炼油化工废水的回收方法与设备

摘要

本发明涉及一种用于对炼油及化工污水进行回收的方法和设备,主要涉及对有机污染物含量偏高、而油及悬浮物含量偏低的炼油及化工污水进行回收和利用的方法和设备,该方法包括:生物化学处理和过滤、精密过滤和生物降解吸附,其中总进水直接进入多级配生物滤池3进行生化处理和过滤:该设备包括:多级配生物滤池3、清水池4、精密过滤器5、射流器6、臭氧发生器7、混合器8、中间水池9、生物活性炭过滤器10及净水池11。另外,还提供了对污染程度较轻的炼油及化工污水进行回收的设备,其包括:混合反应槽1、防堵气浮池2、清水池4、精密过滤器5、射流器6、臭氧发生器7、混合器8、中间水池9、生物活性炭过滤器10、净水池11及中空超虑膜或微滤膜和反渗透膜(12,13)和脱盐水池。

权利要求书

1.一种用于对炼油及化工污水进行回收的方法,该方法包括下述步骤:化学 混凝、精密过滤和生物降解吸附,其中,所述化学混凝步骤包括下述工序:经二 级处理的炼油、化工污水或总进水进入混合反应槽(1)内,与所加的药剂充分 混合反应生成矾花后,进入气浮池(2)内进行分离,分离后的水进入清水池(4)。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述精密过滤步骤包括下述工 序:由清水池(4)流出的水经泵提升进入到精密过滤器(5)内进行过滤,出水 进入到射流器(6)内;在射流器(6)内加入臭氧发生器(7)所产生的臭氧(O3) 后,进入到混合器(8)进行混合反应,反应后进入中间水池(9)。

         3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述生物降解和吸附步骤包括以下步骤:所述中间池(9)的出水进入生物活性炭过滤器(10)再次生物降解和吸附,所述出水进入清洁池(11)。

4.根据权利要求1至3之一所述的方法,还包括:脱盐处理步骤,所述脱盐处 理步骤包括下述工序:净水池(11)的出水进入到中空超滤或微滤膜组装置(12, 13)进行除油和继续降低悬浮物,然后经升压至RO反渗透膜组(13)进行脱盐。

         5.按照权利要求1至4所述的方法,还包括生化处理和过滤步骤,包括:总进水首先进入多级生物滤池(3)进行生化处理和过滤,然后进入混合反应池(1),处理后的出水进入混合反应池(1)。

6.根据权利要求1至4之一所述的方法,还包括:生物化学处理和过滤步骤, 该步骤包括下述工序:由气浮池(2)流出的水进入多级配生物滤池(3)内进行 生化处理和过滤,由多级配生物滤池(3)流出的水进入清水池(4)内。

         7.根据权利要求5或权利要求6所述的方法:所述生化处理和滤波步骤还包括以下步骤:将根据水质臭氧(O3),生物过滤器的衰减成多灰度池(3)生物处理和过滤。

8.一种用于对炼油及化工污水进行回收的设备,该设备包括下述以机械方式 顺序连接在一起的装置:混合反应槽(1)、防堵气浮池(2)、清水池(4)、 精密过滤器(5)、射流器(6)、臭氧发生器(7)、混合器(8)、中间水池(9)、 生物活性炭过滤器(10)、净水池(11),其特征在于:该设备还可包括中空超 滤膜或微滤膜和反渗透膜装置(12,13)。

9.根据权利要求8所述的设备,其特征在于:所述中空超滤膜或微滤膜与反 渗透膜装置(12,13)的中空超滤膜或微滤膜(12)与反渗透膜(13)以串联方 式连接在一起。

        10.根据权利要求9所述的设备,其特征在于,来自所述网池(11)的流出物被分成两条管线,其中一条与所述中空超滤膜或所述微滤膜的入口与所述反渗透膜装置(12、13)串联,另一条与所述工业管网连接。

