專利名稱：一種劣質(zhì)重油污水凈化與生化降解耦合裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種劣質(zhì)重油污水凈化與生化降解耦合裝置。
背景技術(shù)：
隨著世界上原油供應(yīng)趨于重質(zhì)化、劣質(zhì)化，中國煉廠的(劣質(zhì))重油加工量逐年遞增。劣質(zhì)重油主要包括桐油、超桐油、委內(nèi)瑞拉超重油等原料，具有聞API度，聞硫氣，聞含鹽，高酸值，高粘度，高密度，高雜質(zhì)，非烴化合物豐富等特點(diǎn)。常減壓蒸餾、減粘裂化、延遲焦化等裝置在加工劣質(zhì)重油過程中會產(chǎn)生大量的點(diǎn)源難降解高濃度污水，具有污染物負(fù)荷超高，有機(jī)污染物組成復(fù)雜，難降解極性有機(jī)污染物含量高，生物降解性能差等特點(diǎn)。因此，與煉廠二次加工裝置產(chǎn)生的輕度污染污水相比，將其歸類為重度污染污水。重度污染污水約占劣質(zhì)重油加工煉廠整體污水量的25% -30%，但污染物負(fù)荷卻可占到整體的70% -80%。對污水場構(gòu)成高污染物負(fù)荷沖擊，影響污水達(dá)標(biāo)處理效率，造成回用水質(zhì)不合格、膜組件污染等一系列隱患。部分加工劣質(zhì)重油煉化企業(yè)已經(jīng)認(rèn)識到重度污染污水對污水場整體達(dá)標(biāo)的影響，開始在煉廠污水處理系統(tǒng)中增加重度污染污水的預(yù)處理工藝，以石油類、COD、SS為目標(biāo)污染物，主要目的是降低高污染物負(fù)荷。以中國最大的劣質(zhì)重油加工基地-遼河石化公司為例，其重度污染污水水質(zhì)復(fù)雜多變，經(jīng)過“水質(zhì)調(diào)節(jié)-隔油沉降-破乳沉降-DAF氣浮”工藝路線預(yù)處理后，盡管石油類(以溶解油為主)僅為80-100mg/L，懸浮物(SS)約為200mg/L，但化學(xué)需氧量(CODcr)仍高達(dá)2000-2500mg/L，其有機(jī)污染物組成以有毒或難降解的大分子極性污染物為主，生物降解性能(B0D5/C0Dcr)較差，影響下游綜合污水場的生化處理單元發(fā)揮作用。重度污染污水預(yù)處理工藝對生物降解性能調(diào)控作用不足，不利于劣質(zhì)重油加工污水的綜合達(dá)標(biāo)或深度處理回用。解決的方案只能是對重度污染污水進(jìn)行生物降解性能的調(diào)控，通過對上游水質(zhì)的改善來保障下游污水場的長期穩(wěn)定達(dá)標(biāo)
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種劣質(zhì)重油污水凈化與生化降解耦合裝置，減少劣質(zhì)重油加工重度污染污水的污染物負(fù)荷，同時(shí)改善重度污染污水的生物降解性能，保障下游綜合污水處理場生化處理單元發(fā)揮高效作用，從而促進(jìn)外排污水全面滿足《國家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)中一級標(biāo)準(zhǔn)與遼寧省新《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB21/1627-2008)。本發(fā)明所述的一種劣質(zhì)重油污水凈化與生化降解耦合裝置，由臭氧發(fā)生系統(tǒng)、高壓溶氣-接觸反應(yīng)系統(tǒng)、氣浮系統(tǒng)三個(gè)部分組成；臭氧發(fā)生系統(tǒng)由制氧機(jī)和臭氧發(fā)生器構(gòu)成，高壓溶氣-接觸反應(yīng)系統(tǒng)由氣液混輸泵和溶氣-反應(yīng)器構(gòu)成，氣浮系統(tǒng)由氣浮池構(gòu)成；臭氧發(fā)生器通過氣液混輸泵和溶氣-反應(yīng)器連接，溶氣-反應(yīng)器通過氣浮池底部的分布器與氣浮池連通；氣浮池為一密閉箱體，氣浮池內(nèi)一側(cè)設(shè)有隔板，將氣浮池分割成氣浮和清水兩個(gè)空間，在隔板下部開有連通口將氣浮和清水兩個(gè)空間連通，在隔板上部氣浮側(cè)設(shè)有逆流槽，逆流槽通過管線與氣液混輸泵進(jìn)口連接，在隔板氣浮側(cè)中下部空間由擋板分成若干個(gè)空間，每個(gè)空間通過分布器與溶氣-反應(yīng)器連通，氣浮側(cè)頂部設(shè)有刮油機(jī)，溶氣-反應(yīng)器中內(nèi)裝填載銅活性炭催化劑。