专利名称：：石化企业高浓度碱渣废水生物预处理工艺的制作方法
技术领域：
：本技术应用于石油化工、原油釆掘行业中，轻质油炼化碱洗工艺和原油除酚工艺过程当中产生的高浓度碱渣废液生物予处理工艺，具体地讲本专利发明可以解决该行业高浓度(CODCr>80,000ppm)、强碱性工艺废液处理的难题。
背景技术：
：石油石化企业在炼油过程当中，为了去除油品当中的硫化物，一般采取碱^fe工艺。在对油品进行碱洗的过程当中会产生污染物浓度非常高的废水。通常情况下，该股废水的COD(化学需氧量)值可以达到几万到几十万ppm。对于这股废水，传统的方法是采用焚烧或稀释处理。但是，焚烧法的处理成本极高，且伴有焚烧尾气，造成二次污染；稀释的方法会耗用大量的水资源，也会对后处理工艺(回用水工艺)造成冲击。本技术发明是采用生物法对这股废水进行前处理，按照本发明的工艺参数设计，在本处理工艺中可以保持微生物在极端恶劣的环境下的成活率和处理效率，初步将COD数万ppm的废水处理到1,000ppm以下，再送入原有大型污水处理厂中进一步处理后达标排放(或进入水回用处理装置)。应用本技术发明可以使该废水的处理成本大幅下降，出水指标大幅度上升，在石油石化行业当中具有极大的应用价值，并可以产生良好的经济效益。传统的生物活性污泥法处理污水的COD上限值大约在3，000ppm左右，容积负荷一般为lkg/m3.d以下。应用本发明，可以将COD处理上限值提高1020倍，容积负荷指标提高到1020kg/m3.d。
发明内容本发明的目的在于，针对传统生化法处理高浓度有机废水技术的不足，提供一种低造价、低运行成本的技术，以解决生化法细菌成活和处理效率与高污染物浓度之间的矛盾，有效提高生化处理效率。本技术发明是通过以下技术方案实现的-本技术发明所述的高浓度碱渣废水生物预处理工艺过程包括调质、曝气、热平衡处理、指标监测、生物强化工艺、沉淀处理后排入大水厂等工艺。所属的工艺实施过程如下一、废水处理的工程实施(一)废水处理构筑物包括调节池、曝气池、沉淀池；(二)设置配套设备1)在所述的调节池旁边设置浓硫酸储罐；2)为所述的调节池设置废水提升泵；3)在所述的曝气池底部设置微孔曝气头；4)在所述的曝气池边上设置生物强化剂投加装置；5)在所述的曝气池边上设置热平衡装置；6)为所述的曝气池设置鼓风机；7)为所述的调节池、曝气池设置在线指标监测装置；8)为所述的沉淀池设置中心导流筒、污泥回流泵、刮泥机和出水堰。二、工艺运行过程(一)废水进入曝气调节池内，废水调节的工艺过程为1)将浓硫酸储罐中的硫酸以0.010.02mVhr的流量投入调节池内，降低废水pH值到6.5-7.5;2)pH值在线监测控制硫酸的添加量；3)控制废水在调节池内的水力停留时间为24—48hr;(二)将经过调节后的废水由废水提升泵提升进入曝气池内，进行好氧生物处理,其工艺过程为-1)废水经过提升泵进入曝气池内；2)通过好氧池底部的微孔曝气头进行曝气，保持溶解氧含量为2—5mg/h3)曝气过程当中向池内投加微生物强化剂，投放量为15301/h;4)维持废水在曝气池内的水力停留时间为40-70hr;5)利用热平衡装置保持曝气池内水温在35'C以下；6)利用在线pH、DO、温度计分别监测废水的酸碱度、溶解氧含量和温度，反馈控制调节池硫酸投加量、曝气池曝气量和热平衡装置启动时间7)利用停止曝气法监测并判断曝气池微生物活性，保持微生物处理效率；8)维持曝气池内污泥浓度为8,000-10，000mg/L。(三)经好氧处理的废水进入沉淀池内，进行沉淀处理，其工艺过程为1)废水经中心导流筒进入沉淀池内；2)维持废水在沉淀池内的水力停留时间为4-8小时；3)沉淀池的沉淀污泥经污泥回流泵回流至曝气池，污泥回流比为50-100%;4)沉淀池的上清液(COD<l，OOOppm)由出水堰汇集，通过管道泵入大水厂。由于采用了上述技术方案，本技术发明的高浓度碱渣废水生物预处理工艺打破了传统生化法的极限，解决了处理高污染物浓度废水中微生物生存、活性与恶劣环境之间的矛盾，使高浓度碱渣废水经过处理后，废水中COD得到了95%以上的去除率，实现了高浓度废水的预处理目标。附图是本技术发明提供的高浓度碱渣废水生物预处理工艺流程图。下面将结合附图对技术发明所述的高浓度碱渣废水生物预处理工艺过程作一详细的描述。高浓度碱渣废水经过废水提升泵进入调质池，此时废水的pH值在1214之间。本发明工艺要求pH值在6.57.5之间，需要从贮酸罐中向调质池泵入硫酸中和。