一种处理丙烷地下洞库裂隙水的系统和方法与流程

本发明涉及水处理，具体而言，涉及一种处理丙烷地下洞库裂隙水的系统和方法。

背景技术：

1、地下水封洞库是一项在稳定地下水位以下岩层中开挖洞穴，在洞室内储存原油、成品油、液化石油气的技术，我国于20世纪70年代开始研究地下水封洞的存储技术，在同等储存规模条件下，该方法与地面钢制储罐相比，地下水封洞库凭借其存储安全性高，地面占地少，整体投资省、损耗少、运行管理经济效益高，且使用寿命长，有利于环境保护等储存优势，市场需求潜力巨大。由于存储量较大，一般原料采用进口船运方式较多，考虑储存修建的特殊地理位置，大部分项目地均选择在沿海港口地区，建设大规模的地下水封洞库需要选择地下岩体质量等级高，围岩稳定性好，充分考虑工程地质和水文地质对洞库的影响。水封洞库产生的裂隙水处理也是环保要解决的难题之一，特别是丙烷洞库裂隙水含有高浓度有机污染物，温度低，缺少氮磷等营养类污水。受部分海水渗透的影响，水体中氯离子、硬度、tds较高，不同洞库建设地区、不同存储介质产生的污水性质差别较大，丙烷洞库裂隙水属于高有机污染物，必须经过处理才能排放或回收利用。目前针对该污水的处理技术是与其它污水混合处理后外排，没有单独进行回收循环利用。

2、有鉴于此，特提出本发明。

技术实现思路

1、本发明的第一目的在于提供一种处理丙烷地下洞库裂隙水的系统，该系统能去除丙烷地下洞库裂隙水中的钙镁离子和有机物，cod和硬度去除率高达99％，经该系统处理后的水满足回用要求。

2、本发明的第二目的在于提供一种处理丙烷地下洞库裂隙水的方法，采用上述处理丙烷地下洞库裂隙水的系统对所述丙烷地下洞库裂隙水进行处理，使用该方法处理丙烷地下洞库裂隙水可使cod从1200mg/l降至5mg/l，tds从2500mg/l降至100mg/l，nh3-n浓度从5mg/l降至0.5mg/l，硬度从1000mg/l降至5mg/l，悬浮物浓度从100mg/l降至1mg/l,氯离子从600mg/l降至40mg/l，处理后的产水满足回用要求，且产水率达70％。

3、为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

4、一种处理丙烷地下洞库裂隙水的系统，包括水处理单元，所述水处理单元包括沿水流方向依次连接的除硬段、除油段、生化处理段和浓缩分离段；所述生化处理段包括沿水流方向依次连接的水解酸化池、好氧池、mbr膜反应池。

5、优选地，所述除硬段包括高效沉淀池，所述高效沉淀池包括沿水流方向依次连接的混合反应池、絮凝池、沉淀池和中和池，还包括加药装置。

6、优选地，所述除油段包括溶气气浮装置。

7、优选地，所述浓缩分离段包括反渗透装置，所述反渗透装置的产水出口与反渗透产水池连接，所述反渗透装置的浓水出口与反渗透浓水池连接。

8、优选地，所述反渗透装置的清洗管路上设有快速接头隔离机构，所述快速接头隔离机构包括快接短管，所述快接短管的两端分别通过两个环形卡箍与所述清洗管路可拆卸密封连接，所述环形卡箍内部卡设有隔离盲板，所述隔离盲板与所述环形卡箍的卡槽间设有密封圈，所述环形卡箍由两个半环形卡箍拼接而成，两个所述半环形卡箍通过紧固螺栓连接。

9、优选地，所述水解酸化池的池底设有多个均匀分布的布泥管，多个所述布泥管的出口均与排泥管路连接，所述布泥管上开设有斜向下设置的第一排泥孔和第二排泥孔，所述第一排泥孔和所述第二排泥孔沿布泥管的长度方向等间距交错分布。

10、优选地，所述水解酸化池的池底设有均匀布水的布水管，所述布水管与所述水解酸化池的进水管连通，且所述布水管设置在所述布泥管的上方，所述布水管的出水方向朝下或斜向下。

11、优选地，所述好氧池的底部设有多个均匀分布的膜片式微孔曝气器，所述膜片式微孔曝气器通过管路与鼓风机连接，所述膜片式微孔曝气器呈球罐状。

12、优选地，所述好氧池内设有溶解氧在线检测仪，所述溶解氧在线检测仪与所述鼓风机的控制器信号连接。

13、优选地，所述好氧池内设有氮、磷营养物投加装置。

14、优选地，所述mbr膜反应池内设有mbr膜箱，所述mbr膜箱的底部设有间歇脉冲曝气器，所述mbr膜反应池的顶部设有悬挂梁，所述mbr膜箱固定设置在所述悬挂梁上，所述mbr膜反应池的池底靠近排泥口的一侧向下倾斜设置。

