一种炼化污水原位升级达标排放处理方法及所用生物填料技术

本发明专利技术涉及一种炼化污水原位升级外排达标处理方法，尤其涉及一种已采用活性污泥法和水解酸化-活性污泥法工艺处理炼化污水的升级处理工艺和实施方法。本发明专利技术的方法是利用已有炼化污水处理构筑物，通过在进行生物膜水解酸化、进行生物膜接触氧化的廊道式生物反应池内装填特定的立体空心填料与聚氨酯泡沫填料，调变运行工艺参数，形成生物膜-活性污泥共生的A/O污水处理工艺。该方法的优点在于不增加污水处理构筑物，适用于现有污水处理系统升级改造，该工艺具有出水水质稳定，COD(即CODcr，以下同)、氨氮和总氮去除效率高，出水水质COD小于50mg/L，氨氮小于5mg/L，总氮小于20mg/L，达到升级排放标准的要求。

【技术实现步骤摘要】
一种炼化污水原位升级达标排放处理方法及所用生物填料
本专利技术涉及一种污水处理方法，特别是一种炼化污水原位升级达标排放处理方法以及该方法中所用到的生物填料。
技术介绍
当前，我国炼化污水处理主要是采用隔油-气浮-生化-过滤的“老三套”工艺，其中，生化处理主要采用普通活性污泥法和基于活性污泥的水解酸化-接触氧化工艺(A/0工艺)，少数新建的污水处理厂采用了生物膜法处理工艺。生物膜法处理工艺是一大类生物处理法的统称，包括生物膜水解酸化、接触氧化、曝气生物滤池、MBR等，其共同特点是微生物附着生长在填料表面上，形成生物膜。采用生物膜法处理工艺，其出水COD多数已可达60~100mg/L,但难以降至更低。并且,一些已建炼化污水处理工艺的氨氮、总氮去除能力较差，难以达到升级达标的污染因子控制指标。因此，炼化污水升级技术，特别是不改变原有构筑物结构特点的原位强化升级处理技术，是近年来炼化污水处理适应新的环保标准的热点，也是多数炼化企业亟待解决的污水处理问题。目前国内外关于炼化污水升级达标外排处理技术的研究报道尚少，相关的文献报道主要集中在炼化污水处理厂的生化处理技术和达标外排污水的深度处理工艺方面。夏文香等人报道了以两段活性污泥法工艺处理炼油废水的实验室研究结果，提出以水解-好氧生物膜法代替原来的一曝池，并采用活性污泥作为二级好氧处理的新工艺。实验表明，该法处理炼油废水的出水水质稳定，经IOh的停留时间，出水C0D〈100mg/L,NH3-N<10mg/L( “两段活性污泥法处理炼油废水的工艺研究”，《青岛建筑工程学院学报》，2000 年 01 期)。 高杰等人报告了循环式活性污泥法(CAST)工艺处理炼油污水的实验室研究结果，在DO为0.8mg/L，pH为7.3~7.7时工艺对C0D、B0D去除率分别为72%、90%，同时也可提高污水脱氮效果，TN去除可达65% (“循环式活性污泥法处理炼油污水”，《辽宁化工》，2004，33(7):393-395)。朱家义等人采用流动床生物膜工艺，开展了炼油污水处理现场实验，结果表明，在进水量为140~160m3/h条件下，该工艺出口污水C0D&〈60mg/L,氨氮〈10mg/L,石油类<5mg/L，达到GB8978-1996 —级排放标准(“采用流动床生物膜工艺处理炼油污水”，《石化技术与应用》，2009年03期)。吴建源、彭波等人报道了膜生物反应器(MBR)工艺处理炼油污水的工程应用实例，对污水C0D、油、氨氮的平均去除率分别稳定在80%、60%、90%以上，但出水COD在70~100mg/L，出水不太稳定(“MBR污水处理技术在炼油污水中的应用”，《石油化工环境保护》，2006年04期)。张铁钢等人报道了循环式活性污泥+曝气生物滤池(CASS+BAF)工艺处理炼厂高含油污水的应用结果，表明CASS+BAF工艺可保证出水达到(GB8978-1996) —级标准，C0D〈100mg/L(“CASS — BAF工艺在炼油污水处理中的应用”，《水处理技术》，2010年02期)。储金宇等人报道了采用水解酸化-接触氧化工艺处理石油化工污水的实验结果，在进水COD小于1500mg/L，出水COD小于124mg/L ( “水解酸化-接触氧化在处理石油化工废水中的应用”，《环境工程》，2007年05期)。