一种炼油污水臭氧催化氧化深度处理装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种炼油污水臭氧催化氧化深度处理装置，属于炼油污水处理【技术领域】。所述装置包括顺次连通的液氧储罐、臭氧发生器、臭氧压缩机、高压臭氧催化氧化塔和常压臭氧催化氧化塔。高压臭氧催化氧化塔内高压臭氧-常压臭氧催化氧化塔内剩余臭氧的梯级利用，实现了降解低浓度大分子有机污染物的目的，出水达到国家《城镇工业污水排放标准》的一级A标，装置简单，易控制，解决了臭氧尾气产生量大、臭氧利用率低及炼油污水中低浓度的难降解有机污染物降解效率低的问题，减少了臭氧的浪费及污染。同时避免了臭氧尾气的处理问题，降低了污水处理的成本与能耗，增加了臭氧催化氧化技术应用的经济性。
【专利说明】一种炼油污水臭氧催化氧化深度处理装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及炼油污水处理【技术领域】，特别涉及一种炼油污水臭氧催化氧化深度处理装置。
【背景技术】
[0002]生化处理后的炼油污水中C0D(chemical oxygen demand化学需氧量)范围为80mg/L_120mg/L, TOC (总有机碳 total organic carbon)范围为 20mg/L-40mg/L, B0D5< 10mg/L(五日生化需氧量biochemical oxygen demand),不满足国家《城镇工业污水排放标准》(GB18918-2002)中的一级A标(C0D最高允许排放浓度50mg/L)。研究发现，生化处理后的炼油污水中残留有分散的低浓度的溶解态有机污染物，该类有机物主要由极性较强的石油酸类、稠环芳烃类、含O、N、S杂环化合物类等构成，使得其分子结构复杂，生物降解性能极差，很难通过微生物手段进行降解以降低有机污染物负荷。
[0003]现有技术采用臭氧催化氧化污水处理方法，通过臭氧与多相催化剂的协同作用，提高臭氧分解产生.0H (羟基自由基)及降解有机污染物的效率，对苯磺酸钠废水、垃圾渗滤液、常规炼油废水、焦化废水、新戊二醇废水等难降解的有机废水进行降解。
[0004]在实现本实用新型的过程中，实用新型人发现现有技术至少存在以下问题:
[0005]现有技术采用臭氧催化氧化污水处理方法多在常压下进行，对于含有浓度过低的难降解有机污染物的炼油污水，将使得臭氧及其分解产生的.0H两者与污染物分子之间的传质效率均较低，造成臭氧投加量大、臭氧尾气产生量大、臭氧利用率低的问题，并且对污水中浓度过低的难降解有机污染物的降解效率较低；对于未参与污染物降解的大量臭氧尾气，还需增设臭氧尾气后处理工艺进行去除，降低了臭氧催化氧化技术应用的经济性。
实用新型内容
[0006]为了解决现有技术臭氧利用率低的问题，本实用新型实施例提供了一种炼油污水臭氧催化氧化深度处理装置。所述技术方案如下:
[0007]一种炼油污水臭氧催化氧化深度处理装置，所述炼油污水臭氧催化氧化深度处理装置包括顺次连通的液氧储罐、臭氧发生器、臭氧压缩机、高压臭氧催化氧化塔和常压臭氧催化氧化塔。
[0008]具体地，所述液氧储罐、所述臭氧发生器、所述臭氧压缩机通过臭氧管线与所述高压臭氧催化氧化塔顺次连通，所述高压臭氧催化氧化塔还与所述常压臭氧催化氧化塔9通过污水管线顺次连通。
[0009]具体地，所述炼油污水臭氧催化氧化深度处理装置还包括顺次连通的高压泵与阀门，所述阀门通过污水管线与所述高压臭氧催化氧化塔的进水口相连通。
[0010]所述炼油污水臭氧催化氧化预处理装置还包括至少三个阀门，所述阀门安装在所述污水管线、所述臭氧管线的至少一种管线上，用于流体的调节、导流、稳压。
[0011]具体地，作为优选，所述高压臭氧催化氧化塔包括塔本体、固相催化剂床层、压力安全阀、进水口、进气口和出水口，所述压力安全阀设置在所述塔本体顶部，所述进水口设置在所述塔本体下部，且所述进水口通过污水管线与所述高压泵出口相连通，所述进气口设置在所述塔本体下部，且所述进气口通过臭氧管线与所述臭氧压缩机出口相连通，所述出水口设置在所述塔本体上部，且所述出水口用于将所述高压臭氧催化氧化塔的出水排往所述常压臭氧催化氧化塔。
