CN114804503A - 一种原油电脱盐废水的处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种原油电脱盐废水的处理方法，包括对所述废水依次进行化学沉淀处理和生物降解处理、或者依次进行生物降解处理和化学沉淀处理。本发明通过化学沉淀处理和生物降解处理相结合的方式对原油电脱盐废水进行处理，钙离子的脱除率在95％以上，COD的脱除率在96％以上，处理后的废水中钙离子浓度小于800mg/L，COD小于1000mg/L，可以满足后续污水处理厂的进水指标要求，减少后续处理装置的处理压力；同时，本发明提供的处理方法工艺简单、成本较低，有利于推进原油电脱盐废水的工业化进程，并且经化学沉淀处理得到的钙盐沉淀可进一步用于橡胶、塑料的填充物，或用于涂料、防水材料中。
Description
技术领域
本发明涉及一种原油电脱盐废水的处理方法，涉及废水处理技术领域。
背景技术
原油中的金属离子会造成二次加工催化剂中毒、焦炭灰分含量高、品质下降、能耗增加及加热炉结垢等诸多危害，但是原油中钙、镁、铁、镍、钒等金属离子的种类以及含量却在不断增加，且呈不断上升的趋势，特别是稠油中钙离子浓度可高达1600μg/g。为了解决金属离子对原油加工的危害，提高企业的经济效益，目前普遍采用的方法是在电脱盐过程中加入化学试剂，例如加入脱钙剂脱除原油中的钙离子，但是，脱钙剂的引入使得电脱盐过程产生的废水中的钙离子浓度增加、COD值提高，如果将这种高钙高COD的废水直接排入污水处理厂，会增加污水处理厂的处理压力，也容易导致外排水水质不合格。
CN105733664B公开了一种原油电脱盐脱钙工艺方法，其包括对电脱盐废水进行酸化、固液分离、萃取、精馏、气提工艺，CN103130353B公开了一种高钙有机废水的处理方法，包括酸化工艺、固液分离工艺、液-液萃取工艺及萃取剂再生工艺，CN103130296B公开了一种含乙酸盐工业有机废水的处理工艺，包括对废水进行复分解、萃取、再生处理工艺，可同时可实现钙离子的脱除，上述三种方法大多采用化学方法，工艺较为复杂，流程较长，在实际的应用过程中，存在成本较高、难以实现工程化等问题。
发明内容
本发明提供一种工艺简单且成本较低的原油电脱盐废水处理方法，用于降低原油电脱盐废水中的钙离子浓度和COD值。
本发明提供了一种原油电脱盐废水的处理方法，包括对所述废水依次进行化学沉淀处理和生物降解处理、或者依次进行生物降解处理和化学沉淀处理；
其中，所述化学沉淀处理使用沉淀单元作为处理装置，处理过程中，将进水引入所述沉淀单元中，加入钙离子沉淀剂进行化学沉淀处理后排出；
所述生物降解处理使用依次连接的一级厌氧单元、二级厌氧单元和好氧单元作为处理装置，且所述一级厌氧单元和二级厌氧单元中设有驯化好的厌氧污泥，所述好氧单元中设有驯化好的好氧污泥，处理过程中，将进水引入一级厌氧单元进行一级厌氧处理，随后将经过一级厌氧处理后的出水依次引入二级厌氧单元、好氧单元进行处理后排出。
本发明采用化学沉淀处理和生物降解处理相结合的方法对原油经电脱盐装置处理后排出的废水进行处理，通常情况下，该废水中钙离子的浓度为2000-7000μg/g、COD值为2000-30000mg/L，本发明提供的处理方法并不限制化学沉淀处理和生物降解处理的顺序，即从电脱盐装置排出的废水可以先经过化学沉淀处理，再经过生物降解处理，也可以先经过生物降解处理，再经过化学沉淀处理，例如，图1为本发明一实施例提供的原油电脱盐废水的处理流程示意图，如图1所示，电脱盐装置排出的废水作为进水首先引入沉淀单元，加入钙离子沉淀剂，使废水中钙离子形成钙盐沉淀，得到的钙盐沉淀可通过后期处理进行进一步加工使用，而将除去钙盐沉淀后的废水导出后引入对有机物降解性能较高的一级厌氧单元，经一级厌氧单元处理的出水继续引入可以对有机物进一步降解的二级厌氧单元，经二级厌氧单元处理后的出水引入好氧单元进行好氧处理，其中，一级厌氧单元和二级厌氧单元中设有驯化好的厌氧污泥，好氧单元中设有驯化好的好氧污泥，一级厌氧单元内的厌氧微生物菌群通过胞外酶对废水中的大分子有机物加以分解成小分子有机物，同时使有机物生物降解和转化，降低一级厌氧单元出水中COD值；二级厌氧单元用于进一步降低废水中COD值；好氧单元内的好氧微生物菌群在氧气存在的条件下，利用废水中存在的有机物为底物进行进一步生物代谢以降解有机物，最终以低能位的无机物稳定下达到无害化的水质要求，从而完成对原油电脱盐废水的处理。