CN209668938U - 一种石油炼制行业污水处理场中水回用装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种石油炼制行业污水处理场中水回用装置，包括高级氧化膜反应罐，所述高级氧化膜反应罐通过管道连接有第一离心泵。该石油炼制行业污水处理场中水回用装置具有以下技术效果：(1)系统产水量大幅上升，远远高于同类工艺；(2)臭氧氧化COD效果显著，臭氧氧化采用“刚玉曝气盘”，具有曝气均匀、压力损失小的特点，氧化效率提高；(3)采用高级膜氧化反应罐，节省了多介质过滤器、活性炭过滤器、超滤三大单元的投资；(4)过滤单元的综合产水率进一步提高；(5)过滤单元充分克服了污堵造成的板结与结垢问题，导致悬浮碳酸钙颗粒堵塞管道影响产水流量的情况，从而提高了系统的连续运行稳定性。

Description

一种石油炼制行业污水处理场中水回用装置

技术领域

本实用新型涉及石油炼制行业技术领域，具体为一种石油炼制行业污水处理场中水回用装置。

背景技术

石油炼制行业是我国工业的重要支柱规模产业，具备能耗高、水耗大特点，更是污染大户。炼油行业中水低效回收，既能影响环境，又会造成资源的重大浪费。因此石油炼制行业污水处理场的中水回用技术是一种重要的节约水资源、保护环境的手段。

由于石油炼制行业排污水主要是由含油污水、含盐废水、含硫废水等构成，这些污水经过污水处理场处理后，仍然具备COD较高(50-100mg/L)、含有乳化油(≯10mg/L)、含微量酚等的特性。本技术重在根据这些废水的特性提出以一种新型的中水回用组合工艺，达到中水回用的目的。

目前循环冷却水排污水回收主要存在以下问题：

(1)系统产水量大幅较低；

(2)臭氧氧化COD效果不高；

(3)普通废水处理采用多介质过滤器、活性炭过滤器、超滤三大单元的投资成本较高；

(3)过滤单元的综合产水率需要提高。

(4)难以克服了溶解性硬度指标的二次反弹(数据回升)；

(5)过滤单元难以克服了污堵造成的板结与结垢问题，导致悬浮碳酸钙颗粒堵塞管道影响产水流量的情况，从而影响了系统的连续运行稳定性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种石油炼制行业污水处理场中水回用装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种石油炼制行业污水处理场中水回用装置，包括高级氧化膜反应罐，所述高级氧化膜反应罐通过管道连接有第一离心泵，所述第一离心泵通过管道连接有第一保安过滤器，所述第一保安过滤器通过管道连接有第二离心泵，所述第二离心泵通过管道连接有第一反渗透单元，所述第一反渗透单元通过管道连接有第一反应池，所述第一反应池的右端设置有第二反应池，所述第二反应池的右端设置有澄清池，所述澄清池的右端设置有缓冲水池；

所述缓冲水池通过管道连接有第三离心泵，所述第三离心泵通过管道连接有第四离心泵，所述第四离心泵通过管道连接有无机陶瓷膜单元，所述无机陶瓷膜单元通过管道连接有产水罐，所述产水罐通过管道连接有第五离心泵，所述第五离心泵通过管道连接有第二保安过滤器，所述第二保安过滤器通过管道连接有第六离心泵，所述第六离心泵通过管道连接有第二反渗透单元，所述第二反渗透单元通过管道连接有臭氧氧化罐。

