一种内电解法与生物法联合处理化学品洗舱水的方法及设备与流程

本发明涉及污水处理技术领域，特别涉及一种内电解法与生物法联合处理化学品洗舱水的方法及设备。

背景技术：

我国港口装卸散装化学品运输开始于八十年代初，目前上海、宁波、大连、天津、厦门、广州等港的化学品散装运输量均有显著增长。同时，据交通运输部发布的统计数据，2020年长江干线危化品港口吞吐量将达到2.2亿吨/年，化学品洗舱废水产量将超过2万吨/年。港口化学品洗舱水是指散装液体化学品运输船需要清洗或更换货种时产生的洗舱、洗罐污水等。

我国码头废水的处理还处于起步阶段，只有四大港口有废水处理站，按照可持续发展的要求，必须大力推进港口化学品废水的处理范围，使航运更安全，使海洋更清洁。化学品洗舱水具有如下特点极大的增加了处理难度：(1)有机物种类繁多：目前国内港口的运输的化学品中含油约50种难降解；(2)污染物浓度高：洗舱废水cod污染物浓度达到1000mg/l以上；(3)水质具有很大的随机性：散装化学品运输需要品种变化较大，因此水质具有很大的随机性，增加了洗舱水处理难度；(4)可生化性较低：化学品洗舱水中含有的大量难降解有机物，据调查，化学品洗舱水的可生化性能(bod5/cod)仅为0.1-0.2，故无法通过常规生物处理工艺得到有效去除。

目前的处理工艺较单一，只能满足特定水质的处理要求，推广困难，且现有的大多数码头污水处理系统由于无法适应化学洗罐水水质变化大，毒性强的特点，导致码头污水处理系统无法稳定正常运行。本发明涉及一种抗冲击能力强，可以适应不同化学品洗舱水的组合工艺，处理效果稳定，运行成本经济，具有较好的推广应用价值。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种实现将难于生物降解的港口化学品洗舱水处理至出水达标排放的内电解法与生物法联合处理化学品洗舱水的方法。

本发明的另一目的使提供一种能够实现上述内电解法与生物法联合处理化学品洗舱水的方法的处理设备。

为此，本发明技术方案如下：

一种内电解法与生物法联合处理化学品洗舱水的方法，步骤如下：

s1、将化学品洗舱废水泵泵送至调节池内，调节化学品洗舱水的ph值为4.0～4.5，并于调节池内水力停留24h～48h；

s2、将经过步骤s1处理的废水送至平流式隔油池内，并调节废水于调节池内水力停留2.0～2.5h；

s3、将经过步骤s2处理的废水输送至平流式气浮池内，调节气浮池表面负荷为3.5～4.0m³/(m²·h)，并于气浮池内水力停留30～45min；其中，气浮池采用射流加压溶气方式，容器水压力为3.5～4.0mpa，气固比为2～3％；

s4、将经过步骤s3处理的废水输送至铁碳微电解反应床内，调节铁碳投加量在65～80g/l，铁碳质量比在3～4.5:1，并调节废水在铁碳微电解反应床内水力停留1.5～2.5h；

s5、将经过步骤s4处理的废水输送至内设平板式膜组件的mbr反应池内，并采用底部穿孔曝气的方式，调节废水在mbr反应池内水力停留16～30h；其中，平板式膜组件中的膜材料采用孔径为0.1μm的聚四氟乙烯膜，mbr池内污泥浓度为8300～11000mg/l，曝气气水比为30～35:1，使池内溶解氧浓度为1.5～2.4mg/l。

优选，在步骤s1中，调节池中的废水温度利用设置在池体内的温度调节装置调节水温为16±2℃。

优选，在步骤s1中，通过在搅拌条件下向调节池内加入37.5wt.％的盐酸或5.0～7.0wt.％的na2co3水溶液调节化学品洗舱水的ph值为4.0～4.5。

一种实现上述内电解法与生物法联合处理化学品洗舱水的方法的设备，包括通过管路依次连接的调节池、隔油池、气浮池、铁碳微电解反应床和mbr反应池；其中，隔油池采用平流式隔油池，隔油池采用平流式气浮池；mbr池采用平板式膜组件，，且池采用底部设有曝气穿孔，平板式膜组件中的膜材料采用孔径为0.1μm的聚四氟乙烯膜。

进一步地，调节池的出水口高于隔油池的进水口，隔油池的出水口高于气浮池的进水口，铁碳微电解反应床的出水口高于mbr反应池的进水口，且在与调节池的进水管的连接管路上、在气浮池与铁碳微电解反应床之间的连接管路上各设置有一台提升泵。

