CN114524590A - 一种水基岩屑压滤废水的联合处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水基岩屑压滤废水的联合处理方法，包括以下步骤：S1，废水进入PH调节池；S2，调PH后的废水自流至沉淀池；S3，沉淀出水自流至气浮装置；S4，溶气气浮装置出水自流至第一生化池；S5，第一生化池出水流至AOP系统；S6，AOP系统出水流至第二生化池；S7，第二生化池出水流至水处理膜系统。本发明中AOP系统设置在第一生化池和第二生化池之间，达到了既降低了AOP技术的能耗，又充分发挥了AOP的技术效果；采用第一生化池与第二生化池结合，最大有效地降解各种污染物；采用第二生化池与水处理膜系统结合使用，既发挥了第二生化池的污染物降解能力，又使有机污染物能充分降解，悬浮杂质颗粒有效截留，各种指标实现有效达标和中水回用。
Description
技术领域
本发明涉及水处理领域，尤其涉及一种水基岩屑压滤废水的联合处理方法。
背景技术
随着国家环保对油气田岩屑及压裂返排液污染问题的关注度提高，油气田岩屑及压裂返排液综合无害化处理已成为各级政府环保部门管理的焦点，水基岩屑的处理已成为影响各个油气田开发的集中反应问题。
而在处理水基岩屑的过程中压滤机脱水后产生的废水（钻井废水）具有水量小，排水点分散，对环境危害大，矿化度高，成分复杂，COD含量高，PH高，可生化性差，通过传统的物化处理的方式不能将废水中的污染物进行有效处理，更无法实现处理后回用，因此，在这种方式下得到的废水无法达到规定的废水处理标准和回用标准。所以，对钻井开发产生的废水深度处理回用在降低该产业对周边生态环境的污染程度上是非常重要的。
此废水通过采用的传统物化技术流程：混凝沉淀+高级氧化+PH调节+气浮+消毒进行处理，在这个处理过程中，主要针对的废水中的悬浮物等无机类物质处理，难以处理有机有害物质，且加药量大、排泥量大，而采用的高级氧化利用效率低、能耗高，且后端配合的技术工艺无法起到配合配套效果，因此，此工艺流程出水水质不能直接排放和回用。
发明内容
本发明的目的是提供一种水基岩屑压滤废水的联合处理方法。
本发明的创新点在于AOP系统设置在第一生化池和第二生化池之间，达到了既降低了AOP技术的能耗，又充分发挥了AOP的技术效果，也避免了强氧化后降解不彻底以及悬浮物升高的问题；采用第一生化池与第二生化池结合，最大有效地降解各种污染物；采用第二生化池与水处理膜系统结合使用，既发挥了第二生化池强有效的污染物降解能力，又利用膜对污染物的截留作用和回流运行模式，使有机污染物能充分降解，悬浮杂质颗粒有效截留，各种指标实现有效达标和中水回用。
为实现上述发明目的，本发明的技术方案是：
一种水基岩屑压滤废水的联合处理方法，包括以下步骤：
S1，废水进入PH调节池，调节PH值；
S2，调PH后的废水自流至沉淀池，沉降大部分颗粒杂质；
S3，沉淀出水自流至气浮装置，进一步除除油除浊；
S4，溶气气浮装置出水自流至第一生化池，降解大部分易降解的有机物和部分难降解的有机物；
S5，第一生化池出水流至AOP系统，难降解的长链有机物经与臭氧、催化剂成分接触，断链成易生化降解的有机物；
S6，AOP系统出水流至第二生化池，进一步降低废水中的有机物；
S7，第二生化池出水流至水处理膜系统，经水处理膜系统截留的微生物回流至第二生化池，干净的水透过膜，达到出水要求。
作为优选，步骤S1中，所述PH调节池处设有加药装置，所述加药装置内的药液采用盐酸或者硫酸，所述PH调节池内设有曝气搅拌机，PH值为8左右。
作为优选，步骤S2中，所述沉淀池内设有斜板，所述沉淀池内废水停留时间1～5h。
作为优选，步骤S3中，所述气浮装置内废水停留时间20～60min。
作为优选，步骤S4中，所述第一生化池采用生物接触氧化法，所述第一生化池包括依次连通的水解酸化池、一级好氧池和二级好氧池；所述水解酸化池内废水停留时间为6h，一级好氧池内停留时间为10h，二级氧化池停留时间为10h；所述二级好氧池与水解酸化池连通，所述二级好氧池出水回流至水解酸化池，回流比为100%～200%。
作为优选，所述一级好氧池内、二级好氧池内溶解氧控制为1.5～4mg/L，温度为25～40℃，PH值为6～9。
