专利名称：一种炼油污水回收利用的方法
技术领域：
本发明涉及一种炼油污水回收利用的方法，特别是涉及一种二级生化处理后的炼油污水回收利用的方法。
背景技术：
我国的淡水资源按人均计算，非常贫乏。且存在时空分布不均、水资源污染加大、经济发展加速等问题，致使一些地区的缺水问题更加加剧，一些地区也纷纷出台政策，限制大型企业的新鲜水用量，致使一些企业不得不考虑污水回收利用。炼油污水中富含氨氮，要回收利用于工业用水，一般需要去除氨氮，因为大量的氨氮易腐蚀设备，引起微生物的生长。
中国专利申请CN1232793A公开了炼油污水回收利用工艺及其设备污水进入混合槽，由混合槽处理的水经过管路进入沉降池、在集水槽内进一步混合，在气浮室去除杂质，然后进入清水池，清水池中的水泵入高效精密过滤器，再进入中空超滤装置，进行超滤处理后进入超滤水池，最后泵入锅炉循环水路。其缺点是用该发明的工艺难以去除氨氮。
发明内容
本发明的目的是提供一种炼油污水回收利用方法，本发明的方法是针对氨氮问题而提出的，可有效除去炼油污水的氨氮，同时，可有效降低污水的COD、BOD及细菌。
为达到上述目的，本发明提供了一种炼油污水回收利用的方法，依次包括如下步骤a、将二级生化处理后的炼油污水送入曝气式生物滤池处理，曝气式生物滤池的滤床内装有滤料，滤料为粒径为1-20mm的石质块状滤料或塑料滤料；
b、将经曝气式生物滤池处理的水送入混凝池，加入混凝剂和助凝剂以促进胶体颗粒的凝聚，然后送入沉淀池沉淀、分离。
c、任选地向经沉淀池沉淀、分离的水中加氯气氧化以去除氨氮；d、用纤维过滤器、石英砂过滤器或多介质过滤器过滤b步或c步得到的水；e、向d步得到的水中加臭氧处理后送入活性炭过滤器过滤；f、向经活性炭过滤器过滤后的水中用氯气杀菌后送入工业管网或作为循环水的补水送入循环水系统。
本发明所述曝气生物滤池的目的是进一步降低污水中的COD和悬浮物，并使氨氮氧化变成硝酸氮，减轻氨氮的危害。已有技术公开的曝气式生物滤池均可用于本发明。所述石质块状滤料为碎石、炉渣、焦炭或火山岩，优选为粒径为3～10mm的火山岩。所述塑料滤料为聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、酚醛玻璃钢等制成的波形板式、列管式或蜂窝式等人工滤料。
本发明所述曝气生物滤池控制条件为氨氮的负荷为0.02～0.19kg/(m3.d)，溶解氧为2-6mg/L，曝气强度为0.08～0.4N m3/m2.min，优选为氨氮的负荷为0.07～0.11kg/(m3.d)，溶解氧为3-5mg/L，曝气强度为0.12～0.25N m3/m2.min。
炼油污水通过曝气式生物滤池一段时间后，滤床会被悬浮物等堵塞，此时必需对滤床进行处理，以清除堵塞物，一般采用气水反冲洗，如可先用空气擦洗1～15分钟，再用水反冲洗1～20分钟，气洗强度为5～35L/s.m2，水洗强度为5～35L/s.m2。优选采用气水反冲洗，先用空气擦洗2～5分钟，再用水反冲洗2～4分钟，气洗强度为15～25L/s.m2，水洗强度10～15L/s.m2。
混凝池的作用是通过投加混凝剂和助凝剂，使水中的悬浮物沉降去除。已有技术公开的混凝池均可用于本发明。本发明所述的混凝剂和助凝剂与水混合，所述混凝剂为硫酸铝、明矾、无水氯化铝、结晶三氯化铝、硫酸亚铁、三氯化铁、聚合硫酸铁、聚合硫酸铝、聚合氯化铝、聚合硫酸氯化铁、聚合硫酸氯化铁铝、聚合氯化铁铝，优选聚合氯化铝、聚合硫酸铝和聚合氯化铁铝，最优选聚合氯化铝；助凝剂为由丙烯酰胺单体聚合而成的聚合物，可选为聚丙烯酰胺(PAM)、非离子聚丙烯酰胺、阳离子聚丙烯酰胺、阴离子聚丙烯酰胺，优选阳离子聚丙烯酰胺和阴离子聚丙烯酰胺。
本发明所述混凝剂的投加量为10～80mg/L，助凝剂的投加量为0.5～5mg/L，水在混凝池的停留时间为5～90min。
沉淀池的作用是通过自然沉降去除固体，已有技术公开的沉淀池均可用于本发明。本发明沉淀池的表面负荷为0.20～1.30m3/m2.h，水的停留时间为1～6h。
混凝池和沉淀池可以设置为两个单独的池子，也可以将混凝和沉淀组合在一起的单一设备即澄清池。
