专利名称：：一种石化污水深度处理方法
技术领域：
：本发明属于水处理
技术领域：
，具体涉及一种污水深度处理方法，特别适用石化污水深度处理。
背景技术：
：我国石化企业用水量大，排污水多，每吨原油水耗与国际先进水平相比差距极大。由于中国石油化工企业大部分分布在我国的北方干旱地区，少部分分布于缺少淡水的沿海附近，因此节水减排压力巨大，而污水回用是各排污企业实现大幅度减排的重点。目前，很多排污企业采用反渗透膜分离系统来进行污水处理。反渗透处理技术是一种新型、高效的流体分离操作单元技术，其处理工艺具有以下特点(1)反渗透膜分离过程不发生相变，具有能耗较低的优点；(2)反渗透膜的分离过程在常温下进行，适用于热敏性物质的分离和富集；(3)反渗透膜分离技术不仅适用于有机物和无机物，还可用在病毒、细菌及颗粒物的广泛分离、许多特殊溶液的分离，如大分子和无机盐的分离，共沸物的分离等；(4)反渗透膜分离过程常以压力和化学势为推动力，分离过程几乎不涉及化学药品的加入，不造成环境污染，是一种绿色的物理化学过程；(5)反渗透膜分离装置简单，操作容易，易于控制，便于维修，分离效率高，具有占地面积小，处理效率高等特点。如公开号为CN1562815A,公开日为2005年1月12日的中国专利公开了一种反渗透污水处理方法，但该方法主要适用于钢铁行业的污水处理，对含油及苯类化合物较多的石化污水处理效果不佳，而且其工艺过程复杂，对污水的处理成本高。石化行业排污水质复杂、波动大、有机污染物浓度高，特别是污水中含有油及苯类的化合物，不容易除去及炼化污水中的C0D降解，而反渗透膜分离系统对油、苯类化合物及C0D要求比较严，从而造成了石化污水回用难度大。到目前为止国内石化行业污水回用的^艮多工程都以失败而告终。
发明内容本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的处理石化污水难度大的问题，提供一种能有效处理石化污水，提高水资源回用率，且处理成本低的石化污水深度处理方法。解决本发明技术问题所采用的技术方案是该石化污水深度处理方法，其步骤包括(1)对石化污水进行预处理；(2)使预处理后的石化污水进入爆气生物滤池净化；(3)对净化后的污水进行杀菌、沉降和过滤；(4)进行反渗透处理。其中，步骤(2)中，曝气生物滤池可包括布水层、布气层、承托层、生物滤料层和反冲洗系统。曝气生物滤池池底为承托层，承托层上是布水层、布气层，生物滤料层在滤池上部，在承托层内安装有向生物膜提供氧气的曝气用的空气管道系统和空气扩散装置，污水滤过生物滤料层时，空气从承托层进入，沿生物滤料层中的滤料表面上升，与污水混合，向生物滤料表面的生物膜上的微生物提供充足的溶解氧和丰富的有机物，在微生物的新陈代谢作用下，有机物被降解，污水得到净化处理，污水中的悬浮物及由生物膜脱落形成的污泥，被滤料截留，除去大部分有机污染物和油污。其中，生物曝气滤池填料层深度为2-4m,水力负荷为6-8mVm2.h,容积负荷为2-6kgB0D/m3.d,反洗周期为24-48小时，反冲时间为20分钟，气水比为(3-5):1,优选滤料采用多孔陶瓷生物滤料，其直径为4-8MM。滤料体积与单位时间处理水的体积的比例为0.8:1。本发明，污水在生物曝气滤池中净化后，为了保证下道工序的条件要求，步骤(3)是可以在污水中分别加入杀菌剂和絮凝剂进行杀菌和沉降。杀菌剂和絮凝剂采用污水处理技术中常用的杀菌剂和絮凝剂，如杀菌剂可采用次氯酸钠，絮凝剂可采用聚合氯化铝等。优选的是，步骤(3)中的过滤是将杀菌和沉降后的水通过核桃壳介质过滤器进行过滤，核桃壳介质过滤器的滤料采用经过特殊加工的核桃壳。进一步优选的是，经过核桃壳介质过滤器过滤后的水，再经过多介质过滤器进行过滤。所述多介质过滤器采用压力过滤器，当进出水压力差大于0.1Mpa时，多介质过滤器停止运行，并用空气和水联合反洗，气洗强度8-13l/m2s,水洗强度12l/m2s,再生滤料。更优选的是，在经过多介质过滤器后的产水一部分循环回用，另一部分加入阻垢剂、还原剂后，进入精密过滤系统进行过滤。步骤(4)进行反渗透处理可以采用目前比较成熟的反渗透膜分离系统进行处理，经过反渗透膜分离系统后的产水一部分循环回用，另一部分经离子交换床处理后得到脱盐水。