15、优选地，所述mbr膜反应池通过回流管路和回流泵与所述水解酸化池和所述好氧池连接。

16、优选地，所述除硬段之前还设有调节池，所述调节池内设有空气搅拌机构，所述空气搅拌机构包括设置于所述调节池底部的曝气管。

17、优选地，所述除硬段和所述除油段之间还设有中间水池和换热器，所述除硬段的出水口与所述中间水池的进口连接，所述中间水池的出口通过水泵和管路与所述换热器连接。

18、优选地，所述处理丙烷地下洞库裂隙水的系统还包括污泥处理单元，所述污泥处理单元包括污泥浓缩池和污泥脱水机，所述水处理单元的污泥排出口通过排泥管路和排泥泵与所述污泥浓缩池的进口连接，所述污泥浓缩池的出口与所述污泥脱水机的进口连接。

19、优选地，所述处理丙烷地下洞库裂隙水的系统还包括废气处理单元，所述废气处理单元包括沿气流方向依次设置的碱洗塔、水洗塔、生物滤池和活性碳吸附塔，所述水处理单元和所述污泥处理单元的废气排出口通过集气管和抽风机与所述碱洗塔的进气口连接。

20、一种处理丙烷地下洞库裂隙水的方法，采用上述处理丙烷地下洞库裂隙水的系统对所述丙烷地下洞库裂隙水进行处理，包括以下步骤：

21、(1)除硬处理，在经均质调节后的丙烷地下洞库裂隙水中加入碱将其调节成碱性，再加入除硬药剂去除钙镁离子，经混凝、絮凝、沉淀后将形成的絮体排出，然后对出水进行中和处理；

22、(2)除油处理，对步骤(1)中和处理后的水进行溶气气浮处理，去除水中的悬浮物和油状物；

23、(3)生化处理，将步骤(2)处理后的水依次进行水解酸化处理、好氧处理、mbr膜处理，在好氧处理过程中加入氮、磷营养物；

24、(4)浓缩分离，将步骤(3)中mbr膜处理后的产水进行反渗透处理，得反渗透产水和反渗透浓水。

25、优选地，所述丙烷地下洞库裂隙水的温度为12-15℃，cod为1100-1300mg/l，tds为2400-2600mg/l，硬度为900-1100mg/l，氯离子浓度500-700mg/l，悬浮物浓度为90-110mg/l，nh3-n浓度为4-6mg/l。

26、优选地，步骤(1)和步骤(2)之间还包括以下步骤：对中和处理后的水进行换热处理以提高其温度，经换热处理后的水温为23-30℃。

27、优选地，所述碱包括氢氧化钠和石灰中的至少一种；和/或，所述除硬药剂包括碳酸钠。

28、优选地，所述溶气气浮处理过程的回流比为15-30％，微气泡直径为10-15um。

29、优选地，所述好氧处理过程中，污泥浓度为5000-8000mg/l，溶解氧浓度为3-5mg/l，食微比为0.2-0.4kgbod5/(kgmlss.d)。

30、优选地，所述氮、磷营养物包括含氮营养物和含磷营养物，所述含氮营养物包括尿素，所述含磷营养物包括磷酸氢二钠和磷酸氢二钾中的至少一种；和/或，所述含氮营养物的投加量为15-25mg/l，所述含磷营养物的投加量为35-45mg/l。

31、优选地，所述mbr膜处理过程采用间歇脉冲曝气的方式对mbr膜进行清理，脉冲间歇时间为2-4s。

32、优选地，所述处理丙烷地下洞库裂隙水的方法还包括以下步骤：

33、(5)将所述除硬处理过程排出的物化污泥、所述水解酸化处理和所述mbr膜处理过程排出的生化污泥以及所述溶气气浮处理过程排出的浮渣混合后进行浓缩处理，浓缩后污泥的含水率为96-98％，再对浓缩后的污泥进行脱水处理，脱水后出泥的含水率为75-85％；

34、(6)将所述溶气气浮处理、所述水解酸化处理、所述好氧处理、所述浓缩处理及所述脱水处理过程产生的废气收集，并依次经过碱洗、水洗、生物净化和活性碳吸附处理后排放。

35、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

36、(1)本发明采用高效沉淀除硬、气浮除油预处理，水解酸化池、好氧池与mbr膜反应池共建的高效复全生物除碳生化处理过程、反渗透膜浓缩分离相结合的水处理工艺系统，能够有效应对水质波动的高浓度有机废水，cod和硬度去除率高达99％，满足回用要求，且污水总体回收率可达70％。

37、(2)本发明首先通过双碱软化法去除废水中的钙镁离子，降低污水硬度，避免高硬度污水与其他污染物共同作用而产生结垢析出、造成设备污堵，能确保后端生化段中微孔曝气器和浓缩分离段中反渗透膜的稳定运行。

38、(3)本发明采用水解酸化处理将污水中的大分子有机污染物降解为小分子物质，使其易被好氧池生物降解处理，提高污水的可生化性，然后进行好氧处理，并在好氧处理过程投加微生物生长必须得氮、磷营养物，提高生化处理效果。

39、(4)本发明通过mbr膜反应池一个装置同步实现污水处理和膜过滤两种作用，可同步实现污泥浓缩和高效截留，提高生化处理效果，可代替常规二沉池进行泥水分离，节省二沉池，减少占地，且池体可以和好氧池共建，减少平面占地及建设投资成本，污水分离区占地可节省60％，建设投资可节省50％，还能代替超滤作为反渗透装置进水的预处理装置。