CN120157270A

CN120157270A - 一种污水及生产废水处理回用系统和方法

Info

Publication number: CN120157270A
Application number: CN202311731931.4A
Authority: CN
Inventors: 梁陶; 刘波; 袁小金; 李明松; 田馨雅; 周方涛
Original assignee: Petrochina Co Ltd
Current assignee: Petrochina Co Ltd
Priority date: 2023-12-15
Filing date: 2023-12-15
Publication date: 2025-06-17

Abstract

本发明公开了一种污水及生产废水处理回用系统和方法，首先对净化装置产生的各种污水、废水进行分类。有机污水进入生化处理系统置，通过气浮、水解酸化、厌氧反应、好氧反应、MBR膜过滤，去除污水中的COD，产出一级待处理水；分类处理后的一级代处理污水与废水混合后依次进行四级分级处理。包括化学软化、絮凝沉降处理，过滤、离子软化处理，RO反渗透处理，DTRO反渗透处理。依次去除固体杂质及大部分钙镁离子，去除固体杂质及钙镁离子，产出淡水及浓水，本发明产出的淡水，达到工业回用水水质标准，可以满足锅炉补水、其他除盐水使用单元的用水需求，污水、废水处理后的淡水回用率高。

Description

一种污水及生产废水处理回用系统和方法

技术领域

本发明涉及污水、废水处理技术领域，尤其是一种污水、废水分类处理综合回用工艺，用于将天然气净化厂的生产污水、生活污水及生产废水分类处理并回用。

背景技术

天然气净化厂装置运行、设备维护、员工值守都是必不可少的环节，在正常生产及检修过程中会产生大量的生产污水、检修污水及生产废水，装置值守点、办公和生活区域会产生生活污水。

净化厂脱硫脱水装置、还原吸收尾气装置会产生大量含胺、醇有机物的生产污水，装置检修对设备清洗，产生的检修污水与生产污水含有物质相近，浓度更高；锅炉装置、循环水装置、除盐水装置、氧化吸收尾气装置会产生大量离子种类多、离子含量高、浊度高的生产废水；生活污水是日常生活中排出的废水，含氨氮、磷、表面活性剂的大量有机物和无机盐类。

净化厂生活污水通常通过市政污水处理厂处理或自建生活污水处理装置处理后用于绿化灌溉，生产污水、检修污水通常采用专业污水处理厂或自建生化处理装置进行处理，用于绿化灌溉。生产废水产量较小多与生产污水一并处理，生产废水产量较大通常采用絮凝沉淀、离子软化、反渗透处理，达到工业用水水质回用。

净化厂通常采用的生产污水、检修污水及生产废水处理后用于绿化灌溉，但绿化灌溉受绿化面积和天气影响，用量波动大，存储需求大，存在灌溉浪费、回用价值低的缺点。常见生产废水处理装置无法有效将硫酸根、亚硫酸根极易与钙镁离子形成的固态悬浮物吸附过滤，导致废水处理装置易堵塞，勤于更换易损件，减少使用寿命，此类废水处理装置针对硫酸根、亚硫酸根等大分子阴离子的分离无针对性，废水回用率低。

发明内容

本发明将天然气净化厂产生的污水分为有机污水和无机污水。有机污水包括脱硫脱水装置、还原吸收尾气装置产生的大量含胺、醇有机物的生产污水(以下称污水)。无机污水包括锅炉排污水、循环水排污水等公用工程生产的废水，以及氧化吸收尾气装置生产的高含盐量废水(硫酸根、钠离子)废水。将上述污水及废水分类处理，去除污染物质后生成满足工业用水水质标准的淡水作为装置生产用水回用，研发污水及生产废水处理回用工艺，提升此类装置的处理能力、拓宽适用范围。

为实现上述目的，本发明特研发一套处理分类后的污水、废水回用工艺，污水中的有机物分解为无机物，与生产废水中和进入废水处理装置深度处理，将氯离子、钙镁离子、磷酸根、硫酸根等无机离子分离浓缩成浓水，去除污染物质后生成满足工业用水水质标准的淡水作为装置生产用水回用。

本发明提供一种污水及生产废水处理回用系统，包括生化处理系统，废水处理系统；

所述生化处理系统包括依次连接的污水调节池，初沉池，厌氧池，好氧池，二沉池，污水消毒池；

所述废水处理系统，包括依次连接的废水调节池，化学软化单元，超滤离子软化单元，反渗透处理单元，高压反渗透处理单元；

所述生化处理系统的进口连接污水管路，出口通过管路连接废水处理系统的进口；

所述废水包括公用工程生产废水和氧化吸收尾气装置生产废水，所述公用工程生产废水通过管路引入废水调节池，所述氧化吸收尾气装置生产废水通过管路引入高压反渗透处理单元。

所述高压反渗透处理单元出口连接回水管路。

本发明首先对净化装置产生的各种污水、废水进行分类。脱硫脱水装置、还原吸收尾气装置产生的生产污水，装置检修对设备清洗，产生的大量含胺、醇有机物生产污水通过污水调节池均匀混合，通过气浮、水解酸化(初沉池)、厌氧生物处理、好氧生物处理、MBR膜过滤(二沉池)，去除污水中的COD，产出一级待处理水。