加氯气氧化的作用是利用氯气的氧化性，进一步降低污水中的氨氮，氯气可以通过液氯钢瓶提供。若炼油污水经曝气式生物滤池处理后，氨氮浓度降低至1mg/L，则可省去此步；反之，则需加入氯气以使水中的氨氮降低至1mg/L，以满足进入工业管网或作为循环水补水的要求。本发明所述的水在加氯氧化池的停留时间为1～90min，氯气投加量0～100mg/L。
已有技术公开的纤维过滤器、石英砂过滤器或多介质过滤器均可用于本发明。本发明所述纤维过滤器的滤料为纤维束或纤维球，石英砂过滤器的滤料为石英砂，多介质过滤器的滤料可为石英砂和煤等。当污水中细微的悬浮物和胶体物质通过过滤器时，能被截流。所述纤维过滤器具有过滤效率高、占地面积小、反冲洗容易且耗水量小、易于实现设备操作及管理方便等优点，本发明优选使用纤维过滤器。本发明所述过滤器的滤速10～40m/h。
炼油污水通过上述过滤器一段时间后，滤孔会被悬浮物等堵塞，此时必需对滤床进行处理，以清除堵塞物，一般采用水洗和/或空气清洗，水洗强度为2～20L/m2.s，空气清洗强度为10～160L/m2.s。
臭氧用于活性炭前的杀菌，防止细菌生长在活性炭上，影响活性炭的使用。本发明所述的臭氧可由臭氧发生器提供，臭氧的投加量为0.5～5.0mg/L。
活性炭过滤器的作用是吸附和去除水中的悬浮物、色度和异味，已有技术公开的活性炭过滤器均可用于本发明。本发明所述活性炭过滤器的滤速为5～25m/h。
炼油污水通过活性炭过滤器一段时间后，滤孔会被悬浮物等堵塞，此时必需对滤床进行处理，以清除堵塞物，一般采用水洗清洗和/或空气清洗水洗强度为2～20L/m2.s，空气清洗强度为10～80L/m2.s。
向经活性炭过滤器过滤后的水中投加氯气的作用是杀菌，以使回收的污水满足下一级用途的需要。氯气可以通过液氯钢瓶提供，氯气的投加量为0.3～5mg/L，且应保证管网余氯含量为0.1～1mg/L。
经过上述处理的水可送入工业管网或作为循环水的补水送入循环水系统。
附图为本发明的炼油污水回收利用方法的流程图。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例详细说明本发明，但不局限其范围。
附图所示的流程为本发明炼油污水回收利用方法的一个优选实施方案，二级生化处理后的炼油污水经管线1和泵2提升后从底部送入曝气生物滤池3的滤床，滤床内装有滤料，空气从底部送入曝气生物滤池3的滤床，污泥通过出口4排出，经曝气生物滤池3处理后的水送入混凝池5，向混凝池中加入混凝剂和助凝剂以促进胶体颗粒的凝聚，之后送入沉淀池6，自然沉降后，固体通过出口7排出，将上层清液送入加氯氧化池8，若经上述处理后的水中的氨氮浓度已达到要求，可不加氯而直接通过泵9提升送入纤维过滤器10，过滤后的固体通过出口11排出，滤液通过管线12送入活性炭过滤器13，滤液通过管线12时加臭氧杀菌，以防止细菌生长，经活性炭过滤器过滤后的固体通过出口14排出，滤液通过管线15和17送入式业管网或通过管线15和16送入循环水系统。
水质的CODCr测定方法为经典的铬法GB11914-98，BOD5采用GB7488-87，悬浮物(SS)采用GB11901-89，氨氮采用GB7481-87，油采用GB12152-89，其余的按照中国石油化工总公司生产部和发展部编写的《冷却水分析和试验方法》(1993年，安庆石油化工总厂信息中心出版)进行测定。
实施例采用附图所示的流程处理二级生化处理后的炼油污水，其控制条件如下曝气生物滤池滤料为粒径为3-10mm的火山岩，污水的进水量为10吨/小时，滤池的氨氮负荷0.08-0.10kg/(m3.d)，溶解氧3-5mg/L，曝气强度0.16N m3/m2.min。
混凝池加入混凝剂和助凝剂，混凝剂为聚合氯化铝，投加量为15mg/L，助凝剂采用阳离子聚丙烯酰胺，投加量为1mg/L，水在混凝池的停留时间为30min。
沉淀池表面负荷为0.80m3/m2.h，停留时间为3.5h。
加氯氧化池的停留时间为60min，氯的投加量根据沉淀池出水中氨氮浓度确定，投加量为0～40mg/L。
纤维过滤器滤料为纤维束，滤速为23.6m/h。
活性炭滤器滤速为17.7m/h。
臭氧用于活性炭前杀菌，臭氧的投加量为1.0mg/L；钢瓶中的液氯投加到管线15中，投加量为1～2mg/L，保证管网余氯含量0.2mg/L。
