申请日2014.11.13
公开(公告)日2015.02.25
IPC分类号C02F9/14; C02F1/78
摘要
本发明公开了一种臭氧接触氧化池及其深度处理炼油废水的方法。是臭氧在催化剂的催化作用下将芳香族化合物分解为小分子脂肪烃，然后通过BAF的生物降解作用将废水中的COD含量降低;同时BAF的独特吸附过滤作用可以有效降低SS，形成稳定的出水水质。本发明的臭氧接触氧化池独特的三室结构极大的提高了臭氧与废水的混合效果，增强了臭氧对污染物的氧化作用;出水隔板的设置一方面避免了出水短流，另一方面也防止了氧化出水携带臭氧进入生化单元，对生化细菌产生不利影响，提高了整个工艺的运行效果，同时又节省了运行成本。
权利要求书
1.一种臭氧接触氧化池，其特征在于，包括氧化池本体、一级隔板(3)、二级隔板(7)、出水隔板(6)、进水口(2)、出水口(5)和曝气钛盘(1);所述的一级隔板(3)和二级隔板(7)分别垂直设置在氧化池本体的底部和顶部，并依次将氧化池本体隔成进水室(8)、氧化室(9)和衰减室(10)三个室，进水室(8)与氧化室(9)之间顶部连通，氧化室(9)和衰减室(10)之间底部连通，进水口(2)设置在距进水室(8)底部100mm处的侧壁上，出水口(5)设置在距衰减室(10)顶部100mm处的侧壁上，出水隔板(6)垂直设置在距衰减室(10)顶部400mm处的侧壁上，并与二级隔板(7)相距50mm，曝气钛盘(1)设置在氧化室(8)底部，其中，一级隔板(3)距氧化池本体顶部300mm;二级隔板(7)距氧化池本体底部50mm，进水室(8)、氧化室(9)和衰减室(10)的容积比为1：2:1。
2.如权利要求1所述的臭氧接触氧化池，其特征在于，所述的氧化室(9)与衰减室(10)顶部还设置了尾气出气口，所述的尾气出气口连接臭氧尾气处理装置。
3.一种深度处理炼油废水的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、对二级生化处理后的炼油废水进行砂滤预处理，砂滤池内装有石英砂滤料，砂滤池出水SS不超过30mg/L，处理出水进入步骤2;
步骤2、臭氧催化接触氧化处理：向如权利要求1所述的臭氧接触氧化池的氧化室(9)中添加悬浮填料，并向进水室(8)内投加催化剂硫酸亚铁，处理出水从进水口(2)进入，沿一级隔板(3)和二级隔板(7)折向流动，最后经衰减室(10)的出水口(5)流出，氧化后出水进入步骤3;
步骤3、曝气生物滤池处理：曝气生物滤池采用间歇式曝气充氧，维持溶解氧2mg/L。
4.如权利要求3所述的深度处理炼油废水的方法，其特征在于，步骤1中的石英砂滤料粒径沿砂滤池高度方向从上到下依次为Φ0.5～1.0 mm、Φ1.0～2.0 mm及Φ2.0～4.0mm。
5.如权利要求3所述的深度处理炼油废水的方法，其特征在于，步骤2中处理出水中臭氧投加量为20-45mg/L;催化剂硫酸亚铁的投加量为1-3mg/L;悬浮填料为聚丙乙烯立体球状填料，直径为Φ80mm，比表面积为800m2/m3，投加量为5个/m3;水力停留时间为25-60min。
6.如权利要求3所述的深度处理炼油废水的方法，其特征在于，步骤3中曝气生物滤池的空塔水力停留时间为80-140min。
说明书
一种臭氧接触氧化池及其深度处理炼油废水的方法
技术领域
本发明属于水处理技术领域，涉及一种臭氧接触氧化池及其深度处理炼油废水的方法。
背景技术
炼油废水主要指原油的直接蒸馏、重质油的裂化与蒸馏以及某些馏分的精制等生产过程中产生的废水。由于炼制的原油来源和炼制的程序不同，炼油废水中的污染物成分复杂，除了一般污染物外还有油脂、酚类、硫化物、氨氮、芳香族化合物等，其化学需氧量(COD) 含量较高，难生化降解的芳香族化合物多，处理较复杂。
当前，随着我国经济快速发展与环境保护间的矛盾日益突出，促使国家和地方对炼油废水排放提出了更高的要求。据不完全统计，北京、江苏、山东、河北和辽宁等许多省市都颁布了严格的炼油废水排放标准并已正式实施。从控制指标上看，这些省市的炼油废水外排水标准均要求COD指标控制在60mg/L以下。而目前炼油废水的处理主要采用隔油、浮选、生化为主的“老三套”工艺，其中生化单元多采用传统活性污泥法或A/O、氧化沟及SBR工艺等。经“老三套”工艺处理后的废水通称为二级生化出水，其COD含量基本在100mg/L左右，难以达到60mg/L以下。其原因是由于二级生化出水中的污染物主要是芳香族类化合物，现有处理工艺和技术难以生化降解，因此，亟需开发相应的炼油废水深度处理工艺。