       11.根据权利要求10所述的装置,其特征在于所述中空超滤膜或微滤膜与所述反渗透膜装置(12、13)的出水口和所述脱盐水箱(14)连接。

 

说明书

炼油化工废水的回收方法与设备

技术领域

本发明涉及一种炼油化工废水的回收利用方法及实施该方法的设备,属于深度处理后的废水回用范畴。

背景技术

世界上有近50个严重缺水的国家,联合国承认我们是一个严重缺水的国家。但是,每年大约有100亿吨可以用于深度处理的污水没有得到利用和排放,造成了水资源的浪费,其中炼油化工业是主要的用水者,也是主要的环境污染者。因此,实现污水资源化是一项紧迫的任务。这就是明的目的是回收深度处理后的废水。减少对自然环境的污染。

所谓的“污水”是通过被污染的形成生产的淡水。如果我们想利用污水,就必须尽可能地去除污水中的污染物。主要污染物有:石油、有机物、悬浮物、有机盐等。本发明和原有的专利,“膜炼油厂污水循环的方法和装置”,是去除这些污染物的污水的目的,这些污染物到可以接受的范围内工业用的降解被重用。

 

生产由一些不足在原专利公开找到。例如,在这个过程中,有“沉淀池”和“气浮池”两种水处理池,这两种池属于加药后的絮凝分离过程,可以去除的有机物的分子量范围是相同的,即。在道尔顿之间的数百到数千道尔顿之间,发现“多级生物滤池”是有效的,而不是“沉淀池”。此外,中空超滤装置“属于膜分离技术范畴。膜可分为两种类型:具有脱盐性能的膜和不具有脱盐性能的膜。工业污水中的污染物若受到无机盐的污染,必须进行全部、部分或部分脱盐再利用,而中空超滤膜属于非脱盐膜。

发明内容

因此,本发明采用“曝气生物滤池”(即多级生物过滤器),以取代现有的一个“沉淀池”的技术,或/和使用“空心超滤(微)膜和反渗透膜装置”,而不是“空心超滤装置”在现有技术,如下所述。

本发明的方法中,在图二的流程图

从图一和图三的对比上可以看出本发明就是在原有专利ZL9912689.0 的基础上用“多级配生物滤池”代替原专利中的“沉淀池”;用“中空超 (微)滤膜和反渗透膜装置”取代了原来的“中空超滤装置”。此外,根据工程需要和使用薄膜海水淡化,也不能进行海水淡化。

技术方案说明:

本发明的总体目的是提供一种使用可接受的污染范围(即所要求的水质指数)的污水回收利用的方法、方法和设备,该方法、方法和设备能够去除污水中的污染物并使污水达到工业要求。就污染物来讲主要的污染物有:(1)悬浮物、(2)油、(3)有 机物(4)、氨氮、(5)无机盐类等几大类。循环用水的主要用途如下:

首先,没有工业水脱盐,或结合为循环水工业用水网络。2、 脱盐后,将水送至化学水处理车间或与未经脱盐的纯化水混合,形成含盐量低的循环水。浇花、洒地、冲厕所、洗车等,其水质要求不高,水量不大,不要在这里讨论。

根据以上用途可知,无论是循环水补水还是工业水管网补水,还是锅炉化学水处理车间补水,污水中的悬浮物、油、有机物等污染物超标,均需严格控制生产装置运行会出现异常,尤其是有机物。因此,本发明的程序流程基于该特性和考虑而研制的。本发明的方法和装置进行说明。

本发明的目的是提供一种炼油厂和化工污水中有机污染物含量高、油和悬浮物含量低、生化处理和过滤、精滤和生物降解吸附的回收利用方法,其中原水、理化处理和过滤步骤包括以下步骤: 总水直接进入多级生物滤池3进行生化处理和过滤,多级生物滤池3排出的水进入清水池4。

