一种炼油污水短流程密闭化处理方法与流程

1.本发明涉及污水生化处理技术领域，具体涉及一种炼油污水短流程密闭化处理方法。


背景技术：

2.炼化企业的原料油加工过程中会产生含油污水，含油污水的污染物主要有油、硫化物、挥发酚、氨氮及其他有毒物质，cod含量较高，难降解物质多，可生化性差，污水的ph变化大。目前，国内炼化企业的污水处理场广泛采用“隔油池
→
气浮池
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生化处理”的老三套污水处理工艺，传统“老三套”污水处理工艺不仅基建和设备投资大、操作运行维护费用高，而且水力停留时间或处理时间长、流程占地面积大，抗负荷冲击能力差。同时，各个炼化企业的隔油池、气浮池和生物曝气池均为非密闭式构建物，运行过程中会飘散出恶臭气体，造成气体无组织排放。现有的改良措施主要是增设玻璃钢集气密封罩，用排风机将敞口池中的废气进行收集处理，统一进入臭气治理系统进行处理。但是，一方面增设密封罩容易导致隔油池、气浮池和生物曝气池发生故障，不仅增加操作人员的工作量，而且影响了污水处理装置的稳定高效运行；另一方面，增设的除臭系统往往存在运行不够稳定、去除率偏低等问题，不得不通过优化风机出口流量、增加生物段营养液等措施确保系统稳定运行，在某种程度上增加了运行维护和管理成本。因此，实现炼化污水处理的装置化、密闭化和高效化是很有必要的。
3.中国专利cn103102040a公开了一种处理炼油污水有机物的方法，其主要在难生物降解污水首先采用传统的隔油、浮选处理工艺将污水中的油类物质充分分离出来，污水除油后进入一级生化罐，去除污水中可微生物降解的有机物，剩下的难微生物降解有机物采用化学氧化技术将大分子的难微生物降解有机物快速分解为可微生物降解有机物，通过化学氧化去除污水中难微生物降解有机物，提高污水的可生化性。最后再采用二级生化罐去除由难微生物降解有机物转化而来的可微生物降解有机物。本发明通过处理罐装置化，密闭化，方便对装置废气的收集处理，可以减少炼油污水处理过程中对环境的影响。
4.中国专利cn106915863a公开了一种炼油污水生物处理装置，其包括：水解酸化罐、曝气罐、初次沉淀罐、linpor罐及最终沉淀罐，污水从水解酸化罐的底部进入上升后通过污泥床，污泥床将流入污水中的颗粒物质和胶体物质截留和吸附；所述曝气罐内通入纯氧。本发明可以缩短污水处理流程，节约占地面积，提升处理效率。
5.中国专利cn106007209a公开了一种石油炼油污水除油预处理工艺，其主要在于旋液粗粒化聚合油水分离器对三相旋液分离浮油收集排油调节罐不能去除的细小油粒进行去除；然后含油污水进入溶气气浮装置的前端搅拌区，投加破乳剂、絮凝剂，通过搅拌，使药剂与污水中的油类充分接触，发生破乳及絮凝反应，形成絮体从水中析出；经过搅拌后的含油污水进入溶气气浮装置的后端气浮区，释放器产生的气泡与污水中的微小悬浮物接触粘附，在浮力作用下，悬浮物上浮与水分离，通过刮渣使污水含油量达到标准；经溶气气浮处理后的污水输送至污水处理场的生化系统进行生化处理。本发明经气旋浮除油装置可以缩
短除油流程，节约药剂用量，降低运行成本。
6.根据以上公开的现有技术，分别研究污水处理的装置化、密闭化或短流程化，但是均未同时解决整个炼油污水处理过程的装置化、密闭化和短流程化的问题。


技术实现要素：