进一步地，在各设备之间的连接管路上均设置有一个流量调节阀门。

与现有技术相比，该内电解法与生物法联合处理化学品洗舱水的方法用于对不同的水质、水量的洗舱水进行处理，其依次采用调节池对其水量、水质进行调节，采用隔油-气浮处理进行油水分离，采用铁碳微电解反应床对废水预处理，通过降解难降解有机污染物，提高废水可生化性，降低废水有机毒性，最后通过mbr工艺对预处理后废水进行深度处理；该内电解法与生物法联合处理工艺流程紧凑，操作简便，且易于实现工业化应用可以实现设备小型化，减少占地和节省能耗，使基建费用大大降低，同时对废水的处理流程易于实现自动化控制，人员操作简便，且工艺设备运行效果稳定，运行成本低，具有较好的经济效益与环境效益和有很好的工业化应用的前景。

附图说明

图1为本发明的内电解法与生物法联合处理化学品洗舱水工艺流程图；

图2为本发明的内电解法与生物法联合处理化学品洗舱水设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步的说明，但下述实施例绝非对本发明有任何限制。

实施例1

采用本申请的内电解法与生物法联合处理化学品洗舱水的方法对秦皇岛港某化工码头的化学品洗舱水进行处理。

首先，搭建实现内电解法与生物法联合处理化学品洗舱水的方法的设备，具体包括通过管路依次连接的调节池、隔油池、气浮池、铁碳微电解反应床和mbr反应池；其中，调节池内设有搅拌装置和温度调节装置；隔油池采用平流式隔油池，隔油池采用平流式气浮池；mbr池采用平板式膜组件，且池采用底部设有曝气穿孔，平板式膜组件中的膜材料采用孔径为0.1μm的聚四氟乙烯膜；另外在搭建过程中，调节池的出水口高于隔油池的进水口，隔油池的出水口高于气浮池的进水口，铁碳微电解反应床的出水口高于mbr反应池的进水口，在与调节池的进水管的连接管路上、在气浮池与铁碳微电解反应床之间的连接管路上还各设置有一台提升泵，在各设备之间的连接管路上均设置有一个流量调节阀门。

针对该化学品洗舱水的具体处理步骤如下：

s1、将多批采集的化学品洗舱废水泵泵送至调节池内，经检测，位于调节池内该秦皇岛港某化工码头的化学品洗舱水的进水cod为400mg/l，石油类30mg/l，氨氮为35mg/l，ss为450mg/l，ph值为6.8～7.8，池水温度为15℃；基于此，开启调节池内搅拌器，并向调节池中加入37.5wt.％hcl直至调节化学品洗舱水的ph值为4.0，并于调节池内水力停留24h；

s2、将经过步骤s1处理的废水送至平流式隔油池内，并调节废水于调节池内水力停留2h；

s3、将经过步骤s2处理的废水输送至平流式气浮池内，调节气浮池表面负荷为4.0m³/(m²·h)，并于气浮池内水力停留30min；其中，气浮池采用射流加压溶气方式，容器水压力为3.5mpa，气固比为2％；

s4、将经过步骤s3处理的废水输送至铁碳微电解反应床内，进水ph为4.0，调节铁碳投加量为65g/l，铁碳质量比为3.5:1，并调节废水在铁碳微电解反应床内水力停留1.5h；经过该步骤s4，反应床出水相对进水cod浓度降低30％～45％，可生化性能可提高至0.3～0.4，出水ph值在6.8～7.6之间；

s5、将经过步骤s4处理的废水输送至内设平板式膜组件的mbr反应池内，并采用底部穿孔曝气的方式，调节废水在mbr反应池内水力停留16h；其中，平板式膜组件中的膜材料采用孔径为0.1μm的聚四氟乙烯膜，mbr池内污泥浓度为8300mg/l，曝气气水比为30:1，使池内溶解氧浓度为1.5mg/l。

经测试，该秦皇岛港某化工码头的化学品洗舱水经过上述步骤处理后，其出水水质达到《污水综合排放标准》中一级要求，cod浓度为50～70mg/l，石油类浓度低于3.3～7.0mg/l，氨氮为2.3～8.5mg/l，ss低于70mg/l。

