申请日2010.10.15
公开(公告)日2012.05.16
IPC分类号C02F9/06
摘要
本发明涉及一种炼油污水的分类控制分级处理方法。将炼油污水分成含油污水、含硫污水、电脱盐污水、混合碱渣污水、低浓度清净废水、厂区污染雨水及生活污水等七类，并采取源头控制、高浓度污水预处理、中水回用或串级使用、集中式污水处理场分质处理等多种措施，使汽提净化水获得高比例的利用、含油污水全部回用、低浓度清净废水得到高比例回用、高浓度含盐污水得到稳定达标处理，达到炼油污水节水减排的目的。
翻译权利要求书
1.一种炼油污水分类控制分级处理方法，其特征在于：将炼油污水分成含 油污水、含硫污水、电脱盐污水、混合碱渣污水、低浓度清净废水、厂区污染 雨水及生活污水七类：
含油污水经装置内或联合装置内设置的除油设施处理后排入集中式污水处 理场含油污水系列处理后回用;
含硫污水经除油设施处理后送入酸性水汽提装置预处理，预处理后的出水 一部分回送到电脱盐装置做工艺注水和催化裂化、延迟焦化、常减压装置、加 氢装置作洗涤用水，剩余部分排入集中式污水处理场含油污水系列处理后回用;
电脱盐污水经装置内设置的除油设施破乳除油后送入风冷塔用风冷却，冷 却后出水再排入集中式污水处理场含盐污水系列处理后达标排放;
混合碱渣污水经隔油罐除油处理后送至高温湿式氧化预处理装置处理，处 理后出水排入集中式污水处理场含盐污水系列处理后达标排放;
低浓度清净废水送入集中式污水处理场低浓度废水系列处理后回用;
厂区污染雨水经雨水收集池隔油后送至集中式污水处理场含油污水系列处 理后回用;
厂区生活污水经化粪池处理后排入集中式污水处理场含油污水系列处理后 回用。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的含油污水包括各生产 装置的油水分离器排水、含油容器的冲洗水、生产装置区的地面冲洗剂设备清 洗水、机泵填料函排水、罐区油罐切水、洗罐水、化验室含油污水、凝结水回 收装置的排污水。
3.按照权利要求2所述的方法，其特征在于：含油污水经排水管网进入各 自装置区建设的除油设施内进行除油处理，使出水石油类控制在150mg/L以下， 再送至集中式污水处理场含油污水系列处理后回用。
4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：含硫污水包括常减压、催化 裂化、加氢裂化、延迟焦化、连续重整、汽柴油加氢、硫磺回收装置产生的含 硫含氨污水。
5.按照权利要求4所述的方法，其特征在于：含硫污水由各装置区分液罐 经排水管网集中送至酸性水罐，通过自然沉降初步除去水中的石油类和焦粉; 出水再送入二级油水分离器或聚结式除油器进一步除油处理，将出水石油类控 制在100mg/L以下;除油后出水进入汽提装置脱硫脱氨处理，使污水中的硫化 氢和氨氮浓度分别处理到20mg/L和60mg/L以下;处理后的净化水-部分回送到 电脱盐装置做工艺注水和催化裂化、延迟焦化、常减压装置、加氢装置作洗涤 用水，剩余部分排入集中式污水处理场含油污水系列处理后回用。
6.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：电脱盐污水来自原油电脱盐 装置排水，进行除油和降温预处理，将出水石油类控制在200mg/L以下、温度控 制在40℃以下。
7.按照权利要求6所述的方法，其特征在于：除油采用酸化-混凝-气浮工 艺。
8.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：混合碱渣污水包括汽油碱洗 水、液态烃碱洗水，碱渣混合污水采用高温湿式氧化工艺深度处理，使处理后 出水COD达到2万mg/L以下、硫化物达到10mg/L以下，再连续排入集中式污水处 理场含盐污水系列处理后达标排放，高温湿式氧化装置以空气为氧化介质，反 应温度为250℃～280℃、反应压力为10～80MPa、液体空速为1.0～2.0h-1。