于振民等人报道了生物增效技术用于炼油污水深度处理的室内实验结果。投加生物增效菌种系统出水COD最高为100mg/L,最低为58mg/L,平均值为80mg/L,处理效果明显优于未投加生物增效菌种系统(“生物增效技术在炼油废水处理中的应用”，《工业水处理》，2008 年 02 期)。谭周亮等人也报道了一种炼油污水生物强化处理中试技术，结果表明:在进水COD、NH4+-N平均值分别为888、103mg/L，生物强化系统处理后出水COD、NH4+-N平均值为86.7和7.6mg/L( “微生物菌剂强化处理炼油废水的中试”，《水处理技术》，2007年02期)。林穗云、黎松强报道了一种臭氧-生物炭工艺深度处理炼油污水的实验结果，表明该工艺处理后水质主要指标可达到地表水III~IV类水标准:C0D ( 13mg/L ;石油类(lmg/L( “炼油污水臭氧氧化一生物炭深度处理水质回用资源化”，《水处理技术》，2008年10 期)。高峰等人等报道了臭氧氧化法工艺进行炼油污水深度处理的实验室研究结果，在PH值为8.7，臭氧浓度为95mg/L的最佳反应条件下，进水COD的质量浓度为160mg/L，经臭氧氧化处理后，废水的COD降低40%以上(“臭氧氧化处理炼油废水的生化处理出水”，《工业用水与废水》，2009年02期)。林海波等人采用电催化氧化法工艺在室内进行了炼油污水深度处理研究，处理COD为131.9mg/L、电导率为980 μ s/cm、NaCl浓度为2.5mmol/L、pH值为6的炼厂外排出水，在电极间距5mm，电流密度lOmA/cm2条件下，处理IL原水，使其COD小于30mg/L，直流电消耗约为1.04Kff/h( “电催化氧化法降解炼油二级出水C0D&的研究”，《工业用水与废水》，2004 年 06 期)。刘剑玉采用Fenton高级氧化工艺也开展了炼油污水深度处理研究，结果表明:在生化处理出水COD为230mg/L、H202投加量为18mmol/L、FeSO4.7H20投加量为12mmol/L、反应时间1.5h、废水的pH4的条件下，二级生化出水的COD去除率达到82.61%，降到IOOmg/L以内(“Fenton化学氧化法深度处理精细化工废水”，《环境科学与技术》，2009年05期)。由上述相关报道可见，目前研究与应用的炼化污水处理工艺技术，核心是各种生物处理单元，除改进工艺方法及优化参数条件外，筛选具优异效果的菌株、生物填料等均是可行的研究方向。其中，生物填料的优化是现有污水处理厂实现原位升级外排达标处理的有利途径。使用填料的主要目的是提高生化池单位容积的微生物量，填料的形状、结构、孔隙度等物理特性以及亲水性等化学特性直接影响了微生物膜在填料上的附着从而影响污水处理效果；对于炼化污水，现有生物填料在试验应用过程中发现的主要问题之一是微生物难以在填料表面形成较明显的生物膜，因此其增强炼油污水处理效果的作用难以显现，这与生活污水或 其它较易降解的中高浓度污水显著不同。此外，填料在生物处理构筑物(曝气池)中的填装方式(如固定床式、悬挂式或是流化床形式)也对污水处理结果有重要影响，当前普遍认为生物处理单元中优选使用生物流化填料，然而，对于多数构筑物以廊道式结构为主的生物处理单元,生物流化填料可能随水流方向聚集,如何在廊道式生物处理构筑物中实现生物流化填料均匀流化，也是该技术面临的一个问题。总的来说，炼化污水经目前的生物处理单元处理后COD基本可保障达到60~100mg/L、氨氮达到5~15mg/L,但还难以使生化出水的COD降到50mg/L以下、氨氮降到5mg/L以下。若欲使出水的COD、氨氮值降到更低，则需要在生化处理工艺基础上新建深度处理构筑物，但这种方式一方面增加基建成本，更重要的是对于很多已建炼化企业，已无可利用的平面布置。