图2为本发明另一实施例提供的原油电脱盐废水的处理流程示意图，如图2所示，电脱盐装置排出的废水作为进水首先引入一级厌氧单元进行一级厌氧处理，随后将一级厌氧单元处理后的出水依次引入二级厌氧单元和好氧单元，完成生物降解处理，随后将经生物降解处理后的废水作为进水引入沉淀单元进行化学沉淀处理，完成对原油电脱盐废水的处理，本实施方式主要将化学沉淀处理和生物降解处理的顺序进行了调整，具体处理过程与图1所示的处理方法相同。本发明通过化学沉淀处理和生物降解处理相结合的方式对原油电脱盐废水进行处理，钙离子的脱除率在95％以上，COD的脱除率在96％以上，处理后的废水中钙离子浓度小于800mg/L，COD小于1000mg/L，保证了外排水的水质，满足后续污水处理厂的进水指标要求，减少后续处理装置的处理压力；同时，本发明提供的处理方法工艺简单、成本较低，有利于推进原油电脱盐废水的工业化进程，此外，化学沉淀处理中得到的钙盐沉淀还可进一步用于橡胶、塑料的填充物，或者用于涂料、防水材料。
在一种实施方式中，对原油电脱盐废水依次进行化学沉淀处理和生物降解处理，其中，化学沉淀处理是利用钙离子沉淀剂与废水中钙离子发生反应，将废水中钙离子沉淀达到去除钙离子的目的，本领域技术人员可选择常规沉淀单元作为处理装置，例如，沉淀池。
为了便于废水中钙离子和钙离子沉淀剂的反应，可对原油电脱盐废水的pH进行调整，具体地，所述化学沉淀处理中，将进水的pH调节至7-11，由于原油电脱盐废水中钙离子以有机酸钙的形式存在，pH较低，可使用氢氧化钠或氢氧化钾等无机碱调节pH。
其中，原油电脱盐废水中钙离子以有机酸钙的形式存在，所述有机酸为甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、乙酐、乙丙酐、丁二酐、苯磺酸、草酸、EDTA、有机磷羧酸、有机磷磺酸和氨磺酸中的一种或多种；
相应地，钙离子沉淀剂为包含CO3 2-、PO3 2-、SiO3 2-、SO4 2-、SO3 2-和F-中一种或多种阴离子的溶液、二氧化碳气体、燃煤电厂烟道气中的一种。
所述化学沉淀处理中，所述钙离子沉淀剂与所述进水中钙离子的摩尔比为1：1。
在废水中加入钙离子沉淀剂后，溶解于废水中的钙离子转变为钙盐沉淀，对钙盐沉淀进行分离、洗涤、晾干后得到的钙盐粗品中钙盐纯度可达到90％，有利于钙盐的回收利用，提高经济收益，而去除钙盐沉淀后的废水作为出水从沉淀单元中排出，进行后续生物降解处理。
生物降解处理是通过厌氧污泥和好氧污泥的代谢作用降低废水中的钙离子浓度和COD值，为了给厌氧污泥和好氧污泥提供合适的生长代谢环境，可将从沉淀单元排出、进入一级厌氧单元的进水的pH调节至6-9，并加入厌氧污泥和好氧污泥生长代谢所必须的N、P营养元素，具体地，N营养元素可以由有机胺、铵盐、氨水中的一种或多种物质提供，P营养元素可以由磷酸盐、磷酸中的一种或两种物质提供；进一步地，N营养元素可以由尿素、硫酸铵、硝酸铵、氨水中的一种或多种物质提供；P营养元素可以由磷酸二氢钾、磷酸中的一种或两种物质提供；所述生物降解处理中，所述进水的COD与N、P营养元素的摩尔比为(100-300)：5：1。
一级厌氧处理和二级厌氧处理主要在厌氧单元中进行，厌氧单元内设有厌氧污泥，厌氧单元独立的选自厌氧池、UASB厌氧反应器、IC反应器中的一种，厌氧污泥可以为活性污泥或颗粒污泥，一级厌氧单元和二级厌氧单元的装置或者污泥种类可以相同或不同。
好氧处理主要在好氧单元中进行，好氧单元内设有好氧污泥，其中，好氧单元为曝气池，好氧污泥为活性污泥。
本领域技术人员知晓，在厌氧污泥和好氧污泥使用前，需对其进行培养驯化，具体地，可使用原油电脱盐废水对厌氧污泥和好氧污泥进行培养驯化3-6个月，使用驯化好的厌氧污泥和好氧污泥进行实际废水处理。本领域技术人员可依据常规技术手段进行驯化，本发明在此不再赘述。
