申请日2016.08.31
公开(公告)日2017.10.03
IPC分类号C02F9/14
摘要
本发明公开了一种高效处理含油废水的系统及处理方法，包括依次连接的含油废水调节池、隔油池、除油装置、初沉池、气浮装置、水解酸化池、接触氧化池、AOP反应装置、混凝池、沉淀池、排水池和排水管;除油装置包括石灰水混合槽、油分离剂投加槽和聚丙烯酰胺混凝槽。本发明的高效处理含油废水的系统及处理方法与现有技术相比，具有快速、节能、稳定的运行工况，自动化操作程度高等特点，对污染物去除能力显著提高，可高效去除废水中油类和污染物并达标排放，同时资源化回收部分浮油。
摘要附图
权利要求书
1.一种高效处理含油废水的系统，其特征在于，包括依次连接的含油废水调节池、隔油池、除油装置、初沉池、气浮装置、水解酸化池、接触氧化池、AOP反应装置、混凝池、沉淀池、排水池和排水管;除油装置包括石灰水混合槽、油分离剂投加槽和聚丙烯酰胺混凝槽。
2.根据权利要求1的高效处理含油废水的系统，其特征在于，还包括第一提升泵组，第一提升泵组位于油废水调节池和隔油池之间;含油废水调节池内设置第一液位计;第一液位计与第一提升泵组连锁，第一液位计控制第一提升泵启停。
3.根据权利要求2的高效处理含油废水的系统，其特征在于，还包括第二提升泵组，第二提升泵组位于隔油池和除油装置之间;隔油池配有储油槽、刮油机、蒸汽加热装置和第二液位计，第二液位计与第一提升泵组、第二提升泵组连锁，第二液位计控制第一提升泵组和第二提升泵组启停。
4.根据权利要求1的高效处理含油废水的系统，其特征在于，还包括中间水池和第三提升泵组，中间水池位于气浮装置和水解酸化池之间，第三提升泵组位于中间水池和水解酸化池之间;中间水池安装有第三液位计，第三液位计与第二提升泵组、第三提升泵组连锁，第三液位计控制第二提升泵组和第三提升泵组启停。
5.根据权利要求1的高效处理含油废水的系统，其特征在于，水解酸化池设置有水下搅拌机、碳酸钠投加装置、第二pH计，第一ORP计和溶解氧计;第二pH计与碳酸钠投加装置连锁控制碱度，溶解氧计和水下搅拌机连锁控制溶解氧浓度。
6.根据权利要求1的高效处理含油废水的系统，其特征在于，还包括第四提升泵组，第四提升泵组位于接触氧化池和AOP反应装置之间;接触氧化池设置在线溶解氧检测装置和第四液位计，接触氧化池内部填装有生物填料;第四液位计与第四提升泵组连锁，第四液位计控制第四提升泵组启停。
7.根据权利要求1的高效处理含油废水的系统，其特征在于，AOP反应装置连接有氧化介质加药装置和催化介质加药装置。
8.根据权利要求1的高效处理含油废水的系统，其特征在于，混凝池包括一级混凝池和二级混凝池;一级混凝池与AOP反应装置出水口相连接，一级混凝池设置有搅拌装置，碱液投加装置和第三pH计，第三pH计和碱液投加装置连锁，控制碱液投加;二级混凝池和一级混凝池通过溢流孔相接，二级混凝池设置有搅拌装置，二级混凝池连接有氧化介质加药装置。
9.一种高效处理含油废水的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)含油废水进入含油废水调节池，调节含油废水，实现均质化;第一液位计工作，控制第一提升泵组启停，当油废水调节池液位达到高液位时，第一提升泵组启动，提升废水到隔油池，低液位时第一提升泵组停止;
2)含油废水进入隔油池，通过蒸汽加热装置加热，使得废液温度保持50±5℃范围内，含油废水分层，刮油机工作运行，浮油通过刮油机刮出并储存在浮油回收槽，回收上层部分浮油;隔油后的废水经过第二提升泵组提升后进入除油装置;第二液位计工作运行，隔油池液位高位时，第一提升泵组停止工作，同时第二提升泵组开启工作，隔油池液位低位时，第一提升泵组开启工作，同时第二提升泵组停止工作;
