公布日：2023.12.08
申请日：2023.09.21
分类号：C02F9/00(2023.01)I;C02F11/122(2019.01)I;C02F11/14(2019.01)I;C02F1/72(2023.01)N;C02F1/78(2023.01)N;C02F1/52(2023.01)N;C02F1/56(2023.01)N;C02F1/
66(2023.01)N;C02F3/30(2023.01)N;C02F1/24(2023.01)N;C02F1/00(2023.01)N;C02F1/44(2023.01)N;C02F101/30(2006.01)N;C02F101/34(2006.01)N
摘要
本发明涉及废水处理技术领域，具体为一种处理含COD、甲醇废水的系统及方法，至少包括：预处理单元、生化处理单元、深度处理单元、污泥干化处理单元、废气处理单元，基于废水来源和废水水质特征进行匹配系统设计及处理工艺，采用一体化模块组合集成布局，节省空间、节约成本的同时使废水处理后的出水水质指标满足《城市污水再生利用―工业用水水质》(GB/T19923-2005)以及《石油化工污水再生利用设计规范》(SH3173-2013)中的再生水用于间冷开式循环冷却水系统补充水水质控制指标要求。
权利要求书
1.一种处理含COD、甲醇废水的系统，其特征在于，至少包括：预处理单元、生化处理单元、深度处理单元、污泥干化处理单元、废气处理单元。
2.根据权利要求1所述的一种处理含COD、甲醇废水的系统，其特征在于，所述预处理单元包括废水收集池、隔油池、调节池、气浮设备、1#反应池、1#沉淀池、3#反应池、3#沉淀池、加药系统。
3.根据权利要求2所述的一种处理含COD、甲醇废水的系统，其特征在于，所述生化处理单元包括厌氧池、A/O接触氧化池、二沉池、曝气系统、1#生物污泥浓缩池、2#生物污泥浓缩池；所述深度处理单元包括2#反应池、2#沉淀池、2#中间水池、化学污泥浓缩池、UF和NF和RO膜系统、回用水池。
4.根据权利要求3所述的一种处理含COD、甲醇废水的系统，其特征在于，所述废气处理单元包括一级、二级生物洗涤塔系统；所述一级、二级生物洗涤塔系统置于两级A/O接触氧化池池顶。
5.一种处理含COD、甲醇废水的方法，采用权利要求4所述的一种处理含COD、甲醇废水的系统，其特征在于，至少包括预处理、生化处理、深度处理、污泥干化处理、废气处理步骤。
6.根据权利要求5所述的一种处理含COD、甲醇废水的方法，其特征在于，所述预处理，具体包括以下步骤：将各类水质的废水进行分质分类收集至废水收集池；之后泵入隔油池进行隔油预处理后进入调节池；调节池的废水泵至气浮设备，然后进入1#反应池进行反应，再经过1#沉淀池进行沉淀后，上清液自流至1#中间水池。
7.根据权利要求6所述的一种处理含COD、甲醇废水的方法，其特征在于，所述废水包括生产污水、装置和罐区设备及地面冲洗水、初期雨水、生活污水、循环冷却水排污水、事故废水；所述废水收集池包括事故水池、初期雨水池、1#集水池、2#集水池、3#集水池。
8.根据权利要求7所述的一种处理含COD、甲醇废水的方法，其特征在于，所述2#反应池结构形式为臭氧催化氧化处理和中和混凝絮凝反应池结构形式。
9.根据权利要求8所述的一种处理含COD、甲醇废水的系统，其特征在于，所述生化处理，具体包括以下步骤；1#中间水池的污水再通过污水提升泵至厌氧池内进行厌氧处理后，上清液自流至A/O接触氧化池；厌氧池出水以及2#集水池的污水泵入A/O接触氧化池进行生化处理，生化处理采用两级A/O生物接触氧化法处理工艺，处理后污水通过二沉池沉淀后自流至2#反应池，A/O接触氧化池末端的混合液用混合液回流泵进行回流，回流液泵至A/O接触氧化池的前端；二沉池的部分剩余生物污泥回流至A/O接触氧化池前端；二沉池的部分剩余生物污泥定期泵至1#生物污泥浓缩池进行污泥浓缩；1#生物污泥浓缩池的部分剩余生物污泥回流至A/O接触氧化池前端作为污泥补充；1#生物污泥浓缩池的剩余生物浓缩污泥泵至厌氧池进行厌氧消解减量化；经过减量化的厌氧剩余浓缩污泥泵至2#生物污泥浓缩池进行生物污泥浓缩，然后经过1#污泥干化系统进行干化处理。