[0012]具体地，作为优选，所述常压臭氧催化氧化塔包括塔本体、固相催化剂床层、进水口、释放器和出水口，所述进水口设置在所述塔本体下部，且所述进水口通过污水管线与所述高压臭氧催化氧化塔的出水口相连通，所述释放器设置在所述塔本体下部，所述释放器与所述常压臭氧催化氧化塔的进水口相连通，所述出水口设置在所述塔本体上部，所述出水口用于将所述常压臭氧催化氧化塔的出水溢出。
[0013]具体地，作为优选，所述高压臭氧催化氧化塔的材质、所述常压臭氧催化氧化塔的材质、所述臭氧压缩机材质、污水管线的材质和臭氧管线的材质均为316L不锈钢材质。
[0014]具体地，所述炼油污水臭氧催化氧化深度处理装置的工作原理为:将经过物化、生化处理后的炼油污水泵入高压臭氧催化氧化塔，与此同时，将高压臭氧气通入高压臭氧催化氧化塔，在所述高压臭氧催化氧化塔内，水体中臭氧在固相催化剂的协同作用下对有机污染物进行第I级降解处理；将所述高压臭氧催化氧化塔的出水注入常压臭氧催化氧化塔，在所述常压臭氧催化氧化塔内，水体中剩余臭氧在固相催化剂的协同作用下对有机污染物进行第2级降解。
[0015]本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是:
[0016]本实用新型实施例提供的炼油污水臭氧催化氧化深度处理装置，通过顺次连通的液氧储罐、臭氧发生器、臭氧压缩机、高压臭氧催化氧化塔和常压臭氧催化氧化塔，采用高压高浓度臭氧降解大分子污染物为小分子污染物，常压低浓度臭氧降解小分子污染物；实现了降解低浓度大分子有机污染物的目的，出水达到国家《城镇工业污水排放标准》的一级A标，装置简单，易控制。高压臭氧催化氧化塔内高压臭氧-常压臭氧催化氧化塔内剩余臭氧的梯级利用，解决了臭氧尾气产生量大、臭氧利用率低及炼油污水中低浓度的难降解有机污染物降解效率低的问题，减少了臭氧的浪费及污染，同时避免了臭氧尾气的处理问题，降低了污水处理的成本与能耗，增加了臭氧催化氧化技术应用的经济性。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1是本实用新型实施例提供的炼油污水臭氧催化氧化深度处理装置的结构示意图；
[0019]其中:I液氧储罐，
[0020]2减压阀，
[0021]3流量计，
[0022]4臭氧发生器，[0023]5臭氧压缩机，
[0024]6 阀门，
[0025]7高压泵，
[0026]8高压臭氧催化氧化塔，
[0027]81高压臭氧催化氧化塔进气口，
[0028]82高压臭氧催化氧化塔进水口，
[0029]83压力安全阀，
[0030]84高压臭氧催化氧化塔出水口，
[0031]9常压臭氧催化氧化塔，
[0032]91常压臭氧催化氧化塔进水口，
[0033]92常压臭氧催化氧化塔释放器，
[0034]93常压臭氧催化氧化塔出水口，
[0035]10塔本体。
【具体实施方式】
[0036]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图1对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
[0037]实施例一
[0038]如附图1所示，本实用新型实施例提供了一种臭氧催化氧化深度处理装置，所述装置包括顺次连通的液氧储罐1、臭氧发生器4、臭氧压缩机5、高压臭氧催化氧化塔8和常压臭氧催化氧化塔9，所述液氧储罐1、所述臭氧发生器4、所述臭氧压缩机5通过臭氧管线与所述高压臭氧催化氧化塔8顺次连通，所述高压臭氧催化氧化塔8还与所述常压臭氧催化氧化塔9通过污水管线顺次连通。
