一種反滲透濃水的處理方法
2023-05-26 19:53:26
專利名稱：一種反滲透濃水的處理方法
技術領域：
本發明涉及一種工業廢水的處理方法，尤其涉及一種廢水回用處理時產生的反滲 透濃水的處理方法。
背景技術：
反滲透技術作為一種高效的脫鹽技術廣泛應用於石化系統汙水回用領域。膜法 汙水回用工藝以各企業汙水處理場經過兩級以上生化處理的出水作為回用水源，該汙水的 COD在60mg/L左右，可生化性較差。膜法回用工藝回收率一般控制在75%左右，同時產生 25%左右的濃水，濃水中的鹽和COD等汙染物被濃縮4倍左右，使反滲透濃水不能直接排 放。目前，國內採用膜法汙水回用工藝的企業，通常利用反滲透濃水衝灰或者反洗流砂過濾 器和纖維過濾器後排放，沿海企業則採取直接排海的方式處理濃水。隨著水汙染的日益加 劇，國家和地方制定了更加嚴格的汙水排放標準，並加大了執法力度，個別地區汙水COD排 放標準為60mg/L，越來越多採用膜法汙水回用工藝的企業面臨著反滲透濃水不能達標排放 的問題。目前對於反滲透濃水的研究主要集中在回用上，不考慮對其有機汙染物的處理。 如有研究者採用「加鹼除硬+膜蒸餾」工藝處理反滲透濃水。首先，加鹼調節廢水PH去除 反滲透濃水的硬度，再用膜蒸餾將除硬後濃水進一步濃縮後進行幹化處理，產水直接回用。 其中，加鹼除硬工藝成本高、產渣量大，工業實施較困難，同時膜蒸餾能耗較高，而且蒸餾工 藝對有機物的截留又有很大選擇性，這樣不能保證產水的有機物滿足回用要求，因此限制 了該工藝的推廣用。還有研究者採用「納濾+調鹼除硬+微濾+中和+反滲透濃縮+多效蒸發+幹化」 流程處理反滲透濃水。首先採用納濾對濃水進行初步濃縮，將納濾產生的濃水進行調鹼除 硬和微濾處理後，進行中和，之後進入反滲透濃縮系統，經過反滲透系統濃縮後的濃水通過 多效蒸發後，濃鹽殘留液自然幹化，幹化後得到的鹽渣進行集中處置。此工藝因投資大、工 藝複雜、運行成本高，尚處於研究階段。
發明內容
本發明提供一種針對煉化企業的煉油廢水經過生化處理、反滲透回用處理後得到 的高鹽、高硬、可生化性較差的反滲透濃水的處理方法，有效去除反滲透濃水中的有機物， 達到直接排放的廢水排放標準(C0D60mg/L以下)。本發明的反滲透濃水處理方法是這樣實現的一種反滲透濃水的處理方法，所述反滲透濃水是由煉油生產廢水經過生化處理、 膜法回用處理得到的反滲透濃水，其COD為100 200mg/L，所述反滲透濃水的處理方法依 次包括以下步驟(1)首先在所述反滲透濃水中投加次氯酸鈉，然後經過疊片過濾器過濾，去除所述 反滲透濃水中的顆粒物，疊片過濾器出水的濁度控制在INTU以下；
(2)所述疊片過濾器的出水與臭氧充分混合後進入裝有鈦酸鋯催化劑的氧化反應 器，進行多相催化臭氧氧化反應；氧化反應器出水進入裝有二氧化錳的臭氧破壞塔，分解其 中未反應的臭氧；(3)臭氧破壞塔的出水進入生化反應池進行生化處理，所述生化處理經過兼氧 與好氧兩個階段；在所述生化反應池中投加北京嘉華派特森環保科技有限公司生產的 H. S. B.何氏微生物菌種和作為生物菌種載體的粉末活性炭；所述微生物菌種的投加量為 廢水處理量的5 10體積％，所述活性炭的投加量為生化反應池體積的3 5體積％在具體實施時，在步驟(1)中，所述反滲透濃水中次氯酸鈉的投加量為0.1 5. Omg/L，所述疊片過濾器的過濾精度為50 100 μ m。在具體實施時，在步驟O)中，經過充分混合，所述疊片過濾器出水中臭氧的濃度 為6 10mg/L ；所述臭氧氧化反應的反應時間為30 MOmin ；所述鈦酸鋯在氧化反應器中 的裝填量為1 ΙΟ/h以空速計。在具體實施時，在步驟(3)中，所述兼氧處理的停留時間為6 10h，所述兼氧處理 的溶解氧為0. 1 0. 4mg/L ；所述好氧處理的停留時間為4 他，所述好氧處理的溶解氧為 2 4mg/L。