公布日：2023.12.08
申請日：2023.09.21
分類號：C02F9/00(2023.01)I;C02F11/122(2019.01)I;C02F11/14(2019.01)I;C02F1/72(2023.01)N;C02F1/78(2023.01)N;C02F1/52(2023.01)N;C02F1/56(2023.01)N;C02F1/
66(2023.01)N;C02F3/30(2023.01)N;C02F1/24(2023.01)N;C02F1/00(2023.01)N;C02F1/44(2023.01)N;C02F101/30(2006.01)N;C02F101/34(2006.01)N
摘要
本發明涉及廢水處理技術領域，具體為一種處理含COD、甲醇廢水的系統及方法，至少包括：預處理單元、生化處理單元、深度處理單元、污泥干化處理單元、廢氣處理單元，基于廢水來源和廢水水質特征進行匹配系統設計及處理工藝，采用一體化模塊組合集成布局，節省空間、節約成本的同時使廢水處理后的出水水質指標滿足《城市污水再生利用―工業用水水質》(GB/T19923-2005)以及《石油化工污水再生利用設計規范》(SH3173-2013)中的再生水用于間冷開式循環冷卻水系統補充水水質控制指標要求。
權利要求書
1.一種處理含COD、甲醇廢水的系統，其特征在于，至少包括：預處理單元、生化處理單元、深度處理單元、污泥干化處理單元、廢氣處理單元。
2.根據權利要求1所述的一種處理含COD、甲醇廢水的系統，其特征在于，所述預處理單元包括廢水收集池、隔油池、調節池、氣浮設備、1#反應池、1#沉淀池、3#反應池、3#沉淀池、加藥系統。
3.根據權利要求2所述的一種處理含COD、甲醇廢水的系統，其特征在于，所述生化處理單元包括厭氧池、A/O接觸氧化池、二沉池、曝氣系統、1#生物污泥濃縮池、2#生物污泥濃縮池；所述深度處理單元包括2#反應池、2#沉淀池、2#中間水池、化學污泥濃縮池、UF和NF和RO膜系統、回用水池。
4.根據權利要求3所述的一種處理含COD、甲醇廢水的系統，其特征在于，所述廢氣處理單元包括一級、二級生物洗滌塔系統；所述一級、二級生物洗滌塔系統置于兩級A/O接觸氧化池池頂。
5.一種處理含COD、甲醇廢水的方法，采用權利要求4所述的一種處理含COD、甲醇廢水的系統，其特征在于，至少包括預處理、生化處理、深度處理、污泥干化處理、廢氣處理步驟。
6.根據權利要求5所述的一種處理含COD、甲醇廢水的方法，其特征在于，所述預處理，具體包括以下步驟：將各類水質的廢水進行分質分類收集至廢水收集池；之后泵入隔油池進行隔油預處理后進入調節池；調節池的廢水泵至氣浮設備，然后進入1#反應池進行反應，再經過1#沉淀池進行沉淀后，上清液自流至1#中間水池。
7.根據權利要求6所述的一種處理含COD、甲醇廢水的方法，其特征在于，所述廢水包括生產污水、裝置和罐區設備及地面沖洗水、初期雨水、生活污水、循環冷卻水排污水、事故廢水；所述廢水收集池包括事故水池、初期雨水池、1#集水池、2#集水池、3#集水池。
8.根據權利要求7所述的一種處理含COD、甲醇廢水的方法，其特征在于，所述2#反應池結構形式為臭氧催化氧化處理和中和混凝絮凝反應池結構形式。