出水水质基本稳定后，连续30天，每天从进水口1(进水)、曝气生物池出水口、沉淀池出水口、加氯氧化池出水口、纤维过滤器出水口、活性炭过滤器出水口和出水口17(总出水)各取一个水样测定，取30组数据的平均值作为试验数据，试验结果如下表1和表2
表1 30组数据的波动范围
表2 30组数据的平均值
上述数据说明本发明的方法特别适用于高氨氮含量的污水的处理，而且，本发明的方法适应性强，在氨氮含量在较宽的范围内变化时，均可有效除去氨氮，同时，可有效降低污水的COD、BOD及细菌。经过本发明方法处理的水可送入工业管网或作为循环水的补水送入循环水系统。
权利要求
1.一种炼油污水回收利用的方法，依次包括如下步骤a、将二级生化处理后的炼油污水送入曝气式生物滤池处理，曝气式生物滤池的滤床内装有滤料，滤料为粒径为1-20mm的石质块状滤料或塑料滤料；b、将经曝气式生物滤池处理的水送入混凝池，加入混凝剂和助凝剂以促进胶体颗粒的凝聚，然后送入沉淀池沉淀、分离。c、任选地向经沉淀池沉淀、分离的水中加氯气氧化以去除氨氮；d、用纤维过滤器、石英砂过滤器或多介质过滤器过滤b步或c步得到的水；e、向d步得到的水中加臭氧处理后送入活性炭过滤器过滤；f、向经活性炭过滤器过滤后的水中加氯气杀菌后送入工业管网或作为循环水的补水送入循环水系统。
2.根据权利要求1所述炼油污水回收利用的方法，其特征在于所述石质块状滤料为碎石、炉渣、焦炭或火山岩，优选粒径为3～10mm的火山岩。
3.根据权利要求1或2所述炼油污水回收利用的方法，其特征在于曝气式生物滤池控制条件为氨氮的负荷为0.02～0.19kg/(m3.d)，溶解氧为2-6mg/L，曝气强度为0.08～0.4Nm3/m2.min；优选的氨氮负荷为0.07～0.11kg/(m3.d)，溶解氧为3-5mg/L，曝气强度为0.12～0.25N m3/m2.min。
4.根据权利要求1-3任一项所述炼油污水回收利用的方法，其特征在于混凝剂为硫酸铝、明矾、无水氯化铝、结晶三氯化铝、硫酸亚铁、三氯化铁、聚合硫酸铁、聚合硫酸铝、聚合氯化铝、聚合硫酸氯化铁、聚合硫酸氯化铁铝、聚合氯化铁铝，优选聚合氯化铝、聚合硫酸铝和聚合氯化铁铝，最优选聚合氯化铝；助凝剂为由丙烯酰胺单体聚合而成的聚合物，优选为聚丙烯酰胺、非离子聚丙烯酰胺、阳离子聚丙烯酰胺、阴离子聚丙烯酰胺，最优选阳离子聚丙烯酰胺和阴离子聚丙烯酰胺。
5.根据权利要求1-4任一项所述炼油污水回收利用的方法，其特征在于混凝剂的投加量为10～80mg/L，助凝剂的投加量为0.5～5mg/L，混凝池的停留时间为5～90min，沉淀池表面负荷为0.20～1.30m3/m2.h，停留时间为1～6h。
6.根据权利要求1-5任一项所述炼油污水回收利用的方法，水在加氯氧化池的停留时间为1～90min，氯气投加量为0～100mg/L；
7.根据权利要求1-6任一项所述炼油污水回收利用的方法，其特征在于d步中所用过滤器为纤维过滤器，滤速为10～40m/h。
8.根据权利要求1-7任一项所述炼油污水回收利用的方法，其特征在于臭氧的投加量为0.5～5.0mg/L。
9.根据权利要求1-8任一项所述炼油污水回收利用的方法，其特征在于水在活性炭过滤器的滤速为5～25m/h；
10.根据权利要求1-9任一项所述炼油污水回收利用的方法，其特征在于所述f步中氯气的投加量为0.3～5mg/L，且应保证管网余氯含量为0.1～1mg/L。
全文摘要
本发明涉及一种炼油污水回收利用的方法，其特点是将二级生化处理后的炼油污水依次进行如下处理将污水送入曝气生物滤池处理后送入混凝池，加入混凝剂和助凝剂以促进胶体颗粒的凝聚，之后送入沉淀池沉淀、分离；任选地向经沉淀池沉淀、分离的水中加氯以去除氨氮；再经纤维过滤器过滤、加臭氧处理、活性炭过滤器过滤、并用氯杀菌后送入工业管网或作为循环水的补水送入循环水系统。本发明的方法可有效去除污水中的氨氮，同时，可有效降低污水的COD、BOD和细菌，处理后的出水可直接泵入工业管网或作为循环水的补水。
文档编号C02F9/14GK1504430SQ0215336
公开日2004年6月16日 申请日期2002年11月29日 优先权日2002年11月29日
发明者徐传海, 郦和生, 胡惊雷, 刘玉璋, 赵西明, 任志峰, 周银发 申请人:中国石油化工股份有限公司北京燕山分公司研究院, 中国石油化工股份有限公司北京燕山分