优选的，所述第一反应池与第二反应池连通，所述第二反应池的下部设置有出水口。

优选的，所述澄清池与第二反应池连通，所述澄清池的底部为锥形结构。

优选的，所述澄清池的上端设置有溢流口。

优选的，所述无机陶瓷膜单元过滤精度为0.1微米。

优选的，所述无机陶瓷膜单元通过管道与第二反应池连接，所述无机陶瓷膜单元通过管道与第三离心泵和第四离心泵之间的管道连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该石油炼制行业污水处理场中水回用装置具有以下技术效果：(1)系统产水量大幅上升，远远高于同类工艺；(2)臭氧氧化COD效果显著，臭氧氧化采用“刚玉曝气盘”，具有曝气均匀、压力损失小的特点，氧化效率提高；(3)采用高级膜氧化反应罐，节省了多介质过滤器、活性炭过滤器、超滤三大单元的投资；(4)过滤单元的综合产水率进一步提高；(5)过滤单元充分克服了污堵造成的板结与结垢问题，导致悬浮碳酸钙颗粒堵塞管道影响产水流量的情况，从而提高了系统的连续运行稳定性。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图中：1高级氧化膜反应罐、2第一离心泵、3第一保安过滤器、4第二离心泵、5第一反渗透单元、6第一反应池、7第二反应池、8澄清池、9缓冲水池、10第三离心泵、11第四离心泵、12无机陶瓷膜单元、13产水罐、14第五离心泵、15第二保安过滤器、16第六离心泵、17第二反渗透单元、18臭氧氧化罐。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：一种石油炼制行业污水处理场中水回用装置，包括高级氧化膜反应罐1，高级氧化膜反应罐1采用刚玉曝气头作为臭氧曝气盘，高级氧化膜反应罐1通过管道连接有第一离心泵2，第一离心泵2通过管道连接有第一保安过滤器3，第一离心泵2将废水输送至第一保安过滤器3，第一保安过滤器3通过管道连接有第二离心泵4，第二离心泵4通过管道连接有第一反渗透单元5，第二离心泵4将废水输送至第一反渗透单元5，第一反渗透单元5进水压力控制在1.0-1.2MPa，产水率控制在70％，运行温度25-30℃，产水电导≯100us/cm，产水直接进入企业生产工艺环节，作为补水使用，以替代部分原水量，降低企业水耗，第一反渗透单元5通过管道连接有第一反应池6，第一反应池6的右端设置有第二反应池7，第一反应池6与第二反应池7连通，第一反应池6的下部设置有流通孔，使得废水进入第二反应池7，第二反应池7的下部设置有出水口，使得废水进入澄清池8，第二反应池7的右端设置有澄清池8，澄清池8与第二反应池7连通，澄清池8的底部为锥形结构，澄清池8的上端设置有溢流口，废水通过溢流口进入缓冲水池9，澄清池8的右端设置有缓冲水池9；

缓冲水池9通过管道连接有第三离心泵10，第三离心泵10通过管道连接有第四离心泵11，第四离心泵11通过管道连接有无机陶瓷膜单元12，无机陶瓷膜单元12过滤精度为0.1微米，选用19孔管式无机陶瓷膜，无机陶瓷膜控制内部水流流速为3.0-3.5m/s，利用高流速形成湍流作用，防止系统堵塞与结垢，无机陶瓷膜单元12通过管道与第二反应池7连接，无机陶瓷膜单元12通过管道与第三离心泵10和第四离心泵11之间的管道连接，无机陶瓷膜单元12通过管道连接有产水罐13，产水罐13通过管道连接有第五离心泵14，第五离心泵14通过管道连接有第二保安过滤器15，第二保安过滤器15通过管道连接有第六离心泵16，第六离心泵16通过管道连接有第二反渗透单元17，第二反渗透单元17通过管道连接有臭氧氧化罐18。

本实用新型在具体实施时：污水处理场中水首先进入高级氧化膜反应罐1，高级氧化膜反应罐1采用刚玉曝气头作为臭氧曝气盘，设置水位为5.5米，自4.0米以上安装无机平板陶瓷膜单元，无机平板陶瓷膜浸没于水中，过滤精度0.1微米，膜内部中空管道与第一离心泵2入口相连接，曝气状态下的臭氧，控制臭氧加注浓度100mg/m³(其余为氧气)以上，控制臭氧氧化罐18反应时间3h，臭氧反应完毕后的氧气由于自身浮力在罐底部上升至上部无机平板膜单元，形成水力剪切作用，有效防止无机平板陶瓷膜外部的堵塞与污染。