为了进一步提高废水的处理效果，可调整污泥浓度和水力停留时间，具体地，所述一级厌氧单元中厌氧污泥的浓度为12000-15000mg/L，二级厌氧单元中厌氧污泥的浓度为6000-10000mg/L，好氧单元中好氧污泥的浓度为3000-8000mg/L。
将经化学沉淀处理结束后的废水引入一级厌氧单元内，利用厌氧污泥对进水进行生物降解，待达到水利停留时间后，再将出水引入二级厌氧单元，进行第二次厌氧处理，具体地，所述一级厌氧处理中水利停留时间为10-48h，所述二级厌氧处理中水利停留时间为10-48h，进一步地，所述一级厌氧处理中水利停留时间为20-24h，所述二级厌氧处理中水利停留时间为20-24h。
经二级厌氧处理后的废水排出引入好氧单元进行好氧处理，本领域技术人员知晓，好氧单元内的溶氧量以及环境条件均对好氧污泥的生长代谢有影响，因此，控制好氧单元内溶解氧的浓度为1-5mg/L，控制好氧单元内水体的温度为20-40℃，pH为6-9；进一步地，溶解氧的浓度为2-3mg/L，控制好氧单元内水体的温度为25-35℃，pH为6-8。
待达到水利停留时间后，即可将废水从好氧单元内排出，为了对好氧单元内好氧活性污泥进行回收，可将好氧单元的出水引入沉淀单元，回收悬浮在出水中的好氧活性污泥，随后将沉淀单元的溢出水排出，完成对原油电脱盐废水的处理。
其中，好氧处理中水利停留时间为10-48h，进一步地，水利停留时间为20-24h。
在另一种实施方式中，对原油电脱盐废水依次进行生物降解处理和化学沉淀处理，具体处理过程与前述实施方式基本相同，即生物降解处理包括一级厌氧处理、二级厌氧处理和好氧处理，经好氧处理后的出水可首先进入第一沉淀单元进行好氧污泥的回收，再将第一沉淀单元的出水引入第二沉淀单元进行化学沉淀处理。
综上，本发明提供了一种原油电脱盐废水的处理方法，用于降低废水中钙离子浓度和COD值，具体地，钙离子的脱除率在95％以上，COD的脱除率在96％以上，处理后的废水中钙离子浓度小于800mg/L，COD小于1000mg/L，可以满足后续污水处理厂的进水指标要求，减少后续处理装置的处理压力，此外，本发明提供的处理方法工艺简单、成本较低，有利于推进原油电脱盐废水的工业化进程。
本发明的实施，至少具有以下优势：
1、本发明采用化学沉淀处理和生物降解处理相结合的方式对原油电脱盐废水进行处理，脱除水中的钙离子、降解水中有机物，本发明提供的处理方法，钙离子的脱除率在95％以上，COD的脱除率在96％以上，处理后的废水中钙离子浓度小于800mg/L，COD小于1000mg/L，可以满足后续污水处理厂的进水指标要求，减少后续处理装置的处理压力，此外，本发明提供的处理方法工艺简单、成本较低，有利于推进原油电脱盐废水的工业化进程。
2、化学沉淀处理中得到的钙盐沉淀经洗涤、干燥后，纯度可达到90％，可进一步用于橡胶、塑料的填充物，或者用于涂料、防水材料中。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一实施例提供的原油电脱盐废水的处理流程示意图；
图2为本发明另一实施例提供的原油电脱盐废水的处理流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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
本实施例的处理对象为原油电脱盐废水，该废水中钙离子主要以甲酸钙形式存在，钙离子浓度为7000μg/g、COD为20000mg/L，处理过程中，对该废水依次进行化学沉淀处理和生物降解处理，其中：
化学沉淀处理在沉淀池内进行，首先在上述废水中加入氢氧化钠调节pH至9.5，随后作为进水引入沉淀池内，加入与废水中钙离子摩尔比为1：1的碳酸钠，反应10分钟后，收集钙盐沉淀，并将除去钙盐沉淀后的废水作为出水引出，其中，对钙盐沉淀进行过滤，用水洗涤至中性，自然晾干，得到碳酸钙半成品，半成品中碳酸钙的纯度为90％；出水中钙离子浓度为330μg/g，COD为19020mg/L。