因此，如何利用原有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种炼化污水原位升级达标排放处理方法，该方法包括在生物处理单元中对污水进行处理以降低其COD、氨氮、总氮的过程，所述生物处理单元包括进行生物膜水解酸化的廊道式生物反应池、以及进行生物膜接触氧化的廊道式生物反应池，在至少一个生物反应池中装填有生物流化填料；其中：所述生物流化填料装填在刚性网笼中，装填填料的刚性网笼在反应池的廊道内沿水流方向有序放置；所述生物流化填料包括颗粒状的立体空心填料和堆积体积为立体空心填料0～3倍的颗粒状的聚氨酯泡沫填料；所述立体空心填料是由包括聚丙烯、聚乙烯和/或聚氯乙烯的材料热熔后添加活性炭粉末混合压制成型，活性炭粉末占该立体空心填料质量的3～5％；该立体空心填料密度为0.96～0.98g/cm3，比表面积为500～1000m2/m3；所述聚氨酯泡沫填料比表面积1000～1500m2/m3，空隙率95～98％。

【技术特征摘要】
1.一种炼化污水原位升级达标排放处理方法，该方法包括在生物处理单元中对污水进行处理以降低其COD、氨氮、总氮的过程，所述生物处理单元包括进行生物膜水解酸化的廊道式生物反应池、以及进行生物膜接触氧化的廊道式生物反应池，在至少一个生物反应池中装填有生物流化填料；其中: 所述生物流化填料装填在刚性网笼中，装填填料的刚性网笼在反应池的廊道内沿水流方向有序放置； 所述生物流化填料包括颗粒状的立体空心填料和堆积体积为立体空心填料O~3倍的颗粒状的聚氨酯泡沫填料； 所述立体空心填料是由包括聚丙烯、聚乙烯和/或聚氯乙烯的材料热熔后添加活性炭粉末混合压制成型，活性炭粉末占该立体空心填料质量的3~5% ;该立体空心填料密度为0.96 ~0.98g/cm3,比表面积为 500 ~1000mVm3 ； 所述聚氨酯泡沫填料比表面积1000~1500m2/m3，空隙率95~98%。2.根据权利要求 1所述的炼化污水原位升级达标排放处理方法，其中，所述活性炭包括石油焦制活性炭、煤制活性炭、果壳制活性炭中的一种或多种，活性炭的比表面积1200 ~2000m2/g，粒度 300 ~400 目。3.根据权利要求1所述的炼化污水原位升级达标排放处理方法，其中，所述立体空心填料在压制成型时其原料中还添加有占立体空心填料质量0.1%~0.5%的短细丝状物，所述短细丝状物为长度1~3mm的维尼纶丝、腈纶丝和/或其它纤维丝。4.根据权利要求1所述的炼化污水原位升级达标排放处理方法，其中: 所述立体空心填料为空心球、空心圆柱形、空心圆环、空心长方体形或异形空心结构，颗粒大小为10~30mmX 10~30mmX 10~30mm ;优选地，立体空心填料外层表面具有褶皱状结构，褶皱深I~2mm; 所述聚氨酯泡沫填料颗粒大小为20~40mmX20~40mmX20~40mm。5.根据权利要求1所述的炼化污水原位升级达标排放处理方法，其中，每个网笼内的填料装填量为网笼内容积的20%~65% ;网笼主体为由刚性网面构成的长方体形状，并设有支撑腿以使网笼下底面距反应池池底0.3~1.2m、网笼上顶面在反应池正常操作水面下距水面0.2~0.4m,每个网笼长度为每个廊道长度的1/5~1/30,宽度为反应池宽度的1/3~1，在廊道式生物反应池的宽度方向，放置I~3排装填填料的网笼。6.根据权利要求1或5所述的炼化污水原位升级达标排放处理方法，其中，所述立体空心填料与聚氨酯泡沫填料是混合装填或是分别装填在网笼中； 优选地，当立体空心填料与聚氨酯泡沫填料分别装填在网笼中时，装填立体空心填料的网笼与装填聚氨酯泡沫填料的网笼在...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈进富，陈怡，崔文峰，任立鹏，李洪莉，田艳荣，赵立军，郭春梅，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团公司，中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：北京;11