申请日2006.09.21
公开(公告)日2008.03.26
IPC分类号C02F3/34; C12N1/20; C02F3/02
摘要
本发明涉及一种炼油废水经初步处理后的深度处理工艺，其特征在于所说微生物菌群为：假单胞菌(Pseudomonas sp)、动胶杆菌(Zoogloea sp.)、邻单胞菌属(Plesiomonas sp.)、芽胞杆菌属(Bacillus)、巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)、球红假单孢菌(Rhodopseudomonas globiformis)联合菌;所说生物处理为生物曝气滤池和/或生物反应池，并控制进水pH在6-9。具有：处理流程简单，安全性好，能耗低，运行费用少，出水稳定，可以稳定达到CODcr≤60mg/l、油≤2mg/l、NH3-N≤2mg/l、SS≤10mg/l回用水标准，出水悬浮物低等特点，可用于炼油生产的循环回用，大大减少了炼油实际吨油耗水(外给水)，并杜绝了超标排放造成对环境的污染。
権利要求書
1.炼油废水微生物深度处理，包括采用微生物菌群生物处理，其特征在于 所说微生物菌群为：假单胞菌(Pseudomonas sp)、动胶杆菌(Zoogloea sp.)、 邻单胞菌属(Plesiomonas sp.)、芽胞杆菌属(Bacillus)、巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)、球红假单孢菌(Rhodopseudomonas globiformis)联合菌;所说生 物处理为生物曝气滤池和/或生物反应池，并控制进水PH在6-9。
2.根据权利要求1所述炼油废水微生物深度处理，其特征在于处理进水PH 为7-8.5。
3.根据权利要求1所述炼油废水微生物深度处理，其特征在于所说生物曝 气滤池填料层内有悬空设置或两端有横向通孔的纵向间隔板或套筒，使处理水在 生物曝气滤池中呈内循环流态。
4.根据权利要求1、2或3所述炼油废水微生物深度处理，其特征在于废 水顺次通过假单胞菌(Pseudomonas sp)、动胶杆菌属(Zoogloea sp.)、邻单 胞菌属(Plesiomonas sp.)菌层载体或菌池;芽胞杆菌属(Bacillus)菌层载体或菌 池;巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)、球红假单孢菌(Rhodopseudomonas globiformis)菌层载体或菌池。
5.根据权利要求4所述炼油废水微生物深度处理，其特征在于生物处理工 艺为生物反应池与生物曝气滤池串联。
6.根据权利要求5所述炼油废水微生物深度处理，其特征在于生物处理工 艺为接种有假单胞菌(Pseudomonas sp)、动胶杆菌属(Zoogloea sp.)、邻单 胞菌属(Plesiomonas sp.)联合菌生物反应池，与按处理进水顺次为接种有芽胞杆 菌属(Bacillus)填料载体，及接种有巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)、球 红假单孢菌(Rhodopseudomonas globiformis)填料载体的生物曝气滤池串联。
7.根据权利要求5所述炼油废水微生物深度处理，其特征在于生物处理工 艺为接种有假单胞菌(Pseudomonas sp)、动胶杆菌属(Zoogloea sp.)、邻单 胞菌属(Plesiomonas sp.)联合菌生物反应池，与接种有芽胞杆菌属(Bacillus)生 物反应池，及接种有巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)、球红假单孢菌 (Rhodopseudomonas globiformis)填料载体的生物曝气滤池串联。