10.根据权利要求9所述的一种处理含COD、甲醇废水的方法，其特征在于，所述深度处理，具体包括以下步骤：2#反应池内的污水进行氧化、中和、絮凝反应后，经过反应后自流至2#沉淀池进行沉淀，2#沉淀池的上清液自流至排放池达标排放；2#沉淀池的化学污泥定时用污泥泵排进化学污泥浓缩池进行污泥浓缩处理。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种处理含COD、甲醇废水的系统，基于废水来源和废水水质特征进行匹配系统设计及处理工艺，采用一体化模块组合集成布局，节省空间、节约成本的同时使废水处理后的出水水质指标满足《城市污水再生利用―工业用水水质》(GB/T19923-2005)以及《石油化工污水再生利用设计规范》(SH3173-2013)中的再生水用于间冷开式循环冷却水系统补充水水质控制指标要求。
本发明一方面提供了一种处理含COD、甲醇废水的系统，至少包括：预处理单元、生化处理单元、深度处理单元、污泥干化处理单元、废气处理单元。
作为一种优选的技术方案，所述预处理单元包括废水收集池、隔油池、调节池、气浮设备、1#反应池、1#沉淀池、3#反应池、3#沉淀池、加药系统。
作为一种优选的技术方案，所述生化处理单元包括厌氧池(兼作水解酸化池)、A/O接触氧化池、二沉池、曝气系统、1#生物污泥浓缩池、2#生物污泥浓缩池。
作为一种优选的技术方案，所述深度处理单元包括2#反应池、2#沉淀池、2#中间水池、化学污泥浓缩池、UF和NF和RO膜系统、回用水池。
作为一种优选的技术方案，所述污泥干化处理单元包括1#污泥干化系统、2#污泥干化系统。
作为一种优选的技术方案，所述废气处理单元包括一级、二级生物洗涤塔系统；所述一级、二级生物洗涤塔系统置于两级A/O接触氧化池池顶。
本发明提供的系统将生物污泥与化学污泥分开处理及处置，能有效减少企业由此产生的污泥处置成本，同时占地面积小、紧凑，节省空间，充分利用土地资源，空间利用率高，减少土地投资，可节约45％土地空间。
本发明另一方面提供了一种处理含COD、甲醇废水的方法，采用含COD、甲醇废水的系统进行处理，至少包括预处理、生化处理、深度处理、污泥干化处理、废气处理步骤。
所述预处理，具体包括以下步骤：将各类水质的废水进行分质分类收集至废水收集池；之后泵入隔油池进行隔油预处理后进入调节池；调节池的废水泵至气浮设备，然后进入1#反应池进行反应，再经过1#沉淀池进行沉淀后，上清液自流至1#中间水池。
优选的，所述废水包括生产污水、装置和罐区设备及地面冲洗水、初期雨水、生活污水、循环冷却水排污水、事故废水；所述废水收集池包括事故水池、初期雨水池、1#集水池、2#集水池、3#集水池。
优选的，厂区事故废水排入事故水池进行收集；初期雨水排入初期雨水池进行收集；厂区间断排出的生产污水泵入1#集水池，进行收集；厂区间断排出的装置和罐区设备及地面冲洗水泵入1#集水池，进行收集；厂区经过化粪池预处理后的生活污水，经生活污水管道自流至生活污水提升井，然后通过生活污水提升井内的污水提升泵泵至2#集水池进行收集；厂区循环冷却水场的循环冷却水排污水泵入3#集水池进行收集。
优选的，1#集水池的废水，通过污水提升泵按每天均质均量泵入隔油池进行隔油预处理后进入调节池；厂区初期雨水池的初期雨水，通过池内的初期雨水提升泵按每天均质均量泵入隔油池进行隔油预处理后进入调节池；厂区事故水池的事故废水首先尽可能进行物料回收，不能回收的事故废水根据实际情况每天限流均质均量由事故水池泵入隔油池进行隔油预处理后进入调节池。
优选的，所述2#反应池结构形式为臭氧催化氧化处理和中和混凝絮凝反应池结构形式。进行隔油预处理后的废水进入调节池汇总收集的综合污水水质并进行水量调节处理，根据水质指标情况，在1#反应池中的氧化反应池考虑是否加入氧化剂进一步进行氧化预处理，以进一步降解污水中的难降解有机物，提高污水的B/C，进一步提高污水的可生化性。本方案设计考虑实际污水处理操作上，根据生化系统出水指标状况，平时在正常情况下，氧化反应池无需加入臭氧催化药剂，直接过流。经过氧化还原预处理后的污水再进行PH中和反应后，自流至混凝絮凝反应池。根据酸碱中和的原则，尽可能充分利用其排放的废酸或洗碱水进行综合污水pH值自身调节，尽量减少外购酸碱药剂的使用物耗。经过氧化还原、PH中和反应后的污水，在混凝絮凝反应池依次与碱式氯化铝类的混凝剂以及PAM药剂类的助凝剂进行混凝、絮凝反应，除污水中部分污染物，保护后续设备的正常工作以及减轻后续工序处理负荷。然后进入1#沉淀池进行沉淀后，上清液自流至1#中间水池。
