公布日：2023.10.17
申请日：2023.07.18
分类号：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/66(2023.01)N;C02F1/00(2023.01)N;C02F1/40(2023.01)N;C02F1/72(2023.01)N;C02F1/24(2023.01)N;C02F3/30(2023.01)N;C02F1/
50(2023.01)N;C02F1/52(2023.01)N;C02F1/30(2023.01)N;C02F101/30(2006.01)N;C02F101/16(2006.01)N;C02F103/10(2006.01)N
摘要
本发明提供一种含油废水处理系统及方法，涉及石油开采过程中含油废水处理领域。该系统包括混合反应池、泥水沉降池、渣水泥分离池、预曝气池、第一罐式反应器、油水分离罐、第二罐式反应器、催化断链反应器、中间水箱、第三罐式反应器、第四罐式反应器、气浮装置、滤前水箱、多介质过滤器、精细过滤器、一级三段水解酸化反应器、好氧生物接触氧化池、斜管二沉池、强氧化反应器、二级二段水解酸化反应器、曝气生物滤池、脱色池、杀菌池和成品水箱。本发明有效解决了现有含油废水处理技术存在的浮渣污泥堆积和生化效果差的问题。
权利要求书
1.一种含油废水处理系统，其特征在于：包括两组并联的废水预处理系统，所述废水预处理系统包括混合反应池、泥水沉降池、渣水泥分离池和预曝气池，混合反应池的进水端连接用于收集含油废水的油泥预沉池，混合反应池的出水端连接泥水沉降池，泥水沉降池的出水端连接渣水泥分离池，所述渣水泥分离池采用油泥水三相分离罐，其设置有出水端、渣油排出端和底泥排出端，渣水泥分离池的出水端与所述预曝气池连通，渣水泥分离池的渣油排出端连通渣油泥收集池，渣水泥分离池的底泥排出端与油泥预沉池连通，预曝气池的出水端通过原水提升泵连接第一罐式反应器，第一罐式反应器的出水端连通油水分离罐，所述油水分离罐设置有出水端和渣油排出端，油水分离罐的出水端与第二罐式反应器连通，油水分离罐的渣油排出端连通渣油泥收集池，第二罐式反应器的出水端连接两个并联的催化断链反应器，催化断链反应器设置有出水端和渣油排出端，催化断链反应器的渣油排出端与所述渣油泥收集池连通，催化断链反应器的出水端连接中间水箱，中间水箱的出水端通过加压中间泵连接第三罐式反应器，第三罐式反应器的出水端连接第四罐式反应器，第四罐式反应器的出水端连接气浮装置，气浮装置设置有出水端和渣油泥排出端，气浮装置的出水端与滤前水箱连通，气浮装置的渣油泥排出端和渣油泥收集池连通，渣油泥收集池连通至油泥处理系统；滤前水箱的出水端通过过滤加压泵顺次连接两个串联的多介质过滤器，第二个多介质过滤器的出水端与精细过滤器连通，多介质过滤器和精细过滤器均设置出水端和反洗水排出端，多介质过滤器和精细过滤器的反洗水排出端均连通反洗水接收池，反洗水接收池出水端通过反洗水提升泵连通混合反应池，精细过滤器的出水端连通一级三段水解酸化反应器，一级三段水解酸化反应器的出水端连接好氧生物接触氧化池，好氧生物接触氧化池设置出水端和回流端，好氧生物接触氧化池的出水端连通斜管二沉池，好氧生物接触氧化池的回流端通过第一回流泵连通一级三段水解酸化反应器，斜管二沉池设有出水端和氧化端，斜管二沉池的出水端连通集泥池，集泥池连通至泥线处理系统，斜管二沉池的氧化端连通两个并联的强氧化反应器，强氧化反应器的出水端连通氧化水箱，氧化水箱的出水端通过二级加压泵连通二级二段水解酸化反应器，二级二段水解酸化反应器的出水端连通曝气生物滤池，曝气生物滤池设有回流端、冲洗水排出端和出水端，曝气生物滤池的出水端连通脱色池，曝气生物滤池的回流端通过第二回流泵连通二级二段水解酸化反应器，曝气生物滤池的冲洗水排出端连通反洗水接收池，脱色池的出水端连通杀菌池，杀菌池的出水端连通成品水箱，成品水箱设置四个出水端，成品水箱的出水端之一连通储水水池，储水水池的出水端连通至用水点，成品水箱的出水端之二通过曝气生物滤池冲洗泵连通曝气生物滤池，成品水箱的出水端之三通过多相溶气泵连通气浮装置，成品水箱的出水端之四通过过滤反洗水泵分别连接多介质过滤器和精细过滤器。