根据该方法的一种优选模式,生化处理和过滤步骤还包括以下步骤: 根据水质加入臭氧(o3) ,衰变周期后进入多级生物滤池3,进行生化处理和过滤。

根据该方法的另一优选方法,精密过滤步骤包括以下步骤:清水罐4的水由泵提升进入精密过滤器5进行过滤,水进入喷嘴6;将臭氧发生器7产生的O3加入喷嘴6后,进入混合器8进行过滤混合反应,反应后的水进入中间水箱9。

根据该方法的另一优选方法,生物降解和吸附步骤包括以下步骤:从中间水箱9流出的废水进入生物活性炭过滤器10再次进行生物降解和吸附,然后进入清洁水箱11。

根据所述方法的进一步优选的实施方案中,还包括脱盐过程的步骤,包括以下步骤的步骤:清水箱11内的水进入中空超滤(UF)或微量过滤(MF)膜组脱脂和12继续降低悬浮固体,然后升压13向RO脱盐的反渗透膜组。

根据该方法的另一优选方式,当水质较差时,该方法还包括化学混凝 步骤,该化学混凝步骤包括下述工序:经二级处理的炼油、化工污水(总 进水)在进入多级配生物过滤池3内之前先进入到混合反应槽1内,与所加 的药剂充分混合反应生成矾花后,进入气浮池2内进行分离,分离后的水 进入多级配生物过滤池3内,出水进入清水池4内。

根据另一种优选的方法,当水质较差时,该方法还包括:生化研究处理和过滤步骤,其中包括以下内容:混合反应池1的总进水量;2在前,先进入多级生物滤池3进行生化处理和过滤,处理后出水进入混合反应池1。

本发明的另一目的在于提供一种用于对有机污染物含量偏高、而油及 悬浮物含量偏低的炼油及化工污水进行回收和利用的设备,该设备包括下 述以机械方式连接在一起的装置:用于进行生物化学处理和过滤作用的多 级配生物滤池3、清水池4、精密过滤器5、射流器6、臭氧发生器7、混合 器8、中间水池9、生物活性炭过滤器10及净水池11。

根据该设备的一个优选的实施方案中,与一个多级生物过滤器3包括空气入口,水入口(空气入口反洗,反洗入口)和至少两个填料层。

根据该装置的另一优选模式,至少两个填料层中的填料具有不同的比重。

根据该设备的另一个优选实施方案中,还包括:一个中空膜或微滤膜和反渗透膜(12,13)。

根据装置的另一优选方式,中空超滤膜或微滤膜与反渗透膜(12、13)串联。

当水质较差时,根据设备的另一种优选模式,还可以包括:混合反应池1和防堵气浮池2..

根据设备的另一种优选方法,所述混合反应池1的进水口与总进水管连接,出水口与防堵气浮池2的进水口连接,防堵气浮池2的出水口与分级过滤池3的进水口连接,所述多级过滤池3的出水口与清水池4相连接。

根据设备的另一优选方式,多级过滤器3的进水与主进水相连,出水与混合反应罐1的进水相连,混合反应罐1的出水与防堵气浮罐2的进水相连防堵气浮罐2的出水口与清水罐4的进水口相连。

本发明的又一目的在于提供一种用于对污染程度较轻的炼油及化工污 水进行回收的方法,该方法包括下述步骤:化学混凝、精密过滤和生物降 解吸附,其中,所述化学混凝步骤包括下述工序:经二级处理的炼油、化 工污水(总进水)进入混合反应槽1内,与所加的药剂充分混合反应生成 矾花后,进入气浮池2内进行分离,分离后的水进入清水池4。

根据该方法的一种优选方法,精密过滤步骤包括以下几个过程:将清水池4的水提升到精密滤池5中进行过滤,出水进入射流6中;将臭氧发生器7(O3)的臭氧加入射流6中,然后进入混合器8中进行混合反应,然后进入中间池9中。

