一种石油化工污水深度处理系统的制作方法

本实用新型涉及一种污水处理技术，尤其涉及一种石油化工污水深度处理系统。

背景技术：

近年来，我国经济快速发展，石油燃料和石化产品需求和供应持续增长，但随着石油炼制工业原油加工量的不断增加和原油品质的劣质化，导致石油炼化行业水污染物排放量也居高不下，水污染问题明显。石油炼制工业较发达的辽河、海河、珠江流域，渤海、黄海、北部湾近海的水污染控制也趋于紧迫。2015年7月1日国家发布了专门针对石油炼制工业的污染物排放标准GB 31570-2015，对石油炼制工业的污水处理提出了新的更高的要求。并且，企业购水费和排污费开始成为降本增效的方向，在这种形势下，将企业外排污水经深度处理回用，成为创造环保效益、经济效益的重要手段。

石油炼制过程是将原油经过物理分离或化学反应工艺过程制成各类石油产品，在炼油加工过程中的注水、汽提、冷凝、水洗及油罐切水等均产生各类不同性质的污水。具有污水量大、成分复杂、难以处理等特点。

目前，国内炼油污水处理步骤主要是隔油、气浮等一级处理和生化二级处理。据统计，国内典型的石油炼化企业的污水经过以上典型的物化一级处理和生物二级处理后排放COD、氨氮和石油类可大致控制在30-110mg/l、0.5-30mg/l和0.3-6mg/l范围内，大部分污水距离达到回用目标仍需进一步深度处理。

现有技术中，研究和应用较多的污水深度处理技术有膜分离法、吸附法、臭氧氧化法等工艺，在深度处理中常用的生物处理方法有膜生物反应器(MBR)、曝气生物滤池(BAF)和载体流化床(MBBR)等。根据污水回用要求和水质特点，常常选择以上一种或几种技术联合使用。

膜分离法和吸附法虽然可以去除一部分大分子有机物，但该方法大部分是通过物理法去除有机物，并未对有机物的结构产生变化，有机物的可生化性提高有限，不利于后端深度生物处理。膜生物反应器对膜的管理较复杂，运行控制难度较大；曝气生物滤池在脱氮方面的效果较载体流化床低。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种处理效果稳定、成本低廉、操作简便易于管理的石油化工污水深度处理系统。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

本实用新型的石油化工污水深度处理系统，包括依次连接的多介质过滤器、臭氧催化氧化塔、MBBR反应器、提升泵、气浮沉淀一体设备，所述多介质过滤器内设有滤料，所述臭氧催化氧化塔内设有催化剂，所述MBBR反应器内设有生物载体，所述多介质过滤器设有炼化厂二级排放出水的进口，所述气浮沉淀一体设备设有排放或回用水接口。

由上述本实用新型提供的技术方案可以看出，本实用新型提供的石油化工污水深度处理系统，处理效果稳定、成本低廉、操作简便易于管理。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的石油化工污水深度处理系统的流程示意图。

图中：

1-多介质过滤器，2-滤料，3-臭氧催化氧化塔，4-催化剂，5-MBBR反应器，6-生物载体，7-提升泵，8-气浮沉淀一体设备。

具体实施方式

下面将对本实用新型实施例作进一步地详细描述。

本实用新型的石油化工污水深度处理系统，其较佳的具体实施方式是：

包括依次连接的多介质过滤器、臭氧催化氧化塔、MBBR反应器、提升泵、气浮沉淀一体设备，所述多介质过滤器内设有滤料，所述臭氧催化氧化塔内设有催化剂，所述MBBR反应器内设有生物载体，所述多介质过滤器设有炼化厂二级排放出水的进口，所述气浮沉淀一体设备设有排放或回用水接口。

所述炼化厂二级排放出水的进口设于所述多介质过滤器内滤料的上部，所述多介质过滤器的出水口设于滤料的下部。

所述臭氧催化氧化塔的进水口设于催化剂的上方、出水口设于催化剂的下方。

所述MBBR反应器的进水口设于生物载体的上方、出水口设于MBBR反应器的侧部。

本实用新型的石油化工污水深度处理系统，采用多相臭氧催化氧化结合MBBR和气浮沉淀工艺结合，能在短时间内将炼化污水二级生物处理出水中难降解有机组分进行化学改性，部分降解或转化为简单小分子，提高污水可生化性，然后采用MBBR工艺对水中残余有机物进行生物降解，气浮沉淀工艺进一步去除污水中的胶体物质，实现水质净化。该技术臭氧利用率高，抗冲击能力强，运行处理成本相对低廉，在石油化工污水深度处理回用领域具有明显的优势。