在步驟O)中，催化劑載體可吸附廢水中有機汙染物並與有機物所含的羧基官能 團反應，降解部分COD ；臭氧氧化出水流經臭氧破壞塔，塔中裝填觸媒可將廢水中剩餘臭氧 有效分解，破壞塔中裝填的觸媒為二氧化錳類金屬氧化物，觸媒填充量=臭氧流量+空塔 流速X觸媒密度。(其中，臭氧流量一般設定為110 120m3/h，空速為50001/h，觸媒密度 為930kg/m3。臭氧流速為0. 5 lm/s。)在步驟(3)中，在所述生化反應池中投加北京嘉華派特森環保科技有限公司生產 的H. S. B.何氏微生物菌種和作為生物菌種載體的80 120目粉末活性炭；菌種一次性投 加。煉油廢水的反滲透濃水的有機物主要由環烷酸、萘系物和有機矽類物質組成。探 索試驗表明，臭氧氧化對環烷酸有較好的降解性，H. S. B.何氏微生物菌種對有機矽類物質 有特殊的處理效果，二者結合作用，能夠強化的反滲透廢水的處理效果。本發明處理的反滲透濃水，是煉化企業的煉油汙水經生化處理後，採用預處理+ 超濾+反滲透工藝處理回用後產生的高濃廢水，所述煉油汙水包括原油罐和各裝置油水 分離罐或成品油罐切水、機泵冷卻水、冷焦水切水、洗槽車排水和生產區內的前期排水，這 類廢水中的有機汙染物含量較高，主要包括環烷酸、鄰苯二甲酸丁酯與鄰苯二甲酸異丁酯 和萘系物。本發明所處理反滲透濃水是難生化處理廢水，該廢水相對於其它可生化性較差 的廢水，如造紙、印染等行業的廢水，具有有機物濃度更低、可生化性更差的特性。本發明針對反滲透濃水的水質特點，採用多相催化臭氧氧化+特殊生物菌技術處 理廢水。首先，通過多相催化臭氧氧化降低廢水中有機汙染物濃度，同時提高廢水的可生化 性，反滲透濃水中部分有機汙染物氧化至徹底降解或者斷鏈成小分子有機物，有機汙染物 濃度去除率達到30%以上，同時廢水的B0D5/C0D值從0 0. 1提高到0. 1 0. 5 ；然後，採 用特殊生物菌技術進一步降解廢水中有機汙染物，廢水的COD可以達到60mg/L以下，生化 出水達標排放。
圖1為反滲透濃水的處理工藝流程。
具體實施例方式下面結合實施例進一步詳述本發明的技術方案，本發明的保護範圍不局限於下述 的具體實施方式
。實施例1某石化廠煉油汙水，包括原油罐和各裝置油水分離罐或成品油罐切水、機泵冷卻 水、冷焦水切水、洗槽車排水和生產區內的前期排水。該汙水經80多小時的兩級生化處理， COD為40mg/L，可達標排放。石化廠將該廢水經纖維過濾+活性炭過濾+ —體化處理後勾 兌部分新鮮水後經超濾+反滲透工藝處理回用75 %，剩餘25 %的濃水經過加鹼除硬後再經 反滲透處理回用60%，剩餘的濃水中COD為100mg/L，有機汙染物主要是環烷酸和聚二甲 基矽氧烷，BOD5為零，可生化性極差。對該廢水做如下處理1)首先向該廢水中投加:3mg/L的次氯酸鈉，經過過濾精度為ΙΟΟμπι的疊片過濾器 過濾，出水濁度為0. 5NTU ；2)疊片過濾器出水經混合泵與臭氧充分混合，臭氧氧化反應器中裝填空速為1/h 的鈦酸鋯，臭氧氧化濃度為8. 5mg/L，氧化150min後，廢水中BOD5提高至Hmg/L，COD降至 79mg/L，B0D5/C0D從0提高至0. 177，可生化性大大提高；3)臭氧氧化出水流經臭氧破壞塔，出水臭氧濃度降至0. lmg/L以下，臭氧流速為 0. 6m/s ；4)臭氧破壞塔出水進入生化反應池，先進行兼氧反應，溶解氧濃度為0. 15mg/L, 兼氧反應時間為7小時，再進行好氧反應，溶解氧濃度為2. 5mg/L，好氧反應時間為6小時； 兼氧與好氧反應池分別投加8體積％和10體積％的H. S. B.何氏微生物菌種。5)生化反應池出水進入沉澱池，上升流速為1. 5m/h，沉澱池出水COD為50 55mg/L，可直接排放。實施例2某石化廠煉油汙水，由原油罐和各裝置油水分離罐或成品油罐切水、機泵冷卻水、 冷焦水切水、洗槽車排水和生產區內的前期排水組成。