港区油污水分质处理系统及处理方法与流程

本发明涉及环保污水处理技术领域，特别涉及一种港区油污水分质处理系统及处理方法。

背景技术：

目前，我国大力推行强化节能减排和污染防治，严格执行国家和地方污染物控制标准及船舶排放区要求，推进船舶、港口污染防治等方面的举措以实现加强港区油污水治理工作。根据国家相关标准及规范，港口油污水处理站应能将油污水处理到不大于10mg/l，甚至能够执行更高要求的排放标准。

现阶段港口油污水统一收集至港区油污水处理系统进行统一处理；港区油污水处理系统由调节池、平流隔油池(或斜板隔油池、斜管隔油池、三相旋流装置)、油水分离器、气浮装置、过滤器、污泥脱水单元、废油储存单元等组成。然而，该港口油污水处理方式存在以下问题：1)三相分离-气浮-过滤的工艺流程无法满足日益严苛的地方排放标准要求，尤其是对cod和bod5去除效果较差；2)港区含油污水中污染物成分非常复杂，主要污染物油的cod值变化大，且含量不稳定，水质波动频繁，变化幅度较大，传统处理工艺流程难以满足水质、水量变化的需求；3)港口油污水中污染物成分非常复杂，油组分含量很高，存在状态复杂，急需根据含油污水中油类在水中的存在方式，将污水中的油分(浮油、分散油、乳化油、溶解油等)按照其不同的特性有针对性的进行处理。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种解决上述技术问题的港区油污水分质处理系统。

本发明的另一目的是提供一种采用上述港区油污水分质处理系统实现的港区油污水分质处理方法

为此，本发明技术方案如下：

一种港区油污水分质处理系统，包括第一油污水处理系统、第二油污水处理系统、污油池、污泥池和生化处理系统；第一油污水处理系统包括调节池、三相分离调节器和轴流式旋流油水分离器；第二油污水处理系统包括斜板隔油池、混凝气浮池和双级过滤装置；生化处理系统包括铁碳微电解反应装置、生活污水处理系统和污水深度处理系统；其中，

第一油污水处理系统用于处理低含油量的油污水，包括港区存在的船舶压舱水和油罐区初期雨水、油库区装卸区冲洗水、应急演练和事故状态下的消防废水等；具体地，三相分离调节器的进液口与调节池的排液口通过管路连接、排液口与油水分离器的进液口通过管路连接；轴流式旋流油水分离器的排液口处设有三通阀门，其两个出口端分别连接有第一排液管和第二排液管；

第二油污水处理系统用于处理高含油量、高乳化油含量的油污水，包括港区存在的船舶洗舱水、船舶舱底含油污水、油罐清洗水、油库区油罐切水和危废间污水；具体地，混凝气浮池的第一进液口与斜板隔油池的排液口通过管路连接、第二进液口与油水分离器的第二排液管连接、排液口与双级过滤装置的进液口通过管路连接；双级过滤装置的排液口处设有三通阀门，其两个出口端分别连接有第三排液管和第四排液管；

铁碳微电解反应装置的进液口与第四排液管连接、排液口与生活污水处理系统的进液口通过管路连接；生活污水处理系统的排液口通过管路与污水深度处理系统的进液口连接；

三相分离调节器的污油排放口、轴流式旋流油水分离器的污油排放口、以及斜板隔油池的污油排放口分别通过管路连接至污油池内；三相分离调节器的泥渣排放口、斜板隔油池的泥渣排放口、以及混凝气浮池的浮渣排放口分别通过管路连接至污泥池内；

上述各管路和各排液管上均设有调节阀门和流量泵。

进一步地，轴流式旋流油水分离器的长径比为9.0，且其出水口切向开设。

进一步地，三相分离调节器的结构参数为：进液口的直径为其旋流腔直径的0.25～0.30倍，污油排放口的直径为其旋流腔直径的0.020～0.022倍，排液口的直径为其旋流腔直径的0.15倍，且其旋流腔的柱段高径比为2.8～3.0:1。