对所述一级待处理水与公用工程生产废水(含磷酸根、钙镁离子等的生产废水)混合，进行化学软化、絮凝沉降处理，以去除所述一级待处理水中的固体杂质及大部分钙镁离子，并产出二级待处理水；对所述二级待处理水进行过滤、离子软化处理，以进一步去除固体杂质及钙镁离子，并产出三级待处理水；对所述三级待处理水进行RO反渗透处理，产出淡水及四级待处理水；对所述四级待处理水与含硫酸根、亚硫酸根等大分子阴离子的生产废水混合，进行DTRO反渗透处理，分离出极高含盐量的浓水和低含盐量的淡水。淡水可作为工业补充水使用，浓水排入浓水池待处理(进行蒸发结晶或专业污水厂处理)。

进一步地，所述二沉淀池底部有管路连接初沉池。可以将二沉池的污泥送入初沉池，保证二沉池中的好氧、厌氧细菌能通过污泥回流从初沉池返回至厌氧池、好氧池，维护细菌生物平衡。

进一步地，厌氧池进气管连接风机。有利于好氧池的好氧菌的生长，提供所需氧气浓度

进一步地，化学软化单元的加药装置包括三箱泡药机和组合药箱。三箱泡药机预制成成熟药剂。利用组合药箱减少加酸碱、药剂的复杂程序，实现pH值调节及混凝作用。

进一步地，所述超滤离子软化单元连接压缩空气罐。利用压缩空气罐存储反洗、阀门仪表用气，提高装置运行效率。

进一步地，所述反渗透处理单元的进水口与水管连接，所述高压反渗透处理单元出口还连接第二回水管路。新鲜水(自来水)可直接引入反渗透处理单元，生成净化厂开停产所需除盐水，通过第二回水管路去往净化厂。此装置即可直接替代除盐水装置。

本发明还涉及一种污水及生产废水处理回用方法，其步骤如下。

S1将有机污水引入污水调节池，进行调节缓冲，获得生化处理水；

S2经过S1步骤处理的生化处理水进入初沉池，获得去除大颗粒固体杂质的原水；

S3经过S2步骤处理的原水进入厌氧池，获得部分去除大分子有机物的原水；

S4经过S3步骤处理的原水进入好氧池，获得进一步去除大分子有机物的原水；

S5经过S4步骤处理的原水进入二沉池，获得与污泥分离的产出水；

S6经过S5步骤处理的污水进入污水消毒池，获得一级待处理水；

S7一级待处理水和公用工程生产废水进入废水调节池，获得废污水；起到缓冲调节作用，将一级待处理水与公用工程生产废水混合。

S8废污水进入化学软化单元，获得二级待处理水；

S9二级待处理水进入超滤离子软化单元，获得三级待处理水；

S9三级待处理水进入反渗透处理单元，获得四级待处理水；

S10四级待处理水进入高压反渗透处理单元，获得工业回用水；

进一步地，自来水通过反渗透处理单元的进水口依次进入反渗透处理单元，高压反渗透处理单元，获得净化厂开停产所需除盐水。

本发明根据不同污水和废水的各种特质进行分类处理，研发形成一套天然气净化厂生产污水、生活污水及生产废水处理回用工艺，减少处理装置设备故障率，提升净化厂再生水回用率。本发明将天然气净化厂的生产污水、生活污水及生产废水分类处理并回用，利用气浮、水解酸化、厌氧反应、好氧反应、MBR膜过滤的生化处理及化学软化、超滤+离子软化、反渗透(RO膜)处理、高压+反渗透(DTRO膜)废水处理，由过滤、沉降、吸附置换、反渗透脱除杂质离子，经过污水、废水处理后的淡水回用率高，产出淡水满足工业回用水水质标准。

(1)对净化厂所有污水进行分类：有机污水和无机污水，有机污水为含胺、含醇、含油污水，无机污水为大量阴阳离子的含盐污水，分类后的污水处理更具备针对性。

(2)无机污水以离子种类、浓度进行分类处理，其中针对氧化吸收尾气装置的高含盐量废水(硫酸根、钠离子)直接进入DTRO处理降低含盐量。

(3)将生化处理的污水即一级待处理水与公用工程废水进行混合后纳入分级处理。

(4)将四级待处理水与氧化吸收尾气装置生产废水进行混合后纳入分级处理。

(5)采用RO、DTRO双级反渗透深度处理，提高废水回用率。

附图说明

图1为本发明实施例提供的污水及生产废水处理回用系统的流程图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明。