3)废水进入除油装置通过石灰水混合槽，启动石灰水加药装置投加石灰水，调节pH值至7.5到8.5之间，而后进入油分离剂投加槽，启动油分离剂加药装置投加除油分离剂，而后进入聚丙烯酰胺混凝槽，启动聚丙烯酰胺加药装置加入助凝剂聚丙烯酰胺，进行混凝反应;出水进入初沉池;
4)初沉池上清液流入气浮装置，启动并调节溶气泵组前端压力-0.2 ~ -0.1Mpa，气水释放器压力为0.3 ~ 0.4Mpa，进行气浮操作，同时启动刮渣机，撇去上层浮渣，出水进入集水装置，集水装置出水进入中间水池;初沉池的污泥和气浮浮渣进入系统污泥处理系统进行处理;
5)中间水池废水经过第三提升泵组提升后进入水解酸化池，中间水池的第三液位计同时开启工作;中间水池液位高位时，第二提升泵组停止工作，同时第三提升泵组开启工作;中间水池液位低位时，第二提升泵组开启工作，同时第三提升泵组停止工作;
6)废水进入水解酸化池后，启动水下搅拌机，通过搅拌机运行调整溶解氧含量为0.2~0.4mg/L，氧化还原电位稳定在-60mv~+30mv范围内，进行水解酸化，降解大分子有机物;同时开启碳酸钠加药装置添加碳酸钠调节pH 值至8~9.5之间;废水在水解酸化池停留时间4-6小时后自流进入接触氧化池;溶解氧含量小于0.2mg/L时，水下搅拌机启动运行，溶解氧含量大于0.4mg/L时，水下搅拌机停止运行;
7)出水进入接触氧化池，在满足溶解氧浓度大于2mg/L的条件下进行生化反应，通过微生物新陈代谢降解有机物;废水在接触氧化池水力停留时间满足停留18小时后，经过第四提升泵组提升后进入AOP反应装置;接触氧化池运行状态曝气由曝气风机或者厂区压缩空气提供;接触氧化池高液位时，第四提升泵组启动，接触氧化池低液位，第四提升泵组停止运行;
8)接触氧化池出水经第四提升泵组提升，同时启动催化介质加药装置，催化介质与废水经过第四提升泵组的叶轮充分混合，进入AOP反应装置和氧化介质加药装置充分反应;在特定的pH范围，且同时满足一定的废水：催化介质：氧化介质的比例关系时，高效快速降解生化系统难降解的有机物;
9)AOP反应装置出水自流进入一级混凝池，同时开启碱液投加装置和搅拌装置进行中和反应，而后出水进入二级混凝池，开启聚丙烯酰胺加药装置加入聚丙烯酰胺助凝剂进行絮凝反应，而后出水经过沉淀池进行沉淀;沉淀池出水进入排放水池;排放水池清水可满足各项排放标准，进入排放管网;
10)系统所产生污泥和浮渣进入污泥处理系统。
10.根据权利要求9的高效处理含油废水的方法，其特征在于，步骤8)中pH范围在3-4之间，废水：催化介质：氧化介质的比例满足1吨：12升(催化介质浓度为20%)：5升(氧化介质浓度为5%)。
说明书
一种高效处理含油废水的系统及处理方法
技术领域
本发明属于含油废水处理技术领域，特别涉及一种高效处理含油废水的系统及处理方法。
背景技术
含油废水来源广，主要来源于工业生产和人类生活。工业含油废水的量大，而且成分复杂，比如石油开采以及油品的加工、提炼和运输，机械制造中的轧钢水、冷却润滑液等，运输工业中的机车废水、铁路的洗油罐废水等，洗毛厂的洗毛废水等。生活含油废水主要来源于食堂、饭店，相比如工业含油废水，量比较少。含油废水一般都具有很高的COD值，有一定的色度和气味，易燃，易氧化分解，难溶于水的特点。含油废水排入水体造成严重的影响，水面油膜厚度大于1μΜ时就会隔绝空气与水体间的气体交换，导致水体溶解氧下降，产生恶臭，造成水质恶化，水中生物因缺氧而死亡。这些含油废水处理问题一直是相关行业的一个大问题，成为制约行业升级发展及持续壮大的主要瓶颈。