9.根據權利要求8所述的一種處理含COD、甲醇廢水的系統，其特征在于，所述生化處理，具體包括以下步驟；1#中間水池的污水再通過污水提升泵至厭氧池內進行厭氧處理后，上清液自流至A/O接觸氧化池；厭氧池出水以及2#集水池的污水泵入A/O接觸氧化池進行生化處理，生化處理采用兩級A/O生物接觸氧化法處理工藝，處理后污水通過二沉池沉淀后自流至2#反應池，A/O接觸氧化池末端的混合液用混合液回流泵進行回流，回流液泵至A/O接觸氧化池的前端；二沉池的部分剩余生物污泥回流至A/O接觸氧化池前端；二沉池的部分剩余生物污泥定期泵至1#生物污泥濃縮池進行污泥濃縮；1#生物污泥濃縮池的部分剩余生物污泥回流至A/O接觸氧化池前端作為污泥補充；1#生物污泥濃縮池的剩余生物濃縮污泥泵至厭氧池進行厭氧消解減量化；經過減量化的厭氧剩余濃縮污泥泵至2#生物污泥濃縮池進行生物污泥濃縮，然后經過1#污泥干化系統進行干化處理。
10.根據權利要求9所述的一種處理含COD、甲醇廢水的方法，其特征在于，所述深度處理，具體包括以下步驟：2#反應池內的污水進行氧化、中和、絮凝反應后，經過反應后自流至2#沉淀池進行沉淀，2#沉淀池的上清液自流至排放池達標排放；2#沉淀池的化學污泥定時用污泥泵排進化學污泥濃縮池進行污泥濃縮處理。
發明內容
為了解決上述問題，本發明提供了一種處理含COD、甲醇廢水的系統，基于廢水來源和廢水水質特征進行匹配系統設計及處理工藝，采用一體化模塊組合集成布局，節省空間、節約成本的同時使廢水處理后的出水水質指標滿足《城市污水再生利用―工業用水水質》(GB/T19923-2005)以及《石油化工污水再生利用設計規范》(SH3173-2013)中的再生水用于間冷開式循環冷卻水系統補充水水質控制指標要求。
本發明一方面提供了一種處理含COD、甲醇廢水的系統，至少包括：預處理單元、生化處理單元、深度處理單元、污泥干化處理單元、廢氣處理單元。
作為一種優選的技術方案，所述預處理單元包括廢水收集池、隔油池、調節池、氣浮設備、1#反應池、1#沉淀池、3#反應池、3#沉淀池、加藥系統。
作為一種優選的技術方案，所述生化處理單元包括厭氧池(兼作水解酸化池)、A/O接觸氧化池、二沉池、曝氣系統、1#生物污泥濃縮池、2#生物污泥濃縮池。
作為一種優選的技術方案，所述深度處理單元包括2#反應池、2#沉淀池、2#中間水池、化學污泥濃縮池、UF和NF和RO膜系統、回用水池。
作為一種優選的技術方案，所述污泥干化處理單元包括1#污泥干化系統、2#污泥干化系統。
作為一種優選的技術方案，所述廢氣處理單元包括一級、二級生物洗滌塔系統；所述一級、二級生物洗滌塔系統置于兩級A/O接觸氧化池池頂。
本發明提供的系統將生物污泥與化學污泥分開處理及處置，能有效減少企業由此產生的污泥處置成本，同時占地面積小、緊湊，節省空間，充分利用土地資源，空間利用率高，減少土地投資，可節約45％土地空間。
本發明另一方面提供了一種處理含COD、甲醇廢水的方法，采用含COD、甲醇廢水的系統進行處理，至少包括預處理、生化處理、深度處理、污泥干化處理、廢氣處理步驟。
所述預處理，具體包括以下步驟：將各類水質的廢水進行分質分類收集至廢水收集池；之后泵入隔油池進行隔油預處理后進入調節池；調節池的廢水泵至氣浮設備，然后進入1#反應池進行反應，再經過1#沉淀池進行沉淀后，上清液自流至1#中間水池。