(I)臭氧發(fā)生系統(tǒng):由臭氧發(fā)生器與其配套制氧機(jī)構(gòu)成，保障劣質(zhì)重油加工重度污染污水生化性能調(diào)控所需要的臭氧量；(2)高壓溶氣-接觸反應(yīng)系統(tǒng):由氣液混輸泵與溶氣-反應(yīng)器構(gòu)成，O3與劣質(zhì)重油加工重度污染污水在氣液混輸泵作用下呈飽和態(tài)互溶，進(jìn)入高壓溶氣-接觸反應(yīng)系統(tǒng)，在
0.3-0.6MPa、70-80°C下，臭氧/催化劑協(xié)同作用，與污水中的極性污染物充分接觸反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)對有毒、大分子難降解有機(jī)污染物的降解，提高污水生化性。(3)氣浮系統(tǒng):臭氧催化氧化后的劣質(zhì)重油加工重度污染污水(或與絮凝劑充分混合)進(jìn)入氣浮系統(tǒng)，利用剩余臭氧繼續(xù)深化氧化反應(yīng)，同時(shí)利用臭氧的氧化破乳作用，使溶解油、SS與水體分離，完成非溶解性污染物與水體的分離、剩余臭氧分解釋放，出水排入綜合污水場。劣質(zhì)重油加工重度污染污水的水質(zhì)凈化與生物降解性能調(diào)控耦合裝置的特點(diǎn)是:(I)采用空氣作為臭氧發(fā)生器氣源，配合制氧機(jī)使用，可實(shí)現(xiàn)在無商品氧消耗條件下產(chǎn)生較高濃度臭氧(也可考慮空分裝置富氧氣收集使用，進(jìn)一步降低電耗)；(2)高壓溶氣-接觸反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)裝填載銅活性炭催化劑；(3)臭氧呈過飽和態(tài)與質(zhì)重油加工重度污染污水互溶，臭氧氣泡直徑平均15微米，臭氧與污水接觸面積大；進(jìn)入接觸反應(yīng)系后，維持較高壓力與溫度(0.3-0.6MPa,70-80°C )，利于臭氧催化氧化反應(yīng)進(jìn)行；溶氣-反應(yīng)時(shí)間維持在15min以上；

(4)氣浮池的設(shè)計(jì)采用“淺池理論”，實(shí)現(xiàn)較短停留時(shí)間內(nèi)的污染物有效去除；密閉設(shè)計(jì)，設(shè)臭氣收集系統(tǒng)，剩余臭氧能夠與揮發(fā)出的有機(jī)廢氣繼續(xù)反應(yīng)，初步實(shí)現(xiàn)氣體除臭;(5)在污水生化降解性能較好的條件下，可直接以空氣溶氣，此時(shí)設(shè)備為一臺DAF氣浮機(jī)；在污水生化降解性能較差的條件下，氣浮后出水可重新回流至“高壓溶氣-接觸反應(yīng)系統(tǒng)”，進(jìn)一步深化處理。利用本發(fā)明專利設(shè)計(jì)了 0.5m3/hr劣質(zhì)重油加工重度污染污水的水質(zhì)凈化與生化性調(diào)控耦合裝置樣機(jī)，并利用遼河石化公司超稠油污水預(yù)處理裝置的出水進(jìn)行了重度污染污水水質(zhì)凈化與生化性調(diào)控現(xiàn)場試驗(yàn)研究。劣質(zhì)重油加工重度污染污水的水質(zhì)凈化與生化性調(diào)控耦合裝置樣機(jī)的運(yùn)行參數(shù)如下:進(jìn)水0.5m3/hr,溶氣壓力0.45MPa，溶氣溫度75°C，臭氧催化氧化接觸時(shí)間20min，催化劑為載銅活性炭，臭氧投加量平均100mg/L污水，回流比25%。工藝裝置進(jìn)水的CODcr平均為3960mg/L,石油類平均為86mg/L, SS平均為21mg/L, B0D5/C0Dcr比平均在0.16以下。工藝裝置出水的CODcr平均為2850mg/L，石油類平均為55mg/L，SS平均為17mg/L,B0D5/C0Dcr比平均在0.21以上，對劣質(zhì)重油加工重度污染污水生化降解性能的改善能力在30%以上。


