[发明专利]一种炼油废水深度处理的方法

说明书

技术领域

本发明属于环境工程水处理领域，涉及炼油废水深度处理的一种方法，具体涉及一种基于共代谢原理的炼油废水深度处理的方法。

背景技术

炼油废水的处理大多沿用“老三套”的传统处理工艺，即隔油-浮选-生化处理，但是随着原油性质日趋复杂和炼油行业水质排放标准的日益严格，经过传统二级处理之后的炼油废水已经难以满足目前的水质排放标准的要求，炼油废水的深度处理问题再次成为热点。

一般经过二级处理后的炼油废水COD浓度维持在70~100mg/L之间。李凌波等通过GC/MS表征了某炼油厂外排废水的有机组分，初步得出该炼油厂二级生化处理出水中主要的特征有机污染物包括石油烃类、苯酚类、苯系物类及有机硫类。其中，石油烃类主要为正构烷烃；苯酚类主要是二甲酚及三甲酚；苯系物类相对含量不高，但种类全，包括甲苯、乙苯、二甲苯、三甲苯、异丙苯等；有机硫类主要是硫醇、硫醚类化合物。这些有机物质多数不但难以生物降解而且往往含有毒性，对微生物代谢产生抑制作用，所以经过普通的二级生化处理，废水COD浓度难以降解到50mg/L以下。

目前对炼油废水深度处理多数以膜分离和高级氧化技术为核心。方忠海等采用“微絮凝直接过滤+超滤+反渗透”处理工艺对某炼油厂二级处理出水进行了中试规模的处理研究。中试装置超滤膜采用SFP2660型，共4支，产水5m³/h，每支膜每30min用水反洗一次，反洗时间1min，反洗水流量2m³/h，每12h气洗1次，进气压力0.01MPa，1支反洗时另3支过滤，4支膜交替反洗。同时，在进入反渗透工艺前的超滤出水中投加了还原剂、阻垢剂以减轻膜污染和膜堵塞问题。试验期间原水的COD浓度为58.6~90.3mg/L，微絮凝直接过滤对COD的去除率为27%~54%，超滤对COD去除率为27%~49%，两部分合计去除率为50%~70%。最终超滤出水浊度＜0.5NTU，SDI＜1，COD＜30mg/L，COD_Mn＜10mg/L，该处理效果能够满足该炼油厂炼油废水回用至锅炉补给水系统的水质要求。膜生物反应器（MBR）是一种将废水生物处理和膜过滤技术结合在一起的先进废水处理技术，用MBR处理炼油废水，效果也非常显著。Rahman等利用错流式MBR处理炼油废水，COD去除率达93%。美国的Marathon石油公司采用MBR深度处理炼油废水，COD、BOD₅的去除率分别为95%和99%，苯化合物的去除率为98%。

高富等采用臭氧-曝气生物滤池（BAF）工艺对某炼油厂二级生化处理出水进行了中试回用处理研究。臭氧产生自臭氧发生器，臭氧和空气混合气体通过射流器与进水进行高速气、液混合后一并通入臭氧接触他进行反应，反应出水再打入BAF进行生化反应。结果表明，在进水COD浓度为65~85mg/L、色度为32~40倍、浊度为7~12NTU的条件下，当臭氧投加量为35~45mg/L、BAF的水力停留时间（HRT）为3~4h、气水比为3:1时，出水COD＜25mg/L、色度＜4倍、浊度＜2NTU，该出水质满足生产工艺对回用水水质的要求。同时，经过对该工艺的技术经济分析得出深度处理1m³炼油废水的成本（包括处理能耗、药剂投加、设备折旧、人工费等，下同）在1.21~1.63元之间。黎松强等对经生化处理后的炼油废水按照砂滤-臭氧-生物活性炭工艺流程进行深度处理研究。砂滤采用普通快滤池，砂滤出水和经臭氧发生器产生的臭氧一并通入臭氧氧化塔进行氧化反应，经氧化脱色后的残渣进一步通入二号臭氧塔内被陶粒吸滤，并进一步被氧化或消解，经臭氧氧化后的出水进入活性炭塔，一开始活性炭只起物理和化学吸附作用，为使活性炭转变成生物炭，先采用小流量进水间歇运行，待炭层存在活性微生物之后即可正常运行。实验原水COD＜100mg/L、BOD₅＜30mg/L、石油类＜10mg/L、挥发酚＜0.5mg/L、氰化物＜0.5mg/L、硫化物＜1.0mg/L、NH₃-N＜15mg/L，经砂滤和臭氧氧化之后的出水COD≤30mg/L，再经过一步生物活性炭处理，最终出水指标可达到《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)中的Ⅳ级标准，并可回用于生产。同时，经过对该工艺的技术经济分析得出深度处理1m³炼油废水的成本在1.17元左右。