技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及工業(yè)廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種堿渣廢水的零排放處理方法。

背景技術(shù)：

煉油過(guò)程中常采用堿洗的方法對(duì)燃料油進(jìn)行精制。由于堿液可與油品中含S、N、O等的化合物發(fā)生反應(yīng)，從而有效脫除影響油品穩(wěn)定性的物質(zhì)及部分含硫化合物，如環(huán)烷酸、酚類(lèi)、硫化氫、硫醇等，因此堿洗精制過(guò)程成為改良油品性狀、提高油品質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，也由此產(chǎn)生了大量堿渣廢水。堿渣廢水中含有大量的污染物，其COD可達(dá)到幾萬(wàn)mg/L甚至幾十萬(wàn)mg/L，而且堿渣廢水中還含有較高的鹽分，是煉油廠最難處理的主要污染源。

目前通常采用高溫濕式催化氧化和生物處理法進(jìn)行預(yù)處理后排入煉油廠污水處理裝置進(jìn)行達(dá)標(biāo)處理。由于堿渣廢水中含鹽量非常高，是煉油廠所產(chǎn)生污水中主要的鹽濃度來(lái)源，因此經(jīng)預(yù)處理的堿渣廢水進(jìn)入污水處理裝置后會(huì)提高污水處理裝置的總鹽負(fù)荷，而影響穩(wěn)定達(dá)標(biāo)運(yùn)行，更對(duì)污水處理裝置后續(xù)回用系統(tǒng)的產(chǎn)水率產(chǎn)生影響。因此開(kāi)發(fā)低成本的堿渣廢水零排放技術(shù)迫在眉睫。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)所存在之缺點(diǎn)和不足，主要目的在于提供一種操作方便且運(yùn)行費(fèi)用低的堿渣廢水的處理方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案：

一種堿渣廢水的生物處理方法，包括下述步驟：

1、將堿渣廢水收集到堿渣罐進(jìn)行儲(chǔ)存，通過(guò)提升泵送入電解氣浮裝置里，加入200-400mg/L的聚合氯化鋁和3-6mg/L的高分子助凝劑聚丙稀酰胺，通過(guò)電解氣浮方法去除懸浮物和石油類(lèi)雜質(zhì)，將廢水中的石油類(lèi)雜質(zhì)濃度控制在10-30mg/L。

2、將經(jīng)過(guò)步驟1處理后的電解氣浮水送入生化處理裝置內(nèi)，同時(shí)加入水進(jìn)行稀釋?zhuān)尤胨c進(jìn)入的電解氣浮水的重量比為3-5：1。該生化處理裝置在調(diào)試階段按生化處理裝置有效容積的500-1500mg/L濃度一次性接種高效復(fù)合菌群，主要包括硫化細(xì)菌菌群、耐鹽微生物菌群，廢水在生化處理裝置中高效復(fù)合菌群（硫化細(xì)菌菌群、耐鹽微生物菌群）的作用下完成生化反應(yīng)，有機(jī)物分解成CO₂和H₂O。

生化處理裝置的運(yùn)行參數(shù)為：

1、COD容積負(fù)荷為2-4kgCOD/m³.d；

2、活性污泥濃度8000-14000mg/L；

3、溫度15-38℃；

4、pH值為6-9；

5、DO 2-4mg/L；

6、污泥回流比100-300%。

生化處理裝置在運(yùn)行過(guò)程中，按照進(jìn)水量的30~100mg/l連續(xù)投加液體無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)劑【N、P、K、Ca、Zn、Mg、Cu、Mn、Ni等無(wú)機(jī)鹽的混合液】，以保證生物菌種的高效性；通過(guò)與在線pH儀聯(lián)動(dòng)的加藥泵投加H₂SO₄/NaOH，以保證生化處理裝置中的pH值在6~9之間。為了保證有效的微生物量和活性，微生物強(qiáng)化裝置每周開(kāi)啟1~2次。