圖1劣質(zhì)重油加工重度污染污水的水質(zhì)凈化與生化性調(diào)控耦合裝置。其中:I制氧機(jī)，2臭氧發(fā)生器，3氣液混輸泵，4溶氣-反應(yīng)器，5氣浮池
具體實(shí)施例方式劣質(zhì)重油加工重度污染污水的水質(zhì)凈化與生物降解性能調(diào)控耦合裝置由臭氧發(fā)生系統(tǒng)、高壓溶氣-接觸反應(yīng)系統(tǒng)、氣浮系統(tǒng)三個(gè)部分組成；臭氧發(fā)生系統(tǒng)由制氧機(jī)I和臭氧發(fā)生器2構(gòu)成，高壓溶氣-接觸反應(yīng)系統(tǒng)由氣液混輸泵3和溶氣-反應(yīng)器4構(gòu)成，氣浮系統(tǒng)由氣浮池構(gòu)成；臭氧發(fā)生器2通過氣液混輸泵3和溶氣-反應(yīng)器4連接，溶氣-反應(yīng)器4通過氣浮池底部的分布器與氣浮池連通；氣浮池為一密閉箱體，氣浮池內(nèi)一側(cè)設(shè)有隔板，將氣浮池分割成氣浮和清水兩個(gè)空間，在隔板下部開有連通口將氣浮和清水兩個(gè)空間連通，在隔板上部氣浮側(cè)設(shè)有逆流槽，逆流槽通過管線與氣液混輸泵3進(jìn)口連接，在隔板氣浮側(cè)中下部空間由擋板分成若干個(gè)空間，每個(gè)空間通過分布器與溶氣-反應(yīng)器4連通，氣浮側(cè)頂部設(shè)有刮油機(jī)，溶氣-反應(yīng)器4中內(nèi)裝填載銅活性炭催化 劑。
權(quán)利要求
1.一種劣質(zhì)重油污水凈化與生化降解耦合裝置，由臭氧發(fā)生系統(tǒng)、高壓溶氣-接觸反應(yīng)系統(tǒng)、氣浮系統(tǒng)三個(gè)部分組成；其特征在于: 臭氧發(fā)生系統(tǒng)由制氧機(jī)和臭氧發(fā)生器構(gòu)成，高壓溶氣-接觸反應(yīng)系統(tǒng)由氣液混輸泵和溶氣-反應(yīng)器構(gòu)成，氣浮系統(tǒng)由氣浮池構(gòu)成；臭氧發(fā)生器通過氣液混輸泵和溶氣-反應(yīng)器連接，溶氣-反應(yīng)器通過氣浮池底部的分布器與氣浮池連通；氣浮池為一密閉箱體，氣浮池內(nèi)一側(cè)設(shè)有隔板，將氣浮池分割成氣浮和清水兩個(gè)空間，在隔板下部開有連通口將氣浮和清水兩個(gè)空間連通，在隔板上部氣浮側(cè)設(shè)有逆流槽，逆流槽通過管線與氣液混輸泵進(jìn)口連接，在隔板氣浮側(cè)中下部空間由擋板分成若干個(gè)空間，每個(gè)空間通過分布器與溶氣-反應(yīng)器連通， 氣浮側(cè)頂部設(shè)有刮油機(jī)，溶氣-反應(yīng)器中內(nèi)裝填載銅活性炭催化劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種劣質(zhì)重油污水凈化與生化降解耦合裝置；臭氧發(fā)生系統(tǒng)由制氧機(jī)和臭氧發(fā)生器構(gòu)成，高壓溶氣-接觸反應(yīng)系統(tǒng)由氣液混輸泵和溶氣-反應(yīng)器構(gòu)成，氣浮系統(tǒng)由氣浮池構(gòu)成；臭氧發(fā)生器通過氣液混輸泵和溶氣-反應(yīng)器連接，溶氣-反應(yīng)器通過氣浮池底部的分布器與氣浮池連通；工藝裝置出水的CODcr平均為2850mg/L，石油類平均為55mg/L，SS平均為17mg/L，BOD5/CODcr比平均在0.21以上，對劣質(zhì)重油加工重度污染污水生化降解性能的改善能力在30％以上。
文檔編號C02F9/04GK103159340SQ20111041882
公開日2013年6月19日 申請日期2011年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月15日
發(fā)明者黃鶴, 相養(yǎng)冬, 余昌信, 劉海澄, 劉崇華, 方力, 楊春鳳, 王永剛, 杜德輝, 陳春茂, 閻光緒, 張華 申請人:中國石油天然氣股份有限公司