煉油廠廢水綜合處理工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種水處理工藝，尤其是設(shè)及一種煉油廠廢水綜合處理工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 煉油廠廢水一般具有W下特點(diǎn)：一是有機(jī)物濃度較高，COD在幾千毫克每升W上； 二是成分復(fù)雜，有機(jī)物W硫化物、芳香族化合物和雜環(huán)化合物居多，還多含有氮化物、重金 屬和有毒有機(jī)物；Ξ是碳酸鹽堿度/重碳酸鹽堿度較低（一般在幾十到幾百毫克每升）。運(yùn) 些特點(diǎn)會(huì)給生物處理帶來(lái)不利影響，重金屬和有毒有機(jī)物對(duì)活性污泥具有抑制、毒性和阻 礙傳質(zhì)等問(wèn)題，不利于生物降解，缺乏碳酸鹽堿度/重碳酸鹽堿度會(huì)抑制生物處理過(guò)程中 的好氧硝化，造成出水總氮偏高。對(duì)于此類廢水，A/0法等生物處理方法較為常用，人們一 般通過(guò)調(diào)整工況參數(shù)（污泥齡和生物負(fù)荷）的工程措施，即通過(guò)保持活性污泥高泥齡、低生 物負(fù)荷，W實(shí)現(xiàn)對(duì)難降解復(fù)雜有機(jī)物的有效去除，通過(guò)投加碳酸鋼、碳酸氨鋼等堿度補(bǔ)充物 質(zhì)來(lái)補(bǔ)充碳酸鹽堿度/重碳酸鹽堿度，強(qiáng)化硝化效能。但運(yùn)類方法并不能長(zhǎng)期維持理想的 污泥性狀，而且也增加運(yùn)行成本。為了優(yōu)化處理效能，應(yīng)結(jié)合煉油廠廢水的水質(zhì)特性，探求 A/0生化處理過(guò)程的關(guān)鍵限制因素，從W廢治廢角度進(jìn)行考慮。
[0003] 煉油廠除了一般廢水，還有幾類特殊的廢水，性質(zhì)略有不同，其中煉油廠的堿渣廢 水即是其中一種。堿渣廢水抑一般大于13,并且COD含量在上萬(wàn)毫克每升，和一般煉油廢 水不同的是，其碳酸鹽堿度/重碳酸鹽堿度非常高。目前對(duì)于此類廢水處理方法都需要經(jīng) 過(guò)調(diào)節(jié)抑運(yùn)一環(huán)節(jié)，還需要進(jìn)行濕式氧化等處理后才能生化處理。此類方法已經(jīng)得到了較 為廣泛的運(yùn)用，其運(yùn)行效果尚可，但是也存在著一些不容忽視的問(wèn)題：第一是抑調(diào)節(jié)階段 需要酸液對(duì)堿渣廢水進(jìn)行酸堿中和，因此需要投加酸液，增加了運(yùn)行成本；第二是濕式氧化 階段需要高溫高壓，因此能耗較高，考慮到煉油工業(yè)在我國(guó)的體量巨大，運(yùn)部分能耗和酸液 投加所造成的資源投入不容忽視。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種煉油廠廢水綜 合處理工藝，本發(fā)明在煉油廢水的好氧生物處理過(guò)程中，利用堿渣廢水與二氧化碳廢氣來(lái) 作為碳酸鹽堿度與重碳酸鹽堿度補(bǔ)充物質(zhì)，整體工藝難度低，成本低，環(huán)保清潔。 陽(yáng)〇化]本發(fā)明的目的可W通過(guò)W下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：
[0006] 一種煉油廠廢水綜合處理工藝，包括W下步驟：
[0007] 堿渣廢水預(yù)處理：將二氧化碳廢氣與堿渣廢水在氣-液兩相反應(yīng)器內(nèi)充分混合， 并發(fā)生中和反應(yīng)和沉淀反應(yīng)，得到改性堿渣廢水；