对于含油废水的处理，首先应考虑尽量回收其中的油，以便重复或循环使用，然后再根据其来源及油污的状态、成分，采取合适的处理药剂和工艺工序，使之达到国家排放标准。根据含油废水在水中的形态，可以分为浮油、分散油、乳化油和溶解油。浮油的粒径较大，一般大于100μm，占总油量的70%~80%。分散油的粒径在100~10μm，在两小时内难以浮上水面的油珠，悬浮于水中。乳化油的油滴粒径小于10μm，油滴之间难以合并，长期保持稳定，难以分离。溶解油以化学形式溶解于水中，粒径在0.1μm以下，甚至可以小到几纳米，很难分离。
其处理方法分为可分为物理法(包括沉降，机械，离心，粗粒化过滤和膜分离等);化学法(凝聚，酸化，盐析，电解等);生物化学法(活性污泥，生物滤池和氧化塘等)。上述各种含油废水处理方法比较如下表：
序号方法名称适用范围主要优点主要缺点1重力分离浮油、分散油、油-固体物处理量大，效果稳定，费用低占地面积大2粗粒化分散油、乳化油设备小型化，操作简单滤料易堵，长期使用效果下降3过滤分散油、乳化油出水水质好，投资少，无浮渣反冲洗频繁，操作要求高4膜分离溶解油、乳化油出水水质好、设备简单投资及操作费用高，膜清洗困难5吸附溶解油出水水质好、设备占地面积小吸附剂再生困难，投资高6浮选乳化油，油-固体物效果较好，工艺成熟占地面积大，药剂量大，浮渣难处理7凝聚乳化油效果较好，工艺成熟占地面积大，浮渣难处理8盐析乳化油操作简单，费用较低药剂用量大9电解乳化油除油效率高耗电量大，装置复杂10活性污泥溶解油出水水质稳定，运行费用低进水要求较高11生物滤池溶解油适应性强，运行费用低基建费用高
以上技术所存在的问题，迫使我们必须寻找一种联合的工序工艺去处理含油废水，并能满足在规定反应条件下，快速、节能、稳定的确保处理后出水能够满足国家相关排放标准，同时回收部分浮油。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种高效处理含油废水的系统及处理方法，该系统及处理方法结构工序简单、自动化程度高、处理能力强，系统处理出水能够满足相应的排放标准，同时分离回收部分浮油。
为实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：
本发明的一种高效处理含油废水的系统，包括依次连接的含油废水调节池、隔油池、除油装置、初沉池、气浮装置、水解酸化池、接触氧化池、AOP反应装置、混凝池、沉淀池、排水池和排水管;除油装置包括石灰水混合槽、油分离剂投加槽和聚丙烯酰胺混凝槽。
进一步的，高效处理含油废水的系统还包括第一提升泵组，第一提升泵组位于油废水调节池和隔油池之间;含油废水调节池内设置第一液位计;第一液位计与第一提升泵组连锁，第一液位计控制第一提升泵启停。
更进一步，高效处理含油废水的系统还包括第二提升泵组，第二提升泵组位于隔油池和除油装置之间;隔油池配有储油槽、刮油机、蒸汽加热装置和第二液位计，第二液位计与第一提升泵组、第二提升泵组连锁，第二液位计控制第一提升泵组和第二提升泵组启停。
进一步的，高效处理含油废水的系统还包括中间水池和第三提升泵组，中间水池位于气浮装置和水解酸化池之间，第三提升泵组位于中间水池和水解酸化池之间;中间水池安装有第三液位计，第三液位计与第二提升泵组、第三提升泵组连锁，第三液位计控制第二提升泵组和第三提升泵组启停。
进一步的，水解酸化池设置有水下搅拌机、碳酸钠投加装置、第二pH计，第一ORP计和溶解氧计;第二pH计与碳酸钠投加装置连锁控制碱度，溶解氧计和水下搅拌机连锁控制溶解氧浓度。
进一步的，高效处理含油废水的系统还包括第四提升泵组，第四提升泵组位于接触氧化池和AOP反应装置之间;接触氧化池设置在线溶解氧检测装置和第四液位计，接触氧化池内部填装有生物填料;第四液位计与第四提升泵组连锁，第四液位计控制第四提升泵组启停。
进一步的，AOP反应装置连接有氧化介质加药装置和催化介质加药装置。
进一步的，混凝池包括一级混凝池和二级混凝池;一级混凝池与AOP反应装置出水口相连接，一级混凝池设置有搅拌装置，碱液投加装置和第三pH计，第三pH计和碱液投加装置连锁，控制碱液投加;二级混凝池和一级混凝池通过溢流孔相接，二级混凝池设置有搅拌装置，二级混凝池连接有氧化介质加药装置。
