CN1435386A

CN1435386A - 一种污水深度处理回用工艺

Info

Publication number: CN1435386A
Application number: CN 02155205
Authority: CN
Inventors: 李宁; 梁玉文; 崔童; 赵国忠; 杨世彬; 刘德发; 张树林; 付强
Original assignee: 李宁
Priority date: 2002-12-06
Filing date: 2002-12-06
Publication date: 2003-08-13
Anticipated expiration: 2022-12-06
Also published as: CN1210215C

Abstract

本发明是一种污水深度处理回用工艺，系将原水依次经过混凝气浮、纤维球过滤、臭氧接触氧化、生物活性炭过滤、多介质过滤、精密过滤器过滤、消毒等步骤，实现污水深度净化和回用的目的。本发明的工艺方法COD去除率达90％以上，BOD₅去除率达到95％以上，出水COD、悬浮物、油、NH₃－N指标分别控制在10mg/L、10mg/L、0.5mg/L、1.0mg/L以下，可以替代工业新鲜水直接用于工业化生产，为企业创造更大的经济效益。

Description

一种污水深度处理回用工艺

技术领域

本发明属于污水处理技术，具体地说是一种实现污水回用的污水深度处理技术。

背景技术

我国是严重缺水的国家，为解决水资源紧张问题，自20世纪80年代以来，很多城市及企业开始考虑彩污水深度处理回用技术解决缺水问题。

目前，污水的资源化在世界各地已得到普遍认可及应用。有关专家预测，到2010年我国的污水回用率要达到60％以上。石油及石油化工行业要求，在近两年内的污水回用率在达到30％-50％。要想实现污水回用，就必须解决污水的深度处理工艺技术，使污水处理后达到可利用的指标。深度处理后的污水主要用于农业灌溉、城市绿化、工业用水(包括洗涤、冲灰、除尘、循环冷却水的补充水等)、油田回注等，根据回用水用途不同，所要求的回用水指标也不同。

污水深度处理技术按其作用机理可分为物理法、化学法、物理化学法和生物化学法等，通常污水回用技术需要几种污水处理技术进行合理组合，即各种水处理方法结合起来处理污水，这是因为单一的某种水处理方法一般很难达到回用水水质的要求。目前主要采用的有厌氧和好氧生物处理、混凝沉淀、过滤、活性炭吸附、消毒以及膜分离技术。采用传统的混凝、气浮、过滤、生化技术处理污水，对生化性较好的城市污水尚可，但对于生化性较差的工业污水来讲，其处理效果往往达不到回用要求，尤其是氨氮去除效果较差。在国外通用的膜分离技术，虽然处理效果较好，但处理设施复杂、投资大、运行成本高，也难以推广应用。

发明内容

本发明的目的是克服已有技术的缺点，提出一种适用于生化性较差的工业污水深度处理回用的方法。

本发明的污水深度处理回用工艺的具体步骤依次为：

(1)原水(COD≤150mg/l)首先进入混凝气浮池，并直接投入混凝剂和助凝剂，以去除悬浮物和石油类污染物，所述的混凝剂选自聚合铝、铁中的一种、两种或两种以上混合物，其加入量为20-50mg/L，所述的助凝剂选聚丙烯酰胺(PAM)，其加入量为0.5-2.0mg/L；

(2)经步骤(1)气浮处理后的污水泵入纤维球过滤器进行过滤，以进一步除去悬浮物和石油类污染物，其操作条件：滤速20-30m/h、操作压力0.4-0.6MPa，介质温度20-30℃；

(3)步骤(2)过滤器出水经臭氧接触氧化，其操作条件：臭氧投加量为5-15m/L、反应停流时间15-30分钟；

(4)经步骤(3)臭氧氧化处理后污水进入生物活性炭过滤，以去除有机污染物质，其操作条件：滤速5-10m/h、操作压力0.4-0.6Mpa、介质温度20-30℃；

(5)步骤(4)生物活性炭过滤的出水依次进入多介质过滤器和精密过滤器，以去除污水中的悬浮物、胶体物质以及部分COD，其操作条件：操作压力0.4-0.6Mpa、温度20-30℃，所述的精密过滤器滤芯孔径1.0-10μm；

(6)经步骤(5)精密过滤器过滤后的污水经消毒后进入回用贮水池进行回用。

本发明的步骤(1)所述的混凝气浮单元采用了目前世界上最先进的涡凹气浮技术(邹茂青，《工业用水与废水》，2000年4月，P34-35)的相比于传统的压力溶气气浮及射流溶气气浮，在占地面积、投资及运行费用等方面具有显著的优势，无需压缩机、溶气及回流设备，无需释放头及不存在释放头堵塞问题，整机运行维护方便。混凝药剂采用直接投放，无需中间混合及反应过程。利用药剂絮凝原理，通过气浮分离及纤维球过滤器(《给排水设计手册》，2000年版，P973)的保安过滤，可去除污水中的悬浮污染物、乳化油、胶体及可溶性COD组分，初步改善废水的可生化性，对提高装置运行稳定性和抗冲击性起到了重要作用。

污染物去除率：COD(化学需氧量)可达到50％以上；SS(悬浮物)去除率达到60％以上，出水指标控制在50mg/L以下；OIL(石油类)可达到50％以上，出水指标可控制在5.0mg/L以下。

本发明步骤(2)所述的纤维球过滤器具有截污能力强、反洗容易、操作控制简便以及具有良好的除油性能等特点，已经得到了广泛的应用。在本工艺流程中，气浮出水经纤维球过滤器处理后，使SS、OIL指标得到进一步去除。