該汙水經過三級生化處理後，COD為 40 50mg/L，石化廠將該廢水經流砂過濾器+纖維球過濾+超濾+反滲透處理後回用75 %， 剩餘25%的濃水中COD為170mg/L，有機汙染物主要成分為環烷酸，BOD5為2. 2mg/L, BOD5/ COD為0. 01，可生化性較差。對該廢水做如下處理1)首先向該廢水中投加:3mg/L的次氯酸鈉，經過過濾精度為ΙΟΟμπι的疊片過濾器 過濾，出水濁度檢不出；2)疊片過濾器出水經混合泵與臭氧充分混合，氧化柱中裝填空速為Ι/h的鈦酸 鋯，臭氧氧化濃度為10mg/L，氧化120min後，廢水中BOD5提高至42. 5mg/L, CODcr降至85mg/ L，B0D5/C0D從0. 01提高至0. 47，可生化性大大提高；3)臭氧氧化出水流經臭氧破壞塔，出水臭氧濃度降至0. lmg/L以下，臭氧流速為 0. 7m/s ；4)臭氧破壞塔出水進入生化反應池，先進行兼氧反應，溶解氧濃度為0. ang/L，兼氧反應時間為7. 5小時，再進行好氧反應，溶解氧濃度為:3mg/L，好氧反應時間為7小時；兼 氧與好氧反應池分別投加9體積％和10體積％的H. S. B.何氏微生物菌種。
5)生化反應池出水進入沉澱池，上升流速1. 4m/h,沉澱池出水COD為50 5&ng/ L，可直接排放。
權利要求
1.一種反滲透濃水的處理方法，所述反滲透濃水是由煉油生產廢水經過生化處理、膜 法回用處理得到的反滲透濃水，其COD為100 200mg/L，所述反滲透濃水的處理方法依次 包括以下步驟(1)首先在所述反滲透濃水中投加次氯酸鈉，然後經過疊片過濾器過濾，去除所述反滲 透濃水中的顆粒物，疊片過濾器出水的濁度控制在INTU以下；(2)所述疊片過濾器的出水與臭氧充分混合後進入裝有鈦酸鋯催化劑的氧化反應器， 進行多相催化臭氧氧化反應；氧化反應器出水進入裝有二氧化錳的臭氧破壞塔，分解其中 未反應的臭氧；(3)臭氧破壞塔的出水進入生化反應池進行生化處理，所述生化處理經過兼氧與好氧 兩個階段；在所述生化反應池中投加北京嘉華派特森環保科技有限公司生產的H. S. B.何 氏微生物菌種和作為生物菌種載體的粉末活性炭；所述微生物菌種的投加量為廢水處理量 的5 10體積％，所述活性炭的投加量為生化反應池體積的3 5體積％。
2.根據權利要求1所述的處理方法，其特徵在於在步驟(1)中，所述反滲透濃水中次氯酸鈉的投加量為0. 1 5. Omg/L，所述疊片過濾 器的過濾精度為50 100 μ m。
3.根據權利要求1所述的處理方法，其特徵在於在步驟(2)中，經過充分混合，所述疊片過濾器出水中臭氧的濃度為6 10mg/L ；所述 臭氧氧化反應的反應時間為30 MOmin ；所述鈦酸鋯在氧化反應器中的裝填量為1 10/ h以空速計。
4.根據權利要求1所述的處理方法，其特徵在於在步驟(3)中，所述兼氧處理的停留時間為6 10h，所述兼氧處理的溶解氧為0. 1 0. 4mg/L ；所述好氧處理的停留時間為4 他，所述好氧處理的溶解氧為2 ％ig/L。
全文摘要
本發明提供一種反滲透濃水的處理方法。該方法採用疊片過濾器+多相催化臭氧氧化反應+臭氧破壞塔+生化反應池工藝流程，煉油生產廢水經生化處理後再進行膜工藝處理回用過程中產生的反滲透濃水，在投加次氯酸鈉殺菌後，經過疊片過濾器過濾，與臭氧充分混合，進入裝填鈦酸鋯催化劑的反應器進行臭氧氧化，再進行採用特殊生物菌的生化反應器進行生化處理，處理出水的COD可以達到60mg/L以下。
文檔編號C02F9/14GK102040312SQ200910236250
公開日2011年5月4日 申請日期2009年10月23日 優先權日2009年10月23日
發明者劉正, 孫杰, 彭海珠, 欒金義, 趙輝, 趙鵬, 龔小芝 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司北京化工研究院