第一离心泵2在运行过程中，高级氧化膜反应罐1内中水抽取至第二离心泵4入口，第一离心泵2与第二离心泵4之间安装有过滤精度5微米的第一保安过滤器3。其中第一离心泵2出口压力0.3MPa，第二离心泵4选用多级离心泵，出口压力控制1.0-1.2MPa。第一离心泵2出口投加还原剂(亚硫酸氢钠)，防止水中残余臭氧氧化后面设备单元，投加非氧化杀菌剂、缓蚀阻垢剂，消除菌苔生长与系统结垢风险。

第二离心泵4将中水送至第一反渗透单元5，第一反渗透单元5进水压力控制在1.0-1.2MPa，产水率控制在70％，运行温度25-30℃，产水电导≯100us/cm，产水直接进入企业生产工艺环节，作为补水使用，以替代部分原水量，降低企业水耗。

第一反渗透单元5产生的浓水流入(自身有0.8MPa压力)第一反应池6，同时碳酸氢钠溶液(浓度10％)、氢氧化钠溶液(浓度32％)通过计量泵分别持续进入第二反应池7，碳酸氢钠加注量按照碳酸氢根：钙离子摩尔比＝1：2-3进行定量投加，通过氢氧化钠溶液(浓度32％)加注使得第二反应池7的PH达到11-12，第二反应池7设计停留时间为1小时。第二反应池7通过下部出水口进入澄清池8，澄清池8设计停留时间为2小时，底部设计锥形结构，澄清池8出水钙离子控制在50mg/L左右。澄清池8水通过上部口溢流进行缓冲水池9，缓冲水池9设计停留时间为2小时以上。缓冲水池9通过第三离心泵10进入第四离心泵11，第三离心泵10控制运行压力为0.10MPa,第四离心泵10控制压力为0.35MPa，此时第三离心泵10流量为Q1，第四离心泵11流量为Q2，流量比控制为Q1：Q2＝1：5。第二离心泵4将废水送入无机陶瓷膜单元12，无机陶瓷膜单元12过滤精度为0.1微米，选用19孔管式无机陶瓷膜，无机陶瓷膜控制内部水流流速为3.0-3.5m/s，利用高流速形成湍流作用，防止系统堵塞与结垢。无机陶瓷膜单元12产生的浓水量为Q3，控制Q3：Q1＝1：10，浓水Q3全部通过管道进入第二反应池7。盐酸与无机陶瓷膜单元12产水通过管道混合器进行混合后进入产水罐13，混合器出口安装在线PH计，控制混合后废水的PH为6.5-8。产水罐13通过第五离心泵14接入第二保安过滤器15，第二保安过滤器15过滤精度为5微米，然后通过第六离心泵16进入第二反渗透单元17，其中第五离心泵14运行压力为0.3-0.4MPa，第六离心泵16运行压力为1.0-1.2MPa，第六离心泵16通过变频进行调节控制。

第二反渗透单元17进水压力控制在1.0-1.2MPa，产水率控制在65％，运行温度25-30℃，产水电导≯500us/cm，产水直接进入生产工艺环节补水使用，以替代部分原水量，降低企业系统水耗。

第二反渗透单元17产生的浓水直接自流进入臭氧氧化罐18，臭氧投加量控制按照：臭氧与COD摩尔比3：1进行控制，臭氧投加浓度为100mg/m³以上，臭氧氧化罐18设计停留时间为2h，然后COD处理达标后废水排放。

综上所述，该石油炼制行业污水处理场中水回用装置具有以下技术效果：

(1)系统产水量大幅上升。第一反渗透单元5产水率为75％，第二反渗透单元17产水率为65％，综上两个单元的数据，系统总产水率为75％+25％*65％＝91.25％，远远高于同类工艺；

