BF) 5,生物接触氧化池6,MBR膜生物反应器7,精 滤装置8,反渗透膜装置9,EDI装置10,及脱气膜装置11，其中，厌氧生物滤池5采用两相串 联式的厌氧生物滤池；无机陶瓷膜过滤装置3采用的无机陶瓷膜可以是三氧化二铝、氧化 锆或碳化硅材质的陶瓷膜，也可以是其它单种或多种无机材质组合制作的无机膜；费托合 成反应器1的废水出口 1-1与混合搅拌池2的进水口 2-1通过管道连接，混合搅拌池2的 出水口 2-2与无机陶瓷膜过滤装置3的进水口 3-1连接，无机陶瓷膜过滤装置3的出水口 3-2与中和池4的进水口 4-1连接，无机陶瓷膜过滤装置3上还设有含油浓缩水出口 12,中 和池4的出水口 4-2与厌氧生物滤池5的进水口 5-1连接，厌氧生物滤池5的出水口 5-2与 生物接触氧化池6的进水口 6-1连接，生物接触氧化池6的出水口 6-2与MBR膜生物反应 器7的进水口 7-1连接，生物接触氧化池6上设有沼气出口 13,MBR膜生物反应器7的出水 口 7-2与精虑装置8的进水口 8-1连接，精滤装置8的出水口 8-2与反渗透膜装置9的进 水口 9-1连接，反渗透膜装置9的出水口 9-2与EDI装置10的进水口 10-1连接，EDI装置 10的出水口 10-2与脱气膜装置11的进水口 11-1连接，EDI装置10上设有浓水出口 14， 脱气膜装置11上设有出水口 11-2和出气口 15。
[0031] 实施例1?4
[0032] 一种费托合成反应废水资源化处理工艺过程如下：
[0033] 1)过滤处理：从费托合成反应器1的废水出口 1-1处取200L费托合成反应废水 置入混合搅拌池2中，该废水的CODcr为45760mg/L，在常温下，采用两级梯级速度混合搅拌 机将废水搅拌30min，混合均勾，然后用耐酸泵将废水输送至滤径为0. 04?0.Iym的无机 陶瓷膜过滤装置3进行过滤处理，无机陶瓷膜为碳化硅材质陶瓷膜，膜管为内压式，其膜通 量优选0. 15?4m3/m2 *h，过滤操作压力优选0. 2?0. 4MPa，经4h过滤后，膜管内侧截留出 主要成分为烃类化合物和大分子有机含氧化合物的含油浓缩水，膜管外侧得到预处理净化 水，回收该含油浓缩水，将其作为原料返回油品加工系统；
[0034] 2)厌氧处理：预处理净化水的CODcr为15000?35000mg/L，其中的有机物主要为 小分子有机含氧物，将该预处理净化水从无机陶瓷膜的膜管外侧引入中和池4中，投加碱 将预处理净化水的pH调至7?8后再送入后续生化处理系统（此中和步骤也可以在无机 陶瓷膜过滤操作前进行；碱优选采用非硬度盐类无机碱，如：NaOH)，该生化处理系统包括 两相串联式的厌氧生物滤池5,生物接触氧化池6及MBR膜生物反应器7,其中，从中和池4 出来的水首先进入厌氧生物滤池5进行厌氧处理，厌氧生物滤池5中投加有已培养好的厌 氧污泥，厌氧污泥浓度优选3000?5000mg/L，厌氧生物滤池的操作温度为30?35 °C，pH为 7?8,水力停留时间为5?7天，在厌氧条件下，利用厌氧或兼氧微生物（纤维素分解菌、 产乙酸细菌及产甲烷菌等常见厌氧或兼氧微生物）分解水中有机物，进行酸化和甲烷化反 应，酸化和甲烷化两个阶段分别在两个串联的反应器中进行，产生大量沼气，同时从沼气出 口 13处回收沼气；
[0035] 3) -级好氧处理：厌氧生物滤池5的出水进入生物接触氧化池6进行一级好氧处 理，生物接触氧化池6中投加有已培养好的好氧污泥，好氧污泥浓度为3000?4500mg/L，并 投加一定量的氮肥和磷肥，以保持生物接触氧化池内C:N:P= 100 :5 :1 (重量比），生物接 触氧化池6的操作温度为常温，优选20°C，pH为7?8,水力停留时间为1?2天，在充分 曝气条件下，利用常规的一些好氧微生物进一步分解水中的有机物；