实施例

本发明提供了一种污水及生产废水处理回用系统，包括生化处理系统，废水处理系统；

如图1所示，本发明系统包括生化处理系统和废水处理系统。生化处理系统包括依次连接的污水调节池，初沉池，厌氧池，好氧池，二沉池，污水消毒池；其中二沉池底部有管路连接初沉池，厌氧池进气管连接风机；所述生化处理系统的进口连接有机污水管路，生化处理系统产出的一级待处理水通过管路去往废水处理系统的进口；

所述废水处理系统，包括依次连接的废水调节池，化学软化单元，超滤离子软化单元，反渗透(RO膜)处理单元，高压反渗透(DTRO膜)处理单元；所述废水包括公用工程生产废水和氧化吸收尾气装置生产废水，所述公用工程生产废水通过管路引入废水调节池，所述氧化吸收尾气装置生产废水通过管路引入高压反渗透处理单元。所述高压反渗透处理单元出口连接回水管路。化学软化单元的加药装置包括三箱泡药机和组合药箱，超滤离子软化单元连接压缩空气罐，反渗透处理单元的进水口与水管连接，所述高压反渗透处理单元出口还连接第二回水管路。

上述超滤离子软化单元由依次组合的多介质过滤单元、超滤膜单元、离子软化单元组成。

采用上述系统的污水及生产废水处理回用方法如下：

S1将有机污水引入污水调节池，进行调节缓冲，获得生化处理水

S7一级待处理水和公用工程生产废水进入废水调节池，混合后获得废污水；。

S8废污水进入化学软化单元，获得二级待处理水；

S9三级待处理水进入反渗透处理单元，获得四级待处理水；

S10将四级待处理水和氧化吸收尾气装置生产废水引入高压反渗透处理单元，获得工业回用水，满足锅炉补水、其他除盐水使用单元用水需求。

采用本发明系统，自来水(新鲜水)通过反渗透处理单元的进水口依次进入反渗透处理单元，高压反渗透处理单元，获得净化厂开停产所需除盐水。

在本方案实施之前，原有的流程为不分类分级处理，净化厂通常采用的生产污水、检修污水及生产废水处理后均用于绿化灌溉，绿化回用利用价值低，无法降低生产用水消耗；生产废水的Ca2+、Mg2+进入废水处理装置，导致絮凝沉降困难、多介质过滤器和超滤堵塞严重、阳离子树脂中毒失效、反渗透系统结垢堵塞严重，生产废水收率低，处理难度系数大，运行成本高。

本发明将天然气净化厂的生产污水、生活污水及生产废水进行分类处理，并采用不同的处理工艺，利用气浮、水解酸化、厌氧反应、好氧反应、MBR膜过滤的生化处理及化学软化、超滤+离子软化、反渗透(RO膜)处理、高压+反渗透(DTRO膜)废水处理，由过滤、沉降、反渗透脱除杂质离子。本装置及工艺的应用，所有污水深度处理后进入装置回用，有效防止废水之间的相互影响，缓解反渗透膜的堵塞情况，提高产水水质，达到90％以上回用率，降低生产用新鲜水耗量，同时提升淡水品质，优于工厂新鲜水水质，减少对净化装置用水设备的影响。以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

Claims

1.一种污水及生产废水处理回用系统，其特征在于，包括生化处理系统，废水处理系统：

所述生化处理系统包括依次连接的污水调节池，初沉池，厌氧池，好氧池，二沉池，污水消毒池，

所述生化处理系统的进口连接污水管路，生化处理系统的出口通过管路连接废水处理系统的进口；

2.根据权利要求1所述污水及生产废水处理回用系统，其特征在于，所述二沉池底部有管路连接初沉池。

3.根据权利要求1所述污水及生产废水处理回用系统，其特征在于：厌氧池进气管连接风机。

4.根据权利要求1所述污水及生产废水处理回用系统，其特征在于，化学软化单元的加药装置包括三箱泡药机和组合药箱。

5.根据权利要求1所述污水及生产废水处理回用系统，其特征在于：所述超滤离子软化单元连接压缩空气罐。

6.根据权利要求5所述污水及生产废水处理回用系统，其特征在于：所述超滤离子软化单元由依次组合的多介质过滤单元、超滤膜单元、离子软化单元组成。

7.根据权利要求1所述污水及生产废水处理回用系统，其特征在于：所述反渗透处理单元的进水口与水管连接，所述高压反渗透处理单元出口还连接第二回水管路。

8.一种污水及生产废水处理回用方法，其特征在于：包括如下步骤：

S8废污水进入化学软化单元，获得二级待处理水；

S9三级待处理水进入反渗透处理单元，获得四级待处理水；

S10四级待处理水和进入高压反渗透处理单元，获得工业回用水。

9.根据权利要求8所述污水及生产废水处理回用方法。其特征在于，自来水通过反渗透处理单元的进水口依次进入反渗透处理单元，高压反渗透处理单元，获得净化厂开停产所需除盐水。