本發(fā)明涉及工業(yè)廢水處理，尤其涉及一種基于分級吸附耦合膜工藝深度處理石化廢水的方法與系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、石化廢水是指石油化工、煉油、煤化工等工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水，其中含有大量的顆粒物，親/疏水有機(jī)物、重金屬和鹽類等污染物。石化廢水中高含量的毒性污染物和表面活性劑導(dǎo)致常規(guī)處理效率低下，難以滿足排放需求?，F(xiàn)階段，氣浮除油與混凝沉淀等已廣泛應(yīng)用于石化廢水的前期處理，但是上述工藝僅能除去部分乳化油、表層浮油和揮發(fā)性有機(jī)物等難溶于水的較大尺寸污染物，溶解態(tài)污染物去除率依然較低。芬頓、臭氧、電化學(xué)或催化等高級氧化技術(shù)可通過氧化有機(jī)污染物而明顯改善石化廢水可生化性，但是高成本和毒性污泥處置難題限制了其應(yīng)用。厭氧或酸化氧化等生物處理能夠?qū)κ瘡U水中的高毒性污染物產(chǎn)生較強(qiáng)去除效果，但其運(yùn)行條件要求嚴(yán)格且整體耗時較長。

2、吸附作為一種快速去除廢水中污染物的高效技術(shù)，在同時去除溶解有機(jī)物和顆粒物方面表現(xiàn)出較強(qiáng)適應(yīng)性?；钚蕴炕蚬枘z等吸附材料能夠分別有效富集并分離廢水中的疏水或親水污染物，且上述材料具有成本低，易調(diào)控等優(yōu)點(diǎn)。石化廢水中存在多種類型的溶解有機(jī)物，這導(dǎo)致污染物之間普遍存在吸附競爭或吸附促進(jìn)。受親疏水性和孔徑限制，單一的吸附劑難以有效去除石化廢水中的多種類型污染物，吸附出水中殘留污染物的去除仍是一個技術(shù)挑戰(zhàn)。納濾膜法是一種介于超濾和反滲透之間的膜分離方法，適用于去除相對分子量在100以上的污染物。納濾膜法能夠有效分離大粒徑疏水有機(jī)物和鹽，因此在石化廢水處理領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。但是，納濾膜法對前期水質(zhì)要求較高，水中的濁度、懸浮物、油滴、硅酸鹽和其他納米級顆粒等極易堵塞膜孔或在膜表面形成污垢層而影響整體運(yùn)行。因此，如何提供一種高效且穩(wěn)定的石化廢水深度處理方法和系統(tǒng)仍然是本領(lǐng)域亟待解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種基于分級吸附耦合膜工藝深度處理石化廢水的方法與系統(tǒng)，用以高效去除石化廢水中的污染物。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

3、本發(fā)明提供了一種基于分級吸附耦合膜工藝深度處理石化廢水的方法，包括以下步驟：

4、1)將石化廢水進(jìn)行過濾，得到預(yù)處理石化廢水；

5、2)將所述預(yù)處理石化廢水進(jìn)行一級吸附處理，得到一級吸附出水，其中，所述一級吸附處理所用的吸附劑為活性炭；

6、3)將所述一級吸附出水進(jìn)行二級吸附處理，得到二級吸附出水，其中，所述二級吸附處理所用的吸附劑為硅膠；

7、4)將所述二級吸附出水通過納濾膜，進(jìn)行膜分離，得到出水。

8、可選地，所述過濾的材料為玻璃纖維濾膜，所述玻璃纖維濾膜的孔徑為0.45μm。

9、可選地，所述一級吸附處理的溫度為15～60℃，時間為5～30min。

10、可選地，所述活性炭占預(yù)處理石化廢水質(zhì)量的0.1～10％。

11、可選地，所述二級吸附處理的溫度為15～60℃，時間為5～30min。

12、可選地，所述硅膠占一級吸附出水質(zhì)量的0.1～20％。

13、可選地，所述納濾膜為聚酰胺納濾膜，所述納濾膜的孔徑為0.2～1nm；所述膜分離的壓力為0.08～1.2mpa。

14、可選地，所述方法還包括：

15、將吸附飽和后的所述活性炭和硅膠進(jìn)行再生后分別用于一級吸附處理和二級吸附處理，其中所述活性炭的再生溫度為300～600℃，和所述硅膠的再生溫度為80～220℃。

16、可選地，所述方法還包括：

17、將膜分離截留得到的濃水作為石化廢水，再次進(jìn)行步驟1)～4)；和

18、當(dāng)所述膜分離所得出水不符合排放要求時，將其重復(fù)進(jìn)行步驟1)～4)。

19、本發(fā)明還提供了一種基于分級吸附耦合膜工藝深度處理石化廢水的系統(tǒng)，用于實(shí)施上述的方法，包括過濾單元、一級吸附單元、二級吸附單元、納濾單元、出水罐、水質(zhì)檢測單元、活性炭再生單元和硅膠再生單元，

