公布日：2024.06.07
申請日：2024.04.03
分類號：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/40(2023.01)N;C02F1/24(2023.01)N;C02F1/00(2023.01)N;C02F1/66(2023.01)N;C02F1/461(2023.01)N;C02F1/52(2023.01)N;C02F1
/72(2023.01)N;C02F1/78(2023.01)N;C02F1/28(2023.01)N;C02F3/10(2023.01)N;C02F3/12(2023.01)N;C02F3/30(2023.01)N;C02F101/30(2006.01)N;C02F103
/10(2006.01)N
摘要
本發明涉及一種高聚高鹽采油廢水的污水處理方法，包括以下步驟：將采油廢水導入調節池進行均質調節，然后經過氣浮裝置進行氣浮除油，再依次進行一級高級氧化和生化處理、二級高級氧化和生化處理、三級高級氧化和生化處理，出水達到排放要求。本發明采用多級高級氧化和生化處理工藝，在每級生化處理前均設有高級氧化處理，以提高廢水的可生化性，并根據水質的變化選擇最合適的高級氧化工藝，多級高級氧化和生化處理充分有效利用了高級氧化所產生的可生化性有機物，提高了生化處理的效果，相較于其他物理、化學方法，節省了藥劑投加的費用。
權利要求書
1.一種高聚高鹽采油廢水的污水處理方法，采用“三級高級氧化+生化處理”工藝，用于處理難降解的采油廢水，包括步驟：首先進行前處理，將采油廢水導入調節池進行均質調節，然后經過氣浮裝置進行氣浮除油，經前處理后的污水多點進水，大部分污水進入鐵碳微電解反應器進行一級高級氧化，經高級氧化處理后進入生化處理，經一級高級氧化和生化處理后的污水和另一部分前處理后的污水混合，進入芬頓反應器和好氧接觸池，進行二級高級氧化和生化處理，經二級高級氧化和生化處理后的污水進深度處理單元，經臭氧催化氧化和BAF濾池后，進一步去除水中殘余有機物，經保安裝置活性炭濾池過濾后出水。
2.根據權利要求1所述的一種高聚高鹽采油廢水的污水處理方法，其特征在于，所述前處理包括調節池和氣浮裝置，采油廢水進水水質水量不穩定，需設置調節池；由于水中含油會對后續高級氧化造成影響，因此需要設置氣浮裝置來去除水中含油，氣浮形式可采用平流式加壓溶氣氣浮、豎流式加壓溶氣氣浮、淺層氣浮、渦凹式氣浮、多相混溶氣氣浮等，根據水中污染物質濃度和現場實際情況靈活選擇氣浮形式；氣浮除油后的廢水大部分進入一級高級氧化和生化處理，少部分進入二級高級氧化和生化處理。
3.根據權利要求1所述的一種高聚高鹽采油廢水的污水處理方法，其特征在于，所述一級高級氧化處理，采用鐵碳微電解工藝，利用在酸性環境中鐵和碳發生原電池反應所產生的1.2V電位差來氧化水中的有機物；進行鐵碳微電解反應前，將廢水pH值調節至2~5，鐵碳填料在酸性水中發生微電解反應，使采油廢水中的聚合物斷鏈，從而提高了廢水的可生化性，保證了后續生化處理的進行。
4.根據權利要求1所述的一種高聚高鹽采油廢水的污水處理方法，其特征在于，所述一級生化處理為A2O+MBR系統，廢水經鐵碳微電解反應后，可生化性進一步提高，依次流經厭氧池、缺氧池和好氧池，去除水中的有機物和氮磷等污染物質，水中的聚合物被大量去除，好氧池出水經MBR系統過濾，污泥被留在生化系統中，MBR過濾后的清液進入后續二級高級氧化和生化處理。