[0039]本实用新型实施例提供的炼油污水臭氧催化氧化深度处理装置，通过顺次连通的液氧储罐、臭氧发生器、臭氧压缩机、高压臭氧催化氧化塔和常压臭氧催化氧化塔，采用高压高浓度臭氧降解大分子污染物为小分子污染物，常压低浓度臭氧降解小分子污染物；实现了降解低浓度大分子有机污染物的目的，出水达到国家《城镇工业污水排放标准》的一级A标，装置简单，易控制。高压臭氧催化氧化塔内高压臭氧-常压臭氧催化氧化塔内剩余臭氧的梯级利用，解决了臭氧尾气产生量大、臭氧利用率低及炼油污水中低浓度的难降解有机污染物降解效率低的问题，减少了臭氧的浪费及污染，同时避免了臭氧尾气的处理问题，降低了污水处理的成本与能耗，增加了臭氧催化氧化技术应用的经济性。
[0040]具体操作过程中，首先将来自炼厂空气分离装置的液氧通入液氧储罐1，将所述液氧顺次通过减压阀2、流量计3进入臭氧发生器4产生臭氧混合气体，再将所述臭氧混合气体经臭氧压缩机5增压至0.3-0.5MPa，并通过阀门6控制，使所述高压高浓度臭氧从高压臭氧催化氧化塔8底部高压臭氧催化氧化塔进气口 81注入；与此同时，在高压泵7、阀门6的控制下，将炼油污水从高压臭氧催化氧化塔8底部高压臭氧催化氧化塔进水口 82注入；所述高压臭氧与所述炼油污水在高压臭氧催化氧化塔8内形成饱和态溶臭氧水，并在多相催化剂协同作用下，对有机污染物进行第I级降解，将炼油污水中的大分子有机污染物降
[0041]解为小分子污染物。高压臭氧催化氧化塔8顶部设置有压力安全阀83，用于控制高压臭氧催化氧化塔的压力，使其处于安全操作范围内。将在高压臭氧催化氧化塔8内完成第I级降解处理的污水从高压臭氧催化氧化塔8顶部高压臭氧催化氧化塔出水口 84压出，并借助污水的自压并通过阀门6控制，使高压臭氧催化氧化塔8的出水由常压臭氧催化氧化塔9底部常压臭氧催化氧化塔进水口 91进入所述常压臭氧催化氧化塔9，然后通过设置在常压臭氧催化氧化塔9塔内的常压臭氧催化氧化塔释放器92释放出残留有臭氧与污水的混合物，在常压催化氧化塔9内，在固相催化剂协同作用下，水体中残留的臭氧对有机污染物继续进行第2级降解。完成第2级深度降解处理的污水从常压臭氧催化氧化塔9顶部常压臭氧催化氧化塔出水口 93溢出，完成对炼油污水梯级臭氧催化氧化的深度处理。在常压臭氧催化氧化塔底部设置常压臭氧催化氧化塔释放器92的目的是使得水体中残留的臭氧与水体能够充分接触，提高反应效率，同时，从高压臭氧催化氧化塔8排出的水体带有一定的压力，经过释放器的释放，可将该带压的水体更安全均匀的通入到常压臭氧催化氧化塔中。
[0042]具体地，如附图1所示，所述炼油污水梯级臭氧催化氧化处理装置还包括顺次连通的减压阀2与流量计3以及顺次连通的高压泵7与阀门6，所述顺次连通的减压阀2与流量计3通过臭氧管线与所述臭氧发生器4进口管线相连通，所述顺次连通的高压泵7与阀门6通过污水管线与所述高压臭氧催化氧化塔8底部高压臭氧催化氧化塔进水口 82相连通。
[0043]如附图1所示，所述高压臭氧催化氧化塔8包括塔本体10、压力安全阀83、固相催化剂床层、高压臭氧催化氧化塔进水口 82、高压臭氧催化氧化塔进气口 81和高压臭氧催化氧化塔出水口 84，所述压力安全阀83设置在所述塔本体10顶部，所述高压臭氧催化氧化塔进水口 82设置在所述塔本体下部，且所述高压臭氧催化氧化塔进水口 82通过污水管线与所述高压泵7出口相连通，所述高压臭氧催化氧化塔进气口 81设置在所述塔本体10底部，所述高压臭氧催化氧化塔进气口 81通过臭氧管线与所述臭氧压缩机5出口相连通，所述高压臭氧催化氧化塔出水口 84设置在所述塔本体10上部，所述高压臭氧催化氧化塔出水口84用于将所述高压臭氧催化氧化塔的出水排往所述常压臭氧催化氧化塔。
[0044]如附图1所示，所述常压臭氧催化氧化塔包括塔本体10、固相催化剂床层、常压臭氧催化氧化塔进水口 91、常压臭氧催化氧化塔释放器92和常压臭氧催化氧化塔出水口 93，所述常压臭氧催化氧化塔进水口 91设置在所述塔本体10下部，且所述常压臭氧催化氧化塔进水口 91通过污水管线与所述高压臭氧催化氧化塔出水口 84相连通，所述常压臭氧催化氧化塔出水口 93设置在所述塔本体10上部，所述常压臭氧催化氧化塔出水口 93用于将所述常压臭氧催化氧化塔10的出水溢出，所述常压臭氧催化氧化塔释放器92设置在所述塔本体10下部，所述常压臭氧催化氧化塔释放器92与所述常压臭氧催化氧化塔10的常压臭氧催化氧化塔进水口 91相连通。