[0008] 煉油廠廢水處理：煉油廠廢水順序通過(guò)缺氧生物處理池與好氧生物處理池處理， 改性堿渣廢水通入好氧生物處理池，作為碳酸鹽堿度與重碳酸鹽堿度補(bǔ)充物質(zhì)。
[0009] 本發(fā)明中，所述的二氧化碳廢氣滿足W下條件：二氧化碳的含量不低于80v/v%， 難降解和高毒性的有機(jī)物的含量不超過(guò)lOppm，其余成分為易生物降解物質(zhì)或?qū)钚晕勰?無(wú)毒的成分；所述的二氧化碳廢氣來(lái)源為爐氣和制氨裝置外排氣等，優(yōu)選地，由制氨裝置外 排的氣體提供。
[0010] 對(duì)于制氨裝置外排二氧化碳中含有少量甲醇（邸3助K500ml/m3)，甲醇可W為微生 物的生長(zhǎng)提供所需碳源，促進(jìn)好氧池內(nèi)細(xì)菌生長(zhǎng)，有利于活性污泥菌膠團(tuán)的形成，提高有機(jī) 物去除效能。
[0011] 本發(fā)明中，所述的堿渣廢水滿足W下條件：抑大于10,COD值介于lOOOOmg/L到 lOOOOOmg/L之間，氨氮含量為300~1500mg/l，總氮含量為500~3000mg/L。所述的堿渣 廢水內(nèi)有毒有害有機(jī)物濃度不超過(guò)lOppm，無(wú)法被二氧化碳沉淀的有毒有害金屬離子和非 金屬離子不超過(guò)1卵m。
[0012] 本發(fā)明中，在氣-液兩相反應(yīng)器內(nèi)，堿渣廢水自上向下流動(dòng)，二氧化碳廢氣自下向 上流動(dòng)，經(jīng)交叉混合后，在氣-液兩相反應(yīng)器內(nèi)發(fā)生酸堿中和反應(yīng)和沉淀反應(yīng)，反應(yīng)后的低 濃度二氧化碳廢氣排放，反應(yīng)后產(chǎn)生的化學(xué)沉淀和改性堿渣廢水一起進(jìn)入高密度沉淀池， 由于鹽類沉淀和水密度差異較大，因此沉淀時(shí)間較短即可滿足沉淀效果，一般的，沉淀時(shí)間 控制在為5min~lOmin，出于沉淀池體積大小的考慮，優(yōu)選為5min~8min，在滿足分離效 果的情況下，較短的沉淀時(shí)間可有效降低沉淀池體積。
[0013] 其中，產(chǎn)生的化學(xué)沉淀主要為碳酸巧等，能與碳酸根反應(yīng)的金屬離子作為沉淀從 堿渣廢水中析出，并可W吸附部分固體懸浮物（SS，suspendsolid),對(duì)于堿渣廢水中部分 有毒有害重金屬離子也具有沉淀作用，最高去除可達(dá)70%的重金屬離子，可大大降低管道 阻塞概率，并緩解或解決微生物被毒害問(wèn)題。
[0014] 本發(fā)明中，二氧化碳廢氣通量大小依據(jù)堿渣廢水性質(zhì)和二氧化碳廢氣的純度而 定，需要滿足改性堿渣廢水出水抑介于7~8之間。
[0015] 強(qiáng)調(diào)提高二氧化碳在從氣相到堿渣廢水的轉(zhuǎn)移效率時(shí)，所述的二氧化碳廢氣在 氣-液兩相反應(yīng)器內(nèi)通入模式采用微孔擴(kuò)散模式，曝氣頭安裝間距0. 4-0. 6m;
[0016] 當(dāng)處理堿渣廢水量較大時(shí)，單個(gè)氣液兩相反應(yīng)器處理能力有限，反應(yīng)器雖然可W 放大設(shè)計(jì)，但是會(huì)引起傳質(zhì)不均，因此處理量過(guò)大時(shí)，采用多個(gè)氣-液兩相反應(yīng)器并聯(lián)的方 式進(jìn)行處理。
[0017] 本發(fā)明中，所述的煉油廠廢水滿足W下條件：碳酸鹽堿度和重碳酸鹽堿度之和為 50~150mg/l，COD值為500~2200mg/l，氨氮含量為60~120mg/l，總氮含量為80~ 200mg/L〇
