一种含油污水综合处理方法及综合处理系统与流程

本发明属于污水处理技术领域，涉及一种污水处理方法和污水处理设备，特别涉及一种含油污水综合处理方法及综合处理系统。

背景技术：

污油泥是在石油开采、集输、石油炼制过程中产生的固体及半固态废物，这其中包含了大量的悬浮固体、油和水，还包括各种化学添加剂等有害物质。在处置油泥的过程中，会产生大量的污水，污水的特征是：水质复杂，具有含油量高、矿化度高、含有一定数量的化学药剂以及含有大量的浮渣和油泥等，时刻威胁储存地的周边环境。由于油田区域分布广，所产生的污泥不宜远途转运，基本是就近储存、就地处置，处理点源分散、偏远，使污水处置成为难题。目前的污水处理设施采用固定式污水处理设施，很难对分散污染源进行处理。而针对向油田分散的、偏远区域，如果建设固定的污水处理设施是非常不经济的。

目前处理含油污水的常用工艺是物化+生化工艺方法，针对含油量、浮渣和油泥高的污水则采用气浮刮渣方法，这种方法去除效率低。在生化处理中，传统的活性污泥法处理，生物菌易流失。单一的生物接触氧化工艺，生物挂膜慢，启动周期长，并且厌氧水解酸化段产生的高浓度臭气对设施周围环境空气质量影响很大。现有的移动式一体化处理设施，一般存在处理技术单一，处理量小，只能对一些微污染废水进行处理，而对于污水处理过程中厌氧水解酸化段产生的臭气不能有效处置。

技术实现要素：

针对以上现有技术中的技术问题，本发明提供了一种高度模块化、集成化、占地少、操作方便的车载式可移动具有自除臭功能的污水综合处理系统。特别是利用自身系统生物除臭具有简单、投资省、运行费用低、维护管理方便、效果好等优点，不仅所处理的污水达标排放，而所产生的臭气进行有组织的处置，达标排放，完全符合当前以及今后国家环保政策要求。

本发明的目的是这样实现的：

本发明的技术方案如下：

一种含油污水综合处理系统，包括：

油水分离系统，用于分离污水中的油，

气浮刮渣系统，用于分离污水中的浮渣，

厌氧水解酸化系统，用于对复杂的不溶性高分子有机物进行厌氧水解酸化处理，

兼氧系统，将污水cod作为反硝化的电子供体，用于脱氮，

生物接触氧化系统，分为一段好氧系统、二段好氧系统，用于降解和净化污水中大部分有机物，

mbr膜生物反应器/反渗透工艺系统，mbr膜生物反应器用于去除污水中的大部分cod、ss和色度，反渗透工艺系统用于去除水中的溶解盐类、胶体、微生物、有机物，

自动控制设备系统，用于对上述各系统进行自动控制、实时在线监视、故障显示报警、联锁保护、自动生成报表，

油水分离系统、气浮刮渣系统、厌氧水解酸化系统、兼氧系统和一段好氧系统、二段好氧系统、mbr膜生物反应器/反渗透系统间依次利用进水口和出水口连通并组成6个模块，分别集中装在6个集装箱撬内车载运输，

所述厌氧水解酸化系统的废气收集口经抽气真空泵与一段好氧系统的进气口连接。

所述的自动控制设备系统包括提升泵、浮渣泵、混合液回流泵、自吸泵、抽气真空泵、风机，加药系统602、溶气系统603，并经自动化系统控制；各系统均配有在线温度、流量、液位、ph、溶氧在线检测仪表进行监测。

所述油水分离系统包括高速卧式离心机，将置换出来的油隔离出来并自动收集外排。

所述气浮刮渣系统设有混合区，接触区，分离区，浮渣槽，贮泥箱，贮水箱，出水口，刮渣机，加压溶气系统，加药系统，所述加压溶气系统中，溶气管与释放器相连，释放器连接接触区，加药系统连结混合区。