[0045]所述高压臭氧催化氧化塔9及其内部构件、所述常压臭氧催化氧化塔10及其内部构件、所述臭氧压缩机5的稳压罐，以及所述污水管线、所述臭氧管线的材质均为316L不锈钢材质。
[0046]实施例二
[0047]本实用新型实施例提供的炼油污水梯级臭氧催化氧化深度处理装置的现场中试研究在辽河石化公司污水场进行。所用炼油污水为经过两级隔油、两级气浮、水解酸化、循环污泥法处理后的出水。具体操作流程如下:
[0048]首先将来自炼厂空气分离装置的液氧通入液氧储罐，将所述液氧顺次通过减压阀、流量计进入臭氧发生器产生臭氧混合气体，再将所述臭氧混合气体经臭氧压缩机增压至0.3-0.5MPa，并通过阀门控制，使所述高压高浓度臭氧从高压臭氧催化氧化塔底部臭氧进气口注入；与此同时，在高压泵、阀门的控制下，将炼油污水，从高压臭氧催化氧化塔底部进水口注入；所述高压臭氧与所述炼油污水在高压臭氧催化氧化塔内形成饱和态溶臭氧水，并在多相催化剂协同作用下，对有机污染物进行第I级降解，将炼油污水中的大分子有机污染物降解为小分子污染物。高压臭氧催化氧化塔顶部设置有压力安全阀，用于控制高压臭氧催化氧化塔的压力，使其处于安全操作范围内。将在高压臭氧催化氧化塔内完成第I级降解处理的污水从高压臭氧催化氧化塔顶部出水口压出，并借助污水的自压并通过阀门控制，使高压臭氧催化氧化塔出水由常压臭氧催化氧化塔底部进水口进入所述常压臭氧催化氧化塔，然后通过设置在常压臭氧催化氧化塔内的释放器释放出残留有臭氧与污水的混合物，在常压催化氧化塔内，在固相催化剂协同作用下，水体中残留的臭氧对有机污染物继续进行第2级降解。完成第2级深度降解处理的污水从常压臭氧催化氧化塔顶部出水口溢出，完成对炼油污水梯级臭氧催化氧化的深度处理。
[0049]操作过程中，高压臭氧催化氧化塔的操作压力为0.3-0.5MPa (表压)，水力停留时间为15min-20min，臭氧投加量为20g_30g/t污水。常压臭氧催化氧化塔的水力停留时间为20min_30mino
[0050]操作过程中，所用固相催化剂载体为煤基活性碳，复合活性组分为Mn、Fe、Cu的质量比为1:0.8:1的Mn、Fe、Cu三者的氧化物，所述复合活性组分的负载量占所述载体质量的质量分数为1.5%-2.5%。
[0051]所述煤基活性炭的平均孔径为3.0nm?5.0nm,比表面积为1100m2/g?1200m2/g,孔容为0.6ml/g?0.8ml/g,灰分为5m%_6m% (m%为质量分数)，平均直径为平均长度为 15mm-20mm。
[0052]本实用新型实施例提供的装置对炼油污水处理的效果:
[0053]进水CODcr 范围在 80mg/L_120mg/L，TOC 范围在 20mg/L_40mg/L 之间，B0D5 范围在8mg-10mg/L之间；常压臭氧催化氧化塔出水水质基本稳定，CODcr范围在32mg/L_46mg/L，TOC范围在12mg/L-18mg/L之间，B0D5范围在3mg_10mg/L之间；满足国家《城镇工业污水排放标准》(GB18918-2002) —级A标。
[0054]本实用新型实施例提供炼油污水臭氧催化氧化深度处理装置通过顺次连通的液氧储罐、臭氧发生器、臭氧压缩机、高压臭氧催化氧化塔和常压臭氧催化氧化塔，采用高压高浓度臭氧降解大分子污染物为小分子污染物，常压低浓度臭氧降解小分子污染物；实现了降解低浓度大分子有机污染物的目的，出水达到国家《城镇工业污水排放标准》的一级A标，装置操作简单，易控制，可大规模工业应用。高压臭氧-常压臭氧的梯级利用，解决了臭氧尾气产生量大、臭氧利用率低及炼油污水中低浓度的难降解有机污染物降解效率低的问题，减少了臭氧的浪费及污染。同时避免了臭氧尾气的处理问题，降低了污水处理的成本与能耗，增加了臭氧催化氧化技术应用的经济性。
[0055]实施例三
