CN115745139A - 石化污水深度氧化处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及石化污水深度氧化处理系统，包括预处理、臭氧降解、催化剂反应和水质检测；其中，所述预处理包括污水端，所述污水端连接有过滤罐，所述过滤罐的排水端连接有气浮机，所述气浮机上连接有微纳米气泡发生器；所述臭氧降解包括管道混合器，所述管道混合器的输入端与气浮机的输出端通过管道相连，所述管道混合器与气浮机之间的管道上连接有臭氧发生器，所述管道混合器的输出端连接有臭氧吸收柱；所述催化剂反应包括引水泵。该石化污水深度氧化处理系统，通过石化污水经过预处理、臭氧降解和催化剂反应，实现了石化废水中难降解污染物的有效去除，保证出水稳定性，满足整个工艺出水水质长期达标排放要求。

Description

石化污水深度氧化处理系统

技术领域

本发明涉及石化污水处理技术领域，具体为石化污水深度氧化处理系统。

背景技术

石化污水指的是由石油化工厂排放的废水，其废水的水量大，除生产废水外，还有冷却水及其他用水；废水的组分复杂，因石油化工产品繁多，反应过程和单元操作复杂，废水性质复杂多变；废水中有机物特别是烃类及其衍生物含量高，并含有多种重金属。

目前，去除污水中还原性成分的方法主要有：生物氧化法、化学氧化法、电化学氧化法和常规曝气氧化法；其中，生物氧化法是利用微生物的生物化学作用使还原性成分被氧化降解成危害较轻的物质形式；化学氧化法是添加具有强氧化性的化学药剂在污水中；电化学氧化法，即对污水进行电解，使之产生具有强氧化性的成分；常规曝气氧化法，即在常压下向污水通入足量空气，可以在曝气设备内充填适当的填料，以增加水与空气的接触，提高氧化效率。

例如中国专利(公告号：CN102452766A)中公开了一种石油化工废水处理工艺，包括：对石油化工废水进行反渗透处理，得到反渗透浓水和反渗透清水；对反渗透浓水进行高级氧化处理；对经过高级氧化处理的反渗透浓水进行好氧生物处理；但该专利方法未对石油化工废水原水中的油类物质采取隔油、气浮等预处理，同时，未结合过滤、絮凝沉淀、超滤等前端处理工艺来去除进水中的悬浮物，而直接进行反渗透处理，导致油类物质、悬浮物颗粒等加重反渗透膜的污染，增加运行成本。

又例如中国专利(公告号：CN105668915A)中公开了一种难降解石油化工废水的处理方法，包括：1)将废水进行隔油、气浮等预处理；2)预处理后的废水进入填充催化剂的氧化塔，在催化剂的作用下被二氧化氯氧化剂氧化降解；3)氧化后的废水进入生物降解处理工序；4)处理出水达标排放；但该专利方法仅仅通过简单的气浮预处理，预处理效果较差，且时间长，难以满足石化污水的处理需求。

基于此，开发高效、节能、合理的处理系统仍是石油化工废水处理技术研究的主要内容和发展方向，并提出一种石化污水深度氧化处理系统，以满足石化污水的处理需求。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了石化污水深度氧化处理系统，具备处理效果好等优点，解决了石化污水处理效果不佳的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：石化污水深度氧化处理系统，包括预处理、臭氧降解、催化剂反应和水质检测；其中，所述预处理包括污水端，所述污水端连接有过滤罐，所述过滤罐的排水端连接有气浮机，所述气浮机上连接有微纳米气泡发生器；所述臭氧降解包括管道混合器，所述管道混合器的输入端与气浮机的输出端通过管道相连，所述管道混合器与气浮机之间的管道上连接有臭氧发生器，所述管道混合器的输出端连接有臭氧吸收柱；所述催化剂反应包括引水泵，所述引水泵的输入端与管道混合器的输出端相连，所述引水泵的输出端连接有催化氧化反应柱，所述催化氧化反应柱上连接有用于投加催化剂的催化剂投加装置；所述水质检测包括出水罐，所述出水罐的输入端与催化氧化反应柱的输出端相连，所述催化氧化反应柱的输出端上连接有水质检测仪，所述催化氧化反应柱的输出端连接有排水泵，所述排水泵上设有两个输出端，其中一个输出端连接有出水端，另一个输出端与过滤罐和气浮机之间的管道相连。

进一步，所述微纳米气泡发生器用于产生微纳米气泡，且微纳米气泡的直径在纳米以下。

进一步，所述臭氧发生器中臭氧在氧气中的比例达到-％或-％，且气源的可采用臭氧或者纯氧。

进一步，所述催化剂以活性炭为载体，并负载有Mn及Ti，其中，活性炭质量分数不小于％。

进一步，所述水质检测仪为COD水质检测仪，所述臭氧吸收柱上连接有臭氧尾气吸收器。

进一步，包括以下步骤：

S、预处理：石化污水由污水端进入到过滤罐中，过滤污水中的部分物质、悬浮物颗粒，然后进入到气浮机中进行气浮，并配合微纳米气泡发生器产生直径在纳米以下微纳米气泡，提高气浮效率；