(2)臭氧氧化COD效果显著。臭氧氧化采用“刚玉曝气盘”，具有曝气均匀、压力损失小的特点，氧化效率提高；

(3)采用高级膜氧化反应罐1，节省了多介质过滤器、活性炭过滤器、超滤三大单元的投资；

(3)过滤单元的综合产水率进一步提高。本方案中采用的无机陶瓷膜撬装单元为防止系统堵塞与结垢，通过试验与工程化应用得出试验结论，采用控制流速2.0-4.0m/s，同时反洗频次较低，按照进出水压差确定是否进行反洗，确定当进出水压差达到0.1MPa时，说明内部无机陶瓷膜管道存在堵塞的情况，需要进行高强度的酸洗或碱液洗涤。反洗频次根据脱硫水的水质，一般在每两周进行一次，耗用水量不足总产水量的0.5％。而现有技术的过滤单元—“多介质过滤器单元、超滤单元、与多介质和超滤配套的反洗再生单元”，超滤单元的反洗水量为系统进水量的10％，多介质单元反洗水量为系统进水量的5％。两个方案对比，相差15％，所以本方案的过滤单元综合产水量进一步大幅度提高；

(4)充分克服了溶解性硬度指标的二次反弹(数据回升)。过滤单元过滤精度为0.1微米，达到了超滤水平的过滤精度，可以有效阻截＞0.1nm粒径的悬浮碳酸钙颗粒，使这部分被阻截的碳酸钙颗粒通过回流管线进入第二反应池7，在澄清池8内进行再次的沉降；

(5)过滤单元充分克服了污堵造成的板结与结垢问题。过滤单元中的无机陶瓷膜控制流速为2.0-4.0m/s，在高流速、含高悬浮颗粒的情况，形成湍流，克服了悬浮碳酸钙颗粒堵塞管道影响产水流量的情况，从而提高了系统的连续运行稳定性。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型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，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种石油炼制行业污水处理场中水回用装置，包括高级氧化膜反应罐(1)，其特征在于：所述高级氧化膜反应罐(1)通过管道连接有第一离心泵(2)，所述第一离心泵(2)通过管道连接有第一保安过滤器(3)，所述第一保安过滤器(3)通过管道连接有第二离心泵(4)，所述第二离心泵(4)通过管道连接有第一反渗透单元(5)，所述第一反渗透单元(5)通过管道连接有第一反应池(6)，所述第一反应池(6)的右端设置有第二反应池(7)，所述第二反应池(7)的右端设置有澄清池(8)，所述澄清池(8)的右端设置有缓冲水池(9)；

所述缓冲水池(9)通过管道连接有第三离心泵(10)，所述第三离心泵(10)通过管道连接有第四离心泵(11)，所述第四离心泵(11)通过管道连接有无机陶瓷膜单元(12)，所述无机陶瓷膜单元(12)通过管道连接有产水罐(13)，所述产水罐(13)通过管道连接有第五离心泵(14)，所述第五离心泵(14)通过管道连接有第二保安过滤器(15)，所述第二保安过滤器(15)通过管道连接有第六离心泵(16)，所述第六离心泵(16)通过管道连接有第二反渗透单元(17)，所述第二反渗透单元(17)通过管道连接有臭氧氧化罐(18)。

2.根据权利要求1所述的一种石油炼制行业污水处理场中水回用装置，其特征在于：所述第一反应池(6)与第二反应池(7)连通，所述第二反应池(7)的下部设置有出水口。

3.根据权利要求1所述的一种石油炼制行业污水处理场中水回用装置，其特征在于：所述澄清池(8)与第二反应池(7)连通，所述澄清池(8)的底部为锥形结构。

4.根据权利要求1所述的一种石油炼制行业污水处理场中水回用装置，其特征在于：所述澄清池(8)的上端设置有溢流口。

5.根据权利要求1所述的一种石油炼制行业污水处理场中水回用装置，其特征在于：所述无机陶瓷膜单元(12)过滤精度为0.1微米。

6.根据权利要求1所述的一种石油炼制行业污水处理场中水回用装置，其特征在于：所述无机陶瓷膜单元(12)通过管道与第二反应池(7)连接，所述无机陶瓷膜单元(12)通过管道与第三离心泵(10)和第四离心泵(11)之间的管道连接。