优选的，气浮设备处理后的浮渣和底部沉淀污泥、1#沉淀池、3#沉淀池的污泥定时用污泥泵泵入化学污泥浓缩池进行浓缩处理。
本发明提供的方法主要用于石油炼制化工产品生产废水治理，目前的处理方法主要有生化法、物化法、化学法三种，其中生化法在石化废水处理中通常需匹配预处理工艺，预处理工艺直接决定了后续的生化处理效果。本发明中待处理的废水，尤其是生产污水，污水成分复杂，种类繁多，毒性大，有机污染物浓度较高，各生产单元污水污染物浓度相差较大，有恶臭及刺激性气味，绝大多数有机污染物具有可生化性，因此通过常规的处理方法难以达到规定的排放要求。因此，本发明提供方法，结合生产实际，根据废水来源、排放量以及废水水质特征，设计上述预处理工艺，对进入生物处理系统的生产污水分类收集、分质处理，进行针对性的预处理，满足后续生物处理的工艺指标要求，同时通过每天均质均量进行预处理，以减少运行成本，保证系统的稳定可靠正常化运行。
发明人分析原因可能为：石化企业化工生产污水中，部分有机物会以油相存在于污水中，这些油类物质以不同的形式存在，有的漂浮在污水表面，有的为乳化状分散悬浮于水中，有的则沉降于水底。本发明提供的方法设计将各类水质的废水进行分质分类收集至废水收集池；之后泵入隔油池进行隔油预处理后进入调节池，然后匹配气浮设备，防止生产废水的不稳定造成大量油类物质进入污水处理站，造成对污水处理的冲击的同时，将悬浮于污水中的微小粒径油类物质和固体颗粒除去，满足后续生物处理的工艺指标要求。而油类物质若未经处理直接进入生化系统会附着在活性污泥的表面，抑制生化处理单元中微生物的正常生长，影响生化处理的效果。
作为一种优选的技术方案，所述生化处理，具体包括以下步骤；1#中间水池的污水再通过污水提升泵至厌氧池(兼作水解酸化池)内进行厌氧(兼作水解酸化)处理后，上清液自流至A/O接触氧化池；厌氧池出水以及2#集水池的污水泵入A/O接触氧化池进行生化处理，生化处理采用两级A/O生物接触氧化法处理工艺，处理后污水通过二沉池沉淀后自流至2#反应池，A/O接触氧化池末端的混合液用混合液回流泵进行回流，回流液泵至A/O接触氧化池的前端；二沉池的部分剩余生物污泥回流至A/O接触氧化池前端；二沉池的部分剩余生物污泥定期泵至1#生物污泥浓缩池进行污泥浓缩；1#生物污泥浓缩池的部分剩余生物污泥回流至A/O接触氧化池前端作为污泥补充；1#生物污泥浓缩池的剩余生物浓缩污泥泵至厌氧池进行厌氧消解减量化；经过减量化的厌氧剩余浓缩污泥泵至2#生物污泥浓缩池进行生物污泥浓缩，然后经过1#污泥干化系统进行干化处理。
基于前述预处理工艺，本发明设计上述生化处理工艺，尤其是进行厌氧(兼作水解酸化)处理，提高污水中有机污染物BOD5/CODCr值，从而改善整个污水的生化性，启动快，污泥量少，同时合理运用厌氧污泥回流工艺，因而抗毒害物质和抗冲击负荷能力强、效能高、运行稳定。经过厌氧(兼作水解酸化)处理后的污水可生化性得到进一步提高，通过后续的耗氧处理(耗氧生物接触氧化法)，以进一步去除污水中的溶解性有机污染物而达到排放标准。本发明中的厌氧兼作水解酸化处理工艺，通过一些兼性厌氧菌，如梭状芽孢杆菌、厌氧消化球菌、大肠杆菌等将大分子、难溶解的有机物分解成小分子、易溶解有机物，然后再渗入细胞体内分解成易挥发的有机酸、醇、醛等，如甲酸、乙酸、低级醇等。水解酸化菌可将长链高分子聚合物水解酸化为可生化性更强的有机小分子醇或酸，也可以将部分不可生化或生化性较弱的杂环类有机物破环降解成可生化的有机分子。
优选的，所述深度处理，具体包括以下步骤：2#反应池内的污水进行氧化、中和、絮凝反应后，经过反应后自流至2#沉淀池进行沉淀，2#沉淀池的上清液自流至排放池达标排放；2#沉淀池的化学污泥定时用污泥泵排进化学污泥浓缩池进行污泥浓缩处理。
