成品油库污水处理系统和成品油库污水的处理方法与流程

1.本发明涉及废水处理领域，具体涉及一种成品油库污水处理系统和成品油库污水的处理方法。


背景技术：

2.成品油库顶水作业会产生大量含油污水，污水排周期不规律，污水水质具有高石油类、高cod且可生化性差(b/c＜0.2)的特点。目前油库普遍采用的隔油-气浮-生化处理工艺，因为油库污水污染物浓度高，可生化性差，该工艺无法彻底降解污水中的有机污染物，很难实现污水达标排放。


技术实现要素：

3.本发明的目的是为了克服现有技术存在的成品油库污水难以彻底降解污水中的有机污染物的问题，提供一种成品油库污水处理系统和成品油库污水的处理方法，通过本发明的成品油库污水处理系统和成品油库污水的处理方法，能够彻底降解成品油库污水中的有机污染物，实现污水达标排放。
4.为了实现上述目的，本发明一方面提供一种成品油库污水处理系统，其中，该成品油库污水处理系统根据污水处理流向依次设置有调节池、隔油池、气浮池、内循环厌氧反应器、预氧化水池、mbr膜生物反应器、臭氧催化氧化罐和内循环baf池。
5.优选地，所述内循环厌氧反应器的高径比≥8，反应器内至少设置两级三相分离器。
6.优选地，所述内循环厌氧反应器4的高径比为10-20。
7.优选地，所述预氧化水池内设置有催化剂填料层，所述催化剂填料层为负载有活性成分的γ-al2o3球填充而成的催化剂层。
8.优选地，所述活性成分为硝酸铈、硝酸镧、硝酸钾和硝酸铜中的一种或多种。
9.优选地，所述活性组分的含量为8-20质量％。
10.优选地，负载有活性成分的γ-al2o3球的粒径为3-5mm。
11.优选地，所述mbr膜生物反应器中，mbr膜生物反应器膜组件采用以al2o3为基底的平板无机微孔陶瓷膜，膜孔径为0.1-0.3μm。
12.优选地，所述臭氧催化氧化罐上部进水，底部出水，臭氧由罐底部进入，经纯钛曝气盘分散到水中，由罐顶排出。
13.优选地，所述臭氧催化氧化罐内填装有催化剂床层。
14.优选地，所述催化剂为负载有活性组分的γ-al2o3球，所述活性成分为二氧化锰、三氧化二铁、二氧化钛和氧化铈中的至少一种。
15.优选地，所述活性成分的含量为10-22质量％，优选为13-18质量％。
16.优选地，所述催化剂的粒径为2-8mm，优选为4-6mm。
17.优选地，所述臭氧催化氧化罐顶部排出的臭氧尾气排出口与预氧化水池底部连
通。
18.优选地，所述臭氧催化氧化罐顶部排出的臭氧尾气经引风机由预氧化水池底部经纯钛曝气盘分散到水中。
19.优选地，所述内循环baf池为上流式，污水由底部进入，经填料层后由上部排出。
20.优选地，所述填料层包括承托层和位于承托层上部的生物填料层。
21.优选地，所述承托层由卵石填充而成，所述卵石的粒径为4-6cm。
22.优选地，所述生物填料层填充的填料选自火山岩颗粒、陶粒、焦炭颗粒和膨胀硅铝酸盐颗粒中的至少一种。
23.根据本发明第二方面，提供一种成品油库污水的处理方法，其中，采用本发明所述的成品油库污水处理系统进行处理，其中，将成品油库污水根据污水处理流向依次在调节池、隔油池、气浮池、内循环厌氧反应器、预氧化水池、mbr膜生物反应器、臭氧催化氧化罐和内循环baf池中进行处理。
24.优选地，所述成品油库污水在所述调节池中的水力停留时间为20小时以上，优选为20-50小时，更优选为20-30小时。
25.优选地，所述隔油池为多级，优选为2级以上，更优选为2-5级。
26.优选地，每级隔油池的水力停留时间为9小时以上，优选为9-25小时，更优选为9-15小时。
27.优选地，在所述气浮池的污水中投入絮凝剂。
28.优选地，所述絮凝剂为聚合氯化铝和聚丙烯酰胺。
29.优选地，所述聚合氯化铝的用量为100-400mg/l，优选为200-300mg/l。
30.优选地，所述聚合氯化铝的用量为1-8mg/l，优选为3-5mg/l。
31.优选地，所述气浮池的水力停留时间为1-5小时，优选为2-3小时。
32.优选地，所述气浮池的气水体积比为5-15，优选为9-11。