2.根据权利要求1所述含油废水处理系统，其特征在于：还包括制气系统，所述制气系统包括制气装置，制气装置设置有第一出气口、第二出气口和第三出气口，其第一出气口连通强氧化反应器，其第二出气口连通催化断链反应器，其第三出气口连通脱色池两端。本发明采用集成制气系统便于含油废水处理系统的集成化控制。
3.根据权利要求1所述含油废水处理系统，其特征在于：还包括溶配药及加药系统，所述溶配药及加药系统包括加药装置，加药装置设置有五个出药口，加药装置的五个出药口分别连通混合反应池、第一罐式反应器、第二罐式反应器、第三罐式反应器和第四罐式反应器。
4.根据权利要求1所述含油废水处理系统，其特征在于：还包括供风系统，所述供风系统包括罗茨鼓风机，所述罗茨鼓风机分别连通曝气生物滤池、好氧生物接触氧化池。
5.根据权利要求1所述含油废水处理系统，其特征在于：还包括冷却系统，所述冷却系统包括冷却塔，冷却塔的进水端连接精细过滤器，冷却塔的出水端连通一级三段水解酸化反应器，冷却塔用于对精细过滤器流出的温度高于45°的水进行冷却处理。
6.一种含油废水处理方法，其特征在于，基于权利要求1-5任一项所述的含油废水处理系统，包括：步骤(1)、将收集于油泥预沉池的含油废水送至混合反应池，混合反应池进水的同时通过加药装置添加助凝剂，调节pH6.0-9.0，控制反应温度为55℃，同时在混合反应池中进行搅拌；步骤(2)、混合反应池出水送入泥水沉降池进行泥水沉降分离，再经过渣水泥分离池进一步进行水、油和泥的分离，渣水泥分离池分离出的渣油送入渣油泥收集池，渣水泥分离池分离出的污泥送入油泥预沉池，渣水泥分离池分离出的水送入预曝气池曝气；步骤(3)、预曝气池出水经原水提升泵送至第一罐式反应器，第一罐式反应器进水的同时通过加药装置添加破乳剂，再经过油水分离罐分离油和水，油水分离罐分离分离出的渣油送入渣油泥收集池，油水分离罐分离出的水送至第二罐式反应器，第二罐式反应器进水的同时通过加药装置添加催化剂，第二罐式反应器出水进入催化断链反应器断链开环后进行催化氧化反应，催化断链反应器分离出的渣油送入渣油泥收集池；步骤(4)、催化断链反应器出水送入中间水箱储存，经过中间加压泵送至第三罐式反应器，第三罐式反应器进水的同时通过加药装置添加混凝剂，第三罐式反应器出水送至第四罐式反应器，第四罐式反应器进水的同时通过加药装置添加助凝剂；步骤(5)、第四罐式反应器出水送入气浮装置使水体中的油、泥、水进一步分离，气浮装置分离出的油泥送入渣油泥收集池；步骤(6)、气浮装置出水送入滤前水箱，经过滤加压泵提升送至两个串联的多介质过滤器进行连续粗过滤，第二个多介质过滤器的出水送至精细过滤器，多介质过滤器和精细过滤器定期反冲洗，反洗水送入反洗水接收池，反洗水接收池出水通过反洗水提升泵送至混合反应池；步骤(7)、精细过滤器出水送入一级三段水解酸化反应器进行水解酸化处理，一级三段水解酸化反应器出水经过好氧生物接触氧化池处理，好氧生物接触氧化池出水经过斜管二沉池进行泥水分离，泥水分离后的部分上清液作为出水输出至强氧化反应器，斜管二沉池内的剩余物进入集泥池以送入泥线处理系统；步骤(8)、强氧化反应器出水经过氧化水箱储存，再经过二级加压泵提升至二级二段水解酸化反应器进行水解酸化处理，二级二段水解酸化反应器出水经过曝气生物滤池进行曝气，曝气生物滤池定期反冲洗，反洗水送入反洗水接收池；步骤(9)、曝气生物滤池出水经过脱色池进行脱色处理，再经过杀菌池进行杀菌，杀菌池出水经管道运输至成品水箱，水样在成品水箱出水中取样检测，送至第三方水质检测单位检测，测得水各项数值，符合各个水质标准。