本发明步骤(3)所述的臭氧氧化单元(雷乐天等，《水处理高级氧化技术》，2001年6月，P3-16)臭氧具有极强的氧化分解能力，在经济投放量控制指标条件下，可以有效的进行水质脱色、氧化分解有机物等，可明显改善废水的可生化性，以创造后续生化处理的有利条件(如对废水中的芳香族化合物进行开键作用，将长链高分子有机物分解为易生物降解的小分子有机物等)。实验结果表明，利用臭氧、生物活性炭的有机结合，可显著提高部分难降解的有机物的氧化分解效率(化学效应)，为生物活性炭的稳定高效运行创造了良好的条件，同时对稳定水质、提高生物活性炭的耐冲击性起到了至关重要的作用。

本发明步骤(4)所述的生物活性炭单元(聂梅生，《水工业工程设计手册》，1999年9月，P644-653)是利用活性炭作为微生物载体，利用其优异的吸附性能，使轻度污染废水中的有机物质进行富集浓缩以达到微生物代谢的基质条件，通过自然驯化形成的微生物体系，实现吸附—微生物分解再生—再吸附的水质净化过程，从而实现废水的深度净化。

本发明步骤(5)的所述的多介质过滤器是由不同粒径、不同性质的填料填充构成的深层过滤截留体系，并且部分填料具有生物载体特性，随着运行时间的延续，可自然形成效果十分明显的生物处理能力，以进一步去除残留的有机物质，对提高出水水质及增强坑冲击性具有重要的意义。多介质过滤器的结构：过滤器由下而上依次装填石英砂、陶粒、无烟煤、活性炭，其体积比为1∶1∶1∶1，总填装高度为800-1200mm，它们的粒径为0.5-2.0mm。过滤器上部进水，由底部经出水口排出过滤器。过滤器运行30天后进行反洗，采用气水分别反洗，反洗水及压缩空气由底部侧线管口进入，顶部排出，水反洗强度为1.0m³/m²·min，气反洗强度为3.0m³/m²·min，反洗时间为10-20min。

本发明所述的精密过滤器的过滤精度可有效地截留细菌及极微小的胶体颗粒，使出水指标得到进一步保证。其结构见《水工业工程设计手册》(聂梅生编，1999年9月，P644-653)。

本发明所述的消毒，是按常规方(兰文艺、邵刚，《实用环境工程手册》，2001年2月，P453-459)消毒处理。

本发明的方法和效果：

该工艺流程以臭氧化与生物活性炭处理为工艺核心，同时配套先进的预处理及后处理措施。实践证明，该系统处理后水质各项指标可达到或接近工业新鲜水水平，与传统工艺相比，不仅能够满足绿化灌溉、冲厕、洗车等初级回用要求，而且可以替代工业新鲜水直接回用于工业化生产，从而为企业创造更大的经济效益。结果表明：本发明的COD去除率可达到90％以上，BOD₅去除率达到95％以上，出水COD、悬浮物、油、NH₃-N指标分别控制在10mg/L、10mg/L、1.0mg/L、1.0mg/L以下。

具体实施方式

下面通过具体实例进一步说明本发明的特点。

实施例

本实施例是对某石化公司炼油污水进行深度处理回用。

本实施例是在“老三套”炼油污水场处理后出水(已实现达标排放，执行标准GB8978-1996二级)的基础上，再采用本发明的方法进行深度处理，达到回用水质指标要求，可替代工业新鲜水回用于生产装置。

具体过程：

经“老三套“处理后的污水→混凝气浮(同时加入混凝剂和助凝剂)→臭氧氧化→生物活性炭过滤→多介质过滤→精密过滤→消毒→回用。系统操作压力0.2-0.6MPa、水的温度20-30℃，装置处理能力500m³/h。处理结果见表1。表1

项目	平均进水水质	处理后平均出水水质	污染物总去除率，％
项目	平均进水水质	处理后平均出水水质	污染物总去除率，％	COD，mg/L	120-150	10-20	87.5
悬浮物，mg/L	100	小于15	85	COD，mg/L	120-150	10-20	87.5
悬浮物，mg/L	100	小于15	85	油，mg/L	10	小于0.5	95
NH₃-N，mg/L	5	小于1.0	90	油，mg/L	10	小于0.5	95
NH₃-N，mg/L	5	小于1.0	90	浊度	10	小于1.0	90
PH	6-9	6-9		浊度	10	小于1.0	90

Claims

1.一种污水深度处理回用工艺，其特征在于具体步骤依次为：

(1)COD≤150mg/l的原水首先进入混凝气浮池，并直接投入混凝剂聚合铝铁，20-50mg/l和助凝剂聚丙烯酰胺0.5-2.0mg/l，以去除悬浮物和石油类污染物，气浮池停留时间20-30分钟；

(2)经步骤(1)气浮处理后的污水泵入纤维球过滤器进行过滤，以进一步除去悬浮物和石油类污染物，其操作条件：滤速20-30m/h、操作压力0.4-0.6Mpa、介质温度20-30℃；

(3)步骤(2)过滤器出水进入臭氧接触氧化塔，其操作条件：臭氧投加量为5-10mg/L、反应停流时间15-30分钟；

(4)经步骤(3)臭氧氧化处理后污水进入生物活性炭过滤器，以去除有机污染物质，其操作条件：滤速5-10m/h、操作压力0.4-0.6Mpa、介质温度20-30℃；

(5)步骤(4)生物活性炭过滤的出水依次进入多介质过滤器和精密过滤器，以去除污水中的悬浮物、胶体物质以及部分COD，其操作条件：操作压力0.4-0.6MPa，温度20-30℃，所述的精密过滤器滤芯孔径1.0-10μm；

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(5)所述的多介质过滤器是在过滤器内由下而上依次装填石英砂、陶粒、无烟煤、活性炭填料，它们的粒度均为0.5-2.0mm，它们的体积比为1∶1∶1∶1，填料总装填高度为800-1200mm。