33.优选地，所述内循环厌氧反应器的水力停留时间为2-10小时，优选为4.5-7.5小时。
34.优选地，所述内循环厌氧反应器的内循环比(循环水量与进水水量比)为5-25，优选为10-20。
35.优选地，所述预氧化水池的水力停留时间为0.5-3小时，优选为1-1.5小时。
36.优选地，所述mbr膜生物反应器的水力停留时间为8-25小时，优选为10-23小时。
37.优选地，所述臭氧催化氧化罐的水力停留时间为2-8小时，优选为4-6小时。
38.优选地，臭氧剂量为50-100go3/t水，优选为40-90go3/t水。
39.优选地，所述内循环baf池的水力停留时间为2-8小时，优选为4-6小时。
40.优选地，所述内循环baf池的内循环比(循环水量与进水水量比)为3-15，优选为5-9。
41.优选地，所述内循环baf池的气水体积比为5-25，优选为10-20。
42.根据本发明，其充分发挥了厌氧、臭氧催化氧化和生物膜法的优势，可以有效去除传统生化处理单元无法降解的有机污染物，实现污水达标排放。
附图说明
43.图1是成品油库污水处理系统的示意图。
44.附图标记说明
45.1：调节池
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2：隔油池
46.3：气浮池
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4：内循环厌氧反应器
47.5：预氧化水池
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6：mbr膜生物反应器
48.7：臭氧催化氧化罐
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8：内循环baf池
49.9：引风单元
具体实施方式
50.在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
51.图1是成品油库污水处理系统的示意图。如图1所示，本发明第一方面提供的成品油库污水处理系统，根据污水处理流向依次设置有调节池1、隔油池2、气浮池3、内循环厌氧反应器4、预氧化水池5、mbr膜生物反应器6、臭氧催化氧化罐7和内循环baf池8。
52.根据本发明，所述调节池1用于污水水量、水质调节，其可以使用本领域通常用于污水水量、水质调节的各种调节池。通过调节池，污水中的大量油类物质上浮到水面，密度水大的悬浮物沉淀到池底，起到初步沉淀、隔油的作用。在调节池1处理后的废水可以通过水泵或自流的方式以固定的流量进入后续处理单元。
53.根据本发明，所述隔油池2为本领域用于隔油的各种隔油池。在所述隔油池2中，借助油水密度差，水中浮油上升到水面，经过隔油处理，可去除水中浮油。所述隔油池2的级数可以为1级，也可以为多级，优选为3级以上，例如可以为2-5级，特别优选为3级。
54.根据本发明，所述气浮池3为本领域通常使用的各种气浮池。优选地，所述气浮池3采用溶气气浮方式，采用臭氧催化氧化罐外排尾气作为气源，同时起到对污水的预氧化作用。另外，所述气浮池3具有加药系统，通过所述加药系统可以在进水端投加絮凝剂(例如为聚合氯化铝和聚丙烯酰胺)等，使污水中的乳化油破乳、凝聚随微气泡上浮至水面，达到去除水中乳化油的目的。
55.根据本发明，所述内循环厌氧反应器4可以为本领域通常使用的各种内循环厌氧反应器。优选地，所述内循环厌氧反应器4的高径比≥8，反应器内至少设置两级三相分离器；更优选地，所述内循环厌氧反应器4的高径比为10-20。
56.根据本发明，所述气浮池3的出水进入所述内循环厌氧反应器4，利用内循环厌氧反应器内厌氧污泥，将污水中难以被好氧微生物分解的有机污水进行分解，在去除有机物的同时提高污水可生化性。
57.根据本发明，所述预氧化水池5可以为本领域通常用于预氧化的各种预氧化水池。
58.优选地，所述预氧化水池5内设置有催化剂填料层，所述催化剂填料层为负载有活性成分的γ-al2o3球填充而成的催化剂层。优选地，所述活性成分为硝酸铈、硝酸镧、硝酸钾和硝酸铜中的一种或多种。所述活性组分的含量为可以为8-20质量％，优选为10-15质