所述厌氧水解酸化系统是一密闭罐体，系统内悬挂生物组合填料，下部设有穿孔曝气管，罐体顶部设有废气收集口、进水口和出水口，穿孔曝气管与风机相连。

所述兼氧系统，包括设有进水口、出水口、混合液进口和穿孔曝气管和废气释放管，出水口通过导流隔板从下部与第一段好氧系统相通，所述混合液进口与混合液回流泵出口连接，所述穿孔曝气管与风机连接。

所述一段好氧系统与兼氧系统组成一个撬，设有微孔曝气系统、进水口、出水口、生物组合填料以及废气输入管，所述二段好氧系统，设有进水口、出水口、微孔曝气系统、生物填料和废气输入管，并设有ph、溶解氧自动监测装置，对所述出水口与mbr膜生物反应器进口相连，所述微孔曝气系统气管与风机连接。

所述mbr膜生物反应器系统与反渗透系统，mbr膜生物反应器系统设有进水口、出水口、出水管、曝气管、膜架、mbr膜组件、混合液回流口和液位开关，所述进水口与二段好氧区相连，所述出水管与自吸泵进口连接，所述曝气管与风机连接；所述mbr膜组件与膜架连接，所述膜架下部连曝气管，上部出水管相连，所述混合液回流口与混合液回流泵进口连接；所述反渗透系统，设有进水管、出水管、取样管、膜系统，所述进水管一端与自吸泵出水口连接，进水管另一端与膜系统连接，所述出水管与膜系统连接。所述取样管一端与出水管连接，另一端连接自动监测装置。

一种含油污水综合处理方法，包括以下步骤：

油水分离步骤，将含油污水利用高速卧式离心机产生的巨大离心力将置换出来的油隔离出来并自动收集外排，离心机转速达到3200转/分，污水中含油率小于1％；

气浮刮渣分离步骤，离心后的污水进入气浮刮渣系统，开启加压溶气系统、加药系统、将污水泵入混合区、接触区，通过在加压溶气系统，将空气溶解在污水中达饱和状态，然后突然减压释放，使极微小的气泡释放出来，乳化油、悬浮颗粒就粘附于气泡周围而随其上浮，在水面上形成浮渣层，然后由刮渣机刮入浮渣槽，使污水得到净化；

厌氧水解酸化步骤，污水经进水口进入厌氧水解酸化系统中进行厌氧水解酸化处理，使废水中的复杂的不溶性高分子有机物水解，转化为溶解性简单的低分子有机物，从而改善废水的可生化性，污水的可生化性由0.2上升至0.3，污水经再经出水口流入兼氧系统中；

兼氧脱氮步骤，污水在兼氧系统中，反硝化过程利用污水cod作为反硝化的电子供体，进行脱氮，污水在经过出水口通过导流隔板从下部与一段好氧系统相通，污水进入一段好氧区；

生物接触氧化步骤，生物组合填料上的好氧微生物对废水中的有机物进行凝聚、吸附、氧化分解；

厌氧水解酸化步骤产生的臭气经废气收集口与抽气真空泵进口相连，并输送好氧系统中，恶臭物质由气相转移到水和微生物组成的混合相，通过附着与填料上微生物的代谢作用而被分解，实现脱臭；

mbr膜生物反应器/反渗透步骤，用于去除污水中的大部分cod、ss和色度，反渗透工艺系统用于去除水中的溶解盐类、胶体、微生物、有机物；

自动控制步骤，对各系统的处理参数进行监测和控制。

本发明的有益技术效果：

第一、系统中利用自身生化好氧系统处理厌氧系统产生的臭气,大大减小了系统运行对空气的污染。

第二、系统中采用高速卧式离心机先分离油的工艺，大大提高含油污水的去油效率。

第三、整个系统高度模块化、集成化，大大减少了占地面积，更方便于操作和管理。

第四、整个系统完全实现了车载式运输，它既可以对固定污水点源的处理，也可以用于暂时的、分散的、偏远的污水点源。

第五、系统中的好氧处理是传统活性污泥法、生物接触氧化法和膜分离法的有机结合。他克服了传统活性污泥法处理效率低，细菌易流失和生物接触氧化法挂膜慢，系统启动周期长以及mbr膜不能对小分子有机物的有效拦截，影响处理效果等缺点。