生物降解处理在依次连接的一级厌氧池、二级厌氧池、好氧池以及沉淀池中进行，一级厌氧池和二级厌氧池中分别设有浓度为12000mg/L和8500mg/L絮状厌氧活性污泥，好氧池内设有浓度为6950mg/L的好氧活性污泥，处理过程中，调节化学沉淀处理后的出水的pH为7，依据COD：N：P＝100：5：1的比例加入氨水和磷酸二氢钾，随后引入一级厌氧池进行一级厌氧处理，达到水利停留时间20h后，将一级厌氧池的出水引入二级厌氧池进行二级厌氧处理，达到水利停留时间48h后，将二级厌氧池出水引入好氧池，向好氧池内通入压缩空气维持好氧池内溶解氧浓度为2.8mg/L，控制好氧池内废水的温度为28℃，pH为6.5，达到水利停留时间10h后，将好氧池出水引入沉淀池，沉淀池的出水中COD为600mg/L，钙离子浓度为280μg/g，完成对废水的处理。
实施例2
本实施例的处理对象与实施例1相同，处理过程中，对该废水依次进行生物降解处理和化学沉淀处理，其中：
生物降解处理在依次连接的一级厌氧池、二级厌氧池、好氧池以及沉淀池中进行，一级厌氧池和二级厌氧池中分别设有浓度为12000mg/L和8500mg/L絮状厌氧活性污泥，好氧池内设有浓度为6950mg/L的好氧活性污泥，处理过程中，将废水的温度调整为45℃，pH为7，依据COD：N：P＝100：5：1的比例加入氨水和磷酸二氢钾，随后引入一级厌氧池进行一级厌氧处理，达到水利停留时间20h后，将一级厌氧池的出水引入二级厌氧池进行二级厌氧处理，达到水利停留时间48h后，将二级厌氧池出水引入好氧池，向好氧池内通入压缩空气维持好氧池内溶解氧浓度为2.8mg/L，控制好氧池内废水的温度为28℃，pH为6.5，达到水利停留时间10h后，将出水引入第一沉淀池，第一沉淀池的出水中COD为920mg/L，钙离子浓度为6350μg/g，完成生物降解处理。
化学沉淀处理在第二沉淀池内进行，在第一沉淀池的出水中加入氢氧化钠调节pH至9.5，并引入第二沉淀池内进行化学沉淀处理，在第二沉淀池内加入与进水中钙离子摩尔比为1：1的碳酸钠，反应10分钟后，收集钙盐沉淀，对钙盐沉淀进行过滤，用水洗涤至中性，自然晾干，得到碳酸钙半成品，半成品中碳酸钙的纯度为92％；第二沉淀池出水中COD为770mg/L，钙离子浓度为320μg/g，完成对废水的处理。
实施例3
本实施例的处理对象为原油电脱盐废水，该废水中钙离子主要以乙酸钙形式存在，钙离子浓度为4600μg/g、COD为8500mg/L，处理过程中，对该废水依次进行化学沉淀处理和生物降解处理，其中：
化学沉淀处理在沉淀池内进行，首先在上述废水中加入氢氧化钠调节pH至9.5，随后作为进水引入沉淀池内，加入与废水中钙离子摩尔比为1：1的硫酸钠，反应10分钟后，收集钙盐沉淀，并将除去钙盐沉淀后的废水作为出水引出，其中，对钙盐沉淀进行过滤，用水洗涤至中性，自然晾干，得到硫酸钙半成品，半成品中硫酸钙的纯度为91％；出水中钙离子浓度为290μg/g，COD为7820mg/L。
生物降解处理在依次连接的一级厌氧池、二级厌氧池、好氧池以及沉淀池中进行，一级厌氧池和二级厌氧池中分别设有浓度为13600mg/L和10000mg/L絮状厌氧活性污泥，好氧池内设有浓度为5500mg/L的好氧活性污泥，处理过程中，调节化学沉淀处理后的出水的pH为7，依据COD：N：P＝180：5：1的比例加入尿素和磷酸，随后引入一级厌氧池进行一级厌氧处理，达到水利停留时间20h后，将一级厌氧池的出水引入二级厌氧池进行二级厌氧处理，达到水利停留时间36h后，将二级厌氧池出水引入好氧池，向好氧池内通入压缩空气维持好氧池内溶解氧浓度为1mg/L，控制好氧池内废水的温度为40℃，pH为7.5，达到水利停留时间48h后，将好氧池出水引入沉淀池，沉淀池的出水中COD为308mg/L，钙离子浓度为201μg/g，完成对废水的处理。
实施例4
本实施例的处理对象与实施例3相同，处理过程中，对该废水依次进行生物降解处理和化学沉淀处理，其中：