20、所述過濾單元用于過濾石化廢水，其輸入端與石化廢水來水端相連；

21、所述一級吸附單元的輸入端與所述過濾單元的輸出端相連，所述一級吸附單元中裝有活性炭，所述一級吸附單元設(shè)置有一級出水端和一級吸附劑輸出端；

22、所述二級吸附單元的輸入端與所述一級吸附單元的一級出水端相連，所述二級吸附單元中裝有硅膠，所述二級吸附單元設(shè)置有二級出水端和二級吸附劑輸出端；

23、所述納濾單元的輸入端與所述二級吸附單元的二級出水端相連，所述納濾單元中裝有納濾膜的膜組件，所述納濾單元設(shè)置有第一輸出端和第二輸出端，所述第一輸出端與所述過濾單元的輸入端相連，用于將截留的濃水輸送至所述過濾單元，所述第二輸出端用于輸出納濾后的凈水；

24、所述出水罐的輸入端與所述納濾單元的第二輸出端相連，用于儲存納濾后的凈水，所述出水罐設(shè)置有循環(huán)出水端和排水端，所述循環(huán)出水端與所述過濾單元的輸入端相連；

25、所述水質(zhì)檢測單元設(shè)置于所述出水罐中，用于檢測凈水的水質(zhì)；

26、所述活性炭再生單元的輸入端與所述一級吸附單元的一級吸附劑輸出端相連，所述活性炭再生單元的輸出端與所述一級吸附單元的輸入端相連；

27、所述硅膠再生單元的輸入端與所述二級吸附單元的二級吸附劑輸出端相連，所述硅膠再生單元的輸出端與所述二級吸附單元的輸入端相連。

28、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

29、本發(fā)明提供了一種基于分級吸附耦合膜工藝深度處理石化廢水的方法與系統(tǒng)，該方法基于孔徑調(diào)控吸附耦合膜工藝深度處理石化廢水，將石化廢水通過過濾處理，去除廢水中的部分固體物質(zhì)、懸浮顆粒，一級吸附去除疏水有機(jī)物，二級吸附去除親水有機(jī)物，通過匹配不同的吸附劑，控制吸附劑的吸附選擇性，針對性逐級去除廢水中的主要污染物和膜污染組分，以此作為納濾膜分離前的處理。后續(xù)納濾深度去除殘留的大分子污染物，實(shí)現(xiàn)了石化廢水中主要污染物的分離，出水水質(zhì)穩(wěn)定。此外，實(shí)施該方法的系統(tǒng)操作簡單，設(shè)備維護(hù)簡便，占地面積小，處理過程可調(diào)控，處理后得到的出水中toc含量<20ppm。

技術(shù)特征：

1.一種基于分級吸附耦合膜工藝深度處理石化廢水的方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述過濾的材料為玻璃纖維濾膜，所述玻璃纖維濾膜的孔徑為0.45μm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述一級吸附處理的溫度為15～60℃，時間為5～30min。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述活性炭占預(yù)處理石化廢水質(zhì)量的0.1～10％。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述二級吸附處理的溫度為15～60℃，時間為5～30min。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述硅膠占一級吸附出水質(zhì)量的0.1～20％。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述納濾膜為聚酰胺納濾膜，所述納濾膜的孔徑為0.2～1nm；所述膜分離的壓力為0.08～1.2mpa。

8.根據(jù)權(quán)利要求1和3～6中任一項所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

10.一種基于分級吸附耦合膜工藝深度處理石化廢水的系統(tǒng)，用于實(shí)施權(quán)利要求1～9所述的方法，其特征在于，包括過濾單元、一級吸附單元、二級吸附單元、納濾單元、出水罐、水質(zhì)檢測單元、活性炭再生單元和硅膠再生單元，

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及工業(yè)廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于分級吸附耦合膜工藝深度處理石化廢水的方法與系統(tǒng)。本發(fā)明先將石化廢水進(jìn)行過濾，得到預(yù)處理石化廢水；將所述預(yù)處理石化廢水進(jìn)行一級吸附處理，得到一級吸附出水，其中，所述一級吸附處理所用的吸附劑為活性炭；將所述一級吸附出水進(jìn)行二級吸附處理，得到二級吸附出水，其中，所述二級吸附處理所用的吸附劑為硅膠；將所述二級吸附出水通過納濾膜，進(jìn)行膜分離，得到出水。該方法能夠深度去除石化廢水中的污染物，實(shí)現(xiàn)了石化廢水中主要污染物的分離，出水水質(zhì)穩(wěn)定。該方法簡便，處理過程可調(diào)控，處理后得到的出水中TOC含量<20ppm。

技術(shù)研發(fā)人員：馮成洪,雷金明
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京師范大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9