8.根据权利要求1所述炼油废水微生物深度处理，其特征在于所说微生物 还包括产碱假单胞菌(Pseudomonas alcaligenes)、黄杆菌属(Flavobacterium sp.) 联合菌群。
9.根据权利要求4所述炼油废水微生物深度处理，其特征在于所说微生物 还包括产碱假单胞菌(Pseudomonas alcaligenes)、黄杆菌属(Flavobacterium sp.) 联合菌群。
10.根据权利要求9所述炼油废水微生物深度处理，其特征在于所说产碱 假单胞菌(Pseudomonas alcaligenes)、黄杆菌属(Flavobacterium sp.)接种于 第一处理流程载体。
说明书
炼油废水微生物深度处理
技术领域：
本发明涉及一种炼油废水深度处理工艺，尤其是关于炼油废水经初步处 理后再处理至回用水标准。
背景技术：
炼油行业生产中常产生大量炼油废水，例如炼制1吨原油将产生废水约 3.4吨。此炼油废水成份复杂，为一种含硫、油、盐、碱、酚、氰、苯、石 蜡、硫磺、有机氮等多种污染物的混合废水;有时在炼油过程还会添加诸如 抗爆剂、抗氧剂、降凝剂等高分子聚合物;并且废水中大部分为难降解物质， 对微生物毒性较大，可生化性差。且废水中含油成分复杂，有柴油、煤油、 航空煤油、重油，且油含量大，达300-500mg/l;NH3-N浓度高，一般达200-500 mg/l;含盐量高，一般在2000-20000mg/l;PH波动大，PH在4-9，因此处 理难度极大。目前通常采取物化和生化相结合处理方法，例如隔油、浮选、 A/O、接触氧化、沉淀等工艺处理至接近二级排放标准(例如COD150-200mg/l， NH3-N15-50mg/l，SS60-200mg/l，油10-20mg/l)，惟一只能超标外排，既浪 费水资源，又污染环境。
然而处理后废水中能够生物降解的物质已基本降解，残留在水中的有机 污染物都是一些难降解、难处理、持久性的物质，并对微生物有一定的抑制 作用，可生化性极差;由于有机物含量低，可被微生物利用的营养源极少， 因此通常生物膜难以形成;另外，碳源较低，常规处理时反硝化难以实现;这 些均导致常规微生物处理工艺难以进一步深度处理。
因此，目前国内外对于炼油废水深度处理，基本上还是采用物化处理方 法，主要采取加约、混凝、过滤、强氧化(例如催化氧化、臭氧)等处理手段。 而物化处理普遍存在工艺复杂、安全性差、一次性投资高，维护工作量大，易 造成二次污染，尤其是出水水质难以稳定达到回用水标准，并且处理成本高， 超过了采用新鲜水的价格。
中国专利02153364.4公开的炼油污水回收利用方法，依次包括如下步 骤：a、将二级生化处理后的炼油污水送入装有滤料粒径为1-20mm石质块 状滤料或塑料滤料的曝气式生物滤池处理;b、而后送入混凝池，加入混凝 剂和助凝剂促进胶体颗粒凝聚，然后送入沉淀池沉淀、分离;c、加氯气氧 化去除氨氮;d、用纤维过滤器、石英砂过滤器或多介质过滤器过滤b或c 步得到的水;e、向d步得到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。此法不仅仍然为普通物化法，处理流程长，并且 同样存在物化法的不足，而且不能达到稳定回用水标准。
中国专利CN03137604.5公开了一种炼油污水深度处理及回用方法，提出 采用絮凝气浮砂滤单元与臭氧生物碳单元串联相结合。此方法仍然为物化处理 法，并且报导主要用于去除氨氮，虽然也可通过强氧化及活性碳吸附能够去除 部分COD，同样存在上述物化处理的缺陷，不能确保长期运行出水稳定。