第六、由于mbr膜能够对生物菌实行有效拦截和生物填料对特种生物的附着作用，避免了生物菌流失，这有利于对降解特种化学物质的特种微生物的定向培养，对难生化降解的有机废水有较好的处理效果。

第七、系统对关键控制参数采取在线监测,实现了自动化，方便运行管理。

附图说明

图1为本发明的工艺流程结构示意图。

图2位本发明含有污水综合处理系统结构示意图。

1-气浮刮渣系统，2-厌氧水解酸化系统,3-兼氧/一段好氧系统,4-二段好氧系统,5-mbr膜生物反应器系统/反渗透系统,6-自动控制设备系统，7-油水分离系统。

101-混合区，102-接触区，103-释放器，104-分离区，105-刮渣机，106-浮渣槽，107-贮水箱，108-贮渣箱，109-出水口

201-进气管，202-出水口，203-生物组合填料，204-进水口，205-臭气抽气口，206-穿孔曝气系统

301-进水口，302-进气管，303-导流隔板，304-生物组合填料，305-臭气进气管、306-出水管，307-微孔曝气系统，308-释放管，309-混合液进口

401-进气口，402-曝气管,403-生物组合填料,404-进水口,405-废气释管,406-出水口

501-进水管，502-反渗透系统,503-出水管,504-取样管,505-混合液出口,506-进水口，507-进气管,508-mbr膜组件,509-mbr曝气管,510-mbr出水管,511-液位开关

601-提升泵，602-加药系统,603-溶气系统,604-风机,605-混合液回泵,606-cod自动监测装置,607-自吸泵，608-抽气真空泵，609-ph检测仪，610-溶氧在线检测仪，611-浮渣泵。

具体实施方式

为实现上述目标，本发明提供了油水分离系统、气浮刮渣系统、厌氧水解酸化系统、兼氧系统、生物接触氧化系统、mbr膜生物反应器/反渗透工艺系统以及自动控制设备系统等高度模块化集成的可移动密闭污水综合处理工艺，是把厌氧水解酸化系统所产生的臭气输送到生物接触氧化系统，利用活性污泥进行臭气处理的一种新型污水处理系统。

上述系统中，油水分离系统、气浮刮渣系统、厌氧水解酸化系统、兼氧系统一段好氧系统、二段好氧系统、mbr膜生物反应器/反渗透系统组成6个模块，分别集中装在6个集装箱撬内，以便车载运输。生物接触氧化系统与好氧活性污泥系统集成一体；厌氧臭气处理系统与好氧活性污泥除臭集成一体；好氧处理膜分离法以及反渗透工艺的有机结合集成一体。

所述油水分离系统，首先将含油污水利用高速卧式离心机产生的巨大离心力，在强大的离心力场的作用下，因为油和水的比重不同，比重较大的水将比重相对较小的吸附在泥沙表面上的油基团会置换出来，在经过特殊结构设计的卧式离心机，将置换出来的油隔离出来并自动收集外排。分离机转速达到3200转/分，污水中含油率小于1％。离心后的污水进入气浮刮渣系统将浮渣分离出来并外排。