生物降解处理在依次连接的一级厌氧池、二级厌氧池、好氧池以及沉淀池中进行，一级厌氧池和二级厌氧池中分别设有浓度为13600mg/L和10000mg/L絮状厌氧活性污泥，好氧池内设有浓度为5500mg/L的好氧活性污泥，处理过程中，将废水的温度调整为45℃，加入氢氧化钠调节pH为7，依据COD：N：P＝180：5：1的比例加入尿素和磷酸，随后引入一级厌氧池进行一级厌氧处理，达到水利停留时间20h后，将一级厌氧池的出水引入二级厌氧池进行二级厌氧处理，达到水利停留时间36h后，将二级厌氧池出水引入好氧池，向好氧池内通入压缩空气维持好氧池内溶解氧浓度为1mg/L，控制好氧池内废水的温度为40℃，pH为7.5，达到水利停留时间48h后，将出水引入第一沉淀池，第一沉淀池的出水中COD为330mg/L，钙离子浓度为7920μg/g，完成生物降解处理。
化学沉淀处理在第二沉淀池内进行，在第一沉淀池的出水中加入氢氧化钠调节pH至9.5，并引入第二沉淀池内进行化学沉淀处理，在第二沉淀池内加入与进水中钙离子摩尔比为1：1的硫酸钠，反应10分钟后，对钙盐沉淀进行过滤，用水洗涤至中性，自然晾干，得到硫酸钙半成品，半成品中硫酸钙的纯度为91％；第二沉淀池出水中COD为270mg/L，钙离子浓度为175μg/g，完成对废水的处理。
实施例5
本实施例的处理对象为原油电脱盐废水，该废水中钙离子主要以苯磺酸钙形式存在，钙离子浓度为7000μg/g、COD为30000mg/L，处理过程中，对该废水依次进行化学沉淀处理和生物降解处理，其中：
化学沉淀处理在沉淀池内进行，首先在上述废水中加入氢氧化钠调节pH至8.5，随后作为进水引入沉淀池内，加入与废水中钙离子摩尔比为1：1的磷酸钠，反应10分钟后，收集钙盐沉淀，并将除去钙盐沉淀后的废水作为出水引出，其中，对钙盐沉淀进行过滤，用水洗涤至中性，自然晾干，得到磷酸钙半成品，半成品中磷酸钙的纯度为95％；出水中钙离子浓度为340μg/g，COD为28980mg/L。
生物降解处理在依次连接的一级厌氧IC反应器、二级厌氧IC反应器、好氧池以及沉淀池中进行，一级厌氧IC反应器和二级厌氧IC反应器中分别设有浓度为15000mg/L和7250mg/L絮状厌氧活性污泥，好氧池内设有浓度为4300mg/L的好氧活性污泥，处理过程中，调节化学沉淀处理后的出水的pH为8，依据COD：N：P＝300：5：1的比例加入硫酸铵和磷酸，随后引入一级厌氧池进行一级厌氧处理，达到水利停留时间48h后，将一级厌氧池的出水引入二级厌氧池进行二级厌氧处理，达到水利停留时间36h后，将二级厌氧池出水引入好氧池，向好氧池内通入压缩空气维持好氧池内溶解氧浓度为3.5mg/L，控制好氧池内废水的温度为25℃，pH为8，达到水利停留时间40h后，将好氧池出水引入沉淀池，沉淀池的出水中COD为782mg/L，钙离子浓度为305μg/g，完成对废水的处理。
实施例6
本实施例的处理对象与实施例5相同，处理过程中，对该废水依次进行生物降解处理和化学沉淀处理，其中：
生物降解处理在依次连接的一级厌氧IC反应器、二级厌氧IC反应器、好氧池以及沉淀池中进行，一级厌氧IC反应器和二级厌氧IC反应器中分别设有浓度为15000mg/L和7250mg/L絮状厌氧活性污泥，好氧池内设有浓度为4300mg/L的好氧活性污泥，处理过程中，将废水的温度调整为45℃，加入氢氧化钠调节pH为7，依据COD：N：P＝300：5：1的比例加入硫酸铵和磷酸，随后引入一级厌氧池进行一级厌氧处理，达到水利停留时间48h后，将一级厌氧池的出水引入二级厌氧池进行二级厌氧处理，达到水利停留时间36h后，将二级厌氧池出水引入好氧池，向好氧池内通入压缩空气维持好氧池内溶解氧浓度为3.5mg/L，控制好氧池内废水的温度为25℃，pH为8，达到水利停留时间40h后，将出水引入第一沉淀池，第一沉淀池的出水中COD为726mg/L，钙离子浓度为6730μg/g，完成生物降解处理。
化学沉淀处理在第二沉淀池内进行，在第一沉淀池的出水中加入氢氧化钠调节pH至11，并引入第二沉淀池内进行化学沉淀处理，在第二沉淀池内加入与进水中钙离子摩尔比为1：1的磷酸钠，反应10分钟后，收集钙盐沉淀，对钙盐沉淀进行过滤，用水洗涤至中性，自然晾干，得到磷酸钙粗品，磷酸钙粗品中磷酸钙的纯度为95％。第二沉淀池出水中COD为663mg/L，钙离子浓度为339μg/g，完成对废水的处理。