中国专利CN200410081504.7公开的处理炼油废水的微生物菌剂，采用比 例为0-10∶0-10∶0-10∶0-10∶0-10∶0-10的红球菌属Rhosococcus;，微 小杆菌属Exiguobacterium;芽孢杆菌bacillus;假丝酵母candida;短状杆 菌Brachybacteriumcollins和保藏号为CGMCC NO：0868，并采用SBR工艺。 处理进水为经隔油-气浮-生化处理后出水，报导菌株只能针对溶解性脂肪 烃、苯系及多环芳烃化合物进行处理，对COD有较好的处理效果，但出水COD 高达84mg/l以上，仍然达不到回用的CODcr≤60mg/l要求;并且未提及NH3-N 的处理效果，也未能提及油处理后的指标，实际上处理水仍然不能达到回用标 准;此外，处理采用间隙式活性污泥法(SBR)，废水停留时间长，占地面积 大，能耗相对较高，操作复杂，不能连续运行，单位时间处理能力低;再就是， 将不同功能微生物混合在同一池中，菌剂间有可能产生不协同的相互竞争，而 影响去除效率。这些均导致处理水仍然不能达到回用要求。
北京燕山石化公司介绍了曝气生物滤池技术在炼油污水深度处理中的应 用，采用生物曝气滤池、絮凝沉淀、加热氧化、过滤、吸附，并在处理过程中 添加多种药剂。此工艺流程长，投资费用大，运行成本高，操作麻烦，同样存 在物化处理的不足。
此外，还有报导采用厌氧流化床工艺对炼油废水深度处理，但仅对NH3-N 有较好的去除效果，但对有机污染物去除效果很差。
因此，现有技术均难以将经初步处理后的炼油废水，深度处理至稳定达 到回用水标准。
发明内容：
本发明的目的在于克服上述已有技术的不足，提供一种处理效果好，成本 低，效率高，能够稳定达到回用水标准的炼油废水微生物深度处理。
本发明目的实现，基本构思是根据处理废水成份特点，选择采用专性微生 物联合菌群，结合生物曝气滤池或微微生物反应池工艺，从而实现本发明目的。 具体说，本发明炼油废水微生物深度处理，包括采用微生物菌群生物处理，其 特征在于所说微生物菌群为：假单胞菌(Pseudomonas sp)、动胶杆菌(Zoogloea sp.)、邻单胞菌属(Plesiomonas sp.)、芽胞杆菌属(Bacillus)、巨大芽孢杆菌 (Bacillus megaterium)、球红假单孢菌(Rhodopseudomonas globiformis)联合 菌;所说生物处理为生物曝气滤池和/或生物反应池，并控制进水PH在6-9。
本发明所述生物反应池，可以是采用诸如接触氧化池、生物流化床、活性 污泥池等，将前述微生物菌群接种于反应池填料载体或污泥上，接触氧化池填 料，可以是通常该工艺常用填料。
本发明为提高处理效率，缩短停留时间，提高设备的容积负荷，一种较好 为将联合菌群中微生物按降解功能分开或分层接种于载体(生物滤池)，依进 水处理流程顺次进行微生物除烃、除蜡、除苯系降解处理;微生物除碳降解处 理;微生物除NH3-N降解处理。除烃、除蜡、除苯系降解处理的微生物有： 假单胞菌(Pseudomonas sp)、动胶杆菌属(Zoogloea sp.)、邻单胞菌属 (Plesiomonas sp.)联合菌;除碳降解处理的微生物有：芽胞杆菌属(Bacillus); 除NH3-N降解处理的微生物有：巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)、球红 假单孢菌(Rhodopseudomonas globiformis)联合菌。根据处理工艺，若采用微 生物反应池处理，即顺次将上述三类微生物分别投放于三个呈串联处理工艺池 中(也可以是分隔的三个处理工艺段);若采用曝气生物滤池，则可以将上述 三类微生物按处理进水方向，顺次分层接种于填料载体上，形成不同菌层填料 载体。使被处理废水顺次通过含有前述三类微生物处理装置，顺次去除、降解 相应污染物。根据处理成份含量，确定三类微生物所占反应池体积或相应填料 层高。