生化強(qiáng)化裝置主要是對(duì)生物處理單元起到強(qiáng)化處理作用，以使生物反應(yīng)器能保持長(zhǎng)期、高效、穩(wěn)定運(yùn)行，同時(shí)可以提高系統(tǒng)的抗沖擊性。

3、泥水混合液溢流至沉淀罐，在沉淀罐內(nèi)進(jìn)行泥水分離，沉淀罐中沉淀出來(lái)的污泥一部分回流至生化處理裝置用以補(bǔ)充活性污泥，另一部分送入污泥濃縮罐進(jìn)行濃縮，濃縮污泥經(jīng)離心脫水機(jī)脫水，處理后含水率為70-80%，泥餅外運(yùn)處理；分離出來(lái)的液體返回到電解氣浮裝置進(jìn)行處理。沉淀罐輸出的水經(jīng)過(guò)濾去除懸浮物后進(jìn)入緩沖罐。其中過(guò)濾器的反沖洗水返回到電解氣浮裝置進(jìn)行重新處理。

緩沖罐廢水經(jīng)泵提升至碟管式膜和反滲透膜濃縮裝置進(jìn)行處理。廢水中總?cè)芙庑怨绦挝镏饕粤蛩猁}為主，通過(guò)碟管式膜和反滲透膜的處理，TDS濃縮至130000~150000mg/l，廢水被濃縮5~6倍。碟管式膜的產(chǎn)水進(jìn)入反滲透膜進(jìn)一步除鹽后，反滲透膜產(chǎn)水進(jìn)入處理水罐作為生化處理裝置的稀釋水回用。反滲透膜的濃縮液回流到碟管式膜循環(huán)處理。碟管式膜的濃水進(jìn)入噴霧干燥系統(tǒng)進(jìn)行干燥處理，產(chǎn)生的干燥粉體外運(yùn)處理，產(chǎn)生的廢蒸汽經(jīng)冷凝器冷凝后進(jìn)入處理水罐作為生化處理裝置的稀釋水回用。

通過(guò)上述方法，實(shí)現(xiàn)堿渣廢水的零排放。

上述堿渣罐、電解氣浮裝置、生化處理裝置、緩沖罐、精細(xì)過(guò)濾器、碟管式膜和反滲透膜濃縮裝置、噴霧干燥裝置和處理水管為已知設(shè)備。

本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)在于通過(guò)電解氣浮裝置、生化處理裝置、精細(xì)過(guò)濾器、碟管式膜和反滲透膜濃縮裝置及噴霧干燥裝置（包括冷凝器）有效地結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對(duì)高濃度、高鹽堿渣廢水的處理和零排放。

本發(fā)明專(zhuān)利流程簡(jiǎn)單、操作方便，實(shí)用性強(qiáng)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的一種堿渣廢水的處理方法的工藝流程圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例一

一種堿渣廢水的處理方法，包括下述步驟：

1、將堿渣水收集到堿渣罐內(nèi)儲(chǔ)存，并通過(guò)提升泵送入電解氣浮裝置，加入200 mg/L的聚合氯化鋁和3mg/L的高分子助凝劑聚丙稀酰胺。

該電解氣浮裝置采用不溶性電極，陽(yáng)極為鈦板涂層二氧化銥，陰極為不銹鋼316L，廢水在直流電場(chǎng)作用下，水分子及氯化鈉被電解，在陽(yáng)極析出O₂和Cl₂ ，在陰極析出H₂。電解產(chǎn)生的氣泡粒徑非常小，粒徑在10~20微米，因此電解產(chǎn)生的氣泡截獲雜質(zhì)微粒的能力比溶氣氣浮、機(jī)械葉輪氣浮要高，同時(shí)浮載能力也高。通過(guò)電解氣浮裝置去除石油類(lèi)和細(xì)小懸浮物，將廢水中的石油類(lèi)雜質(zhì)濃度控制在10~30mg/L。

