炼油厂污水处理与回用工艺系统及其运行方法

摘要

本发明提出了炼油厂污水处理与回用工艺系统及其运行方法。该工艺系统由超高浓度污水处理单元、高浓度污水处理单元、低浓度污水处理单元和污水回用单元组成。将超高浓度污水经湿式氧化塔和序批式生物反应器处理后，出水并入高浓度污水；将高浓度污水经隔油池、气浮池和曝气生物滤池处理后，一部分达标排放，一部分用做序批式生物反应器的稀释水，另一部分并入低浓度污水；低浓度污水经隔油、气浮、曝气池处理后，一部分出水回用于循环水系统，另外一部分并入高浓度污水，还有一部分作为序批式生物反应器的稀释水，再一部分达标排放。本发明的工艺系统实现了炼油厂高、低浓度污水分别处理、分质回用，可确保外排水质稳定合格，并降低污水处理与回用费用。

说明书

技术领域

本发明涉及污水处理装置及方法，特别是炼油厂污水处理和回用相结合的工艺系统及运行方法。

背景技术

炼油污水是原油炼制、加工及油品水洗等过程中产生的一类工业污水，工艺过程不同会产生不同水质和水量的污水。根据污染程度可大致分为高浓度污水和低浓度污水两部分。高浓度污水包括炼油厂电脱盐工段污水、碱渣工段污水和汽提净化水等。高浓度污水的特点是水质差，硫、酚、氨氮含量较高，COD和含盐分别占污水总量的70％和50％；水量小，仅占炼油厂污水总量的15％；处理难度大。低浓度污水包括工艺单元的排水：如生产装置的油水分离器排水等、热工系统未回收的含油凝结水、机泵填料函排水、化验室排污水以及生活污水等，低浓度污水的特点是水质较好、水量大、处理较容易。20世纪六七十年代以来，我国的炼油企业一般都采用“隔油-浮选-生化”的“老三套”处理工艺，将高浓度污水和低浓度污水混合处理，由于高浓度污水经常对生化处理装置造成冲击，增加了污水生化处理的难度，导致生化处理装置效率不高甚至长期运行不起来，不仅影响达标排放，而且给炼油污水实现回用制造障碍。

因此，开发经济有效的炼厂污水处理与回用工艺，根据不同污水的水质特征，以及不同的使用目的(回用或排放)，做到对高浓度污水和低浓度污水分别处理、分质回用，可以使占总量85％左右的低浓度污水容易处理，出水水质有保证，为大幅度降低污水回用设施的投资和运行费用创造有利条件。这已经成为石化企业环保工作者关注的一个重要课题。

查阅了美国化学文摘数据库在内的国内外10个专利、文献数据库，从获得的信息看，文献报道的关于炼油污水的处理工艺有很多，但是都集中在以某一种工艺处理一种或几种特殊污水，很少见到相关的以整个炼油厂污水系统为出发点，统筹考虑工艺流程优化的研究报告及专利技术。如：

《石油化工环境保护》2003年第2期介绍了曝气生物滤池技术在炼油污水深度处理中的应用。根据试车3个多月来的数据分析表明，曝气生物滤池(BAF)对氨氮的去除效果良好，对COD也有一定的去除效果，应用于炼油污水的深度处理在技术上可行的。但是BAF的出水稳定性受进水水质的影响较大。该技术实际运行中要确保二沉池出水符合BAF池的进水要求，才能使曝气生物滤池最大可能发挥其作用，减少后续单元的处理压力。

CN 1644522A报道了膜-絮凝沉淀污水处理系统，首先采用膜生物反应器处理污水，再经絮凝沉淀工艺进行处理，从而使一般工艺难以处理达标的污水达到排放要求。采用膜技术处理炼油工业污水的缺点在于，该技术国内刚刚起步，多处于试验或小规模运行阶段，未有长时间运行的经验，而且进膜之前污水的预处理工艺流程长、投资高。因此采用膜工艺处理炼油厂污水还需要作进一步的实验研究。