[0036] 4)二级好氧处理：生物接触氧化池6的出水进入MBR膜生物反应器7进行二级好 氧处理，MBR膜为聚偏氟乙烯材质中空纤维式或平板式膜，膜孔径为0. 1?0.5ym，膜通量 为250?400m3Am2. d)，MBR膜生物反应器7中投加有已培养好的好氧污泥，好氧污泥浓度 为8000?10000mg/L，并投加一定量的氮肥和磷肥，以保持MBR膜生物反应器内C:N:P= 100 :5 :1(重量比），MBR膜生物反应器7的操作温度为常温，优选20°C，pH为7?8,水力 停留时间为12?24h，从而对一级好氧处理后的出水进行有机物深度降解及固液分离，二 级好氧处理后的出水回用于循环冷却水。
[0037] 其中，实施例1?4处理过程中涉及的主要工艺参数及操作条件见下表1 ;实施例 1?4在二级好氧处理后的出水水质及厌氧处理产生的沼气量见下表2。
[0038] 表 1
[0039]
【主权项】
1. 一种费托合成反应废水资源化处理工艺，包括以下步骤： 1) 过滤处理：将费托合成反应废水混合均匀后进行过滤，分离出预处理净化水和主要 成分为烃类化合物和大分子有机含氧化合物的含油浓缩水，回收所述含油浓缩水，并使得 所述预处理净化水的CODcr为15000?35000mg/L ; 2) 厌氧处理：将所述预处理净化水的pH调至7?8,在厌氧条件下，利用厌氧或兼氧微 生物分解水中有机物，进行酸化和甲烷化反应，同时回收沼气； 3) -级好氧处理：对所述厌氧处理后的出水进行充分曝气，利用好氧微生物进一步分 解水中的有机物； 4) 二级好氧处理：采用MBR工艺对所述一级好氧处理后的出水进行有机物深度降解及 固液分离，使得MBR工艺出水CODcr < 60mg/L，符合循环冷却水水质标准。
2. 根据权利要求1中所述的费托合成反应废水资源化处理工艺，其特征在于：所述步 骤4)中，取部分或全部MBR工艺出水，采用精滤+反渗透膜+脱气膜组合工艺，或采用精滤 +反渗透膜+EDI+脱气膜组合工艺进行除盐处理，使得处理后的出水总硬度< 0. 03,符合工 业锅炉给水水质标准。
3. 根据权利要求1或2中所述的费托合成反应废水资源化处理工艺，其特征在于：所 述步骤2)中，采用两相串联式厌氧生物滤池工艺进行厌氧处理，温度为30?35°C，污泥浓 度为3000?5000mg/L，水力停留时间5?7天。
4. 根据权利要求1或2中所述的费托合成反应废水资源化处理工艺，其特征在于：所 述步骤3)中，采用生物接触氧化池工艺进行一级好氧处理，pH为7?8,污泥浓度为3000? 4500mg/L，水力停留时间1?2天。
5. 根据权利要求1或2中所述的费托合成反应废水资源化处理工艺，其特征在于：所 述步骤4)中，所述MBR工艺采用的MBR膜为聚偏氟乙烯材质中空纤维式或平板式膜，膜孔 径为0· 1?0· 5 μ m，膜通量为250?400m3Am2· d)，pH为7?8，污泥浓度为8000?IOOOOmg/ L，水力停留时间为12?24h。
6. 根据权利要求1或2中所述的费托合成反应废水资源化处理工艺，其特征在于：所 述步骤1)中，采用无机陶瓷膜进行过滤处理，操作压力为0. 2?0. 4MPa，膜通量为0. 15? 4m3/m2 · h，膜孔径为 0. 04 ?0. 1 μ m。
