专利名称：高新劣质重油炼化污水处理装置技术
技术领域：
本高新技术涉及一种劣质重油炼化污水处理装置
背景技术：
全球剩余石油资源中的70%是重油，重油必将成为我国未来主要的接替资源。中国炼化企业的劣质重油加工比例正在逐年加大，已产生一系列环保问题，主要表现为现有污水设施的应变能力不足，难以实现稳定达标排放，形成重大环境安全隐患等，给劣质重油加工企业的环境保护带来巨大压力。如果处理不当，环保问题很可能会成为制约劣质重油加工炼厂可持续发展的“瓶颈”。劣质重油原料性质恶劣，以高含盐、高硫氮、高杂质、高API度为代表，因此其炼化污水水质极为恶劣，属于闻含油，闻乳化，闻C0D,闻氣氣，闻硫化物，有机物污染物组成复 杂，有毒、难生物降解的有机污水。如果采用常规炼化污水的“平流(斜板)隔油池-(两级)气浮-曝气生物池-二次沉淀池(砂滤池)”工艺来处理劣质重油炼化污水，“隔油-气浮”物化段将无法满足油水分离条件，出水污染物负荷超高；造成对“曝气池”生化段的冲击，导致微生物大量死亡而失去处理能力，造成出水C0D、石油类、氨氮、硫化物的严重超标，无法满足《国家污水综合排放标准》(GB8978-1996)中的一级标准。中国石油辽河石化公司是目前国内最大的劣质重油加工基地，以稠油、超稠油、劣质进口高硫油、委内瑞拉超重油为主要原料，环境污染问题非常敏感。2007年以来，随着劣质重油加工量的猛增，炼化污水量大幅攀升，污染物组成更加复杂，原污水场的物化段、生化段均受到严重冲击，从而最终导致外排污水超标。根据劣质重油炼化污水的特点，在物化处理方法选择上，必须要加强除油与非溶解性污染物的去除，为生化处理提供良好水质；在生化处理方法选择上，必须具备污水生物降解性能改善、COD去除与脱氮等多项功能。外排污水要在满足国家《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中一级标准的基础上进行升级，达到辽宁省新《污水综合排放标准》(DB21/1627-2008)。
实用新型内容本高新技术目的是提供一种劣质重油炼化污水处理装置，使外排污水的各项污染物指标全面满足国家《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中一级标准与辽宁省新《污水综合排放标准》(DB21/1627-2008)。本高新技术所述的劣质重油炼化污水处理装置由物化处理系统和生化处理系统构成，物化处理系统由调节除油罐、沉降除油罐、斜板隔油池、一级溶气气浮处理池、二级溶气气浮处理池依次串联组成；生化处理系统由一级厌氧水解酸化罐、循环式活性污泥法池、二级厌氧水解酸化池、曝气生物滤池、兰美拉沉淀池依次串联组成；物化处理系统的二级溶气气浮处理池与生化处理系统的一级厌氧水解酸化罐连接。本高新技术的工艺流程与原理如下物化处理系统[0009]劣质重油炼化污水由管线汇集提升进入调节除油罐，调整污水pH值在6. 5-8. 5之间，利用重力沉降作用去除(回收)浮油、分散油、悬浮固体(Suspend Solid, SS)。调节除油罐出水进入沉降除油罐，利用重力沉降作用进一步去除石油类与SS。如果该污水乳化严重，该污水在进入沉降除油罐前与破乳剂混合，利用化学破乳与重力沉降作用去除乳化油，为后续斜板隔油池、两级DAF气浮的处理提供较好的水质。沉降除油罐出水自流入斜板隔油池，斜板隔油应用“浅层”上浮原理，主要去除(回收)水体中的剩余浮油与分散油。如果该污水乳化严重，该污水在进入斜板隔油池前与破乳剂混合，强化去除乳化油。物化处理中增加斜板隔油有利于提高后续DAF气浮处理效果并降低运行成本。斜板隔油装置出水自流进入两级DAF气浮处理装置进行破乳、絮凝、气浮，进一步去除乳化油和胶体态悬浮物；为强化除油，保证生物处理段的平稳运行，采用两级DAF气浮工艺串联运行。生化处理系统劣质重油加工污水经过物化处理后，大部分的石油类污染物(包括浮油、分散油和乳化油等)和SS已经被去除，生化处理段进水的主要特点是COD和氨氮含量高，存在难降解物质总量相对较高，必须配合有针对性的处理工艺。生化段进水首先经过一级厌氧水解酸化作为生化处理的预处理，将大分子难降解有机污染物断链为小分子，提高污水的挥发酸(VFA)浓度、减少难生化降解污染物的总量，改善污水可生化性(B0D5/C0D，B/C)。一级厌氧水解酸化出水进入CAST池，在此完成大部分有机物的去除，同时通过同步硝化-硝化反作用去除氨氮与总氮。CAST是基于同步硝化-反硝化理论，带有生物选择器和除磷功能的一种改进的序批式活性污泥法(SBR)污水处理工艺，重要特性是在工艺过程中不设缺氧混合阶段的条件下，高效地进行硝化和反硝化，从而达到深度除氮的目的。污水经过CAST池处理后，易降解有机物已经充分降解，但仍残留一定的难降解有机污染物，出水B/C比很低，影响后续生化处理效果，为提高污水可生化性，在CAST池后再设置二级厌氧水解酸化。