專利名稱：：石化企業(yè)高濃度堿渣廢水生物預處理工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本技術(shù)應(yīng)用于石油化工、原油釆掘行業(yè)中，輕質(zhì)油煉化堿洗工藝和原油除酚工藝過程當中產(chǎn)生的高濃度堿渣廢液生物予處理工藝，具體地講本專利發(fā)明可以解決該行業(yè)高濃度(CODCr>80,000ppm)、強堿性工藝廢液處理的難題。
背景技術(shù)：
：石油石化企業(yè)在煉油過程當中，為了去除油品當中的硫化物，一般采取堿^fe工藝。在對油品進行堿洗的過程當中會產(chǎn)生污染物濃度非常高的廢水。通常情況下，該股廢水的COD(化學需氧量)值可以達到幾萬到幾十萬ppm。對于這股廢水，傳統(tǒng)的方法是采用焚燒或稀釋處理。但是，焚燒法的處理成本極高，且伴有焚燒尾氣，造成二次污染；稀釋的方法會耗用大量的水資源，也會對后處理工藝(回用水工藝)造成沖擊。本技術(shù)發(fā)明是采用生物法對這股廢水進行前處理，按照本發(fā)明的工藝參數(shù)設(shè)計，在本處理工藝中可以保持微生物在極端惡劣的環(huán)境下的成活率和處理效率，初步將COD數(shù)萬ppm的廢水處理到1,000ppm以下，再送入原有大型污水處理廠中進一步處理后達標排放(或進入水回用處理裝置)。應(yīng)用本技術(shù)發(fā)明可以使該廢水的處理成本大幅下降，出水指標大幅度上升，在石油石化行業(yè)當中具有極大的應(yīng)用價值，并可以產(chǎn)生良好的經(jīng)濟效益。傳統(tǒng)的生物活性污泥法處理污水的COD上限值大約在3，000ppm左右，容積負荷一般為lkg/m3.d以下。應(yīng)用本發(fā)明，可以將COD處理上限值提高1020倍，容積負荷指標提高到1020kg/m3.d。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于，針對傳統(tǒng)生化法處理高濃度有機廢水技術(shù)的不足，提供一種低造價、低運行成本的技術(shù)，以解決生化法細菌成活和處理效率與高污染物濃度之間的矛盾，有效提高生化處理效率。本技術(shù)發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的-本技術(shù)發(fā)明所述的高濃度堿渣廢水生物預處理工藝過程包括調(diào)質(zhì)、曝氣、熱平衡處理、指標監(jiān)測、生物強化工藝、沉淀處理后排入大水廠等工藝。所屬的工藝實施過程如下一、廢水處理的工程實施(一)廢水處理構(gòu)筑物包括調(diào)節(jié)池、曝氣池、沉淀池；(二)設(shè)置配套設(shè)備1)在所述的調(diào)節(jié)池旁邊設(shè)置濃硫酸儲罐；2)為所述的調(diào)節(jié)池設(shè)置廢水提升泵；3)在所述的曝氣池底部設(shè)置微孔曝氣頭；4)在所述的曝氣池邊上設(shè)置生物強化劑投加裝置；5)在所述的曝氣池邊上設(shè)置熱平衡裝置；6)為所述的曝氣池設(shè)置鼓風機；7)為所述的調(diào)節(jié)池、曝氣池設(shè)置在線指標監(jiān)測裝置；8)為所述的沉淀池設(shè)置中心導流筒、污泥回流泵、刮泥機和出水堰。二、工藝運行過程(一)廢水進入曝氣調(diào)節(jié)池內(nèi)，廢水調(diào)節(jié)的工藝過程為1)將濃硫酸儲罐中的硫酸以0.010.02mVhr的流量投入調(diào)節(jié)池內(nèi)，降低廢水pH值到6.5-7.5;2)pH值在線監(jiān)測控制硫酸的添加量；3)控制廢水在調(diào)節(jié)池內(nèi)的水力停留時間為24—48hr;(二)將經(jīng)過調(diào)節(jié)后的廢水由廢水提升泵提升進入曝氣池內(nèi)，進行好氧生物處理,其工藝過程為-1)廢水經(jīng)過提升泵進入曝氣池內(nèi)；2)通過好氧池底部的微孔曝氣頭進行曝氣，保持溶解氧含量為2—5mg/h3)曝氣過程當中向池內(nèi)投加微生物強化劑，投放量為15301/h;4)維持廢水在曝氣池內(nèi)的水力停留時間為40-70hr;5)利用熱平衡裝置保持曝氣池內(nèi)水溫在35'C以下；6)利用在線pH、DO、溫度計分別監(jiān)測廢水的酸堿度、溶解氧含量和溫度，反饋控制調(diào)節(jié)池硫酸投加量、曝氣池曝氣量和熱平衡裝置啟動時間7)利用停止曝氣法監(jiān)測并判斷曝氣池微生物活性，保持微生物處理效率；8)維持曝氣池內(nèi)污泥濃度為8,000-10，000mg/L。