優選的，所述廢水包括生產污水、裝置和罐區設備及地面沖洗水、初期雨水、生活污水、循環冷卻水排污水、事故廢水；所述廢水收集池包括事故水池、初期雨水池、1#集水池、2#集水池、3#集水池。
優選的，廠區事故廢水排入事故水池進行收集；初期雨水排入初期雨水池進行收集；廠區間斷排出的生產污水泵入1#集水池，進行收集；廠區間斷排出的裝置和罐區設備及地面沖洗水泵入1#集水池，進行收集；廠區經過化糞池預處理后的生活污水，經生活污水管道自流至生活污水提升井，然后通過生活污水提升井內的污水提升泵泵至2#集水池進行收集；廠區循環冷卻水場的循環冷卻水排污水泵入3#集水池進行收集。
優選的，1#集水池的廢水，通過污水提升泵按每天均質均量泵入隔油池進行隔油預處理后進入調節池；廠區初期雨水池的初期雨水，通過池內的初期雨水提升泵按每天均質均量泵入隔油池進行隔油預處理后進入調節池；廠區事故水池的事故廢水首先盡可能進行物料回收，不能回收的事故廢水根據實際情況每天限流均質均量由事故水池泵入隔油池進行隔油預處理后進入調節池。
優選的，所述2#反應池結構形式為臭氧催化氧化處理和中和混凝絮凝反應池結構形式。進行隔油預處理后的廢水進入調節池匯總收集的綜合污水水質并進行水量調節處理，根據水質指標情況，在1#反應池中的氧化反應池考慮是否加入氧化劑進一步進行氧化預處理，以進一步降解污水中的難降解有機物，提高污水的B/C，進一步提高污水的可生化性。本方案設計考慮實際污水處理操作上，根據生化系統出水指標狀況，平時在正常情況下，氧化反應池無需加入臭氧催化藥劑，直接過流。經過氧化還原預處理后的污水再進行PH中和反應后，自流至混凝絮凝反應池。根據酸堿中和的原則，盡可能充分利用其排放的廢酸或洗堿水進行綜合污水pH值自身調節，盡量減少外購酸堿藥劑的使用物耗。經過氧化還原、PH中和反應后的污水，在混凝絮凝反應池依次與堿式氯化鋁類的混凝劑以及PAM藥劑類的助凝劑進行混凝、絮凝反應，除污水中部分污染物，保護后續設備的正常工作以及減輕后續工序處理負荷。然后進入1#沉淀池進行沉淀后，上清液自流至1#中間水池。
優選的，氣浮設備處理后的浮渣和底部沉淀污泥、1#沉淀池、3#沉淀池的污泥定時用污泥泵泵入化學污泥濃縮池進行濃縮處理。
本發明提供的方法主要用于石油煉制化工產品生產廢水治理，目前的處理方法主要有生化法、物化法、化學法三種，其中生化法在石化廢水處理中通常需匹配預處理工藝，預處理工藝直接決定了后續的生化處理效果。本發明中待處理的廢水，尤其是生產污水，污水成分復雜，種類繁多，毒性大，有機污染物濃度較高，各生產單元污水污染物濃度相差較大，有惡臭及刺激性氣味，絕大多數有機污染物具有可生化性，因此通過常規的處理方法難以達到規定的排放要求。因此，本發明提供方法，結合生產實際，根據廢水來源、排放量以及廢水水質特征，設計上述預處理工藝，對進入生物處理系統的生產污水分類收集、分質處理，進行針對性的預處理，滿足后續生物處理的工藝指標要求，同時通過每天均質均量進行預處理，以減少運行成本，保證系統的穩定可靠正常化運行。