《高效经济的炼油废水处理工艺的研究》(许震，水处理技术，2013，Vol.39 NO.2，133-135页)中公开了“调节池+隔油池+二级气浮池串联+SBR”处理炼油废水的方法，此方法为改进的“老三套”的处理方法。经上述工艺处理后的二级生化出水中，芳香族化合物大部分并未被去除，因此出水COD一般在100-120 mg/L之间。
《炼油废水回用于循环冷却水系统深度处理技术》(油气田环境保护，王飞扬等，2013,Vol.23,43-47页 )中公开了“二级生化出水+臭氧氧化+活性炭吸附+石灰软化+调节池+过滤+处理后出水”的工艺。该工艺中所用臭氧氧化设备为一Φ190 mm×950 mm单一有机玻璃柱，虽经该工艺处理后的废水COD去除率达到96%，但该工艺在二级生化出水与臭氧氧化间没有加过滤或气浮装置，导致进入臭氧氧化段的SS较高，又因为臭氧氧化不具有针对性，悬浮颗粒物(SS)将会优先于水中难降解有机物与臭氧反应，从而降低臭氧氧化难降解有机物的效率，废水的可生化性也没有得到提高，后续的生化单元对COD的去除效果很差。
CN 102690016 A中提到了对于高含盐的炼油废水采用曝气生物滤池(BAF)—臭氧氧化—曝气生物滤池的方法，该法可将出水COD降至60mg/L以下，但缺点是两级曝气生物滤池联用，一级生物滤池对难降解COD的处理效果不明显，且水头损失大，投资和运行成本高。
发明内容
本发明的目的是提供一种深度处理炼油废水的方法，该方法对二级生化出水中的芳香族化合物具有较强的去除效果，能够保证出水COD指标稳定在60mg/L以下。
本发明的另一目的是提供一种臭氧接触氧化池。
本发明的技术解决方案是：一种臭氧接触氧化池，包括氧化池本体、一级隔板、二级隔板、出水隔板、进水口、出水口和曝气钛盘;所述的一级隔板和二级隔板分别垂直设置在氧化池本体的底部和顶部，并依次将氧化池本体隔成进水室、氧化室和衰减室三个室，进水室与氧化室之间顶部连通，氧化室和衰减室之间底部连通，进水口设置在距进水室底部100mm处的侧壁上，出水口设置在距衰减室顶部100mm处的侧壁上，出水隔板垂直设置在距衰减室顶部400mm处的侧壁上，并与二级隔板相距50mm，曝气钛盘设置在氧化室底部，其中，一级隔板距氧化池本体顶部300mm;二级隔板距氧化池本体底部50mm，进水室、氧化室和衰减室的容积比为1:2:1。
所述的氧化室与衰减室顶部还设置了尾气出气口，所述的尾气出气口连接臭氧尾气处理装置。
一种深度处理炼油废水的方法，是臭氧在催化剂的催化作用下将芳香族化合物分解为小分子脂肪烃，然后通过BAF的生物降解作用将废水中的COD含量降低;同时BAF的独特吸附过滤作用可以有效降低SS，形成稳定的出水水质。该方法包括以下步骤：
(1)对二级生化处理后的炼油废水进行砂滤预处理，砂滤池内装有石英砂滤料，砂滤池出水SS不超过30mg/L，处理出水进入步骤(2);
(2)臭氧催化接触氧化处理：向臭氧接触氧化池的氧化室中添加悬浮填料，并向进水室内投加催化剂硫酸亚铁，处理出水从进水口进入，沿一级隔板和二级隔板折向流动，最后经衰减室的出水口流出，氧化后出水进入步骤(3);
(3)曝气生物滤池处理：曝气生物滤池(BAF)采用间歇式曝气充氧，维持溶解氧2mg/L。
步骤(1)中的石英砂滤料粒径沿砂滤池高度方向从上到下依次为Φ0.5～1.0 mm、Φ1.0～2.0 mm及Φ2.0～4.0mm。
步骤(2)中处理出水中臭氧投加量为20-45mg/L;废水中催化剂硫酸亚铁的投加量为1-3mg/L;悬浮填料为聚丙乙烯立体球状填料，直径为Φ80mm，比表面积为800m2/m3,投加量为5个/m3;水力停留时间为25-60min。
步骤(3)中BAF空塔水力停留时间为80-140min。
本发明与现有技术相比，具有如下突出的优点和效果：
(1)臭氧接触氧化池独特的三室结构极大的提高了臭氧与废水的混合效果，增强了臭氧对污染物的氧化作用;出水隔板的设置一方面避免了出水短流，另一方面也防止了氧化出水携带臭氧进入生化单元，对生化细菌产生不利影响，提高了整个工艺的运行效果，同时又节省了运行成本。
(2)在催化剂作用下，臭氧氧化反应中的主要成分氢氧自由基的产率得到了极大提高，氧化出水可生化性大大增加，对整体工艺去除COD起到了关键作用。
(3)砂滤放在臭氧氧化池之前，避免了二级生化出水中的SS对臭氧的无谓消耗，提高了COD的去除效率，降低的了运行成本。
(4)曝气生物滤池的间歇充氧，避免了生物过度氧化的出水SS增高问题，又降低了能耗，同时曝气生物滤池的填料自身带有的过滤功能，避免再次加设沉淀装置，减少了投资成本。