优选的，所述所述深度处理，具体包括以下步骤：2#反应池内的污水采用臭氧催化氧化后，中和絮凝沉淀后出水，经过反应后自流至2#沉淀池进行沉淀，2#沉淀池的上清液自流至排放池达标排放；2#沉淀池的化学污泥定时用污泥泵排进化学污泥浓缩池进行污泥浓缩处理。
经过一级预处理以及二级生物处理处理后，SS、CODcr虽然得到了很大的去除，但废水中可能仍含有少量难降解的有机物质。因此本发明提供的方法设置上述三级深度处理，进一步降解污水中的难降解有机物，本方案设计考虑实际污水处理操作上，根据生化系统出水指标状况，平时在正常情况下，氧化反应池无需加入Fenton药剂，直接过流。在受负荷冲击等异常情况下，出水指标恶化，考虑补充加药进行进一步处理，以进一步去除污染物使废水达标排放。采用臭氧催化氧化工艺，氧化剂药剂用量以及化学污泥量少，有效减少企业由此产生的化学污泥处置成本。此外，处理后的污水进一步进行中水回用是开源节流、减轻水体污染、改善生态环境的有效途径之一，本发明匹配设计UF和NF和RO膜系统和回用水池，使废水最终能够回用于企业生产中，循环利用。
本发明提供的方法，通过上述预处理-厌氧(兼作水解酸化)-A/O生物接触氧化处理-深度处理，有效地对石油化工企业废水进行生物降解，具有高效、节能、去除污染物速度快、抗毒害物质和系统冲击能力强等优点。
优选的，所述污泥干化处理，具体包括以下步骤：减量化的厌氧剩余浓缩污泥通过2#生物污泥浓缩池内浓缩后，用高压污泥泵泵至1#污泥干化系统进行干化处理；干化后的污泥可作为一般固废委外处置。压滤水回1#中间水池进入系统进行再处理；1#沉淀池、2#沉淀池、3#沉淀池的污泥通过化学污泥浓缩池浓缩后，用高压污泥泵泵入2#污泥干化系统进行干化处理，干化污泥作为危废委外处置，压滤水回1#集水池进入系统进行再处理。采用此厌氧消解生物污泥，可大大减少干化的生物污泥总量，能有效减少企业由此产生的干化后生物活性污泥总量以及处置成本，能有效减少企业由此产生的化学污泥处置成本。
优选的，所述废气处理，具体包括以下步骤：调节池、隔油池、沉淀池、集水池、厌氧池(兼作水解酸化池)、两级A/O接触氧化池、污泥浓缩池收集的废气进入一级、二级生物洗涤塔系统预处理送至厂区焚烧车间进行焚烧处理后达标排放，采用两级A/O接触氧化池中前端的高活性污泥负荷段的高浓度生物活性污泥进行喷淋洗涤，喷淋洗涤下来的混合洗涤液再回到两级A/O接触氧化池最前端进行进一步处理，有效地减少废气处理药剂费用以及运行成本。
有益效果
1、本发明提供了一种处理含COD、甲醇废水的系统，基于废水来源和废水水质特征进行匹配系统设计及处理工艺，采用一体化模块组合集成布局，节省空间、节约成本的同时使废水处理后的出水水质指标满足《城市污水再生利用―工业用水水质》(GB/T19923-2005)以及《石油化工污水再生利用设计规范》(SH3173-2013)中的再生水用于间冷开式循环冷却水系统补充水水质控制指标要求。
2、本发明提供的系统将生物污泥与化学污泥分开处理及处置，能有效减少企业由此产生的污泥处置成本，同时占地面积小、紧凑，节省空间，充分利用土地资源，空间利用率高，减少土地投资，可节约45％土地空间。
3、本发明提供方法，结合生产实际，根据废水来源、排放量以及废水水质特征，设计上述预处理工艺，对进入生物处理系统的生产污水分类收集、分质处理，进行针对性的预处理，满足后续生物处理的工艺指标要求，同时通过每天均质均量进行预处理，以减少运行成本，保证系统的稳定可靠正常化运行。
4、本发明提供的加工方法，基于前述预处理工艺，本发明设计上述生化处理工艺，尤其是进行厌氧(兼作水解酸化)处理，提高污水中有机污染物BOD5/CODCr值，从而改善整个污水的生化性，启动快，污泥量少，同时合理运用厌氧污泥回流工艺，因而抗毒害物质和抗冲击负荷能力强、效能高、运行稳定。
5、本发明提供的方法，通过上述预处理-厌氧(兼作水解酸化)-A/O生物接触氧化处理-深度处理，有效地对石油化工企业废水进行生物降解，具有高效、节能、去除污染物速度快、抗毒害物质和系统冲击能力强等优点。
（发明人：宋坤祥;张满意）