5.根據權利要求1所述的一種高聚高鹽采油廢水的污水處理方法，其特征在于，所述二級高級氧化和生化處理，所處理廢水為一級高級氧化和生化處理后的清液及小部分氣浮處理后的廢水，二級高級氧化采用芬頓工藝，利用芬頓藥劑（FeSO4和H2O2）反應時產生的羥基自由基（·OH）來斷鏈水中的聚合物，同時氧化水中的部分有機物，經斷鏈后的廢水進入后續曝氣接觸池，去除已被斷鏈的有機物，出水經沉淀池進行泥水分離后，進入三級高級氧化和生化處理。
6.根據權利要求1所述的一種高聚高鹽采油廢水的污水處理方法，其特征在于，所述三級高級氧化和生化處理，采用臭氧催化氧化和曝氣濾池工藝，經二級高級氧化和生化處理后的廢水，水中聚合物基本被全部去除，僅有少量COD未被去除，臭氧催化氧化使臭氧在催化劑的作用下形成的羥基自由基（·OH），與有機物的反應速率更高、氧化性更強，幾乎可以氧化所有的有機物；催化劑可以催化臭氧將水中有機物直接氧化為CO2和H2O，或者將大分子有機物氧化分解成小分子，使其更容易被降解；經臭氧催化氧化后的廢水進入BAF濾池，利用濾料上附著的生物膜來降解水中有機物。
7.根據權利要求1所述的一種高聚高鹽采油廢水的污水處理方法，其特征在于，所述活性炭濾池作為保安裝置，設置超越管路，當BAF濾池出水水質不達標時，可進入活性炭濾池進一步處理；若BAF濾池出水水質達標，活性炭濾池超越，直接出水。
發明內容
本發明的目的是提供一種高聚高鹽采油廢水的污水處理方法，有效解決了現有技術中處理效果差、藥劑成本高的問題，實現了生化處理效果好、藥劑投加費用低的效果。
本發明提供了一種高聚高鹽采油廢水的污水處理方法，采用“三級高級氧化+生化處理”工藝，用于處理難降解的采油廢水，包括步驟：首先進行前處理，將采油廢水導入調節池進行均質調節，然后經過氣浮裝置進行氣浮除油，經前處理后的污水多點進水，大部分污水進入鐵碳微電解反應器進行一級高級氧化，經高級氧化處理后進入生化處理，經一級高級氧化和生化處理后的污水和另一部分前處理后的污水混合，進入芬頓反應器和好氧接觸池，進行二級高級氧化和生化處理。經二級高級氧化和生化處理后的污水進深度處理單元，經臭氧催化氧化和BAF濾池后，進一步去除水中殘余有機物，經活性炭濾池過濾后出水。
進一步的，所述前處理包括調節池和氣浮裝置，采油廢水進水水質水量不穩定，需設置調節池。由于水中含油會對后續高級氧化造成影響，因此需要設置氣浮裝置來去除水中含油，氣浮形式可采用平流式加壓溶氣氣浮、豎流式加壓溶氣氣浮、淺層氣浮、渦凹式氣浮、多相混溶氣氣浮等，根據水中污染物質濃度和現場實際情況靈活選擇氣浮形式。氣浮除油后的廢水大部分進入一級高級氧化和生化處理，少部分進入二級高級氧化和生化處理。
進一步的，所述一級高級氧化處理，采用鐵碳微電解工藝，利用在酸性環境中鐵和碳發生原電池反應所產生的1.2V電位差來氧化水中的有機物。進行鐵碳微電解反應前，將廢水pH值調節至2~5，鐵碳填料在酸性水中發生微電解反應，使采油廢水中的聚合物斷鏈，從而提高了廢水的可生化性，保證了后續生化處理的進行。
進一步的，所述一級生化處理為A2O+MBR系統，廢水經鐵碳微電解反應后，可生化性進一步提高，依次流經厭氧池、缺氧池和好氧池，去除水中的有機物和氮磷等污染物質，水中的聚合物被大量去除，好氧池出水經MBR系統過濾，污泥被留在生化系統中，MBR過濾后的清液進入后續二級高級氧化和生化處理。
進一步的，所述二級高級氧化和生化處理，所處理廢水為一級高級氧化和生化處理后的清液及小部分氣浮處理后的廢水，二級高級氧化采用芬頓工藝，利用芬頓藥劑（FeSO4和H2O2）反應時產生的羥基自由基（·OH）來斷鏈水中的聚合物，同時氧化水中的部分有機物，經斷鏈后的廢水進入后續曝氣接觸池，去除已被斷鏈的有機物，出水經沉淀池進行泥水分離后，進入三級高級氧化和生化處理。