作为优选，步骤S5中，所述AOP系统包括反应罐与反应罐连通的臭氧发生装置；所述反应罐内废水停留时间为5～60min，反应罐的直径为500～2000mm，所述臭氧发生装置中臭氧投加量为10～30mg/L。
作为优选，步骤S6中，所述第二生化池采用活性污泥法，废水停留时间为10～24h，污泥浓度1～10g/L；所述控制溶解氧为1～3mg/L，温度为25～35℃，PH值为7～8。
本发明的有益效果是：
1、本发明中AOP系统设置在第一生化池和第二生化池之间，达到了既降低了AOP技术的能耗，又充分发挥了AOP的技术效果，也避免了强氧化后降解不彻底以及悬浮物升高的问题。
2、本发明中第一生化池采用生物接触氧化法、第二生化池采用活性污泥法，两种生化处理形式相结合，能最大有效降解各种污染物，废水处理效果更好。
3、本发明中第二生化池与水处理膜系统相结合，既发挥了第二生化池强有效的污染物降解能力，又利用膜对污染物的截留作用和回流运行模式，使有机污染物能充分降解，悬浮杂质颗粒有效截留，各种指标实现有效达标和中水回用。
附图说明
图1为本发明的流程示意图。
图中：
1、PH调节池；2、沉淀池；3、溶气气浮装置；4、第一生化池；41、水解酸化池；42、一级好氧池；43、二级好氧池；5、AOP系统；51、反应罐；52、臭氧发生装置；6、第二生化池；7、超滤膜。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
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。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
实施例1
选取内蒙某水基岩屑压滤废水，在处理前对该废水进行了初步的检测，部分水质指标如下：
表1 进水化验数据表
该水水质颜色为淡黄色。出水关键指标要求为COD≤60mg/L，SS≤5mg/L。
处理工艺包括以下步骤：
S1，废水进入PH调节池1，PH调节池1处设有加药装置，加药装置内的药液采用盐酸，PH调节池1内设有曝气搅拌机用以对废水和药液进行充分搅拌，控制PH值为8左右，加酸量为4500mg/L。
S2，调PH后的废水自流至沉淀池2，沉淀池2内设有斜板，沉淀时间为1.5h，大颗粒沉淀至底部。
S3，沉淀池2内上清液自流至溶气气浮装置3内，废水停留时间20min，溶气气浮装置3中设有释放器，通过释放器释放大量微气泡与悬浮杂质结合形成气浮体，并上升至集渣区而去除，进一步除除油除浊。
S4，气浮装置出水自流至第一生化池4，第一生化池4采用生物接触氧化法，第一生化池4包括依次连通的水解酸化池41、一级好氧池42和二级好氧池43。废水在水解酸化池41内停留时间为6h，一级好氧池42内停留时间为10h，二级氧化池43停留时间为10h。一级好氧池42内、二级好氧池43内溶解氧控制为1.5mg/L，温度为25℃，PH值为6。二级好氧池43与水解酸化池41连通，且二级好氧池43出水回流至水解酸化池41，回流比为100%。
S5，储存二级氧化池43内的污水待用，化验此时污水中的COD、TOC以及BOD，测算BOD与COD的比值。第一生化池4出水流至AOP系统5，AOP系统5包括反应罐51与反应罐51连通的臭氧发生装置52，储存的水源一部分用于选择反应罐51内的氧化时间，另一部分用于选择臭氧发生装置52中反应最佳的臭氧投加量。
启动反应罐51，在一定的臭氧投加量的情况下，持续运行2h，每20min取样一次，对出水COD、TOC、BOD取样化验，通过各个阶段的数据对比，最后得到对于此类型废水在此工艺状态下最佳的反应时间。
启动反应罐51，在一定的反应时间情况下，分别投加如下的臭氧量10 mg/L、20mg/L、30 mg/L、40 mg/L、50mg/L，分别取不同臭氧量下反应罐51内的出水水样，对出水COD、TOC、BOD取样化验，通过各个投加量的出水水质数据对比，最后得到对于此类型废水在此工艺状态下最佳最经济的AOP臭氧投加量。
S6，AOP系统5出水流至第二生化池6，第二生化池6采用活性污泥法，废水停留时间为8h，运行污泥浓度2g/L，SV30=30%，控制溶解氧为1mg/L，温度为25℃，PH值为7。
S7，第二生化池6出水流至水处理膜系统，水处理膜系统为超滤膜7，经超滤膜7截留的微生物回流至第二生化池6，干净的水透过膜，达到出水要求。超滤膜7每4～6h自动冲洗，每次冲洗2min。