(三)經(jīng)好氧處理的廢水進入沉淀池內(nèi)，進行沉淀處理，其工藝過程為1)廢水經(jīng)中心導流筒進入沉淀池內(nèi)；2)維持廢水在沉淀池內(nèi)的水力停留時間為4-8小時；3)沉淀池的沉淀污泥經(jīng)污泥回流泵回流至曝氣池，污泥回流比為50-100%;4)沉淀池的上清液(COD<l，OOOppm)由出水堰匯集，通過管道泵入大水廠。由于采用了上述技術(shù)方案，本技術(shù)發(fā)明的高濃度堿渣廢水生物預處理工藝打破了傳統(tǒng)生化法的極限，解決了處理高污染物濃度廢水中微生物生存、活性與惡劣環(huán)境之間的矛盾，使高濃度堿渣廢水經(jīng)過處理后，廢水中COD得到了95%以上的去除率，實現(xiàn)了高濃度廢水的預處理目標。附圖是本技術(shù)發(fā)明提供的高濃度堿渣廢水生物預處理工藝流程圖。下面將結(jié)合附圖對技術(shù)發(fā)明所述的高濃度堿渣廢水生物預處理工藝過程作一詳細的描述。高濃度堿渣廢水經(jīng)過廢水提升泵進入調(diào)質(zhì)池，此時廢水的pH值在1214之間。本發(fā)明工藝要求pH值在6.57.5之間，需要從貯酸罐中向調(diào)質(zhì)池泵入硫酸中和。由于堿洗工藝過程中使用大量的氫氧化鈉(NaOH)，因此廢水呈強堿性，廢水PH值一般在1214左右，廢水在進入生化處理系統(tǒng)之前必須進行中和處理。在本工藝過程中選用硫酸作為中和劑。將酸罐內(nèi)貯存的硫酸以0.010.02mVhr的流量投入調(diào)節(jié)池內(nèi)，以降低廢水的PH值到6.5-7.5;廢水在調(diào)節(jié)池內(nèi)的水力停留時間為2448hr。過程反應(yīng)式為H2S04+2NaOH——Na2S04+H20將經(jīng)過pH調(diào)節(jié)后的廢水由廢水提升泵提升進入曝氣池內(nèi)，進行好氧生物強化處理。啟動階段向曝氣池投加特效微生物'，投加濃度為2~4kg/m3，同時向曝氣池中一次性投加生物強化劑"100200L;通過好氧池底部的微孔曝氣頭對廢水與特效微生物的混合液進行曝氣連續(xù)曝氣4070小時后開始滿負荷連續(xù)進水，同時按1530L/hr的流量向曝氣池投加生物強化劑，開啟污泥回流泵按100%的回流量進行污泥回流；逐步運行使好氧池內(nèi)污泥濃度為升高到8,000-10,000mg/L左右，溶解氧含量為2-5mg/L;維持廢水在好氧池內(nèi)的水力停留時間為40-70小時。在該工序中，利用特效微生物和生物強化劑的共同作用大幅度降解廢水中的各種有機物質(zhì)。由于反應(yīng)中有機物的生物降解是放熱過程，所以為應(yīng)對高溫給微生物帶來的負面影響，在曝氣池旁設(shè)置熱平衡裝置，以維持曝氣池中的溫度不超過35'C。在該工序中，廢水CODcT的去除率達到95n/。以上，曝氣池出水CODo降至1，000mg/L以下。經(jīng)過曝氣池處理后的混合液進入沉淀池內(nèi)，進行沉淀處理。如前所述，曝氣池的混合液經(jīng)沉淀池內(nèi)的中心導流筒進入沉淀池內(nèi)；維持廢水在沉淀池內(nèi)的水力停留時間為4^8小時，實現(xiàn)泥水分離；沉淀池池底的沉淀污泥經(jīng)中心傳動刮泥機收集后通過污泥回流泵回流至曝氣池，污泥回流比為50-100%;系統(tǒng)產(chǎn)生的剩余污泥進入污泥濃縮池，濃縮后污泥經(jīng)機械脫水制成泥餅外運；沉淀池的上清液經(jīng)過輸送泵進入常規(guī)污水處理廠和其他低濃度污水一起進行二次處理，最終實現(xiàn)徹底達標排放。本技術(shù)發(fā)明采用了特效微生物和生物強化劑，該技術(shù)的核心原理是篩選出適合廢水處理的特效微生物，并配制滿足該類微生物生產(chǎn)繁殖以維持其活性的生物強化劑。本發(fā)明的主要內(nèi)容是根據(jù)高濃度堿渣廢水的水質(zhì)特點選擇合適廢水處理的特效微生物，并通過投加特制的生物強化劑的方式維持該類微生物的活性，使曝氣池中的微生物不斷的增殖，保證廢水中有機物被高效、快速的降解。