9.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：低浓度清净废水包括循环水 场排污、化学水站的树脂再生酸碱废水或反渗透脱盐装置尾水、锅炉或余热锅 炉排污以及可收集的非污染雨水。
10.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：对厂区污染雨水和生活污水 纳入含油污水系列处理，初期雨水经雨水收集池隔油后送至集中式污水处理场 含油污水系列处理后回用;厂区生活污水经化粪池处理后排入集中式污水处理 场含油污水系列处理后回用。
11.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：集中式污水处理场含油污水 系列采用的处理流程包括：含油污水→隔油→无药气浮→加药气浮→生化曝气 池→膜生物反应器→微絮凝过滤→杀菌→回用于循环水系统。
12.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：集中式污水处理场含盐污水 系列采用的处理流程包括：含盐污水→隔油→无药气浮→加药气浮→酸化水解 →生化曝气池→膜生物反应器→后浮选→达标排放。
13.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：集中式污水处理场低浓度废 水系列采用的处理流程包括：低浓度污水→中和调节池→加药气浮→膜生物反 应器→微絮凝过滤→活性碳塔→超滤→反渗透→回用于锅炉给水或循环水系统 补水，反渗透尾水则送至含盐污水系列处理后达标排放。
说明书
炼油污水分类控制分级处理方法
技术领域
本发明涉及一种炼油污水的分类控制分级处理方法，适用于炼化企业新建 或改扩建炼油装置的污水处理。
背景技术
炼油污水是原油炼制、加工及油品水洗等过程中产生的污水，是一种集悬浮 油、乳化油、溶解性有机物及无机盐混于一体的多相体系，主要由石油类、COD、 BOD、硫化物、挥发酚、悬浮物以及氨氮等污染物构成。目前炼油污水主要采用 集中混合处理方式处理，即将来自各生产装置排出的含油污水、含硫污水经汽 提预处理后的净化水、生活废水等混合后通过隔油一浮选一生化“老三套”组 合流程处理后达标排放，一些先进的企业在此基础上通过增加混凝过滤、生物 接触氧化、BAF、MBR、甚至双膜法(超滤+反渗透)脱盐等深度处理工艺实现了 污水的部分回用。然而，随着原油性质的日益变差和因水资源短缺对污水高比 例回用的要求，这种污水集中混合处理的方式和处理流程越来越曝露出较大的 问题。首先，高硫、高酸原油的开采和加工比例在逐年递增，使得污水中的乳 化油、难降解性有机污染物、硫化物、氨氮以及无机盐等浓度不断增加，特别 是具有明显乳化和较高含盐量的电脱盐排水、含碱含硫含酚的油品/液化石油 气或干气精制的碱洗废碱液、以及石油类和有机污染物含量较高的油品罐区切 水等对集中式污水处理场的除油及生化处理的稳定性均造成严重的冲击性影 响，已威胁到企业污水的稳定达标排放。其次，随着水资源的短缺，炼油污水 深度处理回用做循环水补充水、工业用水或锅炉给水已作为对炼化企业的根本 要求，而目前排放污水中的无机盐和呈现难生物降解性的COD含量却往往难于 满足处理回用水的指标要求，尽管可进一步采用反渗透、电渗析等膜脱盐工艺， 但由于较高的投资、高昂的运行费用以及目前尚不完善的脱盐预处理技术等极 大限制了炼油污水的回用比例。第三，随着我国国民经济的快速发展、与国际 间合作的加深，以及所面临的诸多环境问题，促使国家和地方对工业企业排水 提出了更高的要求。按目前已经出台的地方标准来看，排水COD指标均要求控 制在60mg/L以下(甚至50mg/L以下)，对氨氮和总氮也提出了严格的指标限 制。单就污染指标而言，排放控制标准已接近或严于中水回用标准，对现有炼 油废水的稳定达标造成极大的技术难度。