二级厌氧水解酸化可以使CAST出水中未完全反硝化的NOx-N进一步脱氮，防止硝酸盐氮累积，同时进一步分解残留的难降解有机污染物。经过二级厌氧水解酸化后，出水的生化性得到提高，然后进入BAF池，去除残留的COD、BOD5、氨氮等污染物指标，BAF池工艺原理是在滤池中装填粒状滤料，滤料表面附着生长着生物膜，滤池内部曝气，污水流经时，利用滤料上高浓度生物膜的强氧化降解能力对污水进行净化。BAF池出水进入兰美拉沉淀池，兰美拉沉淀池主要目的是作为出水把关单元，确保出水达标。兰美拉沉淀池利用浅层沉淀理论，采用侧向流形式，水流方向和颗粒沉淀方向呈垂直关系，相互无干扰，沉淀效果更好。主要去除生化处理不能去除的有机污染物胶体和生物碎片，以进一步去除少量COD与SS。兰美拉斜板沉淀池出水的各项污染物指标满足《国家污水综合排放标准》(GB8978-1996)中一级标准与辽宁省新《污水综合排放标准》(DB21/1627-2008)。
、[0020]图I劣质重油炼化污水处理装置流程示意图。
具体实施方式
本发明所述的劣质重油炼化污水处理装置由物化处理系统和生化处理系统构成，物化处理系统由调节除油罐、沉降除油罐、斜板隔油池、一级溶气气浮处理池、二级溶气气浮处理池(Dissloved Air Floatation, DAF)依次串联组成；生化处理系统由一级厌氧水解酸化罐、循环式活性污泥法(Cyclic Activated Sludge Technology,CAST)池、二级厌氧水解酸化池、曝气生物滤池(Biological Aerated Filter, BAF)、兰美拉沉淀池依次串联组成；物化处理系统的二级溶气气浮处理池与生化处理系统的一级厌氧水解酸化罐连接。工艺参数如下调节除油罐I座，容积均为10000m3，内罐为油、水、泥三相旋流分离器，单罐的有效水力停留时间(HRT)均超过12hr。沉降除油罐各I座，容积均为10000m3，内罐为油、水、泥三相旋流分离器，单罐的有效水力停留时间(HRT)均超过12hr ;破乳剂投加量30-40mg/L。斜板隔油池4座，HRT为I. 5hr以上；破乳剂投加量30_40mg/L。一级气浮采用2台SUPR-DAF气浮机，HRT为22min，溶气水回流比30%_50%，气液比15%-30%，溶气系统运行压力0. 3-0. 5MPa。混凝剂投加量50_75mg/L ;助凝剂投加量
2.0-3. 0mg/Lo二级气浮采用2台NPF-500型DAF气浮机，溶气水回流比20%_30%，溶气系统运行压力0. 3-0. 5MPa。混凝剂投加量50_75mg/L ;助凝剂投加量2. 0-3. 0mg/L。一级厌氧水解酸化罐4座，总有效容积20000m3 ;有效HRT超过30hr ;罐体内维持溶解氧(DO)在0. 3-0. 5mg/L ;罐内污泥浓度3000mg/L以上。CAST池共8座，运行6座，单座CAST池有效容积4500m3，每个操作周期为5hr，包括进水lhr、曝气2hr、静置沉降lhr、滗水Ihr ;池内污泥浓度维持在3000mg/L以上，每间CAST池I个周期运行排出占有效容积1/10的污水。二级水解酸化池共I间，有效HRT为12hr，污泥浓度在2000_3000mg/L之间，DO在0. 5mg/L 以下。BAF池共10座，采用上部进水，底部曝气和出水的运行方式。BAF运行滤速I. 53m/h、有效HRT约为2. Ohr、过滤面积390m2、曝气气水比4_6 1 ;反冲洗周期为4_8天。兰美拉沉淀池由2组絮凝池及沉淀池组成，有效HRT约为4. Ohr0
权利要求1.一种劣质重油炼化污水处理装置，由物化处理系统和生化处理系统构成，其特征在于物化处理系统由调节除油罐、沉降除油罐、斜板隔油池、一级溶气气浮处理池、二级溶气气浮处理池依次串联组成；生化处理系统由一级厌氧水解酸化罐、循环式活性污泥法池、二级厌氧水解酸化池、曝气生物滤池、兰美拉沉淀池依次串联组成；物化处理系统的二级溶气气浮处理池与生化处理系统的一级厌氧水解酸化罐连接。
专利摘要本高新技术涉及一种劣质重油炼化污水处理装置；由物化处理系统和生化处理系统构成，物化处理系统由调节除油罐、沉降除油罐、斜板隔油池、一级溶气气浮处理池、二级溶气气浮处理池依次串联组成；生化处理系统由一级厌氧水解酸化罐、循环式活性污泥法池、二级厌氧水解酸化池、曝气生物滤池、兰美拉沉淀池依次串联组成；物化处理系统的二级溶气气浮处理池与生化处理系统的一级厌氧水解酸化罐连接。本装置污水处理外排污染物指标满足《国家污水综合排放标准》(GB8978-1996)。
文档编号C02F103/36GK202529944SQ20112052356
公开日2012年11月14日 申请日期2011年12月15日 优先权日2011年12月15日
发明者余昌信, 刘海澄, 张华 , 张文华, 方力, 杨同臣, 杨春凤, 相养冬, 索永胜, 阎光绪, 陈春茂, 黄鹤 申请人:中国石油天然气股份有限公司