CN 200310103223.2报道了一种高浓度工业有机污水的处理方法，采用厌氧生物滤池+Fenton试剂氧化+接触氧化法对高浓度有机污水进行处理，出水可达标排放。缺点在于Fenton试剂价格昂贵，运行和操作费用高。运用于炼油污水处理系统还需组合其它工艺。

发明内容

本发明针对现有技术存在的以上问题，提出一种炼油厂高浓度污水与低浓度污水分别处理、分质回用的工艺系统，使外排水质稳定合格，并降低污水处理与回用费用。

本发明还提出上述工艺系统的运行方法。

本发明提供的炼油厂污水处理与回用工艺系统，由超高浓度污水处理单元、高浓度污水处理单元、低浓度污水处理单元和污水回用单元组成，超高浓度污水处理单元按顺序包括湿式氧化塔和序批式生物反应器，高浓度污水处理单元按顺序包括隔油池、气浮池和曝气生物滤池，低浓度污水处理单元按顺序包括隔油池、气浮池和曝气池，污水回用单元包括过滤器、杀菌池和化学处理加药系统；其中，超高浓度污水处理单元的出水管线与高浓度污水处理单元的进水管线连通；高浓度污水处理单元的出水管线有三股，一股通向排污口，一股与超高浓度污水处理单元中的序批式生物反应器的进水管线相连，另一股与低浓度污水处理单元的进水管线相连；低浓度污水处理单元的出水管线有四股，一股通向排污口，一股与超高浓度污水处理单元中的序批式生物反应器的进水管线连通，另一股与高浓度污水处理单元的进水管线连通，再一股通过污水回用单元连通循环水系统。

本发明提供的炼油厂污水处理与回用工艺系统的运行方法包括：

将超高浓度污水经湿式氧化塔和序批式生物反应器进行生物处理，SBR出水并入高浓度污水进一步处理；将高浓度污水经隔油池、气浮池和曝气生物滤池处理后，分为三部分：一部分达标排放，一部分用做序批式生物反应器的稀释水，另一部分并入低浓度污水；低浓度污水经隔油、气浮、曝气池处理后，一部分出水通过过滤、杀菌、投加化学药剂等方法使处理后的水质符合回用要求，进入循环水系统，另外一部分并入高浓度污水，还有一部分作为SBR的稀释水，再一部分达标排放。

所说超高浓度污水主要是液化气碱洗水，汽油、煤油及柴油碱洗水等混合污水，COD浓度很高，含量大约为25万-35万mg/L。

所说高浓度污水主要是炼油厂电脱盐工段污水和汽提净化水等有机物、硫、酚、氨氮含量高的污水，一般情况下混合COD大约在400mg/L以上，25万mg/L以下。

所说低浓度污水主要是生产装置的油水分离器排水、热工系统未回收的含油凝结水、机泵填料函排水、化验室排污水以及生活污水等，这些污水通常情况下混合COD小于400mg/L。

其中，隔油池用来去除污水中直径较大的粗分散性可浮油粒。因其与水之间存在相对密度差，可通过自然浮上法浮升到水面并加以去除。

气浮池是利用高度分散的微小气泡作为载体去粘附污水中的污染物，使其随气泡浮升到水面而加以去除，主要分离污水中的乳化油以及疏水性细微固体悬浮物。

曝气生物滤池(与普通曝气池不同)也叫淹没式BAF、颗粒填料接触氧化池，集生物降解与固液分离于一体，通过生物好氧过程降解废水中的有机污染物，是一种用于污水二级处理和深度处理的先进生物反应器。

湿式氧化是适用于处理高浓度、难降解废水的高级液相氧化技术，在高温(120-320℃)高压(0.76-21MPa)下将含硫化合物氧化成硫代硫酸钠、亚硫酸氢钠、硫酸氢钠、有机污染物(酚、环烷酸)氧化分解为二氧化碳和水或小分子有机物的化学过程。