[0056]本实用新型实施例提供的炼油污水梯级臭氧催化氧化深度处理装置的现场中试研究在辽河石化公司污水场进行。所用炼油污水为经过两级隔油、两级气浮、水解酸化、循环污泥法处理后的出水。具体操作流程如下:
[0057]首先将来自炼厂空气分离装置的液氧通入液氧储罐，将所述液氧顺次通过减压阀、流量计进入臭氧发生器产生臭氧混合气体，再将所述臭氧混合气体经臭氧压缩机增压至0.4MPa，并通过阀门控制，使所述高压高浓度臭氧从高压臭氧催化氧化塔底部臭氧进气口注入；与此同时，在高压泵、阀门的控制下，将炼油污水，从高压臭氧催化氧化塔底部进水口注入；所述高压臭氧与所述炼油污水在高压臭氧催化氧化塔内形成饱和态溶臭氧水，并在多相催化剂协同作用下，对有机污染物进行第I级降解，将炼油污水中的大分子有机污染物降解为小分子污染物。高压臭氧催化氧化塔顶部设置有压力安全阀，用于控制高压臭氧催化氧化塔的压力，使其处于安全操作范围内。将在高压臭氧催化氧化塔内完成第I级降解处理的污水从高压臭氧催化氧化塔顶部出水口压出，并借助污水的自压并通过阀门控制，使高压臭氧催化氧化塔出水由常压臭氧催化氧化塔底部进水口进入所述常压臭氧催化氧化塔，然后通过设置在常压臭氧催化氧化塔内的释放器释放出残留有臭氧与污水的混合物，在常压催化氧化塔内，在固相催化剂协同作用下，水体中残留的臭氧对有机污染物继续进行第2级降解。完成第2级深度降解处理的污水从常压臭氧催化氧化塔顶部出水口溢出，完成对炼油污水梯级臭氧催化氧化的深度处理。
[0058]其中，高压臭氧催化氧化塔的操作压力为0.3MPa (表压)，水力停留时间为18min，臭氧投加量为20g/t污水。常压臭氧催化氧化塔的水力停留时间为30min。
[0059]操作过程中，所用固相催化剂载体为煤基活性碳，复合活性组分为Mn、Fe、Cu的质量比为1:0.8:1的Mn、Fe、Cu三者的氧化物，所述复合活性组分的负载量占所述载体质量的质量分数为1.5%。
[0060]所述煤基活性炭的平均孔径为5.0nm,比表面积为1200m2/g，孔容为0.6ml/g,灰分为6m% (m%为质量分数)，平均直径为3mm，平均长度为20mm。
[0061]本实用新型实施例提供的装置对炼油污水处理的效果:
[0062]进水CODcr为100mg/L，TOC为40mg/L，B0D5为8mg ;常压臭氧催化氧化塔出水水质基本稳定，CODcr为46mg/L,T0C为18mg/L,B0D5为3mg/L ;满足国家《城镇工业污水排放标准》(GB18918-2002) 一级 A 标。
[0063]本实用新型实施例提供的炼油污水臭氧催化氧化深度处理装置通过顺次连通的液氧储罐、臭氧发生器、臭氧压缩机、高压臭氧催化氧化塔和常压臭氧催化氧化塔，采用高压高浓度臭氧降解大分子污染物为小分子污染物，常压低浓度臭氧降解小分子污染物；实现了降解低浓度大分子有机污染物的目的，出水达到国家《城镇工业污水排放标准》的一级A标。装置操作简单，易控制，可大规模工业应用。高压臭氧-常压臭氧的梯级利用，解决了臭氧尾气产生量大、臭氧利用率低及炼油污水中低浓度的难降解有机污染物降解效率低的问题，减少了臭氧的浪费及污染。同时避免了臭氧尾气的处理问题，降低了污水处理的成本与能耗，增加了臭氧催化氧化技术应用的经济性。
[0064]实施例四
[0065]本实用新型实施例提供的炼油污水梯级臭氧催化氧化深度处理装置的现场中试研究在辽河石化公司污水场进行。所用炼油污水为经过两级隔油、两级气浮、水解酸化、循环污泥法处理后的出水。具体操作流程如下:[0066]首先将来自炼厂空气分离装置的液氧通入液氧储罐，将所述液氧顺次通过减压阀、流量计进入臭氧发生器产生臭氧混合气体，再将所述臭氧混合气体经臭氧压缩机增压至0.3-0.5MPa，并通过阀门控制，使所述高压高浓度臭氧从高压臭氧催化氧化塔底部臭氧进气口注入；与此同时，在高压泵、阀门的控制下，将炼油污水，从高压臭氧催化氧化塔底部进水口注入；所述高压臭氧与所述炼油污水在高压臭氧催化氧化塔内形成饱和态溶臭氧水，并在多相催化剂协同作用下，对有机污染物进行第I级降解，将炼油污水中的大分子有机污染物降解为小分子污染物。