为使微生物菌群能够在被处理废水中保持高活性，提高微生物处理效率， 本发明处理进水PH较好控制在7-8.5。
为缩短废水在生物曝气滤池处理时间，降低曝气滤池造价，提高系统的抗 冲击能力，本发明一种较好是采用生物反应池与生物曝气滤池串联工艺，可以 将除烃、除蜡、除苯系降解微生物定殖于生物反应池，而曝气滤池载体则顺次 接种后二类微生物，形成一池一滤池处理工艺。
为使NH3-N能被高效去除，试验表明确保微生物高效反硝化功能是有 利的，因此，本发明除NH3-N菌群较好接种于能形成外好氧、内兼氧环境的 载体上，例如多孔陶粒填料、天然烧结多孔填料、海绵填料、煤制品烧结填 料等多孔性具有前述功能的填料，这样更符合硝化菌与反硝化菌的生长环 境。因此，本发明还可以采取，将除碳降解处理微生物也移殖于生物反应池， 使生物曝气滤池载体仅接种去除NH3-N微生物，形成二池一滤池处理工艺。
为提高生物曝气滤池抗负荷冲击能力，更彻底降解有机污染物，一种较好 可以在生物曝气滤池填料层区间增设悬空设置或两端有横向通孔的纵向间隔 板或套筒，使处理水在生物曝气滤池中形成内循环流态，延长处理水与微生物 接触时间，并且内循环流态还可以提高处理水在生物曝气滤池中流速，从而增 强了处理水与生物体之间的介质传递，提高处理效率。此外，由于处理废水在 生物曝气滤池中内循环，还使得生物曝气滤池具有完全混合式反应器的特点， 可使进入曝气滤池中废水与曝气滤池中处理水混合得到稀释，此结构还提高了 曝气滤池的抗毒和抗冲击能力，可以确保处理出水的稳定，而不受负荷冲击影 响。再就是，处理水在曝气滤池中内循环流态，还有利于使虽已达标，但仍然 存在少量残留难降解有机物可得到更彻底降解去除，从而减少需后续除盐处理 用膜的污染，延长膜的使用寿命。
此外，为提高除烃、除蜡、除苯系能力，本发明中还可以加入产碱假单胞 菌(Pseudomonas alcaligenes)、黄杆菌属(Flavobacterium sp.)菌群。若采 用微生物分别顺次处理，此菌群较好是接种于第一处理流程载体上。
本发明所述各微生物菌，均为自然界所存在，是由申请人发现有处理前述 污染物功能，并经采样驯化培养获得。
本发明所述炼油废水微生物深度处理，是指炼油废水经初步处理后，再经 本发明处理至回用水标准，如果进入本发明处理废水的PH符合要求，则可以 直接进水，如果不符合则应调节PH至满足要求，因此也可以将PH调节设置在 前处理工艺中。
本发明由于采用经筛选的专性微生物联合菌群，以及采用生物曝气滤池和 /或生物反应池处理工艺，可以确保出水稳定达到CODcr≤60mg/l、油≤2mg/l、 NH3-N≤2mg/l、SS≤10mg/l回用水标准，用于炼油生产的循环冷却回用，大大 节省了高耗水的炼油用水，减少了炼油实际吨油耗水(外给水)，节省了大量 的水资源，并且也杜绝了超标排放造成对环境的污染。本发明工艺，尤其是采 用专性微生物与生物曝气滤池(BAF)串联工艺，可以发挥各自优势，菌群接 种于滤池填料载体，挂膜快，并可以保持菌的高活性，缩短处理停留时间，提 高了综合处理效果和效率;滤池中采用外好氧、内兼氧的生物载体，可以实现 硝化与反硝化同时进行，且不需外加碳源，并能自动调节PH及碱度，减少了 外加药量，并提高了去除总氮能力。微生物按降解功能有序分级处理，首先降 解废水中残留的烃类及其它有机污染物，可以确保后续硝化与反硝化菌高效率 的脱氮效果;并且各微生物间不会产生竞争而造成活性降低，同样有利于确保 高及稳定处理效果。本发明深度处理具有：处理流程简单，安全性好，能耗低， 较常规生化处理降低2/3能耗，运行费用少，可降低运行费用20-40%，出水 稳定，出水悬浮物低等特点。