7.本发明的目的是为解决现有炼油污水处理装置化、密闭化和高效化的问题，提供一种炼油污水短流程密闭化处理方法，能够实现整个污水处理的装置化、密闭化和高效化，显著提高去除效率及抗冲击能力，便于收集废气，同时避免产生二次污染，节约占地面积和运行成本。
8.本发明为了实现上述目的，所提供的技术方案是：一种炼油污水短流程密闭化处理方法，炼油污水先依次经过隔油罐和气旋浮装置进行除油；
9.经过气旋浮装置处理的污水进入缺氧罐，缺氧罐内投放含有用于反硝化反应的微生物及能够被微生物附着的生物载体，同时向缺氧罐内持续或间断性投放用于反硝化反应的碳源，污水和经好氧罐回流的硝态液、经沉降罐回流的活性污泥、微生物、碳源在缺氧罐内进行处理；
10.经过缺氧罐处理的污水进入好氧罐，好氧罐内投放含有用于硝化反应的微生物及能够被微生物附着的生物载体，同时向好氧罐内持续或间断投放碱性溶液，污水和经沉降罐回流的活性污泥、微生物、碱性溶液在好氧罐内进行处理；
11.经过好氧罐处理的污水一部分回流至缺氧罐发生硝化与反硝化耦合反应，另一部分进入沉淀罐；
12.经过沉淀罐处理后的水进入下一单元用于排放，其分离出的活性污泥一部分分别回流至缺氧罐和好氧罐，另一部分流至污泥浓缩池等待淤泥处理。
13.作为本发明一种炼油污水短流程密闭化处理方法的进一步优化：所述炼油污水满足ph＝6～9，cod＝500～1000mg/l，nh
3-n＝20～60mg/l，tn＝40～80mg/l，石油类＝50～120mg/l的条件。
14.作为本发明一种炼油污水短流程密闭化处理方法的进一步优化：所述经过隔油罐处理的污水的石油类含量为100～300mg/l，气旋浮装置的水力停留时间不大于10min。
15.作为本发明一种炼油污水短流程密闭化处理方法的进一步优化：所述缺氧罐的进水水质满足ph＝6～9，cod≤700mg/l，nh
3-n≤80mg/l，tn≤100mg/l，石油类≤30mg/l。
16.作为本发明一种炼油污水短流程密闭化处理方法的进一步优化：所述缺氧罐中水力停留时间为4h。
17.作为本发明一种炼油污水短流程密闭化处理方法的进一步优化：所述好氧罐中的生物载体为mbbr填料复合载体。
18.作为本发明一种炼油污水短流程密闭化处理方法的进一步优化：所述好氧罐中的水力停留时间为10h。
19.作为本发明一种炼油污水短流程密闭化处理方法的进一步优化：所述沉降罐采用树流斜板沉降罐，沉降时间1.5小时。
20.作为本发明一种炼油污水短流程密闭化处理方法的进一步优化：所述经过好氧罐处理的污水全部进入脱气罐进行处理，经脱气罐处理的水一部分回流至缺氧罐，另一部分
进入沉降罐进行处理。
21.作为本发明一种炼油污水短流程密闭化处理方法的进一步优化：所述回流至缺氧罐的硝态液的回流比控制在1.5～4.5之间。
22.本发明具有以下有益效果：
23.一、本发明炼油污水短流程密闭化处理方法，采用气旋浮除油与a/o流化床组合装置，实现装置化，炼油污水处理效率高，水力停留时间短，抗水质冲击能力强，与传统工艺相比，可以代替现有的炼化企业污水处理厂中隔油池罐、一级气浮、二级气浮、一级生化罐、二级生化罐、臭氧催化氧化罐和曝气生物滤池罐，实现炼油污水的短流程处理，低成本处理，能够减少占地面积，节约成本和操作费用。同时，全程可以实现装置的密闭化，能够稳定高效运行，对于污水处理过程中产生的废气便于收集以便于后续对废气的处理，减少废气对环境的污染。
24.二、气旋浮除油与传统除油措施相比处理效果好，处理效率高，水力停留时间短，药剂添加量较少，占地面积小，为后续工序创造了有利条件。