進一步的，所述三級高級氧化和生化處理，采用臭氧催化氧化和曝氣濾池工藝，經二級高級氧化和生化處理后的廢水，水中聚合物基本被全部去除，僅有少量COD未被去除，臭氧催化氧化使臭氧在催化劑的作用下形成的羥基自由基（·OH），與有機物的反應速率更高、氧化性更強，幾乎可以氧化所有的有機物。催化劑可以催化臭氧將水中有機物直接氧化為CO2和H2O，或者將大分子有機物氧化分解成小分子，使其更容易被降解。經臭氧催化氧化后的廢水進入BAF濾池，利用濾料上附著的生物膜來降解水中有機物。
進一步的，所述活性炭濾池作為保安裝置，設置超越管路，當BAF濾池出水水質不達標時，可進入活性炭濾池進一步處理，若BAF濾池出水水質達標，活性炭濾池超越，直接出水。
本發明提供的污水處理方法，具有如下有益效果：
（1）采油廢水中含有原油、聚合物含量高，本發明根據廢水水質在工藝流程中的變化，選擇對此時污水水質最合適的處理方法，對高聚合物廢水有極好的去除效果，同時，節省了藥劑投加量并減少了污泥產量。
（2）本發明主體采用高級氧化和生化處理來處理廢水中的聚合物，高級氧化處理能夠利用強氧化劑將水中的聚合物斷鏈，使廢水中的難降解有機物轉化為可降解有機物，保證后續生化處理的去除效果。對水中有機物的去處主要采用生化處理，生化處理利用微生物來氧化分解廢水中的有機物和某些無機物，在微生物繁殖、代謝過程中，部分有機物被轉化為CO2和H2O，是一種最經濟方便的處理有機物的方式。
（3）本發明生化處理采用好氧處理工藝，而不采用UASB等厭氧工藝來去除有機物，避免了廢水中的大量無機鹽對厭氧菌（產甲烷菌、產乙酸菌等）的毒害作用。廢水中的無機鹽主要是氯離子（Cl-），由此產生的高鹽環境對生化處理有抑制作用，表現為微生物代謝酶活性受阻，致使微生物增長緩慢，產率系數低，尤其對產甲烷菌有極強的抑制作用，因此不能采用厭氧處理來去除水中有機物，而氯離子雖然對好氧微生物也有一定的抑制作用，但可以通過培養耐鹽菌來降低氯離子對微生物的影響，保證好氧生化處理的進行。
（4）本發明采用三級高級氧化和生化處理連用的工藝，經一級高級氧化和生化處理后的廢水，水中可降解有機物基本被去除，剩余少部分有機物為難降解有機物，經第二級高級氧化后，水中有機物含量較少，同時可生化性不足，因此采用多點進水方式，經氣浮處理后的廢水有少部分越過一級高級氧化和生化處理，直接進入第二級高級氧化和生化處理，滿足二級生化處理中微生物繁殖所需的有機物，提高了廢水的可生化性，保證二級生化處理的正常運行。
（5）充分利用了不同高級氧化工藝的特點。鐵碳微電解工藝作為一級高級氧化，利用鐵碳填料產生新生態氫
來氧化水中有機物，相比直接采用芬頓工藝，鐵碳微電解產生污泥量少，化學藥劑用量少，適合作為一級高級氧化處理技術。經一級高級氧化處理后，能被新生態氫
氧化的物質被全部氧化，隨即被一級生化處理去除，水中剩余的難降解有機物只能被具有更高氧化能力的羥基自由基（·OH）所氧化，因此選擇芬頓工藝作為二級高級氧化，能夠將廢水中剩余的難降解有機物降解，方便后續二級生化處理的進行。二級高級氧化和生化處理后，廢水出水水質接近達標，為避免造成二次污染，選擇氧化能力強、無二次污染的臭氧催化氧化工藝作為三級高級氧化處理工藝，雖然臭氧催化氧化工藝運行費用較高，但水中剩余污染物較少，且臭氧反應迅速、無二次污染，適合作為三級高級氧化處理工藝。
（發明人：李玥;劉天賜;江婷婷）