实施例7
本实施例的处理对象为原油电脱盐废水，该废水中钙离子主要以氨磺酸钙形式存在，钙离子浓度为2000μg/g、COD为26800mg/L，处理过程中，对该废水依次进行化学沉淀处理和生物降解处理，其中：
化学沉淀处理在沉淀池内进行，首先在上述废水中加入氢氧化钠调节pH至9.5，随后作为进水引入沉淀池内，加入与废水中钙离子摩尔比为1：1的亚硫酸钠，反应10分钟后，收集钙盐沉淀，并将除去钙盐沉淀后的废水作为出水引出，其中，收集钙盐沉淀，对钙盐沉淀进行过滤，用水洗涤至中性，自然晾干，得到亚硫酸钙半成品，半成品中亚硫酸钙的纯度为91％；出水中钙离子浓度为92μg/g，COD为26100mg/L。
生物降解处理在依次连接的一级厌氧池、二级厌氧池、好氧池以及沉淀池中进行，一级厌氧池和二级厌氧池中分别设有浓度为14100mg/L和8000mg/L絮状厌氧活性污泥，好氧池内设有浓度为3020mg/L的好氧活性污泥，处理过程中，调节经化学沉淀处理后的出水的pH为8，依据COD：N：P＝180：5：1的比例加入硝酸铵和磷酸二氢钾，随后引入一级厌氧池进行一级厌氧处理，达到水利停留时间10h后，将一级厌氧池的出水引入二级厌氧池进行二级厌氧处理，达到水利停留时间24h后，将二级厌氧池出水引入好氧池，向好氧池内通入压缩空气维持好氧池内溶解氧浓度为5mg/L，控制好氧池内废水的温度为35℃，pH为9，达到水利停留时间20h后，将好氧池出水引入沉淀池，沉淀池的出水中COD为782mg/L，钙离子浓度为90μg/g，完成对废水的处理。
实施例8
本实施例的处理对象与实施例7相同，处理过程中，对该废水依次进行生物降解处理和化学沉淀处理，其中：
生物降解处理在依次连接的一级厌氧池、二级厌氧池、好氧池以及沉淀池中进行，一级厌氧池和二级厌氧池中分别设有浓度为14100mg/L和8000mg/L絮状厌氧活性污泥，好氧池内设有浓度为3020mg/L的好氧活性污泥，处理过程中，将废水的温度调整为45℃，加入氢氧化钠调节pH为7，依据COD：N：P＝180：5：1的比例加入硝酸铵和磷酸二氢钾，随后引入一级厌氧池进行一级厌氧处理，达到水利停留时间10h后，将一级厌氧池的出水引入二级厌氧池进行二级厌氧处理，达到水利停留时间24h后，将二级厌氧池出水引入好氧池，向好氧池内通入压缩空气维持好氧池内溶解氧浓度为5mg/L，控制好氧池内废水的温度为35℃，pH为9，达到水利停留时间20h后，将出水引入第一沉淀池，第一沉淀池的出水中COD为689mg/L，钙离子浓度为1870μg/g，完成生物降解处理。
化学沉淀处理在第二沉淀池内进行，调节第一沉淀池的出水的pH至10，并引入第二沉淀池内进行化学沉淀处理，在第二沉淀池内加入与进水中钙离子摩尔比为1：1的亚硫酸钠，反应10分钟后，收集钙盐沉淀，对钙盐沉淀进行过滤，用水洗涤至中性，自然晾干，得到亚硫酸钙半成品，半成品中亚硫酸钙的纯度为90％；第二沉淀池出水中COD为563mg/L，钙离子浓度为76μg/g，完成对废水的处理。
实施例9
本实施例的处理对象为原油电脱盐废水，该废水中钙离子主要以丙酸钙形式存在，钙离子浓度为2100μg/g、COD为2000mg/L，处理过程中，对该废水依次进行化学沉淀处理和生物降解处理，其中：
化学沉淀处理在沉淀池内进行，首先在上述废水中加入氢氧化钠调节pH至9.5，随后作为进水引入沉淀池内，加入与废水中钙离子摩尔比为1：1的亚硫酸钠，反应10分钟后，收集钙盐沉淀，并将除去钙盐沉淀后的废水作为出水引出，其中，将钙盐沉淀经过滤、洗涤、晾干后得到亚硫酸钙半成品，半成品中亚硫酸钙的纯度为93％；出水中钙离子浓度为104μg/g，COD为1930mg/L。