S、臭氧降解：预处理后的污水进入到管道混合器中，在此过程中，由臭氧发生器产生臭氧，或者是通入纯氧，并对污水进行降解，并排入至臭氧吸收柱中；

S、催化剂反应：臭氧降解后的污水由引水泵进入到催化氧化反应柱，并通过催化剂投加装置加入催化剂，使其与污水反应；

S、水质检测：经过催化剂反应后的污水进入到出水罐内，由水质检测仪检测污水COD，合格后由排水泵将其从出水端排出，不合格则由排水泵将其再次送入到气浮机中，重复上述步骤即可。

与现有技术相比，本申请的技术方案具备以下有益效果：

1、该石化污水深度氧化处理系统，通过石化污水经过预处理、臭氧降解和催化剂反应，实现了石化废水中难降解污染物的有效去除，保证出水稳定性，满足整个工艺出水水质长期达标排放要求。

2、该石化污水深度氧化处理系统，通过在系统末端设有水质检测步骤，当石化污水经过预处理、臭氧降解和催化剂反应后，对污水进行水质检测，避免未达标的污水直接排放，满足石化污水的处理需求。

附图说明

图1为本发明的系统结构示意图；

图2为本发明的工艺流程图；

图3为本发明的实施例结果图；

图4为本发明中普通气泡的曝气与纳米气泡布朗运动的过程示意图。

图中：1污水端、2过滤罐、3气浮机、4微纳米气泡发生器、5管道混合器、6臭氧发生器、7臭氧吸收柱、8引水泵、9催化氧化反应柱、10出水罐、11水质检测仪、12排水泵、13出水端、14催化剂投加装置。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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，请参阅图1和图4，本实施例中的石化污水深度氧化处理系统，包括预处理、臭氧降解、催化剂反应和水质检测。

其中，预处理包括污水端1，污水端1连接有过滤罐2，过滤罐2的排水端连接有气浮机3，气浮机3上连接有微纳米气泡发生器4。

臭氧降解包括管道混合器5，管道混合器5的输入端与气浮机3的输出端通过管道相连，管道混合器5与气浮机3之间的管道上连接有臭氧发生器6，臭氧发生器6中臭氧在氧气中的比例达到5-15％或7-9％，且气源的可采用臭氧或者纯氧，管道混合器5的输出端连接有臭氧吸收柱7，臭氧吸收柱7上连接有臭氧尾气吸收器。

催化剂反应包括引水泵8，引水泵8的输入端与管道混合器5的输出端相连，引水泵8的输出端连接有催化氧化反应柱9，催化氧化反应柱9上连接有用于投加催化剂的催化剂投加装置14。

水质检测包括出水罐10，出水罐10的输入端与催化氧化反应柱9的输出端相连，催化氧化反应柱9的输出端上连接有水质检测仪11，水质检测仪11为COD水质检测仪，催化氧化反应柱9的输出端连接有排水泵12，排水泵12上设有两个输出端，其中一个输出端连接有出水端13，另一个输出端与过滤罐2和气浮机3之间的管道相连。

需要说明的是，微纳米气泡发生器4用于产生微纳米气泡，且微纳米气泡的直径在200纳米以下，纳米气泡是已知的最小气泡尺寸，比一个微气泡小500倍，或大约病毒大小，在这种规模下，与其他气泡相比，在相同体积的水中可以容纳更多的纳米气泡，纳米气泡的负表面电荷限制了气泡的聚结，确保它们在溶液中保持分离，气泡电荷与微纳米气泡发生器4输送到废水中的高浓度纳米气泡相结合，增加了与悬浮物碰撞的可能性，并提高了浮选速率。

另外，催化剂以活性炭为载体，并负载有Mn及Ti，其中，活性炭质量分数不小于95％，将活性炭直接应用于臭氧催化氧化处理废水，一方面可利用活性炭的吸附能力富集有机物，提高臭氧的利用率；另一方面则可利用活性炭的表面官能团作为催化剂，提高臭氧的氧化性能。

实施例2，请参阅图2，本实施例中的石化污水深度氧化处理系统包括以下步骤：

S1、预处理：石化污水由污水端1进入到过滤罐2中，过滤污水中的部分物质、悬浮物颗粒，然后进入到气浮机中进行气浮，并配合微纳米气泡发生器4产生直径在200纳米以下微纳米气泡，提高气浮效率；

S2、臭氧降解：预处理后的污水进入到管道混合器5中，在此过程中，由臭氧发生器6产生臭氧，或者是通入纯氧，并对污水进行降解，并排入至臭氧吸收柱7中；

S3、催化剂反应：臭氧降解后的污水由引水泵8进入到催化氧化反应柱9，并通过催化剂投加装置14加入催化剂，使其与污水反应；

S4、水质检测：经过催化剂反应后的污水进入到出水罐10内，由水质检测仪11检测污水COD，合格后由排水泵12将其从出水端13排出，不合格则由排水泵12将其再次送入到气浮机3中，重复上述步骤即可。