發明人分析原因可能為：石化企業化工生產污水中，部分有機物會以油相存在于污水中，這些油類物質以不同的形式存在，有的漂浮在污水表面，有的為乳化狀分散懸浮于水中，有的則沉降于水底。本發明提供的方法設計將各類水質的廢水進行分質分類收集至廢水收集池；之后泵入隔油池進行隔油預處理后進入調節池，然后匹配氣浮設備，防止生產廢水的不穩定造成大量油類物質進入污水處理站，造成對污水處理的沖擊的同時，將懸浮于污水中的微小粒徑油類物質和固體顆粒除去，滿足后續生物處理的工藝指標要求。而油類物質若未經處理直接進入生化系統會附著在活性污泥的表面，抑制生化處理單元中微生物的正常生長，影響生化處理的效果。
作為一種優選的技術方案，所述生化處理，具體包括以下步驟；1#中間水池的污水再通過污水提升泵至厭氧池(兼作水解酸化池)內進行厭氧(兼作水解酸化)處理后，上清液自流至A/O接觸氧化池；厭氧池出水以及2#集水池的污水泵入A/O接觸氧化池進行生化處理，生化處理采用兩級A/O生物接觸氧化法處理工藝，處理后污水通過二沉池沉淀后自流至2#反應池，A/O接觸氧化池末端的混合液用混合液回流泵進行回流，回流液泵至A/O接觸氧化池的前端；二沉池的部分剩余生物污泥回流至A/O接觸氧化池前端；二沉池的部分剩余生物污泥定期泵至1#生物污泥濃縮池進行污泥濃縮；1#生物污泥濃縮池的部分剩余生物污泥回流至A/O接觸氧化池前端作為污泥補充；1#生物污泥濃縮池的剩余生物濃縮污泥泵至厭氧池進行厭氧消解減量化；經過減量化的厭氧剩余濃縮污泥泵至2#生物污泥濃縮池進行生物污泥濃縮，然后經過1#污泥干化系統進行干化處理。
基于前述預處理工藝，本發明設計上述生化處理工藝，尤其是進行厭氧(兼作水解酸化)處理，提高污水中有機污染物BOD5/CODCr值，從而改善整個污水的生化性，啟動快，污泥量少，同時合理運用厭氧污泥回流工藝，因而抗毒害物質和抗沖擊負荷能力強、效能高、運行穩定。經過厭氧(兼作水解酸化)處理后的污水可生化性得到進一步提高，通過后續的耗氧處理(耗氧生物接觸氧化法)，以進一步去除污水中的溶解性有機污染物而達到排放標準。本發明中的厭氧兼作水解酸化處理工藝，通過一些兼性厭氧菌，如梭狀芽孢桿菌、厭氧消化球菌、大腸桿菌等將大分子、難溶解的有機物分解成小分子、易溶解有機物，然后再滲入細胞體內分解成易揮發的有機酸、醇、醛等，如甲酸、乙酸、低級醇等。水解酸化菌可將長鏈高分子聚合物水解酸化為可生化性更強的有機小分子醇或酸，也可以將部分不可生化或生化性較弱的雜環類有機物破環降解成可生化的有機分子。
優選的，所述深度處理，具體包括以下步驟：2#反應池內的污水進行氧化、中和、絮凝反應后，經過反應后自流至2#沉淀池進行沉淀，2#沉淀池的上清液自流至排放池達標排放；2#沉淀池的化學污泥定時用污泥泵排進化學污泥濃縮池進行污泥濃縮處理。
優選的，所述所述深度處理，具體包括以下步驟：2#反應池內的污水采用臭氧催化氧化后，中和絮凝沉淀后出水，經過反應后自流至2#沉淀池進行沉淀，2#沉淀池的上清液自流至排放池達標排放；2#沉淀池的化學污泥定時用污泥泵排進化學污泥濃縮池進行污泥濃縮處理。
經過一級預處理以及二級生物處理處理后，SS、CODcr雖然得到了很大的去除，但廢水中可能仍含有少量難降解的有機物質。因此本發明提供的方法設置上述三級深度處理，進一步降解污水中的難降解有機物，本方案設計考慮實際污水處理操作上，根據生化系統出水指標狀況，平時在正常情況下，氧化反應池無需加入Fenton藥劑，直接過流。在受負荷沖擊等異常情況下，出水指標惡化，考慮補充加藥進行進一步處理，以進一步去除污染物使廢水達標排放。采用臭氧催化氧化工藝，氧化劑藥劑用量以及化學污泥量少，有效減少企業由此產生的化學污泥處置成本。此外，處理后的污水進一步進行中水回用是開源節流、減輕水體污染、改善生態環境的有效途徑之一，本發明匹配設計UF和NF和RO膜系統和回用水池，使廢水最終能夠回用于企業生產中，循環利用。