2、菌種篩選和培養(yǎng)：

高效復(fù)合菌群（硫化細(xì)菌菌群、耐鹽微生物菌群）是從堿渣廢水中篩選出來(lái)的，預(yù)先從堿渣廢水中分離出適合該環(huán)境條件的單株細(xì)菌 ，然后再模擬堿渣廢水的水質(zhì)進(jìn)行擴(kuò)培，最終獲得滿(mǎn)足要求的高效復(fù)合菌群。

高效菌種耐受的總?cè)芙庑怨绦挝餄舛葹?5000~30000mg/L，硫化物濃度為20000~40000mg/L，揮發(fā)酚濃度為5000~20000mg/L。

3、接種：

按生化處理裝置有效容積的500-1500 mg/L將高效復(fù)合菌群（硫化細(xì)菌菌群、耐鹽微生物菌群）一次性接種到生化處理裝置中。

4、將經(jīng)過(guò)步驟1處理后的廢水送入生化處理裝置中，同時(shí)進(jìn)行稀釋。加入的稀釋用水與廢水的重量比為3-5:1。生化處理罐中的污泥濃度為8000-14000 mg/L，溫度控制在15-38℃、pH值為6-9、DO為2-4 mg/L、污泥回流比為100-300%。

根據(jù)進(jìn)生化處理裝置廢水流量按30~100mg/l濃度連續(xù)投加無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)劑，為菌種提供營(yíng)養(yǎng)源，在高鹽、高毒性環(huán)境下保證生化反應(yīng)的高效進(jìn)行。

現(xiàn)場(chǎng)安裝微生物強(qiáng)化培養(yǎng)裝置：

生物強(qiáng)化培養(yǎng)裝置具有控溫和曝氣功能。通常情況下每周運(yùn)行1~2次，每次運(yùn)行時(shí)將生化處理裝置的混合液用自帶泵引到生物強(qiáng)化培養(yǎng)裝置的培養(yǎng)罐，投加1.5公斤固體有機(jī)培養(yǎng)基（SKYCLEAN401）和1L液體無(wú)機(jī)培養(yǎng)基（SKYCLEAN402），在35~38℃溫度和4~6mg/l溶解氧條件下培養(yǎng)20~24小時(shí)后，將培養(yǎng)液用自帶泵排放到生化處理裝置中，其目的是維持所接種的特效菌種的數(shù)量和活性。

5、經(jīng)過(guò)上述步驟處理后的泥水混合液經(jīng)20目鋼網(wǎng)過(guò)濾，截留大部分懸浮物后，溢流至沉淀罐，在沉淀罐內(nèi)進(jìn)行泥水分離，沉淀罐中沉淀出來(lái)的污泥一部分回流到生化處理裝置以補(bǔ)充活性污泥，另一部分污泥排放到濃縮罐進(jìn)行濃縮，再經(jīng)離心脫水處理，使含水量降低為70-80%后外運(yùn)處理，分離出來(lái)的液體返回到電解氣浮裝置進(jìn)行處理。沉淀罐輸出的水經(jīng)過(guò)濾去除懸浮物后進(jìn)入緩沖罐。其中過(guò)濾器的反沖洗水返回到電解氣浮裝置進(jìn)行重新處理。

緩沖罐廢水經(jīng)泵提升至碟管式膜和反滲透膜濃縮裝置進(jìn)行處理。廢水中總?cè)芙庑怨绦挝镏饕粤蛩猁}為主，通過(guò)碟管式膜和反滲透膜的處理，TDS濃縮至130000~150000mg/l，廢水被濃縮5~6倍。碟管式膜的產(chǎn)水進(jìn)入反滲透膜進(jìn)一步除鹽后，反滲透膜產(chǎn)水進(jìn)入處理水罐作為生化處理裝置的稀釋水回用。反滲透膜的濃縮液回流到碟管式膜循環(huán)處理。碟管式膜的濃水進(jìn)入噴霧干燥系統(tǒng)進(jìn)行干燥處理，產(chǎn)生的干燥粉體外運(yùn)處理，產(chǎn)生的廢蒸汽經(jīng)冷凝器冷凝后進(jìn)入處理水罐作為生化處理裝置的稀釋水回用。