25.三、本发明与传统的a/o工艺相比，采用三相分离和流动式悬浮填料强化了传质，提高了处理效率，水力停留时间大幅度缩短，同时实现曝气减量化，废气排放量大幅度减少，可以实现废气集中收集处理。
附图说明
26.图1为炼油污水短流程密闭化处理方法的流程图；
27.图2为气旋浮装置的结构示意图；
28.图3为缺氧罐的结构示意图；
29.图4为好氧罐的结构示意图；
30.图中标记：1、气旋浮装置，11、内筒，12、污水进口，13、微气泡发生器，14、污水出口，15、油渣出口，2、缺氧罐，21、布水器，22、第一导流筒，23、推流器，3、好氧罐，31、三相分离装置，32、第二导流筒，33、生物载体，34、曝气器。
具体实施方式
31.下面结合附图及较佳实施例详细说明本发明的具体实施方式。
32.如图1所示：一种炼油污水短流程密闭化处理方法：
33.炼油污水先依次经过隔油罐和气旋浮装置1进行除油，气旋浮装置1采用微气泡和旋流分离相结合的方式。气旋浮装置1结构如图2所示，具体可参照成熟现有技术。污水通过污水泵进入微气泡发生器13的管道，形成气水混合液，然后进入气旋浮装置1，在气旋浮装置1内形成微旋流，油和悬浮物通过气旋浮装置1顶部排出，处理后的污水从气旋浮装置1底部排出，进入后续处理工序。
34.气旋浮除油装置，可以降低水力停留时间，提高系统抗冲击能力，提高除油效率，能够实现除油率达到90％。在气旋浮除油过程中，溶解性bod、cod的去除率很低，但是气旋浮除油本身将污水中难以生化降解的油除去，直接提高污水的可生化性，也防止了油滴包裹在生化反应中污泥的周围影响生化反应；同时气旋浮装置1可以将污水中的悬浮物、固体浮渣等一并去除，防止其影响后续生化反应中污泥活性，进一步提高污水的可生化性，为后
续生物流化床预处理工序创造了有利条件。
35.经过隔油罐处理的污水的石油类含量为100～300mg/l的条件下，处理后的水石油类含量低于30mg/l，气旋浮除油单级水力停留时间不大于10min。
36.经过气旋浮装置1处理的污水进入缺氧罐2，缺氧罐2内投放含有用于反硝化反应的微生物及能够被微生物附着的生物载体33，同时向缺氧罐2内持续或间断性投放用于反硝化反应的碳源。其中，微生物选择厌氧菌和兼氧菌，碳源可选择甲醇碳源。经过气旋浮装置1处理的污水和经好氧罐3回流的硝态液、经沉降罐回流的活性污泥、微生物、甲醇碳源在缺氧罐2内进行处理。
37.缺氧罐2内可以设置有第一导流筒22、推流器23和布水器21，缺氧罐2结构如图3所示，具体可参照成熟现有技术。第一导流筒22一方面对污水有导向作用，另一方面可以起到耐磨的作用，保护缺氧罐2。推流器23可以防止污水中的污泥沉淀，起到搅拌均匀的作用，减少来水的冲击和提高传质效率。布水器21主要是为了均匀布水，使污水稳定的进入处理系统，防止出现进水波动大，影响微生物处理效果。通过对缺氧罐2中布水器21、第一导流筒22、推进器等内构件的优化，可以实现装置不停工检修，缺氧罐2中水力停留时间为4h，水力停留时间大幅度缩短。
38.经过缺氧罐2处理的污水进入好氧罐3，好氧罐3内投放含有用于硝化反应的微生物及能够被微生物附着的生物载体33，同时向好氧罐3内持续或间断投放碱性溶液。经过缺氧罐2处理的污水和经沉降罐回流的活性污泥、微生物、碱性溶液在好氧罐3内进行处理。其中，微生物选择厌氧菌和兼氧菌，生物载体33采用mbbr填料复合载体，使好氧罐3内传质效率提高10％以上。