具體實施例方式以下結(jié)合本技術(shù)發(fā)明在天津某石油化工企業(yè)的具體工程實例，對高濃度堿渣廢水處理工藝作進一步的說明。該實例中高濃度堿渣廢水的水量及水質(zhì)指標如下<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>在該工程實例中，工藝實施過程為石油化工堿渣廢水進入調(diào)節(jié)池內(nèi)。在該實例中設(shè)調(diào)節(jié)池一座，總有效容積100~i50m3,設(shè)計水力停留時間為48~72hr。同時將硫酸罐中的濃硫酸以0.01-0.02m3/hr的流量投入調(diào)節(jié)池內(nèi)，降低廢水的PH值到6.5-7.5之間，以滿足后續(xù)生物處理的要求。將經(jīng)過調(diào)節(jié)后的廢水由廢水提升泵提升進入曝氣池內(nèi)，進行生物強化處理。在該實例中，設(shè)曝氣池一座，總?cè)莘e100150m3，廢水在曝氣池內(nèi)的水力停留時間為4872小時。為降低廢水中的含鹽量，同時向曝氣池注入與有機廢水相同量的回用水。在曝氣池有機廢水的進水口按1530L/hr的流量投加生物強化劑。曝氣池池底設(shè)置微孔式曝氣頭，配套設(shè)置羅茨鼓風機2臺(兩用一備)，供風量為36m3/min，維持曝氣池內(nèi)溶解氧在2-5mg/L之間。曝氣池運行中，維持好氧池內(nèi)污泥濃度在8,000-10,000mg/L之間。為曝氣池專設(shè)的熱平衡裝置的運行流量為60~80m3/hr，該裝置在曝氣池混合液夏季溫度異常升高時投入使用，以控制曝氣池的最高溫度不超過35T:。經(jīng)過曝氣池流出的混合液經(jīng)中心導流筒進入二次沉淀池內(nèi)，進行沉淀處理。在該實例中，設(shè)二次沉淀池一座，有效容積15~20m3，廢水在二次沉淀池內(nèi)水力停留時間為7--10小時。二沉池設(shè)中心傳動式刮泥機一臺，用于收集沉淀后的池底污泥。設(shè)污泥回流泵一臺，用于將沉淀污泥回流至曝氣池，污泥回流比為50-100%。二次沉淀池內(nèi)的剩余污泥進入污泥濃縮池，濃縮后污泥經(jīng)機械脫水制成泥餅外運。二次沉淀池的上清液排放大常規(guī)污水處理廠進行二次處理后達標排放。在該實例中，堿渣廢水排放的最終指標為<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>注解特效微生物'及生物強化劑"另行申報專利。權(quán)利要求1.一種石油石化行業(yè)高濃度堿渣廢液的生物予處理工藝，其工藝過程包括調(diào)質(zhì)、曝氣、熱平衡處理、指標監(jiān)測、生物強化工藝、沉淀處理后排入大水廠等工藝；所屬的工藝實施過程如下一、工程實施(一)處理構(gòu)筑物包括調(diào)節(jié)池、曝氣池、沉淀池等構(gòu)筑物；(二)設(shè)置配套設(shè)備1)在所述的調(diào)節(jié)池旁邊設(shè)置濃硫酸儲罐；2)為所述的調(diào)節(jié)池設(shè)置廢水提升泵；3)在所述的曝氣池底部設(shè)置微孔曝氣頭；4)在所述的曝氣池邊上設(shè)置生物強化劑投加裝置；5)在所述的曝氣池邊上設(shè)置熱平衡裝置；6)為所述的曝氣池設(shè)置鼓風機；7)為所述的調(diào)節(jié)池、曝氣池設(shè)置在線指標監(jiān)測裝置；8)為所述的沉淀池設(shè)置中心導流筒、污泥回流泵、刮泥機和出水堰。二、工藝運行過程(一)廢水進入曝氣調(diào)節(jié)池內(nèi)，廢水調(diào)節(jié)的工藝過程為1)將濃硫酸儲罐中的硫酸以0.01～0.02m3/hr的流量投入調(diào)節(jié)池內(nèi)，降低廢水pH值到6.5-7.5；2)pH值在線監(jiān)測控制硫酸的添加量；3)控制廢水在調(diào)節(jié)池內(nèi)的水力停留時間為24-48hr；(二)將經(jīng)過調(diào)節(jié)后的廢水由廢水提升泵提升進入曝氣池內(nèi)，進行好氧生物處理，其工藝過程為1)廢水經(jīng)過提升泵進入曝氣池內(nèi)；2)通過好氧池底部的微孔曝氣頭進行曝氣，保持溶解氧含量為2-5mg/l；3)曝氣過程當中向池內(nèi)投加微生物強化劑，投放量為15～30l/h；4)維持廢水在曝氣池內(nèi)的水力停留時間為40-70hr；5)利用熱平衡裝置保持曝氣池內(nèi)水溫在35℃以下；6)利用在線pH、DO、溫度計分別監(jiān)測廢水的酸堿度、溶解氧含量和溫度，反饋控制調(diào)節(jié)池硫酸投加量、曝氣池曝氣量和熱平衡裝置啟動時間；7)利用停止曝氣法監(jiān)測并判斷曝氣池微生物活性，保持微生物處理效率；8)維持曝氣池內(nèi)污泥濃度為8,000-10,000mg/L。