CN1994939A - 一种稠油污水化学需氧量的降解方法 - Google Patents

一种稠油污水化学需氧量的降解方法 Download PDF

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仝坤
王�琦
蒋敬
周洪山
白玉兴
安莹光
于向东
李明侠
石杨
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Abstract

本发明涉及采油污水处理技术，尤其是一种稠油污水化学需氧量的降解方法。该方法是从厌氧池取水，依次加入H2O2溶液及FeSO4溶液，经混匀器混合后与污水充分反应，使其污水中不易进行生物降解的毒害生物抑制物质充分氧化转化为溶于水的石油酸、醇类和水，再经过2小时的反应沉降后污水可变为透明无味石油类化学需氧量出水化学需氧量合格的水达到排放标准。该方法所使用的羟基自由基能有效去除多种污染物，处理的设备简单，可操作性强，不会产生二次污染处理时氧化絮凝工艺流程短，可降低生产运行成本解决了COD降解的难题。

Description

一种稠油污水化学需氧量的降解方法
技术领域：
本发明涉及采油污水处理技术，尤其是一种稠油污水化学需氧量的降解方法。
背景技术：
辽河油田超阶级稠油开采而产生的采油污水，主要是由热采冷凝蒸汽和地下水组成，其污染物成分复杂，主要有重质原油、脂肪酸类物质、腐殖质类、胶质和沥青类物质和碳酸盐等，还含有在油水分离过程中加入的许多化学处理药剂。其中，石油类和COD浓度高达10000mg/l，BOD5值极低(BOD5≤50mg/l)，矿物油的比重与水接近，前处理难度大，现有的工艺处理采油污水经除油——隔油——压力浮选——一级气浮浮选后COD值应在350mg/l左右，再经过厌氧池——兼性塘——湿地(生物段)的处理，一个大循环15d-20d后，COD应在260mg/l左右，通过二级浮选设备也仅能把COD值降到100mg/l以下，才可达到国家的排放标准，但随着冬季的到来，气温降低，生物段的处理效果极差，COD去除率小。要实现达标排放，不仅需要加入大量的水处理药剂混凝剂(PDF)絮凝剂(PAM)的用量，还要加入大量的氧化剂E剂。这种药剂在美国，英国，日本等已经禁止使用，因为药剂一旦溶解在水里，长期分解不掉，给周围环境和受纳水体造成二次污染。另外氧化剂的价格非常高，增加了高额的处理成本，影响了企业效益。
另外一些现有稠油污水COD降解工艺较复杂，成本较高，且加入的水处理药剂还会产生二次污染，本发明的一种稠油污水COD的降解方法未见报导。
发明内容：
本发明目的便是为了克服上述缺点，而提供的一种稠油污水化学需氧量的降解方法。该方法将采油污水一级浮选出的水经厌塘厌氧生化处理后，按比例加入氧化絮凝剂后，可将污水中有毒害的生物抑制物质在经降解絮凝后能去除有机污染物，达到COD的目的。
技术方案：
为达上述目标，本发明采用如下方法完成；从厌氧池末端取污水依次加入H2O2溶液，100-150mg/L和FeSO4溶液150-200mg/L，经混匀器混合后，与污水充分反应，使其污水中不易进行生物降解的毒害生物抑制物质充分氧化转化为溶于水的石油酸、醇类和水，再经过2小时的反应沉降后污水可变成为淡黄色，透明，无异味，且其中石油类小于10mg/L，化学需氧量小于150mg/L，出水化学需氧量小于100mg/L的净水，即可实现达标排放标准。
所述厌氧池末端水量一级浮选出的水，经过厌氧塘生化处理后，水温40℃，PH：5.5，石油类含量在30mg/L，化学需氧量为350mg/L，颜色呈黑灰不透明吸有恶臭味的污水。
所述的降解方法原理是：在污水中加入的H2O2迅速的被加入的Fe2+催化分解成氧化能力很强的OH-，同时，Fe2+被氧化成Fe3+部分又被还原成Fe2+，继续进行催化分解为H2O2，并生成Fe3+生成物与水有很强的水解—聚合—沉淀作用，当反应达到120min时，水中烷烃类物质，酚类化合物，多环芳烃化合物完全被氧化转化为溶于水的石油酸类，醇类物质和水再经絮凝沉淀过程将污染物去除，最后可达到化学需氧量(COD)的快速去除。
本发明与现有技术相比，具有显著特点：
本发明中采用Fenton(H2O2、FeSo4双氧水、硫酸亚铁混合物)其中试剂中羟基自由基具有极强的氧化性，是一种氧化能力仅次于氟的强氧化剂，能对多种污染物能有效去除，另外在污水处理过程中加入的羟基自由基，所进行的化学反应属于游离子基反应，其反应速度快，效率高，能节省处理污水时间，具有一定可操作性处理的设备比较简单，污水处理后，不产生二次污染可具有较好降解效果：
该方法实施前对污水中含有大量的黑色悬浮物、有恶臭的气味；污水经实施后使水质清澈透明、无颜色、无异味，为黄色沉淀生成。
另外本发明由于在药剂上采用了无毒无害的新型氧化絮凝药剂代替了有毒有害的药剂，处理效果完全达到预期效果。
在进行污水处理时通过氧化絮凝工艺可以将厌氧出口水控制在150mg/L以下，通过三级兼性塘、两级湿地的生化处理即可将污水处理达标。
采用的氧化絮凝工艺缩短了污水处理工艺流程、大大的降低了生产运行成本，从根本上解决了COD降解的难题。
附图说明：
图2-1是本发明流程工艺示意图。图2-2是本发明流程工艺示意图。
图中由1、厌氧池，2、混匀器，3、药池，4、砂滤池组成。
具体实施方式：
本发明由以下实施例给出下面结合附图对本发明做进一步描述。
实施例1：
本发明工艺流程：图2-1、图2-2中
从厌氧池取水，加入Fenton试剂，经混匀器2混匀后进入砂滤池3沉淀池催化氧化、絮凝反应停留10小时后，进入三级兼性塘4兼性，污水停留时间大约15天，经兼性菌的生物降解后，再进入二级人工湿地，通过植物根部吸收、微生物降解和耐寒动物消化等的混合作用，停留15-20天，再进一步降解，然后进入过滤罐，加入PH值调整剂调节至6-9，去除悬浮物后排放。
实施例2：
本发明中实施过程中其反应机理如下：
在污水中加入的H2O2迅速的被加入的Fe2+催化分解成氧化能力很强的OH·，同时Fe2+被氧化成Fe3+，部分Fe3+又被还原成Fe2+，继续催化分解H2O2，形成的Fe3+与水有很强的水解——聚合——沉淀趋势，在此过程中部分有机污染物可通过混凝吸附除去。
Fe2++H2O2→Fe3++OH-+OH·  1.1
Fe2++OH·→Fe3++OH-       1.2
Fe3++H2O→Fe2++HO2·+H+   1.3
Fe3++HO2·→Fe2++O2+H+    1.4
当反应达到120min时，水中烷烃类物质、酚类化合物、多环
当反应达到120min时，水中烷烃类物质、酚类化合物、多环芳烃化合物已被完全氧化，从而达到COD快速降解的目的，其反应式为：
RCH3+OH→RCH2·+H2O           1.5
RCH2·+O2→RCOO·+2H+         1.6
RCH2·+O2→RCHO+OH·          1.7
2RCHO+O2→2RCOOH              1.8
RCOO·+Fe2++H+→RCOOH+Fe3+    1.9
R·+Fe3+→R++Fe2+             1.10
R+OH-→ROH                    1.11
式中：R主要为C3--C6