生物降解处理在依次连接的一级厌氧UASB反应器、二级厌氧UASB反应器、好氧池以及沉淀池中进行，一级厌氧UASB反应器和二级厌氧UASB反应器中分别设有浓度为13000mg/L和7060mg/L絮状厌氧活性污泥，好氧池内设有浓度为5020mg/L的好氧活性污泥，处理过程中，调节化学沉淀处理后的出水的pH为7.5，依据COD：N：P＝200：5：1的比例加入硝酸铵和磷酸二氢钾，随后引入一级厌氧UASB反应器进行一级厌氧处理，达到水利停留时间18h后，将一级厌氧UASB反应器的出水引入二级厌氧UASB反应器进行二级厌氧处理，达到水利停留时间10h后，将二级厌氧UASB反应器出水引入好氧池，向好氧池内通入压缩空气维持好氧池内溶解氧浓度为5mg/L，控制好氧池内废水的温度为20℃，pH为6，达到水利停留时间24h后，将好氧池出水引入沉淀池，沉淀池的出水中COD为78mg/L，钙离子浓度为95μg/g，完成对废水的处理。
实施例10
本实施例的处理对象与实施例9相同，处理过程中，对该废水依次进行生物降解处理和化学沉淀处理，其中：
生物降解处理在依次连接的一级厌氧UASB反应器、二级厌氧UASB反应器、好氧池以及沉淀池中进行，一级厌氧UASB反应器和二级厌氧UASB反应器中分别设有浓度为13000mg/L和7060mg/L絮状厌氧活性污泥，好氧池内设有浓度为5020mg/L的好氧活性污泥，处理过程中，将废水的温度调整为45℃，加入氢氧化钠调节pH为7，依据COD：N：P＝200：5：1的比例加入硝酸铵和磷酸二氢钾，随后引入一级厌氧UASB反应器进行一级厌氧处理，达到水利停留时间18h后，将一级厌氧UASB反应器的出水引入二级厌氧UASB反应器进行二级厌氧处理，达到水利停留时间10h后，将二级厌氧UASB反应器出水引入好氧池，向好氧池内通入压缩空气维持好氧池内溶解氧浓度为5mg/L，控制好氧池内废水的温度为20℃，pH为6，达到水利停留时间24h后，将出水引入第一沉淀池，第一沉淀池的出水中COD为78mg/L，钙离子浓度为2000μg/g，完成生物降解处理。
化学沉淀处理在第二沉淀池内进行，在第一沉淀池的出水中加入氢氧化钠调节pH至9.5，并引入第二沉淀池内进行化学沉淀处理，在第二沉淀池内加入与进水中钙离子摩尔比为1：1的亚硫酸钠，反应10分钟后，收集钙盐沉淀，对钙盐沉淀进行过滤，用水洗涤至中性，自然晾干，得到亚硫酸钙粗品，亚硫酸钙粗品中亚硫酸钙的纯度为91％；第二沉淀池出水中COD为70mg/L，钙离子浓度为61μg/g，完成对废水的处理。
实施例11
本实施例的处理对象为原油电脱盐废水，该废水中钙离子主要以丁酸钙形式存在，钙离子浓度为5190μg/g、COD为7920mg/L，处理过程中，对该废水依次进行化学沉淀处理和生物降解处理，其中：
化学沉淀处理在沉淀池内进行，首先在上述废水中加入氢氧化钠调节pH至9，随后作为进水引入沉淀池内，加入与废水中钙离子摩尔比为1：1的二氧化碳气体，反应10分钟后，收集钙盐沉淀，并将除去钙盐沉淀后的废水作为出水引出，其中，对钙盐沉淀进行过滤，用水洗涤至中性，自然晾干，得到碳酸钙半成品，半成品中碳酸钙的纯度为92％；出水中钙离子浓度为251μg/g，COD为7320mg/L。
生物降解处理在依次连接的一级厌氧池、二级厌氧池、好氧池以及沉淀池中进行，一级厌氧池和二级厌氧池中分别设有浓度为13170mg/L和6000mg/L絮状厌氧活性污泥，好氧池内设有浓度为4050mg/L的好氧活性污泥，处理过程中，调节化学沉淀处理后的出水的pH为7，依据COD：N：P＝100：5：1的比例加入氨水和磷酸二氢钾，随后引入一级厌氧池进行一级厌氧处理，达到水利停留时间20h后，将一级厌氧池的出水引入二级厌氧池进行二级厌氧处理，达到水利停留时间24h后，将二级厌氧池出水引入好氧池，向好氧池内通入压缩空气维持好氧池内溶解氧浓度为3mg/L，控制好氧池内废水的温度为25℃，pH为6.5，达到水利停留时间20h后，将好氧池出水引入沉淀池，沉淀池的出水中COD为301mg/L，钙离子浓度为233μg/g，完成对废水的处理。
实施例12
本实施例的处理对象与实施例11相同，处理过程中，对该废水依次进行生物降解处理和化学沉淀处理，其中：