所述气浮刮渣系统设有混合区，接触区，分离区，浮渣槽，贮泥箱，贮水箱，出水口，刮渣机，加压溶气系统，加药系统。所述加压溶气系统中，溶气罐与释放器相连，出水口与厌氧水解酸化进口连接，加药系统连结混合区。气浮刮渣系统是这样工作的，首先开启加压溶气系统、加药系统、将污水泵入混合区、接触区，通过在加压溶气系统，将空气溶解在污水中达饱和状态，然后突然减压释放，使极微小的气泡释放出来，乳化油、悬浮颗粒就粘附于气泡周围而随其上浮，在水面上形成浮渣层，然后由刮渣机刮入浮渣槽，使污水得到净化。

所述厌氧水解酸化系统包括：进水口、出水口、废气收集口、生物组合填料、穿孔曝气管(在系统调试初期生物挂膜时启用)。进水口与气浮刮渣系统相连，出水口与兼氧段相连。穿孔曝气管与风机相连。废气收集口与抽气真空泵进口相连。厌氧水解酸化系统是这样工作，厌氧水解酸化系统是一密闭罐体，系统内悬挂生物组合填料，下部设有穿孔曝气管，罐体顶部设有废气收集口；污水经进水口进入厌氧水解酸化系统中进行厌氧水解酸化处理，使废水中的复杂的不溶性高分子有机物水解，转化为溶解性简单的低分子有机物，从而改善废水的可生化性，污水的可生化性由0.2上升至0.3，污水经再经出水口流入兼氧系统中，以利于以后的好氧生物处理；在厌氧水解酸化段会产生的高浓度臭气，产生的臭气经废气收集口经抽气真空泵排入好氧系统中。

所述的兼氧系统，包括设有进水口、出水口、混合液进口和穿孔曝气管和废气释放管，所述的进水口与厌氧水解酸化系统出水口连接，出水口通过导流隔板从下部与第一段好氧系统相通，所述混合液进口与混合液回流泵出口连接。所述穿孔曝气与风机连接。污水在兼氧系统中，由于反硝化过程利用了污水cod作为反硝化的电子供体，从而起到脱氮功能。污水在经过出水口通过导流隔板从下部与一段好氧系统相通，污水进入一段好氧区。

所述生物接触氧化系统分为二段，分一段好氧系统、二段好氧系统；一段好氧系统与兼氧系统组成一个撬，设有微孔曝气系统、进水端、出水口、生物组合填料以及废气输入管。所述出水口与二段好氧系统相连。所述二段好氧系统，设进水口、出水口、微孔曝气系统、生物填料和废气输入管，并设有ph、溶解氧自动监测装置。所述进水口与一段好氧系统出水口连接，对所述出水口与mbr膜生物反应器进口相连。所述微孔曝气系统气管与风机连接。所述废气输入管通过与抽气真空泵出口连接。

在好氧系统中，生物组合填料上的好氧微生物是凝聚、吸附、氧化分解废水中有机物的生力军，它由好氧性微生物及其代谢的有机物、无机物组成，具有降解废水中有机污染物(也有些可部分分解无机物)的能力，根据设有ph检测仪、溶解氧自动监测装置，实时监测参数，对好氧系统进行合理控制。

上面所述的厌氧水解酸化系统产生的臭气经废气收集口与抽气真空泵进口相连，并输送好氧系统中；恶臭物质由气相转移到水和微生物组成的混合相，通过附着与填料上微生物的代谢作用而被分解，来实现脱臭的目的，该方法充分利用了好氧生物较强的恶臭去除能力，实现对废气的处理。

所述mbr膜生物反应器系统与反渗透系统，包括设有mbr膜生物反应器系统和反渗透系统；mbr膜生物反应器系统设有进水口、出水口、出水管、曝气管、膜架、mbr膜组件、混合液回流口和液位开关。所述进水口与二段好氧区相连。所述出水管与自吸泵进口连接；所述曝气管与风机连接；所述mbr膜组件与膜架连接；所述膜架下部连曝气管，上部出水管相连；所述混合液回流口与混合液回流泵进口连接。所述反渗透系统，设有进水管、出水管、取样管、膜系统；所述进水管一端与自吸泵出水口连接，进水管另一端与膜系统连接。所述出水管与膜系统连接。所述取样管一端与出水管连接，另一端连接自动监测装置。