7.根据权利要求6所述的含油废水处理方法，其特征在于：所述混合反应池投加的助凝剂的调配浓度2wt‰，投加量65-80mg/L；所述第一罐式反应器中添加的破乳剂的调配浓度10wt％，投加量130-140mg/L，按60m3/h处理量，调配一次药剂量为400kg，满足二天用量；所述第二罐式反应器中添加的催化剂的调配浓度5wt％，投加量4-5mg/L，按60m3/h处理量，调配一次药剂量约200kg，满足三天用量；所述第三罐式反应器添加的混凝剂的调配浓度10wt％，投加量130-140mg/L，按60m3/h处理量，调配一次药剂量约400kg，满足二天用量；所述第四罐式反应器中添加的助凝剂的调配配浓度2wt‰，投加量65-80mg/L。
8.根据权利要求6所述的含油废水处理方法，其特征在于：所述好氧生物接触氧化池通过设置的回流端将回流水注入一级水解酸化反应器，该回流水与精细过滤器流入一级水解酸化反应器的原水按50-100％的体积比混合后形成混合处理水输送至一级水解酸化反应器。
9.根据权利要求6所述的含油废水处理方法，其特征在于：所述曝气生物滤池通过设置的回流端将回流水注入二级二段水解酸化反应器，该回流水与氧化水箱流入二级二段水解酸化反应器的原水按50-100％的体积比混合后形成混合处理水输送至二级二段水解酸化反应器。
10.根据权利要求6所述的含油废水处理方法，其特征在于：所述步骤(7)中还包括对精细过滤器出水进行冷却处理的步骤，精细过滤器的出水端还连通有冷却塔，冷却塔的出水端连通一级三段水解酸化反应器；当水温高于45°时，则精细过滤器出水经冷却塔冷却处理后再进入一级三段水解酸化反应器，当水温不高于45°时，精细过滤器的出水直接自流进入一级三段水解酸化反应器。
发明内容
本发明针对现有技术存在的的上述不足之处，目的在于提供一种含油废水处理系统及方法，其能有效解决现有含油废水处理技术存在的浮渣污泥堆积和生化效果差的问题。
为了实现上述目的，本发明提供如下的技术方案：
一种含油废水处理系统，包括两组并联的废水预处理系统，所述废水预处理系统包括混合反应池、泥水沉降池、渣水泥分离池和预曝气池，混合反应池的进水端连接用于收集含油废水的油泥预沉池，混合反应池的出水端连接泥水沉降池，泥水沉降池的出水端连接渣水泥分离池，所述渣水泥分离池采用油泥水三相分离罐，其设置有出水端、渣油排出端和底泥排出端，渣水泥分离池的出水端与所述预曝气池连通，渣水泥分离池的渣油排出端连通渣油泥收集池，渣水泥分离池的底泥排出端与油泥预沉池连通，预曝气池的出水端通过原水提升泵连接第一罐式反应器，第一罐式反应器的出水端连通油水分离罐，所述油水分离罐设置有出水端和渣油排出端，油水分离罐的出水端与第二罐式反应器连通，油水分离罐的渣油排出端连通渣油泥收集池，第二罐式反应器的出水端连接两个并联的催化断链反应器，催化断链反应器设置有出水端和渣油排出端，催化断链反应器的渣油排出端与所述渣油泥收集池连通，催化断链反应器的出水端连接中间水箱，中间水箱的出水端通过加压中间泵连接第三罐式反应器，第三罐式反应器的出水端连接第四罐式反应器，第四罐式反应器的出水端连接气浮装置，气浮装置设置有出水端和渣油泥排出端，气浮装置的出水端与滤前水箱连通，气浮装置的渣油泥排出端和渣油泥收集池连通，渣油泥收集池连通至油泥处理系统；滤前水箱的出水端通过过滤加压泵顺次连接两个串联的多介质过滤器，第二个多介质过滤器的出水端与精细过滤器连通，多介质过滤器和精细过滤器均设置