本發明提供的方法，通過上述預處理-厭氧(兼作水解酸化)-A/O生物接觸氧化處理-深度處理，有效地對石油化工企業廢水進行生物降解，具有高效、節能、去除污染物速度快、抗毒害物質和系統沖擊能力強等優點。
優選的，所述污泥干化處理，具體包括以下步驟：減量化的厭氧剩余濃縮污泥通過2#生物污泥濃縮池內濃縮后，用高壓污泥泵泵至1#污泥干化系統進行干化處理；干化后的污泥可作為一般固廢委外處置。壓濾水回1#中間水池進入系統進行再處理；1#沉淀池、2#沉淀池、3#沉淀池的污泥通過化學污泥濃縮池濃縮后，用高壓污泥泵泵入2#污泥干化系統進行干化處理，干化污泥作為危廢委外處置，壓濾水回1#集水池進入系統進行再處理。采用此厭氧消解生物污泥，可大大減少干化的生物污泥總量，能有效減少企業由此產生的干化后生物活性污泥總量以及處置成本，能有效減少企業由此產生的化學污泥處置成本。
優選的，所述廢氣處理，具體包括以下步驟：調節池、隔油池、沉淀池、集水池、厭氧池(兼作水解酸化池)、兩級A/O接觸氧化池、污泥濃縮池收集的廢氣進入一級、二級生物洗滌塔系統預處理送至廠區焚燒車間進行焚燒處理后達標排放，采用兩級A/O接觸氧化池中前端的高活性污泥負荷段的高濃度生物活性污泥進行噴淋洗滌，噴淋洗滌下來的混合洗滌液再回到兩級A/O接觸氧化池最前端進行進一步處理，有效地減少廢氣處理藥劑費用以及運行成本。
有益效果
1、本發明提供了一種處理含COD、甲醇廢水的系統，基于廢水來源和廢水水質特征進行匹配系統設計及處理工藝，采用一體化模塊組合集成布局，節省空間、節約成本的同時使廢水處理后的出水水質指標滿足《城市污水再生利用―工業用水水質》(GB/T19923-2005)以及《石油化工污水再生利用設計規范》(SH3173-2013)中的再生水用于間冷開式循環冷卻水系統補充水水質控制指標要求。
2、本發明提供的系統將生物污泥與化學污泥分開處理及處置，能有效減少企業由此產生的污泥處置成本，同時占地面積小、緊湊，節省空間，充分利用土地資源，空間利用率高，減少土地投資，可節約45％土地空間。
3、本發明提供方法，結合生產實際，根據廢水來源、排放量以及廢水水質特征，設計上述預處理工藝，對進入生物處理系統的生產污水分類收集、分質處理，進行針對性的預處理，滿足后續生物處理的工藝指標要求，同時通過每天均質均量進行預處理，以減少運行成本，保證系統的穩定可靠正常化運行。
4、本發明提供的加工方法，基于前述預處理工藝，本發明設計上述生化處理工藝，尤其是進行厭氧(兼作水解酸化)處理，提高污水中有機污染物BOD5/CODCr值，從而改善整個污水的生化性，啟動快，污泥量少，同時合理運用厭氧污泥回流工藝，因而抗毒害物質和抗沖擊負荷能力強、效能高、運行穩定。
5、本發明提供的方法，通過上述預處理-厭氧(兼作水解酸化)-A/O生物接觸氧化處理-深度處理，有效地對石油化工企業廢水進行生物降解，具有高效、節能、去除污染物速度快、抗毒害物質和系統沖擊能力強等優點。
（發明人：宋坤祥;張滿意）
