技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及廢水處理領(lǐng)域，特別是涉及一種石化綜合廢水處理裝置及采用該裝置進(jìn)行的 石化綜合廢水處理方法。

背景技術(shù)

石油化工行業(yè)是國家的支柱產(chǎn)業(yè)，同時(shí)也是重污染行業(yè)之一，其生產(chǎn)過程中排放的廢水 中含有大量的有毒難降解有機(jī)物，如不能有效處理將會(huì)對(duì)受納水體造成嚴(yán)重的污染，對(duì)水生 態(tài)安全和飲用水人體健康造成極大的傷害。目前，我國每年排放的工業(yè)廢水的總量超過 2.1×10¹⁰噸，其中多數(shù)是經(jīng)過集中式的綜合污水處理廠處理后排放。對(duì)于大型的石化工業(yè)園區(qū) 來講，綜合污水處理廠是保證石化綜合廢水處理達(dá)標(biāo)排放的最后一道屏障。石化綜合廢水處 理技術(shù)較多，主要是以物化及生化組合工藝為主，如普通活性污泥法、缺氧/好氧法、延時(shí)曝 氣法、BAF，混凝氣浮和高級(jí)氧化等技術(shù)的不同組合，工藝的設(shè)計(jì)主要根據(jù)原有的《污水綜 合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)，最終出水COD濃度低于100mg/L即可滿足一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)， 且標(biāo)準(zhǔn)中只列出了COD和氮磷等為數(shù)不多的常規(guī)指標(biāo)。

隨著水體保護(hù)要求的提高，我國對(duì)石化行業(yè)排水標(biāo)準(zhǔn)的要求越來越嚴(yán)格，2015年4月16 日環(huán)境保護(hù)部頒布了《石油化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB31571-2015)(以下稱新標(biāo)準(zhǔn))， 新標(biāo)準(zhǔn)除了將石化污水處理廠直排水的COD限值提高至60或50mg/L外，還加入了60種特 征有機(jī)污染物的濃度排放限值?；诖?，國內(nèi)許多已有石化綜合污水處理廠出水已無法滿足 新標(biāo)準(zhǔn)的要求，亟需提標(biāo)改造，提高出水水質(zhì)，而新建石化工業(yè)園區(qū)污水處理廠則缺乏科學(xué) 合理的處理工藝，且工藝的選擇具有盲目性，最終出水能否滿足新標(biāo)準(zhǔn)的要求也不得而知。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對(duì)量大含有毒難降解有機(jī)物的石化綜合廢水面臨的更加嚴(yán) 格的排放標(biāo)準(zhǔn)，缺乏有效的處理技術(shù)的問題，開發(fā)一種適合其水質(zhì)的組合處理技術(shù)，包括石 化綜合處理廢水裝置及處理方法，使其出水能滿足新標(biāo)準(zhǔn)，技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化。

一種石化綜合廢水處理裝置，包括依次連接的初沉池、水解酸化池、缺氧/好氧池、二沉 池、微絮凝砂濾池、臭氧催化氧化池和反沖洗水池。

本發(fā)明所述的石化綜合廢水處理裝置，其中，所述初沉池與石化廢水輸入管路相連，在 所述臭氧催化氧化池上設(shè)置有處理出水口；所述水解酸化池和所述缺氧/好氧池分別與廢氣處 理裝置相連，所述初沉池、所述水解酸化池和所述二沉池分別與污泥處理裝置相連，所述微 絮凝砂濾池和所述臭氧催化氧化池分別通過反沖洗水系統(tǒng)與所述初沉池相連，所述二沉池通 過污泥回流管路與所述缺氧/好氧池相連，所述反沖洗水池通過反沖洗管路與微絮凝砂濾池和 臭氧催化氧化池相連。

采用本發(fā)明所述的石化綜合廢水處理裝置進(jìn)行石化綜合廢水的處理方法，其包括如下步 驟：

石化綜合廢水經(jīng)初沉池沉淀去除部分懸浮物，初沉池出水進(jìn)入水解酸化池，去除部分有機(jī) 物，水解酸化池出水進(jìn)入缺氧/好氧池進(jìn)行進(jìn)一步處理，去除大部分的有機(jī)物和氮，缺氧/好氧 池出水經(jīng)二沉池進(jìn)行泥水分離后，出水進(jìn)入微絮凝砂濾池，進(jìn)一步去除廢水中的懸浮物，同 時(shí)去除部分有機(jī)物和氮磷；過濾出水進(jìn)入臭氧催化氧化池進(jìn)行進(jìn)一步的催化氧化達(dá)標(biāo)后排放。

