一种基于BESI技术的炼化脱硫废水深度处理方法

摘要

一种基于BESI技术的炼化脱硫废水深度处理方法，本发明涉及炼化脱硫废水处理方法。本发明的目的是为了解决现有的炼化脱硫废水处理技术存在的费用高的问题。通过以下技术方案实现的：步骤1、针对储水池中的炼化脱硫废水，采用由厌氧生物反应段、兼性厌氧生物反应段、好氧生物反应段共同构成的BESI技术对炼化脱硫废水进行处理；步骤2、将BESI技术出水的炼化脱硫废水注入内嵌紫外灯的柱状反应器，对炼化脱硫废水进行紫外杀菌处理；步骤3、使用由煤质活性碳和石英砂滤料组成的滤池对紫外杀菌后的炼化脱硫废水进行过滤处理，并将过滤出水作为该技术的最后出水，即最终处理后的炼化脱硫废水。本发明应用于废水处理领域。

说明书

技术领域

本发明涉及炼化脱硫废水处理方法。

背景技术

循环水在往复使用的过程中会在冷却塔不断蒸发，造成了冷却水中的溶解性物质和固 体颗粒被不断浓缩。敞开式循环水冷却系统中，冷却水经过冷却用换热器后被转化为热水， 在冷却塔向下喷淋，与向上流动的空气形成逆流传质作用，因而得到冷却。在此热交换的 过程中，空气对冷却水产生汽提作用，使冷却水中的二氧化碳逸出，造成冷却水的pH升 高，使该系统中结垢的风险增大。变热后的冷却水在向下喷淋的过程中会洗脱空气中的悬 浮颗粒，这些悬浮固体会加快设备的金属腐蚀，致使循环水水质恶化，在此过程中，一些 浮沉垃圾、微生物以及二氧化硫、硫化氢、氨气等可溶性气体也会被代入循环水中。冷却 塔出具有良好的光照和通风条件，一方面可以加剧金属腐蚀；另一方面，为好氧微生物的 繁殖生长提供了良好的生态环境，微生物的代谢产物也随之进入循环水。这些因素叠加到 一起，造成循环中的离子浓度、pH、有机物含量不断提高，运行一段时间后既排出一定 量的浓缩液，同时补充清水以维持设备的正常运转，产生的浓缩液为工业水处理提出了新 的问题。

对冷却循环水外排浓缩液的处理要兼顾节水、节能、环境友好等诸多要求。现如今， 对冷却循环水的处理主要是在冷却循环系统的某工艺环节添加药剂或是处理工艺，以阻 垢、缓蚀为主要目的。目前，使用的处理技术主要有：防腐剂、阻垢剂及加酸处理；石灰 软化—阻垢剂稳定处理；弱酸树脂处理，与此同时，有些处理装置设置旁流处理设备，旁 流处理装置多行降碱及反渗透处理。

在目前所采用的方法中，主要依赖处理用药剂，因而会增加生产过程中的开支；静电 处理与膜过滤技术前期投入和运行管理费用都较高。针对循环水外排浓缩液方面的研究也 相对比较匮乏，且也未提出针对该种废水的完整的生物处理工艺。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的炼化脱硫废水处理技术存在的费用高的问题，而提出 一种基于BESI技术的炼化脱硫废水深度处理方法。

上述的发明目的是通过以下技术方案实现的：

步骤1、针对储水池中的炼化脱硫废水，采用由厌氧生物反应段、兼性厌氧生物反应 段、好氧生物反应段共同构成的BESI技术对炼化脱硫废水进行处理；

步骤2、将BESI(BiologicalElectronSulfurIntegration)技术出水的炼化脱硫废水注 入内嵌紫外灯的柱状反应器，对炼化脱硫废水进行紫外杀菌处理；

步骤3、使用由煤质活性碳和石英砂滤料组成的滤池对紫外杀菌后的炼化脱硫废水进 行过滤处理，并将过滤出水作为该技术的最后出水，即最终处理后的炼化脱硫废水。

本发明具有以下有益效果：

本发明首先利用BESI技术对炼化脱硫废水进行生化处理，然后进行紫外杀菌和过滤， 不但能够有效的除去炼化脱硫废水中的有害物质，而且可以保证出水水质的稳定。利用本 发明处理炼化脱硫废水循环水，出水指标达到国家一级A标准，同时实现污泥减量60％， COD≤60mg/L、TN(总氮)≤10mg/L、氨氮≤5mg/L，污染物被降解，有毒有害物质减少， 是一种针对含硫废水有效的处理方法。

同时相比现有的药剂处理、静电处理与膜过滤处理技术，本发明能有有效的降低生产 投入成本和废水处理成本。而且利用本发明处理循环废水时，可加工成一体化的处理设备， 能够实现高效快捷的处理。

附图说明

图1为BESI技术示意图；

图2为BESI技术处理过程中COD浓度示意图；。

图3为BESI技术处理过程中氨氮浓度示意图；

图4为BESI技术处理过程中TN浓度示意图，TN为总氮。

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式的一种基于BESI技术的炼化脱硫废水深度处理方法， 具体是按照以下步骤制备的：