出水端和反洗水排出端，多介质过滤器和精细过滤器的反洗水排出端均连通反洗水接收池，反洗水接收池出水端通过反洗水提升泵连通混合反应池，精细过滤器的出水端连通一级三段水解酸化反应器，一级三段水解酸化反应器的出水端连接好氧生物接触氧化池，好氧生物接触氧化池设置出水端和回流端，好氧生物接触氧化池的出水端连通斜管二沉池，好氧生物接触氧化池的回流端通过第一回流泵连通一级三段水解酸化反应器，斜管二沉池设有出水端和氧化端，斜管二沉池的出水端连通集泥池，集泥池连通至泥线处理系统，斜管二沉池的氧化端连通两个并联的强氧化反应器，强氧化反应器的出水端连通氧化水箱，氧化水箱的出水端通过二级加压泵连通二级二段水解酸化反应器，二级二段水解酸化反应器的出水端连通曝气生物滤池，曝气生物滤池设有回流端、冲洗水排出端和出水端，曝气生物滤池的出水端连通脱色池，曝气生物滤池的回流端通过第二回流泵连通二级二段水解酸化反应器，曝气生物滤池的冲洗水排出端连通反洗水接收池，脱色池的出水端连通杀菌池，杀菌池的出水端连通成品水箱，成品水箱设置四个出水端，成品水箱的出水端之一连通储水水池，储水水池的出水端连通至用水点，成品水箱的出水端之二通过曝气生物滤池冲洗泵连通曝气生物滤池，成品水箱的出水端之三通过多相溶气泵连通气浮装置，成品水箱的出水端之四通过过滤反洗水泵分别连接多介质过滤器和精细过滤器。
优选地，还包括制气系统，所述制气系统包括制气装置，制气装置设置有第一出气口、第二出气口和第三出气口，其第一出气口连通强氧化反应器，其第二出气口连通催化断链反应器，其第三出气口连通脱色池两端。本发明采用集成制气系统便于含油废水处理系统的集成化控制。
优选地，还包括溶配药及加药系统，所述溶配药及加药系统包括加药装置，加药装置设置有五个出药口，加药装置的五个出药口分别连通混合反应池、第一罐式反应器、第二罐式反应器、第三罐式反应器和第四罐式反应器。
优选地，还包括供风系统，所述供风系统包括罗茨鼓风机，所述罗茨鼓风机分别连通曝气生物滤池、好氧生物接触氧化池。
优选地，还包括冷却系统，所述冷却系统包括冷却塔，冷却塔的进水端连接精细过滤器，冷却塔的出水端连通一级三段水解酸化反应器，冷却塔用于对精细过滤器流出的温度高于45°的水进行冷却处理。
本发明还提供了一种含油废水处理方法，基于上述的含油废水处理系统，包括：
步骤(1)、将收集于油泥预沉池的含油废水送至混合反应池，混合反应池进水的同时通过加药装置添加助凝剂，调节pH6.0-9.0，控制反应温度为55℃，同时在混合反应池中进行搅拌；
步骤(2)、混合反应池出水送入泥水沉降池进行泥水沉降分离，再经过渣水泥分离池进一步进行水、油和泥的分离，渣水泥分离池分离出的渣油送入渣油泥收集池，渣水泥分离池分离出的污泥送入油泥预沉池，渣水泥分离池分离出的水送入预曝气池曝气；
步骤(3)、预曝气池出水经原水提升泵送至第一罐式反应器，第一罐式反应器进水的同时通过加药装置添加破乳剂，再经过油水分离罐分离油和水，油水分离罐分离分离出的渣油送入渣油泥收集池，油水分离罐分离出的水送至第二罐式反应器，第二罐式反应器进水的同时通过加药装置添加催化剂，第二罐式反应器出水进入催化断链反应器断链开环后进行催化氧化反应，催化断链反应器分离出的渣油送入渣油泥收集池；
步骤(4)、催化断链反应器出水送入中间水箱储存，经过中间加压泵送至第三罐式反应器，第三罐式反应器进水的同时通过加药装置添加混凝剂，第三罐式反应器出水送至第四罐式反应器，第四罐式反应器进水的同时通过加药装置添加助凝剂；
步骤(5)、第四罐式反应器出水送入气浮装置使水体中的油、泥、水进一步分离，气浮装置分离出的油泥送入渣油泥收集池；