本發(fā)明所述的石化綜合廢水的處理方法，其中，所述水解酸化池和所述缺氧/好氧池產(chǎn)生 的廢氣輸送至廢氣處理裝置處理，所述初沉池、所述水解酸化池和所述二沉池產(chǎn)生的剩余污 泥輸送至污泥處理裝置進(jìn)行處理，所述微絮凝砂濾池和所述催化氧化池通過反沖洗水系統(tǒng)進(jìn) 行沖洗，沖洗后的廢水輸送至所述初沉池進(jìn)行循環(huán)處理，所述二沉池產(chǎn)生的污泥通過污泥回 流管路輸送至所述缺氧/好氧池。

本發(fā)明所述的石化綜合廢水的處理方法，其中，所述水解酸化池為微好氧-厭氧交叉水解 酸化池，水力停留時(shí)間為12-24h，氣水比0.25-0.5:1。

本發(fā)明所述的石化綜合廢水的處理方法，其中，所述缺氧/好氧池水力停留時(shí)間為20-24h， 好氧池氣水比為10:1，污泥回流比為100％-200％。

本發(fā)明所述的石化綜合廢水的處理方法，其中，向所述微絮凝砂濾池投加藥劑，所述藥 劑為PAC或PAFC，投加量為5-15mg/L。

本發(fā)明所述的石化綜合廢水的處理方法，其中，所述微絮凝砂濾池采用內(nèi)循環(huán)連續(xù)砂濾 池，投加濾料為石英砂，石英砂粒徑為0.5-1.0mm；所述微絮凝砂濾池濾速為7m/h，氣水比 為0.2-0.5:1。

本發(fā)明所述的石化綜合廢水的處理方法，其中，所述臭氧催化氧化池為上部進(jìn)水，底部 出水，底部投加臭氧，所述臭氧投量為10-40mg/L。

本發(fā)明所述的石化綜合廢水的處理方法，其中，所述臭氧催化氧化池中填充負(fù)載過渡金 屬氧化物，其填充比為65％～80％，所述負(fù)載過渡金屬氧化物為Al₂O₃或CuO的固體催化劑填 料。

本發(fā)明用于石化綜合廢水的處理方法與現(xiàn)有技術(shù)不同之處在于：

本發(fā)明一種用于石化綜合廢水的處理方法根據(jù)石化綜合廢水含有毒難降解有機(jī)物的特 點(diǎn)，基于新標(biāo)準(zhǔn)對(duì)處理出水要求的提高，有機(jī)的將生化和物化單元結(jié)合，形成了一套整體石 化綜合廢水處理工藝解決方案。微好氧-厭氧交叉水解酸化池能夠起到改變廢水水質(zhì)，提高生 化性和處理性的作用，同時(shí)可降低廢水的生物處理毒性，降低后續(xù)缺氧/好氧單元的處理負(fù)荷； 缺氧/好氧單元是整個(gè)工藝中有機(jī)物去除的最大單元，還可以起到脫氮的作用；微絮凝砂濾可 以進(jìn)一步去除廢水中的懸浮物，降低后續(xù)臭氧催化氧化單元的臭氧投量和反沖洗的周期，同 時(shí)還可以去除生化出水中的磷，兩者結(jié)合，可有效提高廢水水質(zhì)，同時(shí)還可保證出水的安全 性。經(jīng)過研究試驗(yàn)證明，采用本發(fā)明所述的氣水比、停留時(shí)間、催化劑填充比和臭氧投量， 處理后出水水質(zhì)最好，采用別的參數(shù)無法達(dá)到本發(fā)明的效果。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下特點(diǎn)：

1)前端微好氧-交叉厭氧水解酸化池以提高廢水的可生化性，降低廢水的處理毒性為主， 曝氣量不大，可節(jié)約運(yùn)行的成本；同時(shí)由于微好氧條件對(duì)廢水中硫酸鹽還原的抑制作用，可 降低廢水對(duì)構(gòu)筑物池體和池內(nèi)設(shè)備的腐蝕，延長池體和設(shè)備的壽命。

2)缺氧/好氧單元不但可以去除廢水中的有機(jī)物，還可以具有生物脫氮的效果。

3)微絮凝砂濾池可去除大部分生物處理出水中的懸浮物，同時(shí)具有化學(xué)除磷的作用；微 絮凝砂濾池可減少進(jìn)入后續(xù)臭氧催化氧化單元的懸浮物的量，有利于降低臭氧催化氧化單元 的臭氧投加量，減少催化劑中毒，同時(shí)降低池體反沖洗的頻率，有較降低欲行成本和運(yùn)行的 復(fù)雜性。微絮凝砂濾單元對(duì)后續(xù)臭氧催化氧化單元起到了有效的保護(hù)作用。