实施例2
处理工艺包括以下步骤：
S1，废水进入PH调节池1，PH调节池1处设有加药装置，加药装置内的药液采用盐酸，PH调节池1内设有曝气搅拌机用以对废水和药液进行充分搅拌，控制PH值为8左右，加酸量为4500mg/L。
S2，调PH后的废水自流至沉淀池2，沉淀池2内设有斜板，沉淀时间为1.5h，大颗粒沉淀至底部。
S3，沉淀池2内上清液自流至溶气气浮装置3内，废水停留时间20min，溶气气浮装置3中设有释放器，通过释放器释放大量微气泡与悬浮杂质结合形成气浮体，并上升至集渣区而去除，进一步除除油除浊。
S4，气浮装置出水自流至第一生化池4，第一生化池4采用生物接触氧化法，第一生化池4包括依次连通的水解酸化池41、一级好氧池42和二级好氧池43。废水在水解酸化池41内停留时间为6h，一级好氧池42内停留时间为10h，二级氧化池43停留时间为10h。一级好氧池42内、二级好氧池43内溶解氧控制为3mg/L，温度为30℃，PH值为7。二级好氧池43与水解酸化池41连通，且二级好氧池43出水回流至水解酸化池41，回流比为150%。
S5，储存二级氧化池43内的污水待用，化验此时污水中的COD、TOC以及BOD，测算BOD与COD的比值。第一生化池4出水流至AOP系统5，AOP系统5包括反应罐51与反应罐51连通的臭氧发生装置52，储存的水源一部分用于选择反应罐51内的氧化时间，另一部分用于选择臭氧发生装置52中反应最佳的臭氧投加量。
启动反应罐51，在一定的臭氧投加量的情况下，持续运行2h，每20min取样一次，对出水COD、TOC、BOD取样化验，通过各个阶段的数据对比，最后得到对于此类型废水在此工艺状态下最佳的反应时间。
启动反应罐51，在一定的反应时间情况下，分别投加如下的臭氧量10 mg/L、20mg/L、30 mg/L、40 mg/L、50mg/L，分别取不同臭氧量下反应罐51内的出水水样，对出水COD、TOC、BOD取样化验，通过各个投加量的出水水质数据对比，最后得到对于此类型废水在此工艺状态下最佳最经济的AOP臭氧投加量。
S6，AOP系统5出水流至第二生化池6，第二生化池6采用活性污泥法，废水停留时间为8h，运行污泥浓度3g/L，SV30=35%，控制溶解氧为2mg/L，温度为30℃，PH值为7.5。
S7，第二生化池6出水流至水处理膜系统，水处理膜系统为超滤膜7，经超滤膜7截留的微生物回流至第二生化池6，干净的水透过膜，达到出水要求。超滤膜7每4～6h自动冲洗，每次冲洗2min。
实施例3
处理工艺包括以下步骤：
S1，废水进入PH调节池1，PH调节池1处设有加药装置，加药装置内的药液采用盐酸，PH调节池1内设有曝气搅拌机用以对废水和药液进行充分搅拌，控制PH值为8左右，加酸量为4500mg/L。
S2，调PH后的废水自流至沉淀池2，沉淀池2内设有斜板，沉淀时间为1.5h，大颗粒沉淀至底部。
S3，沉淀池2内上清液自流至溶气气浮装置3内，废水停留时间20min，溶气气浮装置3中设有释放器，通过释放器释放大量微气泡与悬浮杂质结合形成气浮体，并上升至集渣区而去除，进一步除除油除浊。
S4，气浮装置出水自流至第一生化池4，第一生化池4采用生物接触氧化法，第一生化池4包括依次连通的水解酸化池41、一级好氧池42和二级好氧池43。废水在水解酸化池41内停留时间为6h，一级好氧池42内停留时间为10h，二级氧化池43停留时间为10h。一级好氧池42内、二级好氧池43内溶解氧控制为4mg/L，温度为40℃，PH值为9。二级好氧池43与水解酸化池41连通，且二级好氧池43出水回流至水解酸化池41，回流比为200%。
S5，储存二级氧化池43内的污水待用，化验此时污水中的COD、TOC以及BOD，测算BOD与COD的比值。第一生化池4出水流至AOP系统5，AOP系统5包括反应罐51与反应罐51连通的臭氧发生装置52，储存的水源一部分用于选择反应罐51内的氧化时间，另一部分用于选择臭氧发生装置52中反应最佳的臭氧投加量。
启动反应罐51，在一定的臭氧投加量的情况下，持续运行2h，每20min取样一次，对出水COD、TOC、BOD取样化验，通过各个阶段的数据对比，最后得到对于此类型废水在此工艺状态下最佳的反应时间。