根据该方法的另一优选方法,生物降解和吸附步骤包括以下步骤:从中间水箱9流出的废水进入生物活性炭过滤器10再次进行生物降解和吸附,然后进入清洁水箱11。

根据该方法的又一优选方式,还可包括:脱盐处理步骤,该脱盐处理 步骤包括下述工序:净水池11的出水进入到中空超滤(UF)或微滤(MF) 膜组12进行除油和继续降低悬浮物,然后经升压至RO反渗透膜组13进行脱 盐。

本发明的再一目的在于提供一种用于对污染程度较轻的炼油及化工污 水进行回收的设备,该设备包括下述以机械方式顺序连接在一起的装置: 混合反应槽1、防堵气浮池2、清水池4、精密过滤器5、射流器6、臭氧发 生器7、混合器8、中间水池9、生物活性炭过滤器10、净水池11及中空超 滤膜或微滤膜和反渗透膜(12,13)和脱盐水池。

根据该装置的一个优选例子,所述中空超滤膜或微滤膜与反渗透膜(12,13)串联。

根据该装置的另一优选例中,清水箱11被分成两行,其特征在于,一个水入口管线,并用反渗透膜(12,13)装配它们串联连接在一起的中空膜或微滤膜,和另一线连接到工业用网络。

根据该装置,中空膜或反渗透膜(12,13)以及连接脱盐池出口14微滤膜的一个进一步优选的实施例。

接下来,根据本发明,分别说明的装置的各个部件。

1、防堵气浮池

使用溶气浮选,其中溶解的空气压力过高,在第一次使用的防粘连结构脱气这种高压浮选槽部分回流。通过添加药物和絮凝剂,能明显去除油污、悬浮物和高分子有机物。水质中使用的试剂的选择,可以采用PAC(PAC)和水解的聚丙烯酰胺(PAM)或其它絮凝剂。

      2、多级生物滤池(或普通单填料生物滤池)

多级配生物滤池取代原发明专利:ZL99112689.0中的“沉淀池”的原 因:一是“沉淀池”与“气浮池”全都是利用加药絮凝的原理来分离污染 物,其作用原理基本相同,在同一流程中重复。另一种是多级生物滤池,它具有生物降解有机物的功能,具有生物化学和过滤功能。

本专利采用多级生物滤池,其正常运行是水从下部进入,经过填料层到上部流动,从上部出水,见图四..包装分为两大类:一类是水填料上的重比,沉积在水的底部,见图。5.另一种类型是比重略轻于水的填料,它漂浮在水面上,如图4所示。指的是所谓的多灰度填料比重差,即,使用两种以上的填料,从过滤的角度来看可以增加污染物的量,可以长间隔的反冲洗的比例,反冲洗可以保存这个量。根据水质,填料可以使用单个生物滤池,以预定时间的多级运行的生物过滤器,阻力增大,应反冲洗。反冲洗是通过混合水和空气进行的。见图4和图5

3、高效精密滤器

所谓的高精度过滤装置是过滤器更传统的单一滤波器的高效率颗粒过滤器,和流出物的精度比传统的微粒过滤器的精度更高。滤料为纤维丝或纤维球滤料,部分滤料由几种不同比重,不同粒径的滤料组成,它们的出水能达到高效,精密的过滤程度,其填料耐酸碱腐蚀..

采用防堵气浮池、多级生物过滤器和高效精密过滤器对废水进行处理。 油、悬浮物和不溶性有机物基本去除,生物滤池基本完全降解。尚存有机物基本上是可溶的,难于降解有机物,必须通过强氧化剂O3强烈氧化,改变其分子结构,氧化环状有机物到链状有机物,将长链有机物氧化成短链有机物,将大分子有机物氧化成小分子有机物,使它们能在后续生物活性炭中生成一些剩余的有机物,以适应活性炭的吸附范围。

以下是流程的最后部分:

4、O3发生器

O3是一种强氧化剂,可以氧化有机水成CO 2和水。当用量足够低时,有机化合物可被氧化成中间体。 这就是我们所采用的原理,即把大分子有机化合物和环状有机化合物氧化成小分子有机化合物和短链有机化合物,这些化合物易于生化、降解和顺序吸附活性炭。除了上述主要作用外,还有去味、脱色、杀菌等作用。

5、生物活性炭滤器

生物活性炭过滤器在操作中起到两种作用,一是生物氧化,二是活性炭吸附作用。经过O3氧化后的污水中的有机物结构已经改变了,改变成易 生物降解的,在生物炭层得到氧化降解,因这部分水中由于已过O3的半衰 期,所以水中溶有足够的氧供生物降解用,水中有机物经生物降解后的剩 余有机物由活性炭来吸附掉,使出水CODMn值可降解至<3-5mg/L。这水,如果盐的含量不是很高,可用于生产的水,你可以直接使用再生水补水,水分可以填补生产网络。

在此步骤中,如果污水回用不需要脱盐,则不需要膜处理装置。污水用于锅炉或除盐水时,需对回用水进行除盐处理,除盐水进入锅炉房化学水处理车间进行精除盐或后处理。本发明所采用的脱盐方法为反渗透膜法,脱盐率可达95%-97% ,无大量酸碱污染,是目前较先进的脱盐方法,对脱盐水的回用经济合理。

6、中空超(微)滤膜和反渗透膜装置

目前,常用的膜有微滤膜(英文缩写为MF);超滤膜(UF);纳滤膜(NF) 和反渗透膜(RO)。前两种膜(MF)和(UF)不能去离子,也就是不能脱 盐。后两种膜可以脱盐,故去离子时循环水需要RO反渗透..然而,为了保护RO膜长期稳定运行,选择空超滤或微滤膜和反渗透膜串联使用。石油和化工废水中的石油污染不容忽视。 废水中含油常以浮油、分散油和乳化油三种状态存在。 前两者可以通过絮凝、气浮、过滤和活性炭吸附处理,乳化油难以处理,中空超滤和微滤(特别是超滤)可以封堵乳化油。此外,它还能拦截细菌和高分子有机物(超过10万道尔顿)。因此,在该专利中,采用需要时使用反渗透膜脱盐系列中空超滤(或微滤膜)。

从以上技术方案说明可以看出,工艺流程中采用的设备是以有机污染物为重点的污染物去除设备。从表1可以看出,不同的处理工艺只能去除不同分子量段的有机物。

本发明的技术效果

中国是水资源严重短缺的国家之一。 中国人均水资源量仅为世界的1 / 4。此外,中国土地资源丰富,水资源分布不均。一些区域因水资源限制而无法实现可持续发展。在石化系统中,国外每吨化工产品的耗水量明显低于我国。例如,国外加工的每吨生油耗水量不足0.5吨淡水,而我国平均耗水量约为1.5吨。如果水不循环,吨原油加工的,以减少水的消耗至低于1.0是不可能的。也就是说,污水回用是节水减排、降低吨原油耗水量的必由之路。其经济效益也十分明显,一般城市淡水在2.00元以上,有些地方较高。而污 水回用成本(包括折旧等费用)一般在0.65-0.70元/吨之间(不 脱盐),一般中型石化厂污水回用水场规模在12000-24000吨/天, 以12000吨/天为例,新鲜水按2.00元/吨减去成本0.70元/吨,为 每吨盈利1.40元/吨,一年可节约水费为613.2万元/年。

以上计算为无膜法海水淡化的经济效益..益更加明显..一般脱盐水为污水总量的70%,那么脱盐水量为12000× 0.70吨/天,这样的回用水成本大约在2.00-2.50元/吨之间,而脱 盐水价在8.50-13.00元/吨之间,以其最低价价格计算:12000×0.70 ×(8.50-2.00)×365=1992.9万元/年。届时,每年可节省近2000万元。与此同时,每年有438万吨的污水排入江河湖海。因此,实施本发明的经济效益和社会效益是可观的。

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