序批式生物反应器也叫SBR、间歇活性污泥反应器，兼有推流、厌氧-好氧操作、间断进水的特点，是一种简易、低耗且快速的污水处理反应器。

本发明具备以下突出优点：

1、将炼油厂难处理的高浓度污水和容易处理的低浓度污水按水质分别进行处理，并将低浓度污水经适度处理后回用于循环水系统，实现了污污分治、分质回用，使出水水质有保证，为大幅度降低污水回用设施的投资和运行费用创造有利条件。

2、本发明工艺流程简单、可行，高、低浓度污水处理单元之间可以进行管线切换，因此处理效率高，并能有效利用炼厂原有“老三套”工艺设施。

3、巧妙利用高浓度达标排放出水的碱度，节约了药剂费用。

4、低浓度达标出水部分排至高浓度单元，使高浓度单元进水水质稳定，确保其出水能达标排放。

5、SBR的稀释水来自污水处理系统内部，节约了新鲜水用量

附图说明

图1是本发明炼油厂污水处理与回用工艺流程。

具体实施方式

超高浓度污水处理单元工艺流程：

液化气碱洗水、汽油、煤油及柴油碱洗水等混合污水称为超高浓度污水，COD浓度很高，含量大约为25万-35万mg/L，将其泵送入湿式氧化塔，在高温190℃左右，高压2.5MPa的条件下，去除其中大部分的硫醇和酚类，使COD降至2万-5万mg/L，再送入序批式生物反应器SBR进行生物处理。SBR出水的COD大约为800-1000mg/L，将其泵送入高浓度污水处理单元进行进一步处理。SBR的稀释水来自两股水：1、高浓度BAF处理后达标排放的水；2、低浓度污水生化处理后达标排放的水。

本工艺流程的优点体现为：1、将COD含量极高的碱渣进行单独处理，避免了对生物处理系统的冲击，符合当前水处理污污分治的思想；2、采用低浓度和高浓度处理单元的出水作为SBR的稀释水大大节约了新鲜水的用量。

高浓度污水处理单元工艺流程：

电脱盐污水、汽提净化水等几种混合污水称为高浓度污水，COD值通常在400mg/L以上。将其沿管道依次泵送入隔油池和两级气浮池，将污水中的油含量降至30mg/L以下，悬浮物含量降至50mg/L左右，出水经曝气生物滤池处理后，分为三部分：一部分达标排放；一部分用做SBR的稀释水；一部分泵送入低浓度污水处理单元。

本工艺流程的优点体现为：高浓度污水经上述工艺处理后的出水达到国家一级排放标准，作为SBR进水的稀释水，一方面可节省新鲜水用量，另一方面可稀释进水的COD，由于碱洗水经湿式氧化塔处理之后，COD大约为2-4万mg/L，使SBR的处理负荷很大，必须将其稀释10-20倍左右才能满足SBR的进水要求。BAF出水的碱度较高，根据需要将一部分并入低浓度污水处理单元，可将回用循环水的低浓度外排水碱度控制在80-300mg/L，这样可以有效利用多余的碱度，降低水质的腐蚀性，并减少污水回用单元水稳剂的药剂费用。

低浓度污水处理单元工艺流程：

低浓度污水(一般情况下COD小于400mg/L)，将其沿管道依次泵送入隔油池、气浮池，曝气池处理，污水中的COD含量可降至50mg/L左右，再经过处理即可直接进入循环水系统使用。本工艺流程中的低浓度污水有部分水来自高浓度单元BAF的出水，这样就充分利用了高浓度出水的碱度，节省了污水回用循环水所用的药剂费用，达到发明目的。另外低浓度出水的一部分排入高浓度单元，确保高浓度出水达标排放。

污水回用单元工艺流程：

部分COD约为50mg/L左右的低浓度外排污水，通过投加杀生剂、缓蚀阻垢剂等水稳剂，使处理后水中的微生物、悬浮物等符合回用要求，并使污水中的异味得到较彻底清除，处理后的外排污水直接进入循环水系统使用。这是目前较简单、经济、有效的使达标排放污水经过适度处理回用于循环水系统的方法。低浓度单元的出水在较高pH下回用于循环水，可以降低循环水质的腐蚀性