量％。此外，所述负载有活性成分的γ-al2o3球的粒径优选为3-5mm。
59.根据本发明，优选地，所述内循环厌氧反应器4的出水从所述预氧化水池5上部进入下部流出，所述氧催化氧化罐7顶部排出的臭氧尾气经引风单元9由所述预氧化水池5底部经纯钛曝气盘分散到水中，污水、臭氧与催化剂床层充分接触、反应，污水中的有机污染物在所述预氧化水池5中进行预氧化，可以进一步提高污水可生化性、去除一部分有机污染物。
60.根据本发明，所述mbr膜生物反应器6为本领域通常用于膜分离的各种mbr膜生物反应器。优选地，所述mbr膜生物反应器6中，mbr膜生物反应器膜组件采用以al2o3为基底的平板无机微孔陶瓷膜，膜孔径为0.1-0.3μm。
61.根据本发明，所述预氧化水池5的出水进入所述mbr膜生物反应器6中，污水与活性污泥、溶解氧充分接触，水中污染物被好氧微生物吸附、降解；mbr膜生物反应器6内设置有曝气装置，污水进入池内立即与池内活性污泥充分混合；全混式曝气池出水经微孔无机陶瓷膜过滤，出水悬浮物浓度低，无需设置沉淀池。
62.根据本发明，所述臭氧催化氧化罐7为本领域通常用于臭氧催化的各种臭氧催化氧化罐。优选地，所述臭氧催化氧化罐7上部进水，底部出水，臭氧由罐底部进入，经纯钛曝气盘分散到水中，由罐顶排出。
63.优选地，所述臭氧催化氧化罐7内填装有催化剂床层。所述催化剂优选为负载有活性组分的γ-al2o3球，所述活性成分为二氧化锰、三氧化二铁、二氧化钛和氧化铈中的至少一种。所述活性成分的含量为10-22质量％，优选为13-18质量％。此外，所述催化剂的粒径为2-8mm，优选为4-6mm。
64.根据本发明，优选地，所述臭氧催化氧化罐7顶部排出的臭氧尾气排出口与预氧化水池底部连通；更优选地，所述臭氧催化氧化罐7顶部排出的臭氧尾气经引风单元9由预氧化水池底部经纯钛曝气盘分散到水中。所述引风单元9可以为本领域通常用于引风的各种装置，例如可以为引风机。
65.根据本发明，所述mbr膜生物反应器6的出水从所述臭氧催化氧化顶部进入所述臭氧催化氧化池7，污水中在前述处理单元无法被生物降解的污染物在所述臭氧催化氧化池7内被氧化分解，同时进一步降解难降解有机物，提高污水可生化性。
66.根据本发明，优选地，所述内循环baf池8为上流式，污水由底部进入，经填料层后由上部排出。优选地，所述填料层包括承托层和位于承托层上部的生物填料层。
67.优选地，所述承托层由卵石填充而成，所述卵石的粒径为4-6cm。
68.优选地，所述生物填料层填充的填料选自火山岩颗粒、陶粒、焦炭颗粒和膨胀硅铝酸盐颗粒中的至少一种。
69.在本发明的一个优选的实施方式中，所述生物填料层采用火山岩颗粒填充而成，所述火山岩颗粒的粒径为1.5-3.5cm，密度1.8-2.2g/cm3，比表面积8
×
10
4-9
×
104cm2/g，填充空隙率55-65％，粒内孔隙率20-30％。
70.在本发明的一个优选的实施方式中，所述生物填料层4采用陶粒填充而成，所述陶粒的粒径为3-4cm，密度1.6-1.8g/cm3，比表面积4.2
×
104cm2/g，填充空隙率10-20％，粒内孔隙率30-40％。
71.在本发明的一个优选的实施方式中，所述生物填料层4采用焦炭颗粒填充而成，所
述焦炭颗粒的粒径为1-3cm，密度1.8g/cm3，比表面积4.2
×
104cm2/g，填充空隙率35％，粒内孔隙率25％。
72.根据本发明，所述臭氧催化氧化罐7的出水进入所述内循环baf池8中，污水中在前述处理单元无法被生物降解的污染物在所述内循环baf池中内被进一步分解，达到进一步净化水质的目的，最终出水可达标排放。
73.根据本发明第二方面，提供一种成品油库污水的处理方法，其中，采用本发明所述的成品油库污水处理系统进行处理，其中，将成品油库污水根据污水处理流向依次在调节池1、隔油池2、气浮池3、内循环厌氧反应器4、预氧化水池5、mbr膜生物反应器6、臭氧催化氧化罐7和内循环baf池8中进行处理。