进一步地，双级过滤装置由石英砂过滤器和核桃壳过滤器串联形成，或由核桃壳过滤器和pe膜过滤器串联形成。

更进一步地，石英砂过滤器中的石英砂粒径为2.0mm；核桃壳过滤器中核桃壳粒径为0.9～1.2mm；pe膜过滤器中pe膜的孔径为0.50μm。

进一步地，在第一排液管和第三排液管的邻侧各设置有一台油份检测仪。

一种采用上述港区油污水分质处理系统实现的油污水分质处理方法，步骤如下：

步骤一、对港区内油污水进行分类处理：

对港区的油污水以含油量进行划分，将低含油量的油污水收集并排放至调节池内，将高含油量的油污水收集并排放至斜板隔油池内，将港区生活污水排放至生活污水处理系统中；

步骤二、低含油量的油污水的处理：

利用调节池的搅拌装置对排入池体内的低含油量的油污水搅拌混合6～8h，而后泵送至三相分离调节器中，以去除油污水中大部分浮油、泥砂、悬浮物；继而泵送至轴流式旋流油水分离器中，去除油污水中的细小油粒，完成油污水处理；

其中，三相分离调节器的结构参数为：进液口的直径为其旋流腔直径的0.25～0.30倍，污油排放口的直径为其旋流腔直径的0.020～0.022倍，排液口的直径为其旋流腔直径的0.15倍；旋流腔的柱段高径比为2.8～3.0:1；轴流式旋流油水分离器的长径比为9.0，且其出水口切向开设；

若处理后的油污水经油份检测仪检测达到排放标准，即可直接排放；若处理后的油污水经油份检测仪检测未达到排放标准，则将处理后的油污水泵送至混凝气浮池中；

步骤三、高含油量的油污水的处理：

在进行步骤二的同时，控制排放至斜板隔油池的高含油量的油污水依次在其进水池、斜板隔油池和储水池内的停留时间分别为0.5～1.0h、45min～60min和至少3.0h，以除去其中浮油及10μm以上的分散油；斜板隔油池的出水进而泵送至混凝气浮装置中，以45mg/l～100mg/l的投料量投入复合絮凝剂，并以涡凹微气泡气浮法以去除乳化油；接着将混凝气浮装置的出水泵送至双级过滤器中，依次经双级过滤装置的粗过滤器和精过滤器，完成小颗粒悬浮油的去除；

若处理后的油污水经油份检测仪检测达到排放标准，即可直接排放；若处理后的油污水经油份检测仪检测未达到排放标准，则将处理后的油污水泵送至铁碳微电解反应装置中；

步骤四、在进行步骤二和步骤三的同时，将废水调节至ph＝3～3.5排放至在铁碳微电解反应装置中进行电解处理；其中，以进入铁碳微电解反应床中的废水体积计，铁屑投加量为40～45g/l，活性炭颗粒采用粒径为1.5～3.0mm的活性炭颗粒，铁屑采用粒径为2～6mm，活性炭颗粒投加量与铁屑投加量的重量比为1～2:1；曝气泵向曝气混合区通入空气的流量750～800ml/min·l，废水在铁碳微电解反应床内的停留时间为160～180min；电解处理后泵送至生活污水处理系统与港区生活污水一同依次进行生活污水处理和污水深度处理后，达到可达标排放的要求。

进一步地，复合絮凝剂为聚合氯化铝铁-壳聚糖型复合絮凝剂，或聚合硫酸铝铁-壳聚糖类型复合絮凝剂。

在该港区油污水分质处理系统中的各组成装置、连接管路、阀门等均采用市售的现有产品或本领域的常规系统。

与现有技术相比，该港区油污水分质处理系统及处理方法能够根据不同类型油污水的特征，分类处理船舶压舱水、油罐区初期雨水、船舶洗舱水、船舶舱底含油污水、油罐清洗水、油库区油罐切水、危废间污水等港区含油污水，并与生活污水处理系统相连通构成一个适合港区生产、生活的完整水处理系统，克服了目前港区油污水处理装置对水质水量变化适应性较差，不能使油污水处理后的各项指标均到达直接排放的要求，使经处理后的低含油量的油污水和高含油量的油污水均可最终达到可达标排放的要求。

附图说明

图1为本发明的港区油污水分质处理系统的结构示意图。

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

如图1所示，该港区油污水分质处理系统包括第一油污水处理系统、第二油污水处理系统、污油池、污泥池和生化处理系统；第一油污水处理系统包括调节池、三相分离调节器和轴流式旋流油水分离器；第二油污水处理系统包括斜板隔油池、混凝气浮池和双级过滤装置；生化处理系统包括铁碳微电解反应装置、生活污水处理系统和污水深度处理系统；其中，