基于以上分析，为满足炼油污水稳定达标和污水高比例回用的要求，不能 仅仅依靠现行的集中式末端处理技术，必须结合炼油污水的水质特点，采取装 置源头污染削减与控制、高浓度污水预处理、中水回用或串级使用、污水分质 处理等多种措施。CN200610089027.8提出了炼油厂污水处理与回用工艺系统及 其运行方法，将炼油污水系统划分为超高浓度处理单元、高浓度污水处理单元、 低浓度污水处理单元和污水回用单元。其中超高浓度废水包括汽油、液化石油 气或干气精制的碱洗废碱液;高浓度污水包括电脱盐污水和汽提净化水;低浓 度污水主要是一般含油污水。其主要处理过程是将超高浓度处理单元经湿式氧 化塔和序批式生物反应器处理后，出水并入高浓度污水;将高浓度污水经隔油 池、气浮池和曝气生物滤池处理后，一部分达标排放，一部分用作序批式生物 反应器的稀释水，另一部分并入低浓度污水;低浓度污水经隔油、气浮和曝气 池处理后，一部分出水回用与循环水系统，另外一部分并入高浓度污水，还有 一部分用作序批式生物反应器的稀释水，再一部分达标排放。采用该发明的方 法可实现炼油厂高、低浓度污水分别处理、分质回用的目的。但该发明方法仅 是在现有污水处理流程的基础上，对超高浓度污水增加了适当的预处理设施， 未从装置源头上考虑削减污染负荷与水质控制、未提及中水回用或串级使用途 径，从根本上讲仍没有脱出污水末端治理的框架。该方法仅从有机污染物浓度 的高低进行了简单区分，未考虑其它污染物的区别处理问题。此外，对于炼厂 较大排放量的低浓度含盐废水，如循环水场排污、锅炉排污及化学水站排水以 及厂区雨水等未纳入其处理系统，使得该发明方法存在较大的不足。
发明内容
本发明针对现有技术存在的以上问题，结合炼油生产装置及其排水水质特 点，提出一种炼油污水的分类控制分级处理方法。将炼油污水进行系统分类， 并采取源头控制、高浓度污水预处理、中水回用或串级使用、污水分质处理等 多种措施达到炼油污水稳定达标、污水高比例回用的目的。
本发明提供的炼油污水分类控制分级处理方法是将炼油污水分成含油污 水、含硫污水、电脱盐污水、混合碱渣污水、低浓度清净废水、厂区污染雨水 及生活污水等七类，含油污水经装置内或联合装置内设置的除油设施处理后排 入集中式污水处理场含油污水系列处理后回用;含硫污水经除油设施处理后送 入酸性水汽提装置预处理，预处理后的出水一部分回送到电脱盐装置做工艺注 水和催化裂化、延迟焦化、常减压装置、加氢装置作洗涤用水，剩余部分排入 集中式污水处理场含油污水系列处理后回用;电脱盐污水经装置内设置的除油 设施破乳除油后送入风冷塔用风冷却，冷却后出水再排入集中式污水处理场含 盐污水系列处理后达标排放;混合碱渣污水经隔油罐除油处理后送至高温湿式 氧化预处理装置处理，处理后出水排入集中式污水处理场含盐污水系列处理后 达标排放;低浓度清净废水送入集中式污水处理场低浓度废水系列处理后回用; 厂区污染雨水经雨水收集池隔油后送至集中式污水处理场含油污水系列处理后 回用;厂区生活污水经化粪池处理后排入集中式污水处理场含油污水系列处理 后回用。
本发明所述的含油污水主要包括各生产装置的油水分离器排水、含油容器 的冲洗水、生产装置区的地面冲洗剂设备清洗水、机泵填料函排水、罐区油罐 切水、洗罐水、化验室含油污水、凝结水回收装置的排污水等，各类含油污水 经排水管网进入各自装置区建设的除油设施内进行除油处理，使出水石油类控 制在150mg/L以下，再送至集中式污水处理场含油污水系列处理后回用。除油设 施可依据水质特性选用隔油罐、隔油池、旋流器或聚结式除油器等。由于高浓 度石油类是造成污水处理场冲击的主要因素之一，考虑到污水中石油类性质对 除油效果具有较大的影响，采用本发明的装置内除油后，高浓度污水的冲击和 高负荷将会从源头上得到控制。