反渗透膜分离系统进行水处理时，在同样产水量下，反渗透膜运行压力超过10%,产水量减少10°/。时，对反渗透膜进行清洗，每次清洗时加入清洗药剂如MA10或MC2(均为商品代号)，清洗2-4小时，使反渗透膜的通量恢复到原有产水量。本发明污水处理方法中，通过将以生物曝气滤池作为原水质的稳定技术与技术成熟的沉淀、杀菌、核桃壳过滤、多介质过滤系统集成在一起，作为反渗透膜分离系统的预处理技术，再用反渗透膜分离系统进行深度处理，进一步提高产水质量。通过采用多种技术的集成，不仅提高了产水的品质，同时也降低了石化污水预处理的运行成本。整个处理过程中所使用9oy。的设备都采用国产设备，其占地面积小，处理完成后的水可以达到国家循环水和锅炉供水标准。此外，经过反渗透膜分离系统处理的水可以提供其他水处理设备从未达到的出水水质，而且处理效果极为可靠。与现有的二级污水处理厂配套，将其出水作进一步深度处理，生产优质的再生水，回用于绿化、洗车、冲洗厕所、景观等娱乐用水，以及某些行业的工业用水，这种通过污水回用开辟新水源的方法，能有效提高水资源回用率，实现污水零排放，是化工企业节水减排、保护水环境，实现可持续发展的有效途径。图1为本发明石化污水深度处理方法的工艺流程图具体实施例方式以下结合实施例及附图对本发明污水处理方法进行详细叙述。本实施例为本发明的非限定性实施例。本实施例以某油田的加氢车间、催化车间、蒸馏车间、净化车间、原油车间、糠醛白土车间、雨水系统中车间污水为例，采用本发明污水深度处理方法进行处理，处理后的产水可以实现以下目标l.除去污水中残存悬浮物、油类，并进行脱色、除臭处理；2.降低污水中C0D、BOD、TOC的含量；3.进一步降低营养物质含量，消除导致水体富营养化的因素；4.杀菌、消毒，去除水中有毒有害物质；5.降低含盐量。本发明实施例中污水处理方法如下如图1所示，首先将按常规方法预处理后的石化污水送入曝气生物滤池。曝气生物滤池包括布水层、布气层、承托层、生物滤料层、反冲洗系统五个部分。曝气生物滤池池底是承托层，滤池上部是生物滤料层。在承托层上是布水层，目的是让滤池的产水达到均匀分配；在承托层上还设置有曝气用的布气层，其目的是让空气在滤层内能够均勾分布，布气层主要为空气管道系统和空气扩散装置，反冲洗系统中有反沖洗管，反沖洗管设于承托层上。本实施例中，采用的生物滤料是直径为4-8MM的多孔陶瓷生物滤料。生物曝气滤池填料深度为2_4m。水力负荷为6-8mVm2.h,容积负荷为2-6kgBOD/m3.d,反洗周期为24-48小时，反沖时间为20分钟左右，气水比为(3-5):1,滤料体积同单位时间处理的水的体积的比例为0.8:1。当污水滤过生物滤料层时，空气从滤池底部进入，沿滤料层上升，与污水混合，向滤料表面形成的生物膜上的微生物提供充足的溶解氧和丰富的有机物，在微生物的新陈代谢作用下，有机物被降解，污水得到净化处理，污水中的悬浮物及由生物膜脱落形成的污泥被生物滤料层中的滤料截留，消除了因石化厂污水处理系统产水不稳定引起的水质波动和变化造成对污水回用系统的影响和对后续反渗透处理系统的影响，起到除去大部分有机污染物、除油和稳定水质的作用。曝气生物滤池运行一段时间后，因污染物的积累造成水头损失，需对滤池进行反冲，以释放截留的悬浮物并更新生物膜，一般采用空气和水联合反冲洗。经过曝气生物滤池处理后的水的COD《50mg/L,为了保证满足污水进入反渗透膜分离系统的条件要求，在石化污水经过生物曝气滤池进行生化处理后，在污水的输送中加入5mg/L杀菌剂(如采用次氯酸钠)进行氧化杀菌，再在杀菌后的水中加入一定数量的絮凝剂(如采用聚合氯化铝)作进一步絮凝处理。石化污水经过上述生化、杀菌、絮凝、沉淀、固液分离一系列预处理后，水中细菌含量大幅度减少，原水中COD和油得到降解，水质有所提高，见表l,表1为不同处理阶段时的水质表。经过絮凝沉降后的水送到核桃壳过滤器进行过滤以除去大部分油类物质。采用HTK-2400型核桃壳过滤器，其滤料采用优质果壳。核桃壳过滤器主要适用于含油污水的处理，并具有较强吸附力、其抗压能力强、化学性能稳定、硬度高、耐磨性好、水性好、抗油浸。本实施例中使用的核桃壳过滤器可承受压力0.6Mpa，滤速高达25m。