通過(guò)上述方法，實(shí)現(xiàn)堿渣廢水的處理和零排放。

實(shí)施例二：

煉油堿渣廢水，日處理量10t，主要污染物指標(biāo)COD200000mg/l、硫化物26000mg/l、揮發(fā)酚3850mg/l、油類(lèi)260mg/l、pH14、NaOH含量3%、總固形物濃度TDS150g/l，采用本發(fā)明方法進(jìn)行處理。

堿渣廢水先在堿渣罐中儲(chǔ)存，進(jìn)行水質(zhì)水量調(diào)節(jié)，然后經(jīng)提升泵進(jìn)入電解氣浮裝置，加入200 mg/L的聚合氯化鋁和3mg/L的高分子助凝劑聚丙稀酰胺，經(jīng)過(guò)電解氣浮處理后，油類(lèi)物質(zhì)降低到25mg/l以下。

經(jīng)過(guò)電解氣浮處理后的廢水進(jìn)入生化處理裝置，生化處理裝置總?cè)莘e400m³，按1200mg/l的濃度加入篩選和培養(yǎng)后的高效復(fù)合菌群480kg。堿渣廢水與稀釋水的水量比為1：3，控制生化處理罐中的污泥濃度為8000 mg/L，溫度控制在28℃、投加濃硫酸控制其pH值為7.2、DO為3mg/L、污泥回流比為150%；根據(jù)進(jìn)生化處理裝置廢水流量按50mg/l濃度連續(xù)投加無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)劑，為菌種提供營(yíng)養(yǎng)源?，F(xiàn)場(chǎng)安裝的生物強(qiáng)化培養(yǎng)裝置具有控溫和曝氣功能，每周運(yùn)行1次，每次運(yùn)行時(shí)將生化處理裝置的混合液用自帶泵引到生物強(qiáng)化培養(yǎng)裝置的培養(yǎng)罐，投加1.5公斤固體有機(jī)培養(yǎng)基（SKYCLEAN401）和1L液體無(wú)機(jī)培養(yǎng)基（SKYCLEAN402），在35℃溫度和4mg/l溶解氧條件下培養(yǎng)20小時(shí)后將培養(yǎng)液用自帶泵排放到生化處理裝置中。

經(jīng)過(guò)生化處理裝置處理后的廢水流入沉淀罐，在沉淀罐內(nèi)進(jìn)行泥水分離，沉淀罐中沉淀出來(lái)的污泥一部分回流到生化處理裝置以補(bǔ)充活性污泥，另一部分污泥排放到濃縮罐進(jìn)行濃縮，再經(jīng)離心脫水處理，含水量降低到80%后外運(yùn)處理，分離出來(lái)的液體返回到電解氣浮裝置進(jìn)行處理。沉淀罐輸出的水經(jīng)過(guò)濾去除懸浮物后進(jìn)入緩沖罐。其中過(guò)濾器的反沖洗水返回到電解氣浮裝置進(jìn)行重新處理。

緩沖罐廢水經(jīng)泵提升至碟管式膜和反滲透膜濃縮裝置進(jìn)行處理；廢水中總?cè)芙庑怨绦挝镏饕粤蛩猁}為主，通過(guò)碟管式膜和反滲透膜的處理，TDS濃縮至130000mg/l；碟管式膜的產(chǎn)水進(jìn)入反滲透膜進(jìn)一步除鹽后，反滲透膜產(chǎn)水進(jìn)入處理水罐作為生化處理裝置的稀釋水回用；反滲透膜的濃縮液回流到碟管式膜循環(huán)處理；碟管式膜的濃水進(jìn)入噴霧干燥系統(tǒng)進(jìn)行干燥處理，產(chǎn)生的干燥粉體外運(yùn)處理，產(chǎn)生的廢蒸汽經(jīng)冷凝器冷凝后進(jìn)入處理水罐作為生化處理裝置的稀釋水回用，完成堿性廢水的處理和回用。