由于碱洗工艺过程中使用大量的氢氧化钠(NaOH)，因此废水呈强碱性，废水PH值一般在1214左右，废水在进入生化处理系统之前必须进行中和处理。在本工艺过程中选用硫酸作为中和剂。将酸罐内贮存的硫酸以0.010.02mVhr的流量投入调节池内，以降低废水的PH值到6.5-7.5;废水在调节池内的水力停留时间为2448hr。过程反应式为H2S04+2NaOH——Na2S04+H20将经过pH调节后的废水由废水提升泵提升进入曝气池内，进行好氧生物强化处理。启动阶段向曝气池投加特效微生物'，投加浓度为2~4kg/m3，同时向曝气池中一次性投加生物强化剂"100200L;通过好氧池底部的微孔曝气头对废水与特效微生物的混合液进行曝气连续曝气4070小时后开始满负荷连续进水，同时按1530L/hr的流量向曝气池投加生物强化剂，开启污泥回流泵按100%的回流量进行污泥回流；逐步运行使好氧池内污泥浓度为升高到8,000-10,000mg/L左右，溶解氧含量为2-5mg/L;维持废水在好氧池内的水力停留时间为40-70小时。在该工序中，利用特效微生物和生物强化剂的共同作用大幅度降解废水中的各种有机物质。由于反应中有机物的生物降解是放热过程，所以为应对高温给微生物带来的负面影响，在曝气池旁设置热平衡装置，以维持曝气池中的温度不超过35'C。在该工序中，废水CODcT的去除率达到95n/。以上，曝气池出水CODo降至1，000mg/L以下。经过曝气池处理后的混合液进入沉淀池内，进行沉淀处理。如前所述，曝气池的混合液经沉淀池内的中心导流筒进入沉淀池内；维持废水在沉淀池内的水力停留时间为4^8小时，实现泥水分离；沉淀池池底的沉淀污泥经中心传动刮泥机收集后通过污泥回流泵回流至曝气池，污泥回流比为50-100%;系统产生的剩余污泥进入污泥浓縮池，浓縮后污泥经机械脱水制成泥饼外运；沉淀池的上清液经过输送泵进入常规污水处理厂和其他低浓度污水一起进行二次处理，最终实现彻底达标排放。本技术发明采用了特效微生物和生物强化剂，该技术的核心原理是筛选出适合废水处理的特效微生物，并配制满足该类微生物生产繁殖以维持其活性的生物强化剂。本发明的主要内容是根据高浓度碱渣废水的水质特点选择合适废水处理的特效微生物，并通过投加特制的生物强化剂的方式维持该类微生物的活性，使曝气池中的微生物不断的增殖，保证废水中有机物被高效、快速的降解。具体实施例方式以下结合本技术发明在天津某石油化工企业的具体工程实例，对高浓度碱渣废水处理工艺作进一步的说明。该实例中高浓度碱渣废水的水量及水质指标如下<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>在该工程实例中，工艺实施过程为石油化工碱渣废水进入调节池内。在该实例中设调节池一座，总有效容积100~i50m3,设计水力停留时间为48~72hr。同时将硫酸罐中的浓硫酸以0.01-0.02m3/hr的流量投入调节池内，降低废水的PH值到6.5-7.5之间，以满足后续生物处理的要求。将经过调节后的废水由废水提升泵提升进入曝气池内，进行生物强化处理。在该实例中，设曝气池一座，总容积100150m3，废水在曝气池内的水力停留时间为4872小时。为降低废水中的含盐量，同时向曝气池注入与有机废水相同量的回用水。在曝气池有机废水的进水口按1530L/hr的流量投加生物强化剂。曝气池池底设置微孔式曝气头，配套设置罗茨鼓风机2台(两用一备)，供风量为36m3/min，维持曝气池内溶解氧在2-5mg/L之间。曝气池运行中，维持好氧池内污泥浓度在8,000-10,000mg/L之间。为曝气池专设的热平衡装置的运行流量为60~80m3/hr，该装置在曝气池混合液夏季温度异常升高时投入使用，以控制曝气池的最高温度不超过35T:。经过曝气池流出的混合液经中心导流筒进入二次沉淀池内，进行沉淀处理。在该实例中，设二次沉淀池一座，有效容积15~20m3，废水在二次沉淀池内水力停留时间为7--10小时。二沉池设中心传动式刮泥机一台，用于收集沉淀后的池底污泥。设污泥回流泵一台，用于将沉淀污泥回流至曝气池，污泥回流比为50-100%。二次沉淀池内的剩余污泥进入污泥浓缩池，浓縮后污泥经机械脱水制成泥饼外运。二次沉淀池的上清液排放大常规污水处理厂进行二次处理后达标排放。在该实例中，碱渣废水排放的最终指标为<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>注解特效微生物'及生物强化剂"另行申报专利。权利要求1.