高压臭氧催化氧化塔顶部设置有压力安全阀，用于控制高压臭氧催化氧化塔的压力，使其处于安全操作范围内。将在高压臭氧催化氧化塔内完成第I级降解处理的污水从高压臭氧催化氧化塔顶部出水口压出，并借助污水的自压并通过阀门控制，使高压臭氧催化氧化塔出水由常压臭氧催化氧化塔底部进水口进入所述常压臭氧催化氧化塔，然后通过设置在常压臭氧催化氧化塔内的释放器释放出残留有臭氧与污水的混合物，在常压催化氧化塔内，在固相催化剂协同作用下，水体中残留的臭氧对有机污染物继续进行第2级降解。完成第2级深度降解处理的污水从常压臭氧催化氧化塔顶部出水口溢出，完成对炼油污水梯级臭氧催化氧化的深度处理。
[0067]其中，高压臭氧催化氧化塔的操作压力为0.5MPa (表压)，水力停留时间为20min，臭氧投加量为30g/t污水。常压臭氧催化氧化塔的水力停留时间为20min。
[0068]操作过程中，所用固相催化剂载体为煤基活性碳，复合活性组分为Mn、Fe、Cu的质量比为1:0.8:1的Mn、Fe、Cu三者的氧化物，所述复合活性组分的负载量占所述载体质量的质量分数为2.5%。
[0069]所述煤基活性炭的平均孔径为3.0nm,比表面积为1100m2/g，孔容为0.8ml/g,灰分为5m% (m%为质量分数)，平均直径为4mm，平均长度为15mm。
[0070]本实用新型实施例提供的装置对炼油污水处理的效果:
[0071]进水CODcr为80mg/L，TOC为20mg/L，B0D5为IOmg ;常压臭氧催化氧化塔出水水质基本稳定，CODcr为32mg/L,T0C为12mg/L,B0D5为5mg/L ;满足国家《城镇工业污水排放标准》(GB18918-2002) 一级 A 标。
[0072]本实用新型实施例提供的炼油污水臭氧催化氧化深度处理装置通过顺次连通的液氧储罐、臭氧发生器、臭氧压缩机、高压臭氧催化氧化塔和常压臭氧催化氧化塔，采用高压高浓度臭氧降解大分子污染物为小分子污染物，常压低浓度臭氧降解小分子污染物；实现了降解低浓度大分子有机污染物的目的，出水达到国家《城镇工业污水排放标准》的一级A标。装置操作简单，易控制，可大规模工业应用。高压臭氧-常压臭氧的梯级利用，解决了臭氧尾气产生量大、臭氧利用率低及炼油污水中低浓度的难降解有机污染物降解效率低的问题，减少了臭氧的浪费及污染。同时避免了臭氧尾气的处理问题，降低了污水处理的成本与能耗，增加了臭氧催化氧化技术应用的经济性。
[0073]实施例五
[0074]本实用新型实施例提供的炼油污水梯级臭氧催化氧化深度处理装置的现场中试研究在辽河石化公司污水场进行。所用炼油污水为经过两级隔油、两级气浮、水解酸化、循环污泥法处理后的出水。具体操作流程如下:
[0075]首先将来自炼厂空气分离装置的液氧通入液氧储罐，将所述液氧顺次通过减压阀、流量计进入臭氧发生器产生臭氧混合气体，再将所述臭氧混合气体经臭氧压缩机增压至0.3MPa，并通过阀门控制，使所述高压高浓度臭氧从高压臭氧催化氧化塔底部臭氧进气口注入；与此同时，在高压泵、阀门的控制下，将炼油污水，从高压臭氧催化氧化塔底部进水口注入；所述高压臭氧与所述炼油污水在高压臭氧催化氧化塔内形成饱和态溶臭氧水，并在多相催化剂协同作用下，对有机污染物进行第I级降解，将炼油污水中的大分子有机污染物降解为小分子污染物。高压臭氧催化氧化塔顶部设置有压力安全阀，用于控制高压臭氧催化氧化塔的压力，使其处于安全操作范围内。将在高压臭氧催化氧化塔内完成第I级降解处理的污水从高压臭氧催化氧化塔顶部出水口压出，并借助污水的自压并通过阀门控制，使高压臭氧催化氧化塔出水由常压臭氧催化氧化塔底部进水口进入所述常压臭氧催化氧化塔，然后通过设置在常压臭氧催化氧化塔内的释放器释放出残留有臭氧与污水的混合物，在常压催化氧化塔内，在固相催化剂协同作用下，水体中残留的臭氧对有机污染物继续进行第2级降解。完成第2级深度降解处理的污水从常压臭氧催化氧化塔顶部出水口溢出，完成对炼油污水梯级臭氧催化氧化的深度处理。