mbr膜生物反应器系统其作用主要用来阻截污泥，而污泥有效组分主要是细菌，mbr作为反渗透的预处理，保障了反渗透系统在废水水质变化不定的情况下能够稳定可靠的运行。

所述的自动控制设备系统是由提升泵、浮渣泵、混合液回流泵、自吸泵、抽气真空泵、风机组成，并经自动化系统控制；各系统均配有在线温度、流量、液位、ph、溶氧在线检测仪表进行监测。

如图2所示，所述油水分离系统7设有高速卧式离心机，利用油和水的比重不同，比重较大的水将比重相对较小的吸附在泥沙表面上的油基团会置换出来，将置换出来的油隔离出来并自动收集外排，分离出的污水混合物则泵入气浮刮渣系统1。

如图2所示，气浮刮渣系统1设有混合区101、接触区102、分离区104、浮渣槽106、贮渣箱108和贮水箱107，接触区102内设有释放器103，分离区104内设有刮渣机105，提升泵601、加药系统602分别与混合区101连通，释放器103与溶气系统603连接，贮渣箱出口与浮渣泵609连接。分离区104与贮水箱107连通，刮渣机105将分离区104气浮上浮的浮渣刮入浮渣槽106内，在进入贮渣箱108，经浮渣泵611外输至油泥预处理系统，气浮刮渣系统1处理后的污水通过出水口109进入厌氧水解酸化系统2内。

图2所示，厌氧水解酸化系统2设有进水口204、出水口202、进气管201、臭气抽气口205分别与出水口109、进水口301、风机604和抽气真空泵608相连接。厌氧水解酸化系统2内设有生物组合填料203、穿孔曝气系统206。

图2所示，兼氧系统/一段好氧系统3设有进水口301、进气管302、释放管308和导流隔板303。混合液进口309与混合液回流泵605出口连接，进气管302与风机604连接，兼氧区出水通过导流隔板303下方空间进入一段好氧系统；一段好氧系统内设有微孔曝气系统307、生物组合填料304，出水管306与二段好氧系统4进水口404连通，臭气进气管305与抽气真空泵608出口连接。

图2所示，二段好氧系统4设有ph自动监测装置609、溶解氧自动监测装置610、生物组合填料403和曝气管402，进水口404与出水口306连接。废气释放管405通过管道与抽气真空机608出口连接，曝气管402与风机604连通。图2所示，mbr膜生物反应器系统和反渗透系统5设有mbr膜组件508、反渗透系502、取样管504、液位开关511，进水口506与出水口406连接，mbr系统进气管507一端与风机604连接，另一端与mbr曝气管509连接，

mbr膜组件508出水通过mbr出水管510经自吸泵607与出水口501连接，混合液出口505与混合液回流泵605进口连接，反渗透取样管504一端与出水管503连接，另一端与自动监测装置606连接。

图2所示，自动控制设备系统6由提升泵601、浮渣泵611、混合液回流泵605、自吸泵607以及抽气真空泵608、风机604、加药系统602、溶气系统603,组成，设有中控系统控制，各系统均配有在线温度、流量、液位、ph检测仪609、溶氧在线检测仪610、cod自动监测装置606进行监测。

本发明实施时，日处理量含油污水400吨的污水处理。

本发明设计指标如表1所示。

表1

本发明实施时的实际进水和出水水质如表2所示。

表2

本发明实施时的在装置区域监测点进行空气质量监测，最大监测值都低于《恶臭污染物排放标准》(gb14554-93)中要求恶臭污染物厂界标准值h2s≤0.60mg/m³、nh3≤5.0mg/m³、甲硫醇≤0.035mg/m³、甲硫醚≤1.1mg/m³，无感官刺激。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的设计作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明在现有技术的基础上通过编辑、借鉴、试验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。