步骤1、针对储水池中的炼化脱硫废水，采用由厌氧生物反应段、兼性厌氧生物反应 段、好氧生物反应段共同构成的BESI技术对炼化脱硫废水进行处理；

步骤2、将BESI(BiologicalElectronSulfurIntegration)技术出水的炼化脱硫废水注 入内嵌紫外灯的柱状反应器，对炼化脱硫废水进行紫外杀菌处理；

步骤3、使用由煤质活性碳和石英砂滤料组成的滤池对紫外杀菌后的炼化脱硫废水进 行过滤处理，并将过滤出水作为该技术的最后出水，即最终处理后的炼化脱硫废水。

所述深度处理为满足COD≤60mg/L、TN≤10mg/L、氨氮≤5mg/L，污染物被降解， 有毒有害物质减少。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：其还包括：

步骤4、检验步骤3最终处理后的炼化脱硫废水，当最终处理后的炼化脱硫废水的指标 满足COD≤60mg/L、TN≤10mg/L、氨氮≤5mg/L，则将最终处理后的炼化脱硫废水作为合 格的炼化脱硫废水；否则，将最终处理后的炼化脱硫废水视为不合格炼化脱硫废水，返回 步骤1重新进行处理。

其他步骤和参数与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：所述步骤1中采用由 厌氧生物反应段、兼性厌氧生物反应段、好氧生物反应段共同构成的BESI技术如下：

BESI技术是基于硫循环、硫代谢的电子传递、污染物有机碳源和氮源梯度利用的生 物处理技术，主要的工艺形式包括：严格厌氧生物反应阶段(可以是多级厌氧生物处理)， 工艺可以采用UASB\IC\SRB\EGSB等反应器，兼性厌氧生物反应阶段(可以是多级兼性 厌氧生物处理)，工艺可以采用UASB\IC\SRB\EGSB等反应器，梯度好氧反应阶段(好 氧生物滤池、好氧悬浮填料生物反应器等好氧反应器)；

具体的是将厌氧生物反应、兼性厌氧生物反应、好氧生物反应联合应用，采用一段或 者多段严格厌氧反应段、一段或者多段兼性厌氧反应段、一段或者多段好氧反应段串联设 置；并设置兼性厌氧反应段向严格厌氧反应段的回流，设置好氧反应段向兼性厌氧反应段 的回流；同时测定严格厌氧反应装置中水的COD的浓度，检查C:S比，多段为小于等于 3，大于等于1。

厌氧生物反应段、兼性厌氧好氧生物反应段、好氧生物反应段共同构成的BESI技术 与元素处理过程示意图，如图1所示；图中的n+1表示梯度，用来调整严格厌氧反应装 置、兼性厌氧好氧反应装置、好氧反应装置的数量，即n+1表示所述的一段或者多段反 应装置，具体的数量根据需要处理的炼化脱硫废水的指标确定，一般n≤3。

其他步骤和参数与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：所述的设置好氧 反应段向兼性厌氧反应段的回流的回流比为4:1，所述的C:S比为6:4；

设置好氧反应段向兼性厌氧反应段的回流的回流比为4:1，即氧反应段中的水设置为 3份出水、1份回流。

其他步骤和参数与具体实施方式一至三之一相同。

具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：所述步骤1中厌 氧生物反应段的处理过程如下：

厌氧生物反应段采用厌氧SBR、UASB或IC等厌氧反应设备，利用已驯化好的厌氧 活性污泥进行生物强化处理，HRT为12～24小时；HRT为水力停留时间。

其他步骤和参数与具体实施方式一至三之一相同。

具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是：所述所述步骤1 中兼性厌氧生物反应段的处理过程如下：

兼性厌氧生物反应段采用已驯化的兼性厌氧活性污泥进行生物强化处理，HRT为 12～24小时，兼性厌氧环境是厌氧生物反应段通过好氧生物反应段的回流实现的。

其他步骤和参数与具体实施方式一至五之一相同。

具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是：所述步骤1中好 氧生物反应段的处理过程如下：

好氧生物反应段采用已驯化好的好氧活性污泥及生物挂膜进行生物强化处理，HRT 为8～16小时。

其他步骤和参数与具体实施方式一至六之一相同。

具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七之一不同的是：所述步骤2中对 废水脱硫废水循环水进行紫外杀菌处理的具体过程如下：

将BESI技术出水的炼化脱硫废水注入内嵌功率为40w的UV_254nm紫外灯的柱状反应 器，对炼化脱硫废水进行紫外杀菌处理，处理时间20～30min。

其他步骤和参数与具体实施方式一至七之一相同。

具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是：所述的已驯化好 的厌氧活性污泥的驯化的方法如下：

(1.1)检查厌氧反应装置设备，保证厌氧反应装置设备完好；

(1.2)配制驯化用的药剂：

按照1升药剂的浓度加入量：尿素0.5克，白砂糖2克；硫酸亚铁0.2克；磷酸二氢 钾0.1克；硝酸钠0.1克；硫酸镁0.1克；乳酸钠2毫升；硫酸钠2克，氯化钙0.01克， 用水配置成1升；