一种石油石化行业高浓度碱渣废液的生物予处理工艺，其工艺过程包括调质、曝气、热平衡处理、指标监测、生物强化工艺、沉淀处理后排入大水厂等工艺；所属的工艺实施过程如下一、工程实施(一)处理构筑物包括调节池、曝气池、沉淀池等构筑物；(二)设置配套设备1)在所述的调节池旁边设置浓硫酸储罐；2)为所述的调节池设置废水提升泵；3)在所述的曝气池底部设置微孔曝气头；4)在所述的曝气池边上设置生物强化剂投加装置；5)在所述的曝气池边上设置热平衡装置；6)为所述的曝气池设置鼓风机；7)为所述的调节池、曝气池设置在线指标监测装置；8)为所述的沉淀池设置中心导流筒、污泥回流泵、刮泥机和出水堰。二、工艺运行过程(一)废水进入曝气调节池内，废水调节的工艺过程为1)将浓硫酸储罐中的硫酸以0.01～0.02m3/hr的流量投入调节池内，降低废水pH值到6.5-7.5；2)pH值在线监测控制硫酸的添加量；3)控制废水在调节池内的水力停留时间为24-48hr；(二)将经过调节后的废水由废水提升泵提升进入曝气池内，进行好氧生物处理，其工艺过程为1)废水经过提升泵进入曝气池内；2)通过好氧池底部的微孔曝气头进行曝气，保持溶解氧含量为2-5mg/l；3)曝气过程当中向池内投加微生物强化剂，投放量为15～30l/h；4)维持废水在曝气池内的水力停留时间为40-70hr；5)利用热平衡装置保持曝气池内水温在35℃以下；6)利用在线pH、DO、温度计分别监测废水的酸碱度、溶解氧含量和温度，反馈控制调节池硫酸投加量、曝气池曝气量和热平衡装置启动时间；7)利用停止曝气法监测并判断曝气池微生物活性，保持微生物处理效率；8)维持曝气池内污泥浓度为8,000-10,000mg/L。(三)经好氧处理的废水进入沉淀池内，进行沉淀处理，其工艺过程为1)废水经中心导流筒进入沉淀池内；2)维持废水在沉淀池内的水力停留时间为4-8小时；3)沉淀池的沉淀污泥经污泥回流泵回流至曝气池，污泥回流比为50-100％；4)沉淀池的上清液(COD＜1,000ppm)由出水堰汇集，通过管道泵入大水厂。2、根据权利要求1所述的工艺，其特征在于调节池的水力停留时间在2448hr，同时使用PH在线监测设备控制硫酸的投加量，维持其pH值在6.5-7.5之间。3、根据权利要求1所述的工艺，其特征在于曝气池水力停留时间在4070hr;通过好氧池底部的微孔曝气头进行曝气，保持溶解氧含量为2—5mg/1。4、根据权利要求1所述的工艺，其特征在于向曝气池内投加生物强化剂，投加量为1530L/hTc5、根据权利要求1所述的工艺，其特征在于为所述的曝气池配置热平衡装置，控制曝气池温度不超过35°C。6、根据权利要求1所述的工艺，其特征在于在运行过程当中，每十天停止曝气一次，时间间隔为10分钟，溶解氧含量从峰值降到lmg/L以下时，确认曝气池内生物活性符合要求；反之则需加大强化剂投入量。7、根据权利要求1所述的工艺，其特征在于所述的曝气池维持曝气池内污泥浓度为8,000-10，000mg/L。8、根据权利要求1所述的工艺，其特征在于废水在二次沉淀池内的水力停留时间为4-8小时；污泥回流比为50-100%。全文摘要本技术发明的特征在于，应用传统的活性污泥法，简单的对高浓度污水进行调质、曝气、沉淀，即可处理石油石化企业污染物浓度非常高的废水。本发明的工艺参数设计具有其独特性和新颖性，将硫酸以0.01～0.02m<sup>3</sup>/hr的流量投入调节池内，降低废水pH值到6.5-7.5，控制废水在调节池内的水力停留时间为24-48hr；废水经过提升泵进入曝气池内，通过好氧池底部的微孔曝气头进行曝气，保持溶解氧含量为2-5mg/l，曝气过程当中向池内投加微生物强化剂，投放量为15～30l/h，维持废水在曝气池内的水力停留时间为40-70hr，利用热平衡装置保持曝气池内水温在35℃以下；利用停止曝气法监测并判断曝气池微生物活性，保持微生物处理效率；废水经中心导流筒进入沉淀池内，维持废水在沉淀池内的水力停留时间为4-8小时，沉淀池的沉淀污泥经污泥回流泵回流至曝气池，污泥回流比为50-100％，沉淀池的上清液(COD＜1,000ppm)由出水堰汇集，通过管道泵入大水厂。应用本技术发明可以使该废水的处理成本大幅下降，出水指标大幅度上升，在石油石化行业当中具有极大的应用价值，并可以产生良好的经济效益。文档编号C02F1/66GK101108764SQ200610103358公开日2008年1月23日申请日期2006年7月21日优先权日2006年7月21日发明者政党,森徐,黄志杰申请人:北京中盛泓源环境科技开发有限公司