74.根据本发明的方法，所述成品油库污水的cod可以为2000-4000mg/l，石油类可以为50-90mg/l，优选地，所述成品油库污水的cod为3500-4000mg/l，石油类为80-90mg/l。
75.下面对在各单元中进行处理的条件进行说明。
76.1、在调节池1的处理条件
77.根据本发明，优选地，所述成品油库污水在所述调节池1中的水力停留时间可以为20小时以上，优选为20-50小时，更优选为20-30小时。
78.此外，所述调节池1的出水cod可以为1600-2500mg/l，石油类可以为45-70mg/l；优选地，所述调节池1的出水cod可以为1900-2300mg/l，石油类可以为50-60mg/l。
79.通过调节池1，污水中的大量油类物质上浮到水面，密度水大的悬浮物沉淀到池底，起到初步沉淀、隔油的作用。在调节池1处理后的废水可以通过水泵或自流的方式以固定的流量进入后续处理单元。
80.2、在隔油池2的处理条件
81.根据本发明，优选地，所述隔油池2为多级，优选为3级以上，更优选为3-5级。
82.优选地，每级隔油池的水力停留时间为9小时以上，优选为9-25小时，更优选为9-15小时。
83.所述隔油池2的出水cod可以为1500-2000mg/l，石油类可以为25-35mg/l；优选地，所述隔油池2的出水cod为1500-1800mg/l，石油类为50-60mg/l。
84.根据本发明，在所述隔油池2中，借助油水密度差，水中浮油上升到水面，经过隔油处理，可去除水中浮油。
85.3、气浮池3的处理条件
86.根据本发明，优选地，在所述气浮池3的污水中投入絮凝剂。所述絮凝剂可以为本领域通常用于絮凝的各种物质，优选地，所述絮凝剂为聚合氯化铝和聚丙烯酰胺。
87.在使用聚合氯化铝和聚丙烯酰胺作为絮凝剂时，所述聚合氯化铝的用量为100-400mg/l，优选为200-300mg/l；所述聚合氯化铝的用量为1-8mg/l，优选为3-5mg/l。
88.优选地，所述气浮池3的水力停留时间为1-5小时，优选为2-3小时。
89.优选地，所述气浮池3的气水体积比为5-15，优选为9-11。
90.所述气浮池3的出水cod可以为900-1400mg/l，石油类可以为8-22mg/l；优选地，所述气浮池3的出水cod为1000-1300mg/l，石油类为10-20mg/l。
91.4、内循环厌氧反应器4的处理条件
92.根据本发明，优选地，所述内循环厌氧反应器4的水力停留时间为2-10小时，优选
为4.5-7.5小时。
93.优选地，所述内循环厌氧反应器(4)的内循环比(循环水量与进水水量比)为5-25，优选为10-20。
94.所述内循环厌氧反应器4的出水cod可以为600-850mg/l，石油类可以为7mg/l以下；优选地，所述内循环厌氧反应器4的出水cod为700-800mg/l，石油类为10-20mg/l。
95.根据本发明，所述气浮池3的出水进入所述内循环厌氧反应器4，利用内循环厌氧反应器内厌氧污泥，将污水中难以被好氧微生物分解的有机污水进行分解，在去除有机物的同时提高污水可生化性。
96.5、预氧化水池5的处理条件
97.根据本发明，优选地，所述预氧化水池5的水力停留时间为0.5-3小时，优选为1-1.5小时。
98.所述预氧化水池5的出水cod可以为500-690mg/l，石油类可以为2mg/l以下；优选地，所述预氧化水池5的出水cod为550-680mg/l。
99.根据本发明，优选地，所述内循环厌氧反应器4的出水从所述预氧化水池5上部进入下部流出，所述氧催化氧化罐7顶部排出的臭氧尾气经引风单元9由所述预氧化水池5底部经纯钛曝气盘分散到水中，污水、臭氧与催化剂床层充分接触、反应，污水中的有机污染物在所述预氧化水池5中进行预氧化，可以进一步提高污水可生化性、去除一部分有机污染物。
100.6、mbr膜生物反应器6的处理条件
101.根据本发明，优选地，所述mbr膜生物反应器6的水力停留时间为8-25小时，优选为10-23小时。
102.所述mbr膜生物反应器6的出水cod可以为80-150mg/l，石油类可以为1mg/l以下；优选地，所述mbr膜生物反应器6的出水cod为90-120mg/l。