7. 根据权利要求2中所述的费托合成反应废水资源化处理工艺，其特征在于：反渗透 膜工艺操作条件：温度为15?30°C，压力为I. 0?2. OMPa，膜通量为15?45L/m2 · h，pH 为6?9 ;EDI工艺操作条件：温度为10?30°C，压力为0· 25?(λ 7MPa，硬度< 2mg/L，pH 为6?9 ;脱气膜工艺操作条件：压力为0.2?0.5MPa，溶解氧为0?12mg/L，pH为6?9。
8. -种费托合成反应废水资源化处理系统，包括无机陶瓷膜过滤装置（3)，厌氧生物 滤池（5)，生物接触氧化池（6)及MBR膜生物反应器（7)，其特征在于：所述无机陶瓷膜过滤 装置（3)的出水口（3-2)与所述厌氧生物滤池（5)的进水口（5-1)连接，所述厌氧生物滤 池（5)的出水口（5-2)与所述生物接触氧化池￠)的进水口（6-1)连接，所述生物接触氧 化池（6)的出水口（6-2)与所述MBR膜生物反应器（7)的进水口（7-1)连接。
9. 根据权利要求8所述的费托合成反应废水资源化处理系统，其特征在于：所述MBR 膜生物反应器（7)上连有精滤装置（8)，所述精滤装置（8)上连有反渗透膜装置（9)，所述 反渗透膜装置（9)上连有脱气膜装置（11);所述MBR膜生物反应器（7)的出水口（7-2)与 所述精虑装置（8)的进水口（8-1)连接，所述精滤装置（8)的出水口（8-2)与所述反渗透 膜装置（9)的进水口（9-1)连接，所述反渗透膜装置（9)的出水口（9-2)与所述脱气膜装 置（11)的进水口（11-1)连接。
10. 根据权利要求8或9所述的费托合成反应废水资源化处理系统，其特征在于：无机 陶瓷膜过滤装置（3)上连有混合搅拌池（2)，所述混合搅拌池（2)的出水口（2-2)与所述无 机陶瓷膜过滤装置（3)的进水口（3-1)连接；所述无机陶瓷膜过滤装置（3)与所述厌氧生 物滤池（5)之间连有中和池（4)，所述无机陶瓷膜过滤装置（3)的出水口（3-2)与所述中和 池（4)的进水口（4-1)连接，所述中和池（4)的出水口（4-2)与所述厌氧生物滤池（5)的 进水口（5-1)连接。
11. 根据权利要求9所述的费托合成反应废水资源化处理系统，其特征在于：所述反渗 透膜装置（9)和所述脱气膜装置（11)之间连有EDI装置（10);所述反渗透膜装置（9)的 出水口（9-2)与所述EDI装置（10)的进水口（10-1)连接，所述EDI装置（10)的出水口 (10-2)与所述脱气膜装置（11)的进水口（11-1)连接。
【专利摘要】本发明公开了一种费托合成反应废水资源化处理工艺及其系统，工艺包括：1)过滤处理：分离出预处理净化水和含油浓缩水，回收含油浓缩水；2)厌氧处理：将预处理净化水在厌氧条件下，进行酸化和甲烷化反应回收沼气；3)一级好氧处理：利用好氧微生物进一步分解水中有机物；4)二级好氧处理：采用MBR工艺对一级好氧处理后出水进行有机物深度降解及固液分离，使得出水符合循环冷却水水质标准；系统包括无机陶瓷膜过滤装置，厌氧反应池，好氧反应池及MBR膜生物反应器。本发明既低成本利用了费托合成反应废水中的有机物，又实现了水资源的回收，其中，利用厌氧生物处理分解水中有机物，回收沼气，实现了有机物资源最大化利用，大大降低了能源消耗。
【IPC分类】C02F101-34, C02F9-14, C02F101-32
【公开号】CN104556571
【申请号】CN201410819937
【发明人】陈义龙, 胡军, 张岩丰, 邵三虎, 李亮, 张世荣, 郭玮
【申请人】武汉凯迪工程技术研究总院有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年12月25日