[0076]其中，高压臭氧催化氧化塔的操作压力为0.4MPa (表压)，水力停留时间为15min，臭氧投加量为25g/t污水。常压臭氧催化氧化塔的水力停留时间为25min。
[0077]操作过程中，所用固相催化剂载体为煤基活性碳，复合活性组分为Mn、Fe、Cu的质量比为1:0.8:1的Mn、Fe、Cu三者的氧化物，所述复合活性组分的负载量占所述载体质量的质量分数为2.0%。
[0078]所述煤基活性炭的平均孔径为4nm，比表面积为1150m2/g，孔容为0.7ml/g,灰分为
5.5m% (m%为质量分数)，平均直径为3.5mm，平均长度为17mm。
[0079]本实用新型实施例提供的装置对炼油污水处理的效果:
[0080]进水CODcr为90mg/L, TOC为30mg/L, B0D5为9mg ;常压臭氧催化氧化塔出水水质基本稳定，CODcr为36mg/L,T0C为14mg/L,B0D5为6mg/L ;满足国家《城镇工业污水排放标准》(GB18918-2002) 一级 A 标。
[0081]本实用新型实施例提供的炼油污水臭氧催化氧化深度处理装置通过顺次连通的液氧储罐、臭氧发生器、臭氧压缩机、高压臭氧催化氧化塔和常压臭氧催化氧化塔，采用高压高浓度臭氧降解大分子污染物为小分子污染物，常压低浓度臭氧降解小分子污染物；实现了降解低浓度大分子有机污染物的目的，出水达到国家《城镇工业污水排放标准》的一级A标。装置操作简单，易控制，可大规模工业应用。高压臭氧-常压臭氧的梯级利用，解决了臭氧尾气产生量大、臭氧利用率低及炼油污水中低浓度的难降解有机污染物降解效率低的问题，减少了臭氧的浪费及污染。同时避免了臭氧尾气的处理问题，降低了污水处理的成本与能耗，增加了臭氧催化氧化技术应用的经济性。
[0082]实施例六
[0083]本实用新型实施例提供的炼油污水梯级臭氧催化氧化深度处理装置的现场中试研究在辽河石化公司污水场进行。所用炼油污水为经过两级隔油、两级气浮、水解酸化、循环污泥法处理后的出水。具体操作流程如下:
[0084]首先将来自炼厂空气分离装置的液氧通入液氧储罐，将所述液氧顺次通过减压阀、流量计进入臭氧发生器产生臭氧混合气体，再将所述臭氧混合气体经臭氧压缩机增压至0.5MPa，并通过阀门控制，使所述高压高浓度臭氧从高压臭氧催化氧化塔底部臭氧进气口注入；与此同时，在高压泵、阀门的控制下，将炼油污水，从高压臭氧催化氧化塔底部进水口注入；所述高压臭氧与所述炼油污水在高压臭氧催化氧化塔内形成饱和态溶臭氧水，并在多相催化剂协同作用下，对有机污染物进行第I级降解，将炼油污水中的大分子有机污染物降解为小分子污染物。高压臭氧催化氧化塔顶部设置有压力安全阀，用于控制高压臭氧催化氧化塔的压力，使其处于安全操作范围内。将在高压臭氧催化氧化塔内完成第I级降解处理的污水从高压臭氧催化氧化塔顶部出水口压出，并借助污水的自压并通过阀门控制，使高压臭氧催化氧化塔出水由常压臭氧催化氧化塔底部进水口进入所述常压臭氧催化氧化塔，然后通过设置在常压臭氧催化氧化塔内的释放器释放出残留有臭氧与污水的混合物，在常压催化氧化塔内，在固相催化剂协同作用下，水体中残留的臭氧对有机污染物继续进行第2级降解。完成第2级深度降解处理的污水从常压臭氧催化氧化塔顶部出水口溢出，完成对炼油污水梯级臭氧催化氧化的深度处理。
[0085]其中，高压臭氧催化氧化塔的操作压力为0.45MPa(表压)，水力停留时间为19min，臭氧投加量为27g/t污水。常压臭氧催化氧化塔的水力停留时间为28min。
[0086]操作过程中，所用固相催化剂载体为煤基活性碳，复合活性组分为Mn、Fe、Cu的质量比为1:0.8:1的Mn、Fe、Cu三者的氧化物，所述复合活性组分的负载量占所述载体质量的质量分数为2.3%。
[0087]所述煤基活性炭的平均孔径为4.5nm,比表面积为1180m2/g，孔容为0.75ml/g,灰分为5.9m% (m%为质量分数)，平均直径为3.8mm，平均长度为18mm。
[0088]本实用新型实施例提供的装置对炼油污水处理的效果:
[0089]进水CODcr为120mg/L，TOC为35mg/L，BOD5为9mg ;常压臭氧催化氧化塔出水水质基本稳定，CODcr为40mg/L，TOC为16mg/L，BOD5为8mg/L ;满足国家《城镇工业污水排放标准》(GB18918-2002) 一级 A 标。
[0090]本实用新型提供的炼油污水臭氧催化氧化深度处理装置通过顺次连通的液氧储罐、臭氧发生器、臭氧压缩机、高压臭氧催化氧化塔和常压臭氧催化氧化塔，采用高压高浓度臭氧降解大分子污染物为小分子污染物，常压低浓度臭氧降解小分子污染物；实现了降解低浓度大分子有机污染物的目的，出水达到国家《城镇工业污水排放标准》的一级A标，装置操作简单，易控制，可大规模工业应用。高压臭氧-常压臭氧的梯级利用，解决了臭氧尾气产生量大、臭氧利用率低及炼油污水中低浓度的难降解有机污染物降解效率低的问题，减少了臭氧的浪费及污染。同时避免了臭氧尾气的处理问题，降低了污水处理的成本与能耗，增加了臭氧催化氧化技术应用的经济性。
[0091]上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
[0092]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种炼油污水臭氧催化氧化深度处理装置，其特征在于，所述炼油污水臭氧催化氧化深度处理装置包括顺次连通的液氧储罐、臭氧发生器、臭氧压缩机、高压臭氧催化氧化塔和常压臭氧催化氧化塔。
2.根据权利要求1所述的炼油污水臭氧催化氧化深度处理装置，其特征在于，所述液氧储罐、所述臭氧发生器、所述臭氧压缩机通过臭氧管线与所述高压臭氧催化氧化塔顺次连通，所述高压臭氧催化氧化塔还与所述常压臭氧催化氧化塔通过污水管线顺次连通。
3.根据权利要求1所述的炼油污水臭氧催化氧化深度处理装置，其特征在于，所述炼油污水臭氧催化氧化深度处理装置还包括顺次连通的高压泵与阀门，所述阀门通过污水管线与所述高压臭氧催化氧化塔的进水口相连通。
4.根据权利要求3所述的炼油污水臭氧催化氧化深度处理装置，其特征在于，所述高压臭氧催化氧化塔包括塔本体、固相催化剂床层、压力安全阀、进水口、进气口和出水口，所述压力安全阀设置在所述塔本体顶部，所述进水口设置在所述塔本体下部，且所述进水口通过污水管线与所述高压泵出口相连通，所述进气口设置在所述塔本体下部，且所述进气口通过臭氧管线与所述臭氧压缩机出口相连通，所述出水口设置在所述塔本体上部，且所述出水口用于将所述高压臭氧催化氧化塔的出水排往所述常压臭氧催化氧化塔。
5.根据权利要求1-4任一项所述的炼油污水臭氧催化氧化深度处理装置，其特征在于，所述常压臭氧催化氧化塔包括塔本体、固相催化剂床层、进水口、释放器和出水口，所述进水口设置在所述塔本体下部，且所述进水口通过污水管线与所述高压臭氧催化氧化塔的出水口相连通，所述释放器设置在所述塔本体下部，所述释放器与所述常压臭氧催化氧化塔的进水口相连通，所述出水口设置在所述塔本体上部，所述出水口用于将所述常压臭氧催化氧化塔的出水溢出。
6.根据权利要求2所述的炼油污水臭氧催化氧化深度处理装置，其特征在于，所述高压臭氧催化氧化塔的材质、所述常压臭氧催化氧化塔的材质、所述臭氧压缩机材质、污水管线的材质和臭氧管线的材质均为316L不锈钢材质。
7.根据权利要求2所述的一种炼油污水臭氧催化氧化深度处理装置，其特征在于，所述炼油污水臭氧催化氧化深度处理装置还包括至少三个阀门，所述阀门安装在所述污水管线、所述臭氧管线的至少一种管线上，用于流体的调节、导流、稳压。
【文档编号】C02F1/78GK203625104SQ201320614190
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2013年9月30日 优先权日:2013年9月30日
【发明者】陈春茂, 蔡玉颖, 邹茂荣, 高磊, 张铁刚, 王景懿, 陈红硕, 孙瑞 申请人:中国石油天然气集团公司, 中国石油工程建设公司, 中国石油大学(北京)