103.根据本发明，所述预氧化水池5的出水进入所述mbr膜生物反应器6中，污水与活性污泥、溶解氧充分接触，水中污染物被好氧微生物吸附、降解；mbr膜生物反应器6内设置有曝气装置，污水进入池内立即与池内活性污泥充分混合；全混式曝气池出水经微孔无机陶瓷膜过滤，出水悬浮物浓度低，无需设置沉淀池。
104.7、臭氧催化氧化罐7的处理条件
105.根据本发明，优选地，所述臭氧催化氧化罐7的水力停留时间为2-8小时，优选为4-6小时。
106.优选地，臭氧剂量为50-100go3/t水，优选为40-90go3/t水。
107.所述臭氧催化氧化罐7的出水cod可以为60-90mg/l，石油类可以为1mg/l以下；优选地，所述臭氧催化氧化罐7的出水cod为70-88mg/l。
108.根据本发明，所述mbr膜生物反应器6的出水从所述臭氧催化氧化顶部进入所述臭氧催化氧化池7，污水中在前述处理单元无法被生物降解的污染物在所述臭氧催化氧化池7内被氧化分解，同时进一步降解难降解有机物，提高污水可生化性。
109.8、内循环baf池8的处理条件
110.根据本发明，优选地，所述内循环baf池(8)的水力停留时间为2-8小时，优选为4-6小时。
111.优选地，所述内循环baf池(8)的内循环比(循环水量与进水水量比)为3-15，优选为5-9。
112.优选地，所述内循环baf池(8)的气水体积比为5-25，优选为10-20。
113.通过上述处理，所述内循环baf池8的出水cod为66mg/l，石油类可以为1mg/l以下，达到排放标准。
114.此外，当所述内循环baf池8或所述臭氧催化氧化罐7的出水水质下降或出水浊度上升，可以开启空压机提供压缩空气，压缩空气经储气罐稳压后由所述内循环baf池8或所述臭氧催化氧化罐7底部通入对填料层进行冲洗，然后开启反洗水泵从清水池抽水从所述内循环baf池8或所述臭氧催化氧化罐7底部通水，进行气、水联合反冲洗，反洗水通过反洗管道流入反洗沉淀池，每次反洗5～10分钟，反洗结束后，关闭空压机和反洗水泵，恢复正常进出水流程。
115.以下将通过实施例对本发明进行详细描述，但本发明并不仅限于下述实施例。
116.实施例1-3
117.采用图1所示的成品油库污水处理系统将成品油库污水依次在调节池1、隔油池2、气浮池3、内循环厌氧反应器4、预氧化水池5、mbr膜生物反应器6、臭氧催化氧化罐7和内循环baf池8中进行处理。其中，内循环厌氧反应器4的高径比为10，反应器内设置两级三相分离器；预氧化水池5内设置的催化剂填料层为负载有硝酸铈的γ-al2o3球填充而成的催化剂层，硝酸铈的含量为15％质量％，负载有硝酸铈的γ-al2o3球的粒径为3-5mm；mbr膜生物反应器6中，mbr膜生物反应器膜组件采用以al2o3为基底的平板无机微孔陶瓷膜，膜孔径为0.2μm；臭氧催化氧化罐7内填装的催化剂床层的填料为负载有二氧化锰的γ-al2o3球，二氧化锰的含量为15质量％，负载有二氧化锰的γ-al2o3球的粒径为4-6mm，另外臭氧催化氧化罐7顶部排出的臭氧尾气经引风单元9(引风机)由预氧化水池5底部经纯钛曝气盘分散到水中；内循环baf池8为上流式，污水由底部进入，经填料层后由上部排出，所述填料层包括承托层和位于承托层上部的生物填料层，所述承托层由卵石填充而成，所述卵石的粒径为4-6cm，所述生物填料层为火山岩颗粒填充而成的生物填料层，所述火山岩颗粒的粒径为1.5-3.5cm，密度1.8-2.2g/cm3，比表面积8
×
10
4-9
×
104cm2/g，填充空隙率55-65％，粒内孔隙率20-30％。
118.实施例1的具体参数及处理效果如表1所示。
119.表1
[0120][0121]
实施例2的具体参数及处理效果如表2所示。
[0122]
表2
[0123][0124]
实施例3的具体参数及处理效果如表2所示。
[0125]
表3
[0126][0127]
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。