步骤(6)、气浮装置出水送入滤前水箱，经过滤加压泵提升送至两个串联的多介质过滤器进行连续粗过滤，第二个多介质过滤器的出水送至精细过滤器，多介质过滤器和精细过滤器定期反冲洗，反洗水送入反洗水接收池，反洗水接收池出水通过反洗水提升泵送至混合反应池；
步骤(7)、精细过滤器出水送入一级三段水解酸化反应器进行水解酸化处理，一级三段水解酸化反应器出水经过好氧生物接触氧化池处理，好氧生物接触氧化池出水经过斜管二沉池进行泥水分离，泥水分离后的部分上清液作为出水输出至强氧化反应器，斜管二沉池内的剩余物进入集泥池以送入泥线处理系统；
步骤(8)、强氧化反应器出水经过氧化水箱储存，再经过二级加压泵提升至二级二段水解酸化反应器进行水解酸化处理，二级二段水解酸化反应器出水经过曝气生物滤池进行曝气，曝气生物滤池定期反冲洗，反洗水送入反洗水接收池；
步骤(9)、曝气生物滤池出水经过脱色池进行脱色处理，再经过杀菌池进行杀菌，杀菌池出水经管道运输至成品水箱，水样在成品水箱出水中取样检测，送至第三方水质检测单位检测，测得水各项数值，符合各个水质标准。
进一步地，所述混合反应池投加的助凝剂的调配浓度2wt‰，投加量65-80mg/L。
进一步地，所述第一罐式反应器中添加的破乳剂的调配浓度10wt％，投加量130-140mg/L，按60m3/h处理量，调配一次药剂量为400kg，满足二天用量。
进一步地，所述第二罐式反应器中添加的催化剂的调配浓度5wt％，投加量4-5mg/L，按60m3/h处理量，调配一次药剂量约200kg，满足三天用量。
进一步地，所述第三罐式反应器添加的混凝剂的调配浓度10wt％，投加量130-140mg/L，按60m3/h处理量，调配一次药剂量约400kg，满足二天用量。
进一步地，所述第四罐式反应器中添加的助凝剂的调配配浓度2wt‰，投加量65-80mg/L。
进一步地，所述好氧生物接触氧化池通过设置的回流端将回流水注入一级水解酸化反应器，该回流水与精细过滤器流入一级水解酸化反应器的原水按50-100％的体积比混合后形成混合处理水输送至一级水解酸化反应器。
进一步地，所述曝气生物滤池通过设置的回流端将回流水注入二级二段水解酸化反应器，该回流水与氧化水箱流入二级二段水解酸化反应器的原水按50-100％的体积比混合后形成混合处理水输送至二级二段水解酸化反应器。
进一步地，所述步骤(7)中还包括对精细过滤器出水进行冷却处理的步骤，精细过滤器的出水端还连通有冷却塔，冷却塔的出水端连通一级三段水解酸化反应器；当水温高于45°时，则精细过滤器出水经冷却塔冷却处理后再进入一级三段水解酸化反应器，当水温不高于45°时，精细过滤器的出水直接自流进入一级三段水解酸化反应器。
本发明的有益技术效果：
1.本发明有效解决了现有含油废水处理技术存在的浮渣污泥堆积和生化效果差的问题，通过设置催化断链反应器来加速有机物的分解，经过光芬顿反应，将废水中长链分子及高分子物质进行断链、开环形成小分子有机物，并且对含油类聚结物进行老化分解，使其变成小分子物质及易沉降或浮选去除的物质，来降低有机物含量。
2.本发明通过设置一级三段水解酸化反应器使难以降解、大分子有机物开环断链，变为易于生物降解的小分子物质，其出水重力流进入好氧生物接触氧化反应池，通过生化处理对水体中的可溶性、小分子有物进行生物代谢后，转化成二氧化碳、水等无机物，其中对好氧生物接触氧化反应池出水部分回流至水解酸化反应器，确保氨氮的去除。
3.本发明通过设置强氧化反应器对于水体中仍然存在的不可生物降解的有机物采用强氧化处理，对其进一步转化，强氧化反应器的出水自流进入氧化水箱，经二级加压泵提升送至二级二段水解酸化反应器，进行水解、酸化，将高分子有机物及难生物降解的有机物，进一步降解为小分子物质，将小分子物质转化为更为简单的化合物。
（发明人：秦海军;许建全;陈英;刘得琳;加依娜古丽·缺汗;马晓飞）