在该第一油污水处理系统中，三相分离调节器的进液口与调节池的排液口通过管路连接、排液口与油水分离器的进液口通过管路连接；轴流式旋流油水分离器的排液口处设有三通阀门，其两个出口端分别连接有第一排液管和第二排液管；其中，轴流式旋流油水分离器的长径比为9.0，且其出水口切向开设；与轴流式旋流油水分离器的尺寸相匹配地，三相分离调节器的结构参数为：进液口的直径为其旋流腔直径的0.25～0.30倍，污油排放口的直径为其旋流腔直径的0.020～0.022倍，排液口的直径为其旋流腔直径的0.15倍，且其旋流腔的柱段高径比为2.8～3.0:1；

具体来说，港区内的低含油量的油污水的若干个收集容器分别通过连接管路与调节池的进液口连接并形成连通，使港区内的低含油量的油污水首先排放至调节池内，实现水质和水量的初步调节；其中，水质调节具体指使进入调节池内的不同类油污水充分混合，尽量减少进水水质的波动，起到匀质作用；而水量调节具体指将以不同流速进入调节池内的低含油量的油污水经过水质调节并停留一段时间后，以合理的流量流入至三相分离调节器中；三相分离调节器将低含油量的油污水中大部分浮油、泥砂、悬浮物分离出来，而油水分离器则进一对三相分离器不能去除的细小油粒进行有效去除，取得更好的油水分离效果；若第一排液管获得的取样水经过油份检测仪检测为达标废水，可直接排放；若第一排液管获得的取样水经过油份检测仪检测不合格，则将经过油水分离器处理的废水经第二排液管排放至第二油污水处理系统的混凝气浮池中；

在第二油污水处理系统中，混凝气浮池的第一进液口与斜板隔油池的排液口通过管路连接、第二进液口与油水分离器的第二排液管连接、排液口与双级过滤装置的进液口通过管路连接；双级过滤装置的排液口处设有三通阀门，其两个出口端分别连接有第三排液管和第四排液管；其中，双级过滤装置由石英砂过滤器和核桃壳过滤器串联形成；具体地，石英砂过滤器中的石英砂粒径为2.0mm；核桃壳过滤器中核桃壳粒径为0.9～1.2mm；

具体来说，港区内的高含油量的油污水的若干个收集容器分别通过连接管路与斜板隔油池的进液口连接并形成连通，使港区内的高含油量的油污水首先排放至斜板隔油池内，实现去除油污水中的浮油及10μm以上的分散油，而油污水中的乳化油及小颗粒悬浮油则通过混凝气浮池进行破乳处理后与废水实现分离；进而将废水依次通过具有集粗滤(石英砂过滤器)和精滤(核桃壳过滤器)于一体的集约式双级过滤装置，完成高含油量、高乳化油含量的的油污水的处理；若第三排液管获得的取样水经过油份检测仪检测为达标废水，可直接排放；若第三排液管获得的取样水经过油份检测仪检测不合格，则将经过油水分离器处理的废水经第四排液管排放至生化处理系统的铁碳微电解反应装置中；

在生化处理系统中，铁碳微电解反应装置的进液口与第四排液管连接、排液口与生活污水处理系统的进液口通过管路连接；生活污水处理系统的排液口通过管路与污水深度处理系统的进液口连接；

在上述三个系统同步工作的过程中，三相分离调节器的污油排放口、轴流式旋流油水分离器的污油排放口、以及斜板隔油池的污油排放口分别通过管路连接至污油池内，使三者在水处理过程中产生的浮油或油污统一排放至污油池中进行收集，以定期抽吸外运；三相分离调节器的泥渣排放口、斜板隔油池的泥渣排放口、以及混凝气浮池的浮渣排放口分别通过管路连接至污泥池内，使三者在水处理过程中产生的泥渣或浮渣统一排放至污泥池中进行收集，以定期抽吸外运；；

在上述各管路和各排液管上均设有调节阀门和流量泵，以控制每个阶段出水以适当的流量进入到下一装置中；在第一排液管和第三排液管的邻侧还各设置有一台油份检测仪，以分别检测第一油污水处理系统和第二油污水处理系统处理后的废水是否满足直接排放的标准。