实施例2

采用本申请的内电解法与生物法联合处理化学品洗舱水的方法并基于与实施例1相同的设备对黄骅港某化工码头的化学品洗舱水进行处理，具体处理步骤如下：

s1、将多批采集的化学品洗舱废水泵泵送至调节池内，经检测，位于调节池内该黄骅港某化工码头的化学品洗舱水的进水cod为495mg/l，石油类58mg/l，氨氮为63mg/l，ss为375mg/l，ph值为6.8～7.8，池水温度为15℃；基于此，开启调节池内搅拌器，并向调节池中加入37.5wt.％hcl直至调节化学品洗舱水的ph值为4.3，并于调节池内水力停留24h；

s2、将经过步骤s1处理的废水送至平流式隔油池内，并调节废水于调节池内水力停留2.5h；

s3、将经过步骤s2处理的废水输送至平流式气浮池内，调节气浮池表面负荷为3.5m³/(m²·h)，并于气浮池内水力停留45min；其中，气浮池采用射流加压溶气方式，容器水压力为4.0mpa，气固比为3％；

s4、将经过步骤s3处理的废水输送至铁碳微电解反应床内，进水ph为4.3，调节铁碳投加量为72g/l，铁碳质量比为3.8:1，并调节废水在铁碳微电解反应床内水力停留2.5h；经过该步骤s4，反应床出水相对进水cod浓度降低30％～45％，可生化性能可提高至约0.33，出水ph值在6.9～8.0之间；

s5、将经过步骤s4处理的废水输送至内设平板式膜组件的mbr反应池内，并采用底部穿孔曝气的方式，调节废水在mbr反应池内水力停留20h；其中，平板式膜组件中的膜材料采用孔径为0.1μm的聚四氟乙烯膜，mbr池内污泥浓度为9800mg/l，曝气气水比为35:1，使池内溶解氧浓度为2mg/l。

经测试，该黄骅港某化工码头的化学品洗舱水经过上述步骤处理后，其出水水质达到《污水综合排放标准》中一级要求，cod浓度为60～85mg/l，石油类浓度为5.5～9.0mg/l，氨氮为8.5～14.2mg/l，ss低于35mg/l。

实施例3

采用本申请的内电解法与生物法联合处理化学品洗舱水的方法并基于与实施例1相同的设备对天津港某化工码头的化学品洗舱水进行处理，具体处理步骤如下：

s1、将多批采集的化学品洗舱废水泵泵送至调节池内，经检测，位于调节池内该黄骅港某化工码头的化学品洗舱水的进水cod为690mg/l，石油类60mg/l，氨氮为45mgl，ss为420mg/l，ph值为6.8～7.5，利用调节池内的温度调节器调节池水温度为16～18℃；基于此，开启调节池内搅拌器，并向调节池中加入37.5wt.％hcl直至调节化学品洗舱水的ph值为4.1，并于调节池内水力停留24h；

s2、将经过步骤s1处理的废水送至平流式隔油池内，并调节废水于调节池内水力停留2.5h；

s3、将经过步骤s2处理的废水输送至平流式气浮池内，调节气浮池表面负荷为3.5m³/(m²·h)，并于气浮池内水力停留45min；其中，气浮池采用射流加压溶气方式，容器水压力为3.5mpa，气固比为3％；

s4、将经过步骤s3处理的废水输送至铁碳微电解反应床内，进水ph为4.1，调节铁碳投加量为80g/l，铁碳质量比为4.5:1，并调节废水在铁碳微电解反应床内水力停留2.5h；经过该步骤s4，反应床出水相对进水cod浓度降低30％～45％，可生化性能可提高至约0.31，出水ph值在7.1～7.7之间；

s5、将经过步骤s4处理的废水输送至内设平板式膜组件的mbr反应池内，并采用底部穿孔曝气的方式，调节废水在mbr反应池内水力停留30h；其中，平板式膜组件中的膜材料采用孔径为0.1μm的聚四氟乙烯膜，mbr池内污泥浓度为11000mg/l，曝气气水比为35:1，使池内溶解氧浓度为2.4mg/l。

经测试，该天津港某化工码头的化学品洗舱水经过上述步骤处理后，其出水水质达到《污水综合排放标准》中一级要求，cod浓度为55～85mg/l，石油类浓度低于6.0～9.0mg/l，氨氮为6.5～10.0mg/l，ss低于50mg/l。

综上所述，该内电解法与生物法联合处理化学品洗舱水的方法能够有效对难于生物降解的港口化学品洗舱水进行处理，实现大分子有机污染物的断链，提高废水可生化性，并进一步利用mbr系统降解废水中cod、石油类、氨氮等物质，最终使出水达标排放。