生物降解处理在依次连接的一级厌氧池、二级厌氧池、好氧池以及沉淀池中进行，一级厌氧池和二级厌氧池中分别设有浓度为13170mg/L和6000mg/L絮状厌氧活性污泥，好氧池内设有浓度为4050mg/L的好氧活性污泥，处理过程中，将废水的温度调整为45℃，加入氢氧化钠调节pH为7，依据COD：N：P＝100：5：1的比例加入氨水和磷酸二氢钾，随后引入一级厌氧池进行一级厌氧处理，达到水利停留时间20h后，将一级厌氧池的出水引入二级厌氧池进行二级厌氧处理，达到水利停留时间24h后，将二级厌氧池出水引入好氧池，向好氧池内通入压缩空气维持好氧池内溶解氧浓度为3mg/L，控制好氧池内废水的温度为25℃，pH为6.5，达到水利停留时间20h后，将出水引入第一沉淀池，第一沉淀池的出水中COD为268mg/L，钙离子浓度为5000μg/g，完成生物降解处理。
化学沉淀处理在第二沉淀池内进行，在第一沉淀池的出水中加入氢氧化钠调节pH至10，并引入第二沉淀池内进行化学沉淀处理，在第二沉淀池内加入与进水中钙离子摩尔比为1：1的二氧化碳气体，反应10分钟后，收集钙盐沉淀，对钙盐沉淀进行过滤，用水洗涤至中性，自然晾干，得到碳酸钙半成品，半成品中碳酸钙的纯度为93％；第二沉淀池出水中COD为280mg/L，钙离子浓度为251μg/g，完成对废水的处理。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种原油电脱盐废水的处理方法，其特征在于，包括对所述废水依次进行化学沉淀处理和生物降解处理、或者依次进行生物降解处理和化学沉淀处理；
其中，所述化学沉淀处理使用沉淀单元作为处理装置，处理过程中，将进水引入所述沉淀单元中，加入钙离子沉淀剂进行化学沉淀处理后排出；
所述生物降解处理使用依次连接的一级厌氧单元、二级厌氧单元和好氧单元作为处理装置，且所述一级厌氧单元和二级厌氧单元中设有驯化好的厌氧污泥，所述好氧单元中设有驯化好的好氧污泥，处理过程中，将进水引入一级厌氧单元进行一级厌氧处理，随后将经过一级厌氧处理后的出水依次引入二级厌氧单元、好氧单元进行处理后排出。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述化学沉淀处理中，将进水的pH调节至7-11。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，钙离子沉淀剂为包含CO3 2-、PO3 2-、SiO3 2-、SO4 2-、SO3 2-和F-中一种或多种阴离子的溶液、二氧化碳气体、燃煤电厂烟道气中的一种。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述生物降解处理中，将进水的pH调节至6-9后加入N、P营养元素。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述生物降解处理中，所述进水的COD与N、P营养元素的摩尔比为(100-300)：5：1。
6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述一级厌氧单元中厌氧污泥的浓度为12000-15000mg/L，二级厌氧单元中厌氧污泥的浓度为6000-10000mg/L，好氧单元中好氧污泥的浓度为3000-8000mg/L。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，一级厌氧处理中水利停留时间为10-48h。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，二级厌氧处理中水利停留时间为10-48h。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述好氧单元中溶解氧的浓度为1-5mg/L。
10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，好氧处理中水利停留时间为10-48h。
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2021
- 2021-01-22 CN CN202110086440.3A patent/CN114804503A/zh active Pending
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