實(shí)施例三：

煉油堿渣廢水，日處理量12t，主要污染物指標(biāo)COD350000mg/l、硫化物32000mg/l、揮發(fā)酚1850mg/l、油類(lèi)390mg/l、pH14、NaOH含量3.5%、總固形物濃度TDS180g/l，采用本發(fā)明方法進(jìn)行處理。

堿渣廢水先在堿渣罐中儲(chǔ)存，進(jìn)行水質(zhì)水量調(diào)節(jié)，然后經(jīng)提升泵進(jìn)入電解氣浮裝置，加入350 mg/L的聚合氯化鋁和6mg/L的高分子助凝劑聚丙稀酰胺，經(jīng)過(guò)電解氣浮處理后，油類(lèi)物質(zhì)降低到30mg/l以下。

經(jīng)過(guò)電解氣浮處理后的廢水進(jìn)入生化處理裝置，生化處理裝置總?cè)莘e800m³，按1500mg/l的濃度加入篩選和培養(yǎng)后的高效復(fù)合菌群供1200kg。堿渣廢水與稀釋水的水量為1：4，控制生化處理罐中的污泥濃度為10000 mg/L，溫度控制在35℃、投加濃硫酸控制其pH值為7.8、DO為4mg/L、污泥回流比為200%；根據(jù)進(jìn)生化處理裝置廢水流量按100mg/l濃度連續(xù)投加無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)劑，為菌種提供營(yíng)養(yǎng)源?，F(xiàn)場(chǎng)安裝的生物強(qiáng)化培養(yǎng)裝置具有控溫和曝氣功能，每周運(yùn)行2次，每次運(yùn)行時(shí)將生化處理裝置的混合液用自帶泵引到生物強(qiáng)化培養(yǎng)裝置的培養(yǎng)罐，投加1.5公斤固體有機(jī)培養(yǎng)基（SKYCLEAN401）和1L液體無(wú)機(jī)培養(yǎng)基（SKYCLEAN402），在35℃溫度和6mg/l溶解氧條件下培養(yǎng)20小時(shí)后將培養(yǎng)液用自帶泵排放到生化處理裝置中。

經(jīng)過(guò)生化處理裝置處理后的廢水流入沉淀罐，在沉淀罐內(nèi)進(jìn)行泥水分離，沉淀罐中沉淀出來(lái)的污泥一部分回流到生化處理裝置以補(bǔ)充活性污泥，另一部分污泥濃縮罐進(jìn)行濃縮，再經(jīng)離心脫水處理，含水量降低到80%后外運(yùn)處理，分離出來(lái)的液體返回到電解氣浮裝置進(jìn)行處理。沉淀罐輸出的水經(jīng)過(guò)濾去除懸浮物后進(jìn)入緩沖罐。其中過(guò)濾器的反沖洗水返回到電解氣浮裝置進(jìn)行重新處理。

緩沖罐廢水經(jīng)泵提升至碟管式膜和反滲透膜濃縮裝置進(jìn)行處理；廢水中總?cè)芙庑怨绦挝镏饕粤蛩猁}為主，通過(guò)碟管式膜和反滲透膜的處理，TDS濃縮至150000mg/l；碟管式膜的產(chǎn)水進(jìn)入反滲透膜進(jìn)一步除鹽后，反滲透膜產(chǎn)水進(jìn)入處理水罐作為生化處理裝置的稀釋水回用；反滲透膜的濃縮液回流到碟管式膜循環(huán)處理；碟管式膜的濃水進(jìn)入噴霧干燥系統(tǒng)進(jìn)行干燥處理，產(chǎn)生的干燥粉體外運(yùn)處理，產(chǎn)生的廢蒸汽經(jīng)冷凝器冷凝后進(jìn)入處理水罐作為生化處理裝置的稀釋水回用，完成堿性廢水的處理和回用。