(三)經(jīng)好氧處理的廢水進入沉淀池內(nèi)，進行沉淀處理，其工藝過程為1)廢水經(jīng)中心導流筒進入沉淀池內(nèi)；2)維持廢水在沉淀池內(nèi)的水力停留時間為4-8小時；3)沉淀池的沉淀污泥經(jīng)污泥回流泵回流至曝氣池，污泥回流比為50-100％；4)沉淀池的上清液(COD＜1,000ppm)由出水堰匯集，通過管道泵入大水廠。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于調(diào)節(jié)池的水力停留時間在2448hr，同時使用PH在線監(jiān)測設(shè)備控制硫酸的投加量，維持其pH值在6.5-7.5之間。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于曝氣池水力停留時間在4070hr;通過好氧池底部的微孔曝氣頭進行曝氣，保持溶解氧含量為2—5mg/1。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于向曝氣池內(nèi)投加生物強化劑，投加量為1530L/hTc5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于為所述的曝氣池配置熱平衡裝置，控制曝氣池溫度不超過35°C。6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于在運行過程當中，每十天停止曝氣一次，時間間隔為10分鐘，溶解氧含量從峰值降到lmg/L以下時，確認曝氣池內(nèi)生物活性符合要求；反之則需加大強化劑投入量。7、根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于所述的曝氣池維持曝氣池內(nèi)污泥濃度為8,000-10，000mg/L。8、根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于廢水在二次沉淀池內(nèi)的水力停留時間為4-8小時；污泥回流比為50-100%。全文摘要本技術(shù)發(fā)明的特征在于，應(yīng)用傳統(tǒng)的活性污泥法，簡單的對高濃度污水進行調(diào)質(zhì)、曝氣、沉淀，即可處理石油石化企業(yè)污染物濃度非常高的廢水。本發(fā)明的工藝參數(shù)設(shè)計具有其獨特性和新穎性，將硫酸以0.01～0.02m³/hr的流量投入調(diào)節(jié)池內(nèi)，降低廢水pH值到6.5-7.5，控制廢水在調(diào)節(jié)池內(nèi)的水力停留時間為24-48hr；廢水經(jīng)過提升泵進入曝氣池內(nèi)，通過好氧池底部的微孔曝氣頭進行曝氣，保持溶解氧含量為2-5mg/l，曝氣過程當中向池內(nèi)投加微生物強化劑，投放量為15～30l/h，維持廢水在曝氣池內(nèi)的水力停留時間為40-70hr，利用熱平衡裝置保持曝氣池內(nèi)水溫在35℃以下；利用停止曝氣法監(jiān)測并判斷曝氣池微生物活性，保持微生物處理效率；廢水經(jīng)中心導流筒進入沉淀池內(nèi)，維持廢水在沉淀池內(nèi)的水力停留時間為4-8小時，沉淀池的沉淀污泥經(jīng)污泥回流泵回流至曝氣池，污泥回流比為50-100％，沉淀池的上清液(COD＜1,000ppm)由出水堰匯集，通過管道泵入大水廠。應(yīng)用本技術(shù)發(fā)明可以使該廢水的處理成本大幅下降，出水指標大幅度上升，在石油石化行業(yè)當中具有極大的應(yīng)用價值，并可以產(chǎn)生良好的經(jīng)濟效益。文檔編號C02F1/66GK101108764SQ200610103358公開日2008年1月23日申請日期2006年7月21日優(yōu)先權(quán)日2006年7月21日發(fā)明者政黨,森徐,黃志杰申請人:北京中盛泓源環(huán)境科技開發(fā)有限公司