4)臭氧催化氧化池的臭氧投量比較靈活，水質(zhì)較好時(shí)，采用較小的投量即可滿足排放標(biāo) 準(zhǔn)，降低運(yùn)行成本；在水質(zhì)變化大，沖擊較大的時(shí)候，提高臭氧的投加量，可有效保障最終 的出水達(dá)標(biāo)，整個(gè)工藝比較安全，技術(shù)性能得以保障。

5)組合工藝整體上耦合較為合理，出水水質(zhì)有保障，且能最大程度的降低運(yùn)行的費(fèi)用。

6)出水可穩(wěn)定滿足新標(biāo)準(zhǔn)的要求。

本發(fā)明的技術(shù)原理如下：

一種用于石化綜合廢水的處理方法，是將微好氧水解酸化、厭氧水解酸化、好氧 生物降解、絮凝過濾、物化截留、臭氧催化氧化多種技術(shù)合為一體的工藝。微好氧- 厭氧交叉水解酸化工藝可提高石化綜合廢水的可生化性，對(duì)廢水中苯系物等有毒有機(jī) 物的去除效率較高，可有效降低廢水的處理毒性，對(duì)廢水中硫酸鹽的還原具有抑制作 用，減少硫化氫等有毒氣體的產(chǎn)生，一方面降低了對(duì)廢水生物處理的影響，另一方面 可減少對(duì)池體和池內(nèi)金屬設(shè)備的腐蝕；經(jīng)微好氧-厭氧交叉水解酸化工藝處理后，石化 綜合廢水的降解性也得到有效提高，缺氧/好氧工藝可去除廢水中的大部分有機(jī)物；微 絮凝砂濾和臭氧催化氧化組合單元可進(jìn)一步充分降低生物處理出水中的懸浮物、難降 解有機(jī)物和磷，微絮凝砂濾單元可充分截留生物處理出水中的懸浮物，對(duì)后續(xù)臭氧催 化氧化單元起到有效的保護(hù)作用，同時(shí)可降低臭氧的投加量，催化臭氧化單元屬于高級(jí) 氧化技術(shù)，可降解廢水中那些難以被臭氧單獨(dú)氧化的有機(jī)物，對(duì)有機(jī)污染物氧化更加徹底， 去除率更高。整體工藝組合較為合理，各單元相為預(yù)處理工藝，處理效率較高，同時(shí)可降低 運(yùn)行成本。

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的石化綜合廢水處理裝置及石化綜合廢水的處理方法作進(jìn)一步說 明。

附圖說明

圖1為本發(fā)明石化綜合廢水處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明石化綜合廢水的處理方法的流程示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例4中石化綜合廢水的處理效果圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

如圖1和圖2所示，一種石化綜合廢水處理裝置，包括依次連接的初沉池1、水解酸化池 2、缺氧/好氧池3、二沉池4、微絮凝砂濾池5、臭氧催化氧化池6和反沖洗水池9。初沉池1 與石化廢水輸入管路相連，在催化氧化池6上設(shè)置有處理出水口；水解酸化池2和缺氧/好氧 池3分別與廢氣處理裝置7相連，初沉池1、水解酸化池2和二沉池4分別與污泥處理裝置8 相連，微絮凝砂濾池5和催化氧化池6分別通過反沖洗水系統(tǒng)與初沉池1相連，二沉池4通 過污泥回流管路與缺氧/好氧池3相連，反沖洗水池9通過反沖洗管路與微絮凝砂濾池5和臭 氧催化氧化池6相連。

實(shí)施例2

采用本發(fā)明的石化綜合廢水處理裝置進(jìn)行石化綜合廢水的處理方法，包括如下步驟：

石化綜合廢水經(jīng)初沉池1沉淀去除部分懸浮物，初沉池1出水進(jìn)入水解酸化池2，去除部 分有機(jī)物，水解酸化池2出水進(jìn)入缺氧/好氧池3進(jìn)行進(jìn)一步處理，去除大部分的有機(jī)物和氮， 缺氧/好氧池3出水經(jīng)二沉池4進(jìn)行泥水分離后，出水進(jìn)入微絮凝砂濾池5，進(jìn)一步去除廢水 中的懸浮物，同時(shí)去除部分有機(jī)物和氮磷；過濾出水進(jìn)入臭氧催化氧化池6進(jìn)行進(jìn)一步的催 化氧化達(dá)標(biāo)后排放。