在进水含油量10mg/L,悬浮物50mg/L时，核桃壳过滤器的油去除率为60-90%,小于2mg/L,出水悬浮物为3~5mg/L。核桃壳过滤器清洗时采用反洗，反洗时间为10分钟，反洗强度为25m7m2.min，原水泵的参数刚好可以满足反冲洗的强度要求，可用原水泵直接清洗。从核桃壳过滤器出来的污水再进入多介质过滤器。本实施例中所使用的多介质过滤器为压力式过滤器，利用压力式过滤器内所装填的石英砂滤料间的间隙，通过拦截、沉淀、惯性、扩散和水动力作用使得在絮凝剂作用下的悬浮物颗粒在迁移到多介质过滤器滤料表面时，在范德华引力和静电力以及某些化学键和某些化学吸附力的作用下，粘附于滤料颗粒表面或滤料表面上原先粘附的颗粒上。这样进一步降低了水的浊度及SDI值，水中的有机物、细菌、病毒等随着水的法度的降低而部分被去除。压力式过滤器运行一段时间后，表层滤料间的缝隙会逐渐为污染离子所堵塞，从而出现表层截污现象，形成滤膜，使过滤阻力剧增，滤速剧减，或出现滤膜裂缝，污染物穿透的现象时，因此要进行反洗。当进出水的压力差大于0.1Mpa时，压力式过滤器停止运行，采用气、水联合反洗，再生滤料，其中气洗强度8-13l/m2s,水洗强度12l/m2s。核桃壳过滤器和多介质过滤器的反洗周期一般都是12小时，为了控制下道工序中反渗透膜分离设备进水的SDI值，保证反渗透膜的进水水质，当前段污泥沉淀工艺有满足反应要求时，可以延长核桃壳过滤器和多介质过滤器的反洗时间。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>这样，在石化污水中加入絮凝剂进入核桃壳过滤器经过沉淀、过滤处理后，除去了水中的油、CODCr、BOD5、SS等一些杂质，再经过多介质过滤器，进一步降低水的SDI值，而水中的有机物、细菌、病毒随着水的浊度降低而进一除去(如表l所示)。从多介质过滤器出来的水去除了悬浮性固体颗粒等机械杂质，降低了进水浊度，其中一部分水循环回用，用于循环补水；另一部分水中加入阻垢剂MBPII、还原剂(如亚硫酸氬钠)后进入精密过滤器。在精密过滤器中过滤后的水质能达到进入反渗透膜分离系统的进水标准。这样，进入反渗透膜分离系统的水除去了可溶性盐份、胶体、有机物及微生物，过滤精度达到>0.001H,反渗透脱盐率大于98%。并通过系统泵给反渗透膜组提供足够的进水水量和压力，以使反渗透分离过程发生，维持反渗透分离过程的正常运行。本发明工艺采用两套反渗透膜分离装置并联运行，以保证制水系统的可靠、连续运行，反渗透膜分离装置采用自动操作方式。当反渗透膜分离系统停机时，反渗透膜元件内部的水处于4倍的浓缩状态，在水流静止的情况下，容易造成反渗透膜组件的污染，需用淡水冲洗反渗透膜表面，防止表面沉积物的污染。本实施例中由于反渗透膜分离系统配置有自动沖洗设备，当反渗透膜分离系统停机时，自动冲洗设备会自动清洗反渗透膜元件，以保证反渗透膜元件的使用寿命。同样，当反渗透膜分离系统运行一段时间后，由于各种原因，可能会在反渗透膜表面产生各类污垢，致使反渗透膜性能下降，此时要及时清洗来保证反渗透膜的透水量。在同样产水量下，如果反渗透膜运行压力超过1oy。或是在同等压力下，产水量减少10°/。时就要进行膜清洗，每次清洗大约3小时，以保证反渗透膜的产水量恢复到原有产水量，恢复反渗透膜的使用性能为止，清洗时使用表2中的下列药剂，表2是反渗透膜清洗剂配方。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>以上工艺过程是先将石化污水经过常规工艺处理达到排放标准后，再经过以上一系列工艺进行处理，对污水中的机械杂质、胶体、微生物、有机物、铁、锰及游离氯，进行生化、吸附、沉淀、分离、过滤，然后将处理的水进入多介质过滤器，去除悬浮性固体颗粒等机械杂质，降低进水浊度。再经过精密过滤，进一步保证反渗透膜分离系统的进水SDI值，达到反渗透膜的进水要求。表3是对以上各步骤杂质去除率的对比，即不同工艺阶段处理后除去率指标表。表3序号处理单元C0Dcr%悬浮物°/油％含盐量％1曝气生物滤池60-7070-8060-702核桃壳过滤器70-8030>953反渗透膜〉98>98经过反渗透膜处理系统后的产水一部分进入离子交换床(包括阴床、阳床和混床)进一步脱盐，产出高品质的脱盐水，如表4(反渗透进出水水质情况表)所示，从而增加石化企业的贏利能力。