本实用新型针对石油炼化污水深度处理的要求，是一种处理效果稳定、成本低廉、操作简便易于管理的处理系统。

本实用新型是通过以下处理系统实现对石油炼化污水深度处理的：

该系统包括多介质过滤器、臭氧催化氧化、MBBR工艺和气浮沉淀工艺；

石油炼化污水经过二级生化处理的出水进入多介质过滤器，水中悬浮物质被过滤器滤料截留后，出水进入臭氧催化氧化塔。氧化塔采用上部进水下部出水的方式；在塔内装有固体催化剂填料；填料承托层下装有臭氧扩散装置；臭氧自来臭氧发生器，通过计量后在臭氧扩散装置与污水接触；催化剂一方面吸附有机物，另一方面可催化臭氧分子释放强氧化性的自由基，这样有机物污染物的吸附和氧化协同作用，可以获得更好的臭氧催化氧化作用。采用活性炭或三氧化二铝为载体负载过度金属的催化剂；在臭氧氧化塔内，采用的臭氧投加量控制在10-40mg/l，污水在臭氧氧化塔停留时间为30～60min。

臭氧催化氧化后的污水，难降解有机物得到改性，可生化性提高，进入MBBR反应池。MBBR的特点是充份利用了活性污泥法的优点，又克服了传统活性污泥法及固定式生物膜法的缺点，对于炼化污水来说，由于其废水中难降解的物质多，需要进一步脱氮，需要生物系统的泥龄较长，因此，生物膜法较活性污泥法更适宜处理炼化废水。在MBBR反应池内投加生物载体，池底设置曝气系统为反应器充氧。生物载体的投加比控制在15～50％，池内出水处溶解氧控制在2～5mg/L。

经膜生物反应器处理的出水进入气浮沉淀工艺。该工艺采用一体化设备，污水在一体化设备中完成加药混凝和泥水分离。采用无机絮凝剂聚合氯化铝(PAC)和有机高分子絮凝剂聚丙烯酰胺(PAM)配合使用，将前端工艺出水中呈胶体状态的有机物絮凝成大颗粒矾花，再通过气浮和沉淀过程去除。PAC的加药量为0.1‰～0.5‰，浓度为1‰的PAM投加量为0.1～0.3L/吨污水。

具体实施例：

实施例处理污水为石油炼化厂内二级生物处理出水，工艺流程参照图1，该方法包括多介质过滤器1、臭氧催化氧化塔3、MBBR反应器5和气浮沉淀装置8；在多介质过滤器中投加滤料2、臭氧催化氧化塔内投加催化剂4、在MBBR反应器内投加生物载体6.

二级生化处理出水进入多介质过滤器，将水中悬浮物质过滤后，污水进入臭氧催化氧化塔，由臭氧发生器产生的臭氧在臭氧氧化塔底部的气扩散装置内与进水混合，在塔体内与催化剂接触进行三相反应，有机物在臭氧及催化反应获得的强氧化性基团的作用下被化学氧化。控制臭氧投加量为10～40mg/L。

臭氧催化氧化塔出水进入MBBR反应池。经臭氧氧化的有机物可生化性提高，在MBBR反应池内填料的生物膜的作用下进一步被降解，污水中剩余的氨氮在此也可发生硝化反应，生物膜内层的缺氧区还可以发生反硝化脱氮的作用。MBBR反应池内，温度15～35℃、pH为7～8.5、溶解氧为2.5～5mg/L。

MBBR的出水进入气浮沉淀池，在此投加絮凝剂，分别是PAC和配置成质量浓度为1‰的聚丙烯酰胺溶液。PAC投加量为0.1‰～0.3‰、PAM溶液的投加量为0.1L/吨水，在控制PAC投加时除保证混凝效果外，还要注意控制混凝出水pH在6～9范围内。经过絮凝搅拌后混合液在气浮沉淀区进行泥水分离，通过气浮和沉淀处理，保证出水澄清。

经过本实用新型所提供的技术方案处理该实例中的污水，出水COD≤40mg/L、氨氮≤5mg/L，石油类≤0.5mg/L，悬浮物≤30mg/l。COD和氨氮的去除率分别达到80％以上和60％以上。

相对于其他技术，本实用新型工艺流程简单，多介质过滤器作为臭氧催化氧化塔的预处理工艺，去除二级生化处理出水中的悬浮物；臭氧催化氧化提高臭氧利用率，提高污水可生化性；MBBR可以集碳氧化、脱氮于一身；气浮沉淀工艺通过混凝进一步去除污水中呈胶体的污染物，去除悬浮物质，出水效果良好，运行成本低廉。

经试验证明，以多介质过滤-臭氧催化氧化-MBBR为主体的污水深度处理系统用于石油化工类污水的深度处理，可以将出水COD降低至30mg/l以下、氨氮降低至5mg/l以下、石油类降低至0.5mg/l以下，基本可以达到循环水补充水的回用水指标。

以多介质过滤-臭氧催化氧化-MBBR为主体的污水深度处理系统用于石油化工类污水的深度处理。其特征在于石油化工行业的二级生化处理出水进入多介质过滤器，经过多介质滤料过滤；过滤后的出水管与臭氧催化氧化塔进水口相连，臭氧催化氧化塔内投加活性炭或以三氧化二铝为载体负载过度金属的固体催化剂填料，在臭氧氧化塔底部有臭氧扩散装置，投加一定量的臭氧进行催化氧化反应；臭氧氧化塔出水管与MBBR进水管相连，MBBR内投加生物载体，MBBR内有曝气装置；经MBBR生化处理的出水由泵提升至气浮沉淀一体化装置内，经过混凝沉淀气浮工艺，出水回用排放。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。