水解酸化池2和缺氧/好氧池3產(chǎn)生的廢氣輸送至廢氣處理裝置7處理，初沉池1、水解 酸化池2和二沉池4產(chǎn)生的剩余污泥輸送至污泥處理裝置8進(jìn)行處理，微絮凝砂濾池5和催 化氧化池6通過反沖洗水系統(tǒng)進(jìn)行沖洗，沖洗后的廢水輸送至初沉池1進(jìn)行循環(huán)處理，二沉 池4產(chǎn)生的污泥通過污泥回流管路輸送至缺氧/好氧池3。

水解酸化池2為微好氧-厭氧交叉水解酸化池，水力停留時(shí)間為12，氣水比0.25：0.5。 缺氧/好氧池3水力停留時(shí)間為20，好氧池氣水比為10:1，污泥回流比為100％。向微絮凝砂 濾池5投加藥劑，藥劑為PAC，投加量為5mg/L。微絮凝砂濾池5采用內(nèi)循環(huán)連續(xù)砂濾池， 投加濾料為石英砂，石英砂粒徑為0.5-1.0mm；微絮凝砂濾池5濾速為7m/h，氣水比為0.2:1。 臭氧催化氧化池6為上部進(jìn)水，底部出水，底部投加臭氧，臭氧投量為10mg/L。臭氧催化氧 化池6中填充負(fù)載過渡金屬氧化物，如Al₂O₃或CuO的商業(yè)固體催化劑填料，其填充比為65％。

實(shí)施例3

與實(shí)施例2的區(qū)別在于：水解酸化池2為微好氧-厭氧交叉水解酸化池，水力停留時(shí)間為 24h，氣水比0.25：1。缺氧/好氧池3水力停留時(shí)間為24h，好氧池氣水比為10:1，污泥回流 比為200％。向微絮凝砂濾池5投加藥劑，藥劑為PAFC，投加量為15mg/L。微絮凝砂濾池5 采用內(nèi)循環(huán)連續(xù)砂濾池，投加濾料為石英砂，石英砂粒徑為0.5-1.0mm；微絮凝砂濾池5濾速 為7m/h，氣水比為0.5:1。臭氧催化氧化池6為上部進(jìn)水，底部出水，底部投加臭氧，臭氧投 量為40mg/L。臭氧催化氧化池6中填充負(fù)載過渡金屬氧化物，如Al₂O₃或CuO的商業(yè)固體催 化劑填料，其填充比為80％。

實(shí)施例4

如圖1～圖3所示，一種石化綜合廢水處理裝置，包括依次連接的初沉池1、水解酸化池2、 缺氧/好氧池3、二沉池4、微絮凝砂濾池5、臭氧催化氧化池6和反沖洗水池9。初沉池1與 石化廢水輸入管路相連，在催化氧化池6上設(shè)置有處理出水口；水解酸化池2和缺氧/好氧池 3分別與廢氣處理裝置7相連，初沉池1、水解酸化池2和二沉池4分別與污泥處理裝置8相 連，微絮凝砂濾池5和催化氧化池6分別通過反沖洗水系統(tǒng)與初沉池1相連，二沉池4通過 污泥回流管路與缺氧/好氧池3相連，反沖洗水池9通過反沖洗管路與微絮凝砂濾池5和臭氧 催化氧化池6相連。

某大型石化工業(yè)園區(qū)石化綜合廢水，平均COD在750mg/L左右。為使排水達(dá)到新標(biāo)準(zhǔn)的 要求，采用本發(fā)明的石化綜合廢水處理方法進(jìn)行處理，微好氧-厭氧交叉水解酸化池水力停留 時(shí)間17h，氣水比0.25:1；缺氧/好氧段水力停留時(shí)間22h，氣水比10:1，污泥回流比100％；

出水經(jīng)二沉池沉淀后進(jìn)入內(nèi)循環(huán)連續(xù)砂濾池，采用粒徑為0.5-1.0mm的石英砂濾料，所 投藥劑為PAC，投量10mg/L，濾速7m/h，氣水比0.2:1；過濾出水進(jìn)入臭氧催化氧化池，臭 氧催化氧化池水力停留時(shí)間1h，底部通臭氧，投量為35mg/L，廢水為上進(jìn)下出，與臭氧逆 向接觸，催化氧化池中填充負(fù)載Al₂O₃的催化劑填料，填充比75％。最終出水穩(wěn)定低于50mg/L， 可滿足新標(biāo)準(zhǔn)，噸水處理成本低于4元/噸。實(shí)施本發(fā)明的處理效果數(shù)據(jù)見圖3。

以上所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本發(fā)明的范圍進(jìn)行 限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作出的 各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。