由于采用了反渗透膜分离系统进行脱盐，既延长了离子交换的再生周期，又降低再生药剂消耗及软化水制水成本。而另一部分经过反渗透膜的产水和部分多介质过滤器的产水按各需用水标准进行勾兑混合，通过外输泵送至用户点。表4序号项目单位RO进水RO产水去除率(％)1PH6-96-72浊度削<1痕量1003SSrag/L<1痕量1004CODCrmgA<30痕量985BOD5mg/L<5痕量1006油rag/L<0.3痕量1007总磷、以P计mg/L<1痕量1008氨氮mgA<5<0.15979总Femg/L<0.3痕量10010crfflg/L<200<109511总硬度(以CaC03计)mg/L~3003-69812总碱度(以CaC03计)rag/L<700<1498权利要求1.一种石化污水深度处理方法，其步骤包括(1)对石化污水进行预处理；(2)使预处理后的石化污水进入曝气生物滤池净化；(3)对净化后的污水进行杀菌、沉降和过滤；(4)进行反渗透处理。2.根据权利要求1所述的污水深度处理方法，其特征在于步骤(2)中曝气生物滤池包括布水层、布气层、承托层、生物滤料层和反沖洗系统，曝气生物滤池池底为承托层，承托层上是布水层、布气层，生物滤料层在滤池上部，在承托层内安装有向生物膜提供氧气的曝气用的空气管道系统和空气扩散装置，污水滤过生物滤料层时，空气从承托层进入，沿生物滤料层中的滤料表面上升，与污水混合，向生物滤料表面的生物膜上的微生物提供充足的溶解氧和丰富的有机物，在微生物的新陈代谢作用下，有机物被降解，污水得到净化处理，污水中的悬浮物及由生物膜脱落形成的污泥，被滤料截留，除去大部分有机污染物和油污。3.根据权利要求2所述的污水深度处理方法，其特征在于生物曝气滤池填料层深度为2-4m,水力负荷为6-8mVm2.h,容积负荷为2-6kgBOD/m3.d,反洗周期为24-48小时，反沖时间为20分钟，气水比为(3-5):1,滤料采用多孔陶瓷生物滤料，滤料体积与单位时间处理水的体积的比例为0.8:1。4.根据权利要求1所述的污水深度处理方法，其特征在于步骤(3)是在生物曝气滤池中净化后的水质中分别加入杀菌剂和絮凝剂进行杀菌和沉降。5.根据权利要求1所述的污水深度处理方法，其特征在于步骤(3)中的过滤是将杀菌和沉降后的水通过核桃壳介质过滤器进行过滤。6.根据权利要求5所述的污水深度处理方法，其特征在于经过核桃壳介质过滤器过滤后的水进一步经过多介质过滤器进行过滤。7.根据权利要求6所述的污水深度处理方法，其特征在于所述多介质过滤器采用压力过滤器，当进出水压力差大于O.lMpa时，多介质过滤器停止运行，并用空气和水联合反洗，气洗强度为8-13l/m2s,水洗强度为12l/m2s,再生滤料。8.根据权利要求6所述的污水深度处理方法，其特征在于在经过多介质过滤器后的产水一部分循环回用，另一部分加入阻垢剂、还原剂后，进入精密过滤系统进行过滤。9.根据权利要求1-8之一所述的污水深度处理方法，其特征在于步骤(4)进行反渗透处理是采用反渗透膜分离系统进行处理，将经过反渗透膜分离系统后的产水一部分循环回用，另一部分经离子交换床处理后得到脱盐水。10.根据权利要求9所述的污水深度处理方法，其特征在于反渗透膜分离系统进行水处理时，在同样产水量下，反渗透膜运行压力超过10%，产水量减少10°/时，对反渗透膜进行清洗，每次清洗时加入药剂，清洗2-4小时，使反渗透膜的通量恢复到原有产水量。全文摘要本发明涉及一种石化污水深度处理方法。该石化污水深度处理方法的步骤包括(1)对石化污水进行预处理；(2)使预处理后的石化污水进入曝气生物滤池净化；(3)对净化后的污水杀菌、沉降和过滤；(4)进行反渗透处理。本发明方法能有效处理石化污水，提高水资源回用率，且处理成本低廉，该方法实现污水零排放，是化工企业节水减排、保护水环境，实现可持续发展的有效途径。文档编号C02F1/50GK101108763SQ200610089790公开日2008年1月23日申请日期2006年7月18日优先权日2006年7月18日发明者王宇彤,赵宏伟,陈恩惠,峰高申请人:中蓝膜技术有限公司