一种高效处理含油废水的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)含油废水进入含油废水调节池，调节含油废水，实现均质化;第一液位计工作，控制第一提升泵组启停，当油废水调节池液位达到高液位时，第一提升泵组启动，提升废水到隔油池，低液位时第一提升泵组停止;
2)含油废水进入隔油池，通过蒸汽加热装置加热，使得废液温度保持50±5℃范围内，含油废水分层，刮油机工作运行，浮油通过刮油机刮出并储存在浮油回收槽，回收上层部分浮油;隔油后的废水经过第二提升泵组提升后进入除油装置;第二液位计工作运行，隔油池液位高位时，第一提升泵组停止工作，同时第二提升泵组开启工作，隔油池液位低位时，第一提升泵组开启工作，同时第二提升泵组停止工作;
3)废水进入除油装置通过石灰水混合槽，启动石灰水加药装置投加石灰水，调节pH值至7.5到8.5之间，而后进入油分离剂投加槽，启动油分离剂加药装置投加除油分离剂，而后进入聚丙烯酰胺混凝槽，启动聚丙烯酰胺加药装置加入助凝剂聚丙烯酰胺，进行混凝反应;出水进入初沉池;
4)初沉池上清液流入气浮装置，启动并调节溶气泵组前端压力-0.2 ~ -0.1Mpa，气水释放器压力为0.3 ~ 0.4Mpa，进行气浮操作，同时启动刮渣机，撇去上层浮渣，出水进入集水装置，集水装置出水进入中间水池;初沉池的污泥和气浮浮渣进入系统污泥处理系统进行处理;
5)中间水池废水经过第三提升泵组提升后进入水解酸化池，中间水池的第三液位计同时开启工作;中间水池液位高位时，第二提升泵组停止工作，同时第三提升泵组开启工作;中间水池液位低位时，第二提升泵组开启工作，同时第三提升泵组停止工作;
6)废水进入水解酸化池后，启动水下搅拌机，通过搅拌机运行调整溶解氧含量为0.2~0.4mg/L，氧化还原电位稳定在-60mv~+30mv范围内，进行水解酸化，降解大分子有机物;同时开启碳酸钠加药装置添加碳酸钠调节pH 值至8~9.5之间;废水在水解酸化池停留时间4-6小时后自流进入接触氧化池;溶解氧含量小于0.2mg/L时，水下搅拌机启动运行，溶解氧含量大于0.4mg/L时，水下搅拌机停止运行;
7)出水进入接触氧化池，在满足溶解氧浓度大于2mg/L的条件下进行生化反应，通过微生物新陈代谢降解有机物;废水在接触氧化池水力停留时间满足停留18小时后，经过第四提升泵组提升后进入AOP反应装置;接触氧化池运行状态曝气由曝气风机或者厂区压缩空气提供;接触氧化池高液位时，第四提升泵组启动，接触氧化池低液位，第四提升泵组停止运行;
8)接触氧化池出水经第四提升泵组提升，同时启动催化介质加药装置，催化介质与废水经过第四提升泵组的叶轮充分混合，进入AOP反应装置和氧化介质加药装置充分反应;在特定的pH范围，且同时满足一定的废水：催化介质：氧化介质的比例关系时，高效快速降解生化系统难降解的有机物;
9)AOP反应装置出水自流进入一级混凝池，同时开启碱液投加装置和搅拌装置进行中和反应，而后出水进入二级混凝池，开启聚丙烯酰胺加药装置加入聚丙烯酰胺助凝剂进行絮凝反应，而后出水经过沉淀池进行沉淀;沉淀池出水进入排放水池;排放水池清水可满足各项排放标准，进入排放管网;
10)系统所产生污泥和浮渣进入污泥处理系统。
进一步的，步骤8)中pH范围在3-4之间，废水：催化介质：氧化介质的比例满足1吨：12升(催化介质浓度为20%)：5升(氧化介质浓度为5%)。
本发明的高效处理含油废水的系统及处理方法与现有技术相比，具有快速、节能、稳定的运行工况，自动化操作程度高等特点，对污染物去除能力显著提高，可高效去除废水中油类和污染物并达标排放，同时资源化回收部分浮油。