本发明所提出的含硫污水主要包括常减压、催化裂化、加氢裂化、延迟焦 化、连续重整、汽柴油加氢、硫磺回收等装置产生的高浓度含硫含氨污水(硫 化氢或氨氮大于100mg/L)。含硫污水由各装置区分液罐经排水管网集中送至酸 性水罐，通过自然沉降初步除去水中的石油类和焦粉;出水再送入二级油水分 离器或聚结式除油器进一步除油处理，将出水石油类控制在100mg/L以下;除 油后出水进入汽提装置脱硫脱氨处理，使污水中的硫化氢和氨氮浓度分别处理 到20mg/L和60mg/L以下;处理后的净化水一部分(约占70%)回送到电脱盐装 置做工艺注水和催化裂化、延迟焦化、常减压装置、加氢装置作洗涤用水，剩 余部分(约占30%)排入集中式污水处理场含油污水系列处理后回用。汽提工艺 可采用单塔流程、双塔流程，为保证脱氨效果，也可以采用加碱汽提工艺。近 年来，随着高硫、高酸、重质原油加工比例的逐年递增以及清洁性油品的质量 升级要求，含硫污水产生量在不断增加，其比例已超过含油污水，必须高度重 视含硫污水的处理和回用问题。首先要使含硫污水中保持较低的石油类、石油 焦含量，以提高汽提处理效率和保证装置的稳定运行;其次要对净化水设法做 到高比例的回用，以达到从源头上消化高浓度废水的目的。因此，本发明提出 的处理和回用方法可以较好地满足以上目的。
本发明所提出的电脱盐污水主要来自原油电脱盐装置排水，其排放量约为 原油加工量的5%～7%，具有高温(80℃以上)、高乳化油、较高盐含量和一定 的难生物降解性特征。为避免或减缓该类污水对污水处理场除油、生化单元处 理效率的影响，本发明提出对其进行除油和降温预处理，将出水石油类控制在 200mg/L以下、温度控制在40℃以下，处理后出水排入集中式污水处理场含盐污 水系列处理后达标排放。除油装置采用酸化-混凝-气浮工艺，其中酸化采用工 业硫酸，pH控制值为5.5～6.5;混凝药剂采用常规无机型破乳剂，如聚合硫酸 铝，投加量为50～80mg/L;气浮采用各种常规气浮工艺，如溶气气浮、涡凹气 浮等。降温处理采用常规风冷塔直流冷却降温。
本发明所提出的混合碱渣污水来源于油品精制过程，主要包括汽油碱洗水、 液态烃碱洗水等。由于碱渣污水中含有高浓度的硫化物、挥发酚、石油类等污 染物，对污水处理场带来较大的冲击性和恶臭影响，必须进行预处理。近年来， 随着加氢工艺的增加，汽油碱渣污水排放量有所减少，但仍有一定的量。基于 各类碱渣污水的性质和成熟处理工艺的考虑，本发明提出对以上碱渣混合污水 采用高温湿式氧化工艺深度处理，使处理后出水COD达到2万mg/L以下、硫化物 达到10mg/L以下，再连续排入集中式污水处理场含盐污水系列处理后达标排放。 高温湿式氧化装置以空气为氧化介质，反应温度为250℃～280℃、反应压力为 10～80MPa、液体空速为1.0～2.0h-1。
本发明所提出的低浓度清净废水主要包括循环水场排污、化学水站的树脂 再生酸碱废水或反渗透脱盐装置尾水、锅炉或余热锅炉排污以及可收集的非污 染雨水等。这类废水有机污染物浓度较低，先前主要作为假定净水直接排放。 但近年来，随着污水回用的实施带来清净排水的不再清洁、排水标准的日趋严 格、设置单一排放口的管理要求以及提高污水回用率等，使得类废水必须处 理后才能排放或尽可能做到回用。考虑到类废水污染物浓度低、盐含量相对 较高的特性，本发明提出将其单独送入集中式污水处理场低浓度废水系列处理 后回用。
本发明对厂区污染雨水和生活污水按照现行的处理方法纳入含油污水系列 处理。具体过程是：初期雨水经雨水收集池隔油后送至集中式污水处理场含油 污水系列处理后回用;厂区生活污水经化粪池处理后排入集中式污水处理场含 油污水系列处理后回用。
