其中，反应器中污泥浓度5000-10000mg/L，水力停留时间为12-18h。
进一步的，步骤一中，所述填料为陶粒、树脂、无烟煤中的至少一种。
进一步的，步骤二中，湿式催化氧化所用的催化剂为锰、铜、铁、钴金属盐类悬浊液中的至少一种。
进一步的，步骤三中，MBR膜生物反应器所用的膜为平板膜、管式膜、中空纤维膜中的任一种。
进一步的，步骤一中，所述船舶化学品洗舱废水的COD为3000-20000mg/L，石油类含量为40-200mg/L，甲苯含量为10-20mg/L，二甲苯含量为20-30mg/L，色度为100-500。
进一步的，步骤三处理后产水的COD小于100mg/L，石油类含量小于5m/L，甲苯含量小于0.1mg/L，二甲苯含量小于0.4mg/L，色度小于50。
本发明的有益效果在于：
本发明采取粗粒化除油，避免油类物质进入湿式催化氧化装置影响处理效果，同时对于溶解于水中的各种化学品有机物采取湿式催化氧化通过自由基氧化作用，很好的解除了废水的生物毒性，并大幅度提高废水的可生化性，最后采用MBR膜生物反应器进行二级处理，处理后的废水可满足《污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级排放标准，COD小于100mg/L，石油类含量小于5m/L，甲苯含量小于0.1mg/L，二甲苯含量小于0.4mg/L，色度小于50。本发明通过上述流程，削减废水中的有毒有害物质，提高出水可生化性，并降低了进水负荷，减少了生化系统稀释用水，缩减生化装置总体规模，减少投资并降低能耗，对各类船舶化学品洗舱废水均取得较好的处理效果，可工业化应用推广。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
将醋酸乙烯酯、甲苯两种化学品洗舱废水混合后，测得其COD为3800mg/L，甲苯含量为12mg/L，色度为100。
(1) 粗粒化处理：将上述船舶化学品洗舱废水自下而上通过填装有无烟煤的粗粒化装置，控制上升流速为0.6m/h；
(2) 湿式催化氧化处理：经步骤(1)处理后的废水进入湿式催化氧化装置进行处理，催化剂选用锰、铜金属悬浊液，控制反应温度为120℃，氧分压为0.2MPa，停留时间2h；
(3) MBR膜生物反应器处理：经步骤(2)处理后的废水在生化调节池内停留6h后，再进入MBR膜生物反应器，膜选用中空纤维膜，反应器中污泥浓度为5000 mg/L，水力停留时间为15h。
经过上述处理后的出水COD为80mg/L，甲苯含量未检出，色度小于20，满足《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级排放标准。
实施例2
将石脑油、乙二醇、混合芳烃三种化学品洗舱废水混合后，测得其COD为6000mg/L，石油类含量为100mg/L，色度为200。
(1) 粗粒化处理：将上述船舶化学品洗舱废水自下而上通过填装有陶粒的粗粒化装置，控制上升流速为0.8m/h；
(2) 湿式催化氧化处理：经步骤(1)处理后的废水进入湿式催化氧化装置进行处理，催化剂选用锰、铜、铁金属悬浊液，控制反应温度为150℃，氧分压为0.8MPa，停留时间4h；
(3) MBR膜生物反应器处理：经步骤(2)处理后的废水在生化调节池内停留7h后，再进入MBR膜生物反应器，膜选用管式膜，反应器中污泥浓度为8000 mg/L，水力停留时间为12h。
经过上述处理后的出水COD为90mg/L，石油类含量未检出，色度小于10，满足《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级排放标准。
实施例3
将混苯、辛醇、MTBE、甲醇四种化学品洗舱废水混合后，测得其COD为15000mg/L，二甲苯含量为20mg/L，色度为150。
(1) 粗粒化处理：将上述船舶化学品洗舱废水自下而上通过填装有树脂的粗粒化装置，控制上升流速为1.0m/h；
(2) 湿式催化氧化处理：经步骤(1)处理后的废水进入湿式催化氧化装置进行处理，催化剂选用铜、钴金属悬浊液，控制反应温度为180℃，氧分压为1.2MPa，停留时间6h；
(3) MBR膜生物反应器处理：经步骤(2)处理后的废水在生化调节池内停留8h后，再进入MBR膜生物反应器，膜选用平板膜，反应器中污泥浓度为10000 mg/L，水力停留时间为18h。
经过上述处理后的出水COD为60mg/L，二甲苯含量未检出，色度小于10，满足《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级排放标准。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种船舶化学品洗舱废水的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：粗粒化处理：将船舶化学品洗舱废水自下而上通过填装有填料的粗粒化装置，上升流速为0.5-1.0m/h，其中，所述船舶化学品洗舱废水的COD不小于3000mg/L，石油类含量不小于40mg/L，甲苯含量不小于10mg/L，二甲苯含量不小于20mg/L，色度不小于100；
步骤二：湿式催化氧化处理：经步骤一经处理后的废水进入湿式催化氧化装置，采用中温中压进行湿式催化氧化，停留时间2-6h；其中，反应温度为100-180℃，氧分压为0.1-1.5MPa；
步骤三：MBR膜生物反应器处理：经步骤二处理后的废水在生化调节池内停留6-8h后，进入MBR膜生物反应器进行膜分离处理，使产水达到排放标准；其中，反应器中污泥浓度5000-10000mg/L，水力停留时间为12-18h。
2.根据权利要求1所述的一种船舶化学品洗舱废水的处理方法，其特征在于：步骤一中，所述填料为陶粒、树脂、无烟煤中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的一种船舶化学品洗舱废水的处理方法，其特征在于：步骤二中，湿式催化氧化所用的催化剂为锰、铜、铁、钴金属盐类悬浊液中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种船舶化学品洗舱废水的处理方法，其特征在于：步骤三中，MBR膜生物反应器所用的膜为平板膜、管式膜、中空纤维膜中的任一种。
5.根据权利要求1所述的一种船舶化学品洗舱废水的处理方法，其特征在于：步骤一中，所述船舶化学品洗舱废水的COD为3000-20000mg/L，石油类含量为40-200mg/L，甲苯含量为10-20mg/L，二甲苯含量为20-30mg/L，色度为100-500。
6.根据权利要求1所述的一种船舶化学品洗舱废水的处理方法，其特征在于：步骤三处理后产水的COD小于100mg/L，石油类含量小于5m/L，甲苯含量小于0.1mg/L，二甲苯含量小于0.4mg/L，色度小于50。
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