可以先用50L的大桶配置成浓缩液，用的时候在稀释使用；

(1.3)从污水厂取来污泥，

将污泥在小桶中搅拌，去除直径大于2mm的颗粒物，然后加入一些炼化脱硫废水， 使污泥浓度达到3000mg/L；

(1.4)加入配制驯化用的药剂，体积比例为1：20，20份的炼化脱硫废水，一份的 配制驯化用的药剂，搅拌均匀，倒入厌氧反应装置中；

(1.5)盖上盖发酵；每天搅拌二次，但是一定要轻轻的搅拌，防止过多的进入溶解氧， 通过观察，如硫化氢气体的味道，以及实际的检测一下水中的聚合物含量，确定发酵的好 坏，以及污泥的颜色；

(1.6)最好是内循环三天；

(1.7)定期的补充配制驯化用的药剂；适当的补充；补充的量根据含水量补充，体积 比例为1：20，20份的炼化脱硫废水，一份的配制驯化用的药剂，不要过高，要观察COD 等指标后再定量；

(1.8)保证污泥量，当静沉后，污泥高度在3/5以上；

(1.9)为了防止跑泥，可以在大桶上层加入厚的悬浮填料；填料较轻，以后还会停留 在桶的上层，不用担心；

(1.10)过一个周期，根据实际的情况再换一批炼化脱硫废水进去；

(1.11)开始缓慢的走水，HRT(水力停留时间)控制在70-75个小时，最好控制在 72个小时左右，然后逐渐的缩短。

其他步骤和参数与具体实施方式一至五之一相同。

具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是：所述的已驯化好 的兼性厌氧活性污泥的驯化的方法如下：

(2.1)检查兼性厌氧好氧反应装置设备，保证兼性厌氧反应装置设备完好；

(2.2)配制驯化用的药剂：

按照1升药剂的浓度加入量：尿素0.2克，白砂糖2克；硫酸亚铁0.2克；磷酸二 氢钾0.1克；硝酸钠0.1克；硫酸镁0.1克；乳酸钠2毫升；硫酸钠2克，氯化钙0.01克， 用水配置成1升；

可以先用50L的大桶配置成浓缩液，用的时候在稀释使用；

(2.3)从污水厂取来污泥，

将污泥在小桶中搅拌，去除直径大于2mm的颗粒物，然后加入一些炼化脱硫废水， 使污泥浓度达到3000mg/L；

(2.4)加入配制驯化用的药剂，体积比例为1：20，20份的炼化脱硫废水，一份的 配制驯化用的药剂，搅拌均匀，倒入厌氧反应装置中；

(2.5)盖上盖发酵；每天搅拌二次，但是一定要轻轻的搅拌，防止过多的进入溶解 氧，通过观察，如硫化氢气体的味道，以及实际的检测一下水中的聚合物含量，确定发酵 的好坏，以及污泥的颜色；

(2.6)最好是内循环三天；

(2.7)定期的补充配制驯化用的药剂；适当的补充；补充的量根据含水量补充，体积 比例为1：20，20份的炼化脱硫废水，一份的配制驯化用的药剂，不要过高，要观察COD 等指标后再定量；

(2.8)保证污泥量，当静沉后，污泥高度在3/5以上；

(2.9)为了防止跑泥，可以在大桶上层加入厚的悬浮填料；填料较轻，以后还会停留 在桶的上层，不用担心；

(2.10)然后从好氧得装置缓慢的回流进水，使其变成兼性厌氧好氧的状态；再换一 批炼化废水循环水进去；

(2.11)开始缓慢的走水，HRT(水力停留时间)控制在70-75个小时，最好控制在 72个小时左右，然后逐渐的缩短。

其他步骤和参数与具体实施方式一至六之一相同。

采用以下实施例验证本发明的有益效果：

实施例一：

利用本发明进行试验；

在本发明中的BESI技术的验证实验过程中，如图1、图2，炼化脱硫废水的进水COD 浓度为254.93-284.23mg/L，平均值为268.32mg/L。经过BESI技术处理后，好氧出水中 的COD浓度为20.14-37.15mg/L，平均值为29.89mg/L。

在本发明中的BESI技术的验证实验过程中，如图3，炼化脱硫水的进水氨氮浓度为 2.27-3.35mg/L，平均值为2.89mg/L。经过BESI工艺处理后，好氧出水中的氨氮浓度为 1.48-2.40mg/L，平均值为2.03mg/L。

在本发明中的BESI技术的验证实验过程中，如图4，炼化脱硫水的进水TN浓度为 22.54-27.92mg/L，平均值为25.01mg/L。经过BESI工艺处理后，好氧出水中的TN浓度 为11.99-15.82mg/L，平均值为13.84mg/L。