本发明所提出的集中式污水处理场包括含油污水、含盐污水、低浓度废水 三个处理系列。含油污水系列主要用于处理上述装置内除油预处理后的含油污 水、回用后剩余部分的含硫污水汽提净化水、隔油处理后的厂区污染雨水、化 粪池预处理后的厂区生活污水，处理后的出水全部回用作循环水系统的补充水。 含盐污水系列主要用于处理上述装置内除油和降温预处理后的电脱盐污水、混 合碱渣污水高温湿式氧化预处理装置的出水，处理后的出水达标排放。低浓度 废水系列主要用于处理上述循环水场排污、化学水站的树脂再生酸碱废水或反 渗透脱盐装置尾水、锅炉或余热锅炉排污以及可收集的非污染雨水等低浓度清 净废水，处理后的出水大部分回用作锅炉给水或循环水系统的补充水，少部分 排入含盐污水系列处理后达标排放。
集中式污水处理场含油污水系列采用的主要处理流程是：含油污水→隔油 →无药气浮→加药气浮→生化曝气池→膜生物反应器→微絮凝过滤→杀菌→回 用于循环水系统。隔油可以选用常规的平流式隔油池、斜板隔油池或隔油罐; 无药气浮可以选用常规涡凹气浮机或回流式溶气气浮装置;加药气浮选用常规 回流式溶气气浮工艺，药剂采用20～50mg/L的无机絮凝剂;生化曝气池可选采 用推流式活性污泥法、A/O、CASS等传统工艺;膜生物反应器可以选择BAF、MBR、 MBBR、生物流化床等，但最好选用MBR;微絮凝过滤可采用砂滤、多介质过滤、 移动床流沙过滤器、纤维束或纤维球过滤器等，污水在进过滤器前要与5～ 20mg/L的无机絮凝剂混合以达到微絮凝的效果;杀菌可以采用二氧化氯、次氯 酸钠、液氯中的一种，投加量为10～20mg/L。经以上工艺处理后，出水中的主 要指标可达到COD≤50mg/L、NH3-N≤5mg/L、石油类≤0.5mg/L、浊度≤5NTU， 全部回用作循环水系统的补充水。
集中式污水处理场含盐污水系列采用的主要处理流程是：含盐污水→隔油 →无药气浮→加药气浮→酸化水解→生化曝气池→膜生物反应器→后浮选→达 标排放。隔油可以选用常规的平流式隔油池、斜板隔油池或隔油罐，最好选用 隔油罐;无药气浮可以选用常规涡凹气浮机或回流式溶气气浮装置;加药气浮 选用常规回流式溶气气浮工艺，药剂采用20～50mg/L的无机絮凝剂;酸化水解 可以选择酸化水解池或酸化水解罐，污水在池或罐内的停留时间应达到8h以上; 生化曝气池可选采用推流式活性污泥法、A/O或CASS等传统工艺;膜生物反应器 可以选择BAF、MBR、MBBR、生物流化床等;后浮选采用加药溶气浮选工艺，污 水在进过滤器前要与5～20mg/L的无机絮凝剂或3～10mg/L的有机絮凝剂或混合 药剂混合以达到后浮选的处理效果。经以上工艺处理后，出水中的主要指标可 达到COD≤60mg/L、NH3-N≤10mg/L、石油类≤5mg/L、SS≤70mg/L，可直接 达标排放。
集中式污水处理场低浓度废水系列采用的主要处理流程是：低浓度污水→ 中和调节池→加药气浮→膜生物反应器→微絮凝过滤→活性碳塔→超滤→反渗 透→回用于锅炉给水或循环水系统补水，反渗透尾水则送至含盐污水系列处理 后达标排放。加药气浮选用常规回流式溶气气浮工艺，药剂采用20～50mg/L的 无机絮凝剂;膜生物反应器可以选择BAF、MBR、MBBR、生物流化床等，但最好 选用MBR;微絮凝过滤采用多介质过滤、移动床流沙过滤器或纤维束过滤器，污 水在进过滤器前要与5～20mg/L的无机絮凝剂混合以达到微絮凝的效果。经以上 工艺处理后，出水中的主要指标可达到COD≤10mg/L、NH3-N≤0.5mg/L、石油 类≤0.5mg/L、全盐量≤100mg/L，可回用作锅炉给水或循环水系统的补充水; 反渗透尾水COD≤150mg/L、NH3-N≤5mg/L、石油类≤1mg/L、全盐量约6500mg/L， 送至含盐污水系列处理。
本发明方法适用于炼化企业新建或改扩建炼油装置的污水处理。采用本发 明提出的炼油污水分类控制分级处理方法，可将炼油污水进行系统分类，并通 过源头控制、高浓度污水预处理、中水回用或串级使用、污水分质处理等多种 措施达到炼油污水稳定达标、污水高比例回用的目的。