Claims (3)

1、一种稠油污水化学需氧量的降解方法，其特征在于：所述的降解方法是从厌氧池末端取污水依次加入H2O2溶液，100-150mg/L和FeSO4溶液150-200mg/L，经混匀器混合后，与污水充分反应，使其污水中不易进行生物降解的毒害生物抑制物质充分氧化转化为溶于水的石油酸、醇类和水，再经过2小时的反应沉降后污水可变成为淡黄色，透明，无异味，且其中石油类小于10mg/L，化学需氧量小于150mg/L，出水化学需氧量小于100mg/L的净水，即可实现达标排放标准。
2、根据权利要求1所述的一种稠油污水化学需氧量的降解方法，其特征在于：所述厌氧池末端水量一级浮选出的水，经过厌氧塘生化处理后，水温40℃，PH：5.5，石油类含量在30mg/L，化学需氧量为350mg/L，颜色呈黑灰不透明吸有恶臭味的污水。
3、根据权利要求1所述的一种稠油污水化学需氧量的降解方法，其特征在于：所述的降解方法原理是：在污水中加入的H2O2迅速的被加入的Fe2+催化分解成氧化能力很强的OH-，同时，Fe2+被氧化成Fe3+部分又被还原成Fe2+，继续进行催化分解为H2O2，并生成Fe3+生成物与水有很强的水解-聚合-沉淀作用，当反应达到120min时，水中烷烃类物质，酚类化合物，多环芳烃化合物完全被氧化转化为溶于水的石油酸类，醇类物质和水再经絮凝沉淀过程将污染物去除，最后可达到化学需氧量(COD)的快速去除。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103351082A (zh) * 2013-07-19 2013-10-16 山东大学 一种能实现零排放的人工湿地深度处理采油污水的方法
CN108996822A (zh) * 2018-08-01 2018-12-14 深圳市深投环保科技有限公司 达到地表iv排放标准的立体式工业有机废水处理方法

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CN103351082B (zh) * 2013-07-19 2014-08-27 山东大学 一种能实现零排放的人工湿地深度处理采油污水的方法
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