39.碱性溶液为na2co3溶液，用于增加好氧罐3内的碱度，以满足好氧罐3内硝化反应所需。其中，好氧罐3结构如图4所示，具体可参照成熟现有技术。好氧罐3采用盘式微孔气体分布器，可以使气泡粒径大幅度降低。同时，好氧罐3强化三相传质，能够提高传质效率20％以上。好氧罐3顶部采用三相分离装置31，便于气液固的分离，防止填料流失。好氧罐3内设置有第二导流筒32，对污水起导向作用。为了向好氧罐3内提供反应所需的充足的氧，好氧罐3底部设置有曝气器34，风机通过曝气器34同时为好氧罐3内的生物载体33形成流化状态提供所需动力，好氧罐3所需的曝气量较常规相比减少约80％，进一步降低成本。好氧罐3中水力停留时间为10h，水力停留时间大幅度缩短。
40.经过好氧罐3处理的污水一部分回流至缺氧罐2发生硝化与反硝化耦合反应，另一部分进入沉淀罐。
41.好氧罐3中硝态液部分回流至缺氧罐2，通过好氧硝化与缺氧反硝化耦合，提高总氮脱除率约20％。经好氧罐3处理后的水经硝态液回流泵回流至缺氧罐2，回流比可根据实际情况进行调节，一般控制在1.5-4.5之间。
42.经过沉淀罐处理的污水进入下一单元用于排放，其分离出的活性污泥一部分分别回流至缺氧罐2和好氧罐3，另一部分流至污泥浓缩池等待淤泥处理。
43.其中，沉降罐采用树流斜板沉降罐，沉降时间1.5小时。沉降罐上清液为处理后出水，依靠重力流至下一罐进行排放。沉降罐底部沉淀的污泥经污泥回流泵回流至缺氧罐2，回流比可根据实际情况进行调节。污泥回流泵出口管设支管，间歇或连续排放剩余污泥至污泥浓缩池。
44.生物流化床技术的装置化主要由缺氧罐2、好氧罐3和沉降罐构成，可同时去除污水中有机物和氮磷等污染物。缺氧罐2、好氧罐3和沉降罐均属于密闭化装置，易于收集反应过程中产生的废气，并易对废气处理。
45.缺氧罐2的进水水质，在满足ph＝6～9，cod≤700mg/l，nh
3-n≤80mg/l，tn≤100mg/l，石油类≤30mg/l的条件下，经流化床生化处理后，出水指标达到ph＝6～9，cod≤50mg/l，nh
3-n≤8mg/l，tn≤20mg/l的生化处理要求。
46.由于经过好氧罐3处理后的水中溶解氧含量高，溶解氧含量高的硝态液部分回流至缺氧罐2，而缺氧罐2需要很低的溶解氧含量，因此会降低缺氧罐2内的微生物反应速率，导致水力停留时间加长。为了解决这个问题，好氧罐3和沉降罐之间设置有脱气罐，经脱气罐处理的污水一部分回流至缺氧罐2，另一部分进入沉降罐。即好氧罐3后设置脱气罐，再设置沉降罐，经脱气罐处理后的硝态液回流至缺氧罐2。脱气罐可以脱除好氧罐3出水中溶解氧含量，便于硝态液回流至缺氧罐2中，进行反硝化反应脱除总氮。
47.现场试验表明：
48.炼油污水，即系统进水水质在满足ph＝6～9，cod＝500-1000mg/l，nh
3-n＝20-60mg/l，tn＝40-80mg/l，石油类＝50-120mg/l的条件下，经气旋浮+a/o生物流化床处理后，出水指标达到ph＝6～9，cod≤40mg/l，nh
3-n≤8mg/l，tn≤15mg/l，出水水质优于《石油炼制工业污染物排放标准》(gb31570-2015)直接排放标准。
49.该方法比传统污水处理方法占地减少约1/2，废气减少约80％，剩余污泥减少约30％，运行成本节约30％左右。
50.以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。