启动反应罐51，在一定的反应时间情况下，分别投加如下的臭氧量10 mg/L、20mg/L、30 mg/L、40 mg/L、50mg/L，分别取不同臭氧量下反应罐51内的出水水样，对出水COD、TOC、BOD取样化验，通过各个投加量的出水水质数据对比，最后得到对于此类型废水在此工艺状态下最佳最经济的AOP臭氧投加量。
S6，AOP系统5出水流至第二生化池6，第二生化池6采用活性污泥法，废水停留时间为8h，运行污泥浓度4g/L，SV30=40%，控制溶解氧为3mg/L，温度为35℃，PH值为8。
S7，第二生化池6出水流至水处理膜系统，水处理膜系统为超滤膜7，经超滤膜7截留的微生物回流至第二生化池6，干净的水透过膜，达到出水要求。超滤膜7每4～6h自动冲洗，每次冲洗2min。
经试验得到，AOP系统5反应最佳反应时间20～60min，在此时间内臭氧投加量最佳范围为10～30mg/L。
试验出水水质分析：
表2 小试出水数据表
该组合工艺对压滤废水处理中的COD具有良好的降解作用，去除效果较好，进水COD均值为1321mg/L，出水COD平均为46mg/L，去除率为96.5%；该工艺对悬浮物的去除效果也较明显，进水悬浮物含量均值为52mg/L，出水悬浮物平均含量为1mg/L，平均去除率为98%，去除效率高且稳定。
经过第二生化池6和超滤膜7过滤处理后，能更好地进行泥水分离，去除SS、细菌等污染物，最终出水能够达到“COD≤60mg/L，SS≤5mg/L”的出水要求。
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。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
Claims (8)
1.一种水基岩屑压滤废水的联合处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，废水进入PH调节池，调节PH值；
S2，调PH后的废水自流至沉淀池，沉降大部分颗粒杂质；
S3，沉淀出水自流至气浮装置，进一步除除油除浊；
S4，溶气气浮装置出水自流至第一生化池，降解大部分易降解的有机物和部分难降解的有机物；
S5，第一生化池出水流至AOP系统，难降解的长链有机物经与臭氧、催化剂成分接触，断链成易生化降解的有机物；
S6，AOP系统出水流至第二生化池，进一步降低废水中的有机物；
S7，第二生化池出水流至水处理膜系统，经水处理膜系统截留的微生物回流至第二生化池，干净的水透过膜，达到出水要求。
2.根据权利要求1所述的水基岩屑压滤废水的联合处理方法，其特征在于，
步骤S1中，所述PH调节池处设有加药装置，所述加药装置内的药液采用盐酸或者硫酸，所述PH调节池内设有曝气搅拌机，PH值为8左右。
3.根据权利要求1所述的水基岩屑压滤废水的联合处理方法，其特征在于，
步骤S2中，所述沉淀池内设有斜板，所述沉淀池内废水停留时间1～5h。
4.根据权利要求1所述的水基岩屑压滤废水的联合处理方法，其特征在于，
步骤S3中，所述气浮装置内废水停留时间20～60min。
5.根据权利要求1所述的水基岩屑压滤废水的联合处理方法，其特征在于，
步骤S4中，所述第一生化池采用生物接触氧化法，所述第一生化池包括依次连通的水解酸化池、一级好氧池和二级好氧池；
所述水解酸化池内废水停留时间为6h，一级好氧池内停留时间为10h，二级氧化池停留时间为10h；
所述二级好氧池与水解酸化池连通，所述二级好氧池出水回流至水解酸化池，回流比为100%～200%。
6.根据权利要求5所述的水基岩屑压滤废水的联合处理方法，其特征在于，
所述一级好氧池内、二级好氧池内溶解氧控制为1.5～4mg/L，温度为25～40℃，PH值为6～9。
7.根据权利要求1所述的水基岩屑压滤废水的联合处理方法，其特征在于，
步骤S5中，所述AOP系统包括反应罐与反应罐连通的臭氧发生装置；
所述反应罐内废水停留时间为5～60min，所述臭氧发生装置中臭氧投加量为10～30mg/L。
8.根据权利要求1所述的水基岩屑压滤废水的联合处理方法，其特征在于，
步骤S6中，所述第二生化池采用活性污泥法，废水停留时间为10～24h，污泥浓度1～10g/L；
所述控制溶解氧为1～3mg/L，温度为25～35℃，PH值为7～8。
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