[0018] 由于煉油廠廢水缺乏碳酸鹽堿度/重碳酸鹽堿度，導(dǎo)致在好氧生物處理池中因堿 度不足而限制硝化過(guò)程，進(jìn)而導(dǎo)致缺氧池的反硝化脫氮也受阻，因此，在好氧生物處理池 中，通過(guò)加入改性堿渣廢水來(lái)提高堿度，W強(qiáng)化好氧生物處理池的硝化效能；改性堿渣廢水 與煉油廠廢水的進(jìn)水配比由W下公式確定：
[0019] 改性堿渣廢水流量/煉油廠廢水流量=(硝化消耗堿度-進(jìn)水堿度-反硝化釋放 堿度+出水堿度）/改性堿渣廢水堿度；
[0020] 其中，硝化消耗堿度為單位濃度氨氮轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮所消耗的堿度，理論上硝化 Img/L氨氮為硝態(tài)氮消耗7. 14mg/L堿度，計(jì)算方法就是用煉油廠廢水進(jìn)出好氧生物處理池 時(shí)氨氮的變化值乘W7. 14即可；反硝化釋放堿度為單位濃度硝態(tài)氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)馑尫诺?堿度，理論上反硝化Img/L硝態(tài)氮為氨氮釋放3. 57mg/L堿度，計(jì)算方法就是用煉油廠廢水 進(jìn)出好氧生物處理池時(shí)氨氮的變化值乘W3. 57即可。運(yùn)兩個(gè)概念是已知的，多本教科書(shū)內(nèi) 有相關(guān)內(nèi)容。
[0021] 進(jìn)水堿度指的是煉油廠廢水進(jìn)入好氧生物處理池時(shí)的堿度，出水堿度指的是煉油 廠廢水離開(kāi)好氧生物處理池時(shí)的堿度。
[0022] 上述堿度均是指碳酸鹽堿度與重碳酸鹽堿度之和，其中，碳酸鹽堿度、重碳酸鹽堿 度是本領(lǐng)域的常規(guī)概念，可W通過(guò)鹽酸滴定得到，具體可W參考《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法 (第四版）》第120-124頁(yè)。
[0023] 本發(fā)明中，改性堿渣廢水通入到好氧生物處理池內(nèi)的方式為多點(diǎn)通入，沿程均勻 布置3-6個(gè)通入點(diǎn)，優(yōu)選為5-6個(gè)通入點(diǎn)，布點(diǎn)間距優(yōu)選為Im，加強(qiáng)混合和補(bǔ)充堿度的效果； 改性堿渣廢水通入點(diǎn)浸沒(méi)于好氧生物處理池液面W下，距好氧生物處理池液面高度為液面 總高度的30% -50%。通過(guò)均勻布點(diǎn)和液面下進(jìn)水，可逐段充分補(bǔ)充碳酸鹽堿度/重碳酸 鹽堿度，并且不會(huì)出現(xiàn)單點(diǎn)進(jìn)水造成的進(jìn)水口處污染物濃度過(guò)高影響微生物活性的問(wèn)題。
[0024] 本發(fā)明中，缺氧生物處理池的水處理?xiàng)l件為：溶解氧不超過(guò)Img/l，溫度為10~ 40°C，水力停留時(shí)間為2~化；好氧生物處理池的水處理?xiàng)l件包括：溶解氧為2~4mg/l，溫 度為10~40°C，水力停留時(shí)間為8~16h。
[00巧]本發(fā)明中，利用二氧化碳廢氣與堿渣廢水反應(yīng)得到的改性堿渣廢水抑呈中性，為 碳酸鹽堿度/重碳酸鹽堿度較高的混合液，是很好的碳酸鹽堿度/重碳酸鹽堿度補(bǔ)充物質(zhì)， 將其按比例加入到缺乏碳酸鹽堿度/重碳酸鹽堿度的煉油廢水好氧生化池內(nèi)，一來(lái)可W補(bǔ) 充池內(nèi)堿度，二來(lái)可W稀釋堿渣廢水本身高達(dá)幾萬(wàn)毫克每升的CODW及其他污染