实施例2

山东某港区油污水主要来源为船舶舱底水、船舶洗舱水、船舶压舱水、维修废水、油库冲洗水、初期雨水、油罐切水、油罐清洗水及应急消防含油污水。其中，高含油量油污水的含油量在10000mg以上，低含油量油污水的含油量范围处于在3000～10000mg/l。

该港区原先建有单独的油污水处理站，其由依次连接的调节池、三相分离调节器、油水分离器、气浮装置、过滤器和清水池构成；使用时，港区产生的高含油量的油污水(船舶洗舱水、船舶舱底含油污水、油罐清洗水、油库区油罐切水)及低含油量油污水(船舶压舱水、油罐区初期雨水、油库区装卸区冲洗水、应急消防含油污水)均收集并排放至调节池中，经混合均匀后在依次进入后续处理装置，完成油污水处理。在以往处理过程中，调节池水质情况为：石油类含量为3000～30000mg/l，油密度为0.769～0.9mg/l，ss为2500～4000mg/l，温度为5～20℃，ph6～9；而经该系统处理后出水的各项污染物浓度为：含油浓度6.0～10.0mg/l，ss为25～55mg/l，bod5为16～40mg/l，cod为30～130mg/l。技术人员分析认为该港口进水水质、水量变化较大，而该处理装置对水质水量变化适应性较差，导致经过处理的油污水不能稳定达到《山东省半岛流域水污染物综合排放标准》，而关键问题主要在于cod、bod5等指标超标，没有达到规定的处理要求。

为解决该问题，在该港区构建实施例1的港区油污水分质处理系统并进行中试试验，具体实施过程如下：

步骤一、对港区内油污水进行分类处理：

对港区的油污水以含油量进行划分，将低含油量的油污水收集并排放至调节池内，将高含油量的油污水收集并排放至斜板隔油池内，将港区生活污水排放至生活污水处理系统中；

步骤二、低含油量的油污水的处理：

利用调节池的搅拌装置对排入池体内的低含油量的油污水搅拌混合6h，而后泵送至三相分离调节器中，以去除油污水中大部分浮油、泥砂、悬浮物；继而泵送至轴流式旋流油水分离器中，去除油污水中的细小油粒，完成油污水处理；

其中，三相分离调节器的结构参数为：进液口的直径为其旋流腔直径的0.30倍，污油排放口的直径为其旋流腔直径的0.022倍，排液口的直径为其旋流腔直径的0.15倍；旋流腔的柱段高径比为3.0:1；轴流式旋流油水分离器的长径比为9.0，且其出水口切向开设；

油份检测仪对经由第一排液管获得的取样水进行检测，检测结果为：含油浓度3.0～5.5mg/l，ss为20.0～33.6mg/l，bod5为15.4～28.5mg/l，cod为31.0～85.6mg/l，符合达标废水的各项水质要求，可直接排放；

步骤三、高含油量的油污水的处理：

在进行步骤二的同时，控制排放至斜板隔油池的高含油量的油污水依次在其进水池、斜板隔油池和储水池内的停留时间分别为1.0h、45min和3.0h，以除去其中浮油及10μm以上的分散油；斜板隔油池的出水进而泵送至混凝气浮装置中，以65mg/l的投料量投入复合絮凝剂(聚合氯化铝铁-壳聚糖型复合絮凝剂)，并以涡凹微气泡气浮法以去除乳化油；接着将混凝气浮装置的出水泵送至双级过滤器中，依次经双级过滤装置的石英砂过滤器和核桃壳过滤器，完成小颗粒悬浮油的去除；

油份检测仪对经由第三排液管获得的取样水进行检测，检测结果为：含油浓度2.0～4.5mg/l，ss为12.5～17.5mg/l，bod5为10.6～25.0mg/l，cod为33.0～70.5mg/l，符合达标废水的各项水质要求，可直接排放；

步骤四、在进行步骤二和步骤三的同时，港区生活污水依次进行生活污水处理和污水深度处理后，达到可达标排放的要求。

在上述中试试验中，水质、水量上参照港区实际产生的油污水进行变化。

经过三个月的稳定运行，试验所采用的油污水处理技术展示出了一定优越性，经由第一油污水处理系统和第二油污水处理系统处理的出水均可以稳定达到《山东省半岛流域水污染物综合排放标准》。