在本实施例中，石化污水经过预处理、臭氧降解、催化剂反应和水质检测，实现了石化废水中难降解污染物的有效去除，保证出水稳定性，满足整个工艺出水水质长期达标排放要求。

实施例3，实验污水取自某石化企业污水处理厂外排水，该外排水水量约为1000t/h，水质波动大，COD为65～120mg/L，选取以活性炭为载体，并负载有Mn及Ti，活性炭质量分数不小于95％的催化剂进行反应，在催化氧化反应柱9中催化剂装填量为600mL，填装高度为50cm，停留时间为30min，臭氧投加量为30mg/L的条件下，该系统实现了石化废水中难降解污染物的有效去除，其中，污水COD与UV254去除率均达标，保证了出水稳定性。

上述实施例的工作原理为：

石化污水由污水端1进入到过滤罐2中，过滤污水中的部分物质、悬浮物颗粒，然后进入到气浮机中进行气浮，并配合微纳米气泡发生器4产生直径在200纳米以下微纳米气泡，提高气浮效率，实现对污水的预处理，预处理后的污水进入到管道混合器5中，在此过程中，由臭氧发生器6产生臭氧，或者是通入纯氧，并对污水进行降解，并排入至臭氧吸收柱7中，臭氧降解后的污水由引水泵8进入到催化氧化反应柱9，并通过催化剂投加装置14加入催化剂，使其与污水反应，经过催化剂反应后的污水进入到出水罐10内，由水质检测仪11检测污水COD，合格后由排水泵12将其从出水端13排出，不合格则由排水泵12将其再次送入到气浮机3中，避免未合格污水直接从出水端13排出。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.石化污水深度氧化处理系统，其特征在于：包括预处理、臭氧降解、催化剂反应和水质检测；

其中，所述预处理包括污水端(1)，所述污水端(1)连接有过滤罐(2)，所述过滤罐(2)的排水端连接有气浮机(3)，所述气浮机(3)上连接有微纳米气泡发生器(4)；

所述臭氧降解包括管道混合器(5)，所述管道混合器(5)的输入端与气浮机(3)的输出端通过管道相连，所述管道混合器(5)与气浮机(3)之间的管道上连接有臭氧发生器(6)，所述管道混合器(5)的输出端连接有臭氧吸收柱(7)；

所述催化剂反应包括引水泵(8)，所述引水泵(8)的输入端与管道混合器(5)的输出端相连，所述引水泵(8)的输出端连接有催化氧化反应柱(9)，所述催化氧化反应柱(9)上连接有用于投加催化剂的催化剂投加装置(14)；

所述水质检测包括出水罐(10)，所述出水罐(10)的输入端与催化氧化反应柱(9)的输出端相连，所述催化氧化反应柱(9)的输出端上连接有水质检测仪(11)，所述催化氧化反应柱(9)的输出端连接有排水泵(12)，所述排水泵(12)上设有两个输出端，其中一个输出端连接有出水端(13)，另一个输出端与过滤罐(2)和气浮机(3)之间的管道相连。

2.根据权利要求1所述的石化污水深度氧化处理系统，其特征在于：所述微纳米气泡发生器(4)用于产生微纳米气泡，且微纳米气泡的直径在200纳米以下。

3.根据权利要求1所述的石化污水深度氧化处理系统，其特征在于：所述臭氧发生器(6)中臭氧在氧气中的比例达到5-15％或7-9％，且气源的可采用臭氧或者纯氧。

4.根据权利要求1所述的石化污水深度氧化处理系统，其特征在于：所述催化剂以活性炭为载体，并负载有Mn及Ti，其中，活性炭质量分数不小于95％。

5.根据权利要求1所述的石化污水深度氧化处理系统，其特征在于：所述水质检测仪(11)为COD水质检测仪，所述臭氧吸收柱(7)上连接有臭氧尾气吸收器。

6.根据权利要求1所述的石化污水深度氧化处理系统，其特征在于：包括以下步骤：

S1、预处理：石化污水由污水端(1)进入到过滤罐(2)中，过滤污水中的部分物质、悬浮物颗粒，然后进入到气浮机中进行气浮，并配合微纳米气泡发生器(4)产生直径在200纳米以下微纳米气泡，提高气浮效率；

S2、臭氧降解：预处理后的污水进入到管道混合器(5)中，在此过程中，由臭氧发生器(6)产生臭氧，或者是通入纯氧，并对污水进行降解，并排入至臭氧吸收柱(7)中；

S3、催化剂反应：臭氧降解后的污水由引水泵(8)进入到催化氧化反应柱(9)，并通过催化剂投加装置(14)加入催化剂，使其与污水反应；

S4、水质检测：经过催化剂反应后的污水进入到出水罐(10)内，由水质检测仪(11)检测污水COD，合格后由排水泵(12)将其从出水端(13)排出，不合格则由排水泵(12)将其再次送入到气浮机(3)中，重复上述步骤即可。

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