溫州石化廠污水廢水黑水處理環(huán)保專用設(shè)備

　　權(quán)利要求書

　　1.一種石化廠廢水處理系統(tǒng)，其特征在于：包括廢水調(diào)節(jié)池、強(qiáng)化曝氣池 (1)、氨氣吸收池、吸附池、解吸池、缺氧厭氧反應(yīng)池(2)、高效曝氣濾池(3) 和清水池;

　　所述的廢水調(diào)節(jié)池包括進(jìn)水管和出水管，用于調(diào)節(jié)石化廠廢水的水質(zhì)和水 量;

　　所述的強(qiáng)化曝氣池包括曝氣區(qū)(1-1)和沉淀區(qū)(1-2);所述的曝氣區(qū)底部 設(shè)置有進(jìn)水管(1-3)，進(jìn)水管開口向上，上部設(shè)有圓錐形布水擋板(1-4)，可 以使進(jìn)水在強(qiáng)化曝氣池內(nèi)均勻分布，進(jìn)水管(1-3)連接有水泵，水泵進(jìn)水口前 設(shè)置有脫氮助劑添加計(jì)量系統(tǒng)(1-5)，所述的脫氮助劑按質(zhì)量比由10-50%丁酮、 10-50%的聚乙烯多胺鹽類、10-50%的羥乙基纖維素醚和10-60%的次氯酸鈉混合 而成，脫氮助劑的加入量為10-40ppm;在脫氮助劑添加計(jì)量系統(tǒng)與水泵進(jìn)水口 之間連接有脫氮助劑計(jì)量添加管，曝氣區(qū)的中下部設(shè)有pH計(jì)及堿液添加計(jì)量系 統(tǒng)(1-6)，曝氣區(qū)底部、進(jìn)水管下部設(shè)置有曝氣系統(tǒng)(1-7)，曝氣系統(tǒng)設(shè)有曝 氣管，曝氣管連接有強(qiáng)化曝氣池外的風(fēng)機(jī);所述沉淀區(qū)內(nèi)設(shè)有擋板(1-8)，該 擋板與沉淀池的內(nèi)壁形成作為廢水進(jìn)入沉淀區(qū)的廢水流道，沉淀區(qū)的出口處設(shè) 有三相分離器(1-9)，沉淀區(qū)的出口上部設(shè)有溢水堰(1-10)，沉淀區(qū)底部設(shè)計(jì) 成錐形結(jié)構(gòu)，在沉淀區(qū)底部設(shè)置有排泥閥(1-11);強(qiáng)化曝氣池的頂部設(shè)有圓錐 形上蓋，上蓋的頂部設(shè)有氨氣收集管(1-12)，氨氣收集管連接有用于排出氨氣 的風(fēng)扇，氨氣收集管與氨氣吸收池連通;強(qiáng)化曝氣池的溢水堰(1-10)連接出 水管，出水管連接吸附池的進(jìn)水管;

　　所述的氨氣吸收池中添加有質(zhì)量濃度為2-5%的硫酸溶液，吸收氨氣后生成 硫酸銨回用;

　　所述的吸附池從進(jìn)水口到出水口依次分布有多個(gè)吸附區(qū)，每個(gè)吸附區(qū)內(nèi)填 充有吸附劑，從進(jìn)水口到出水口吸附劑的粒徑逐漸變小;所述的吸附劑為將含 硅化合物、含鋁化合物、堿和水按SiO2/Al2O3=1.5-2、SiO2/OH-=6.0-1.0、H20 /OH-=40-100的比例混合，在90℃下水熱反應(yīng)6h，析出晶體，取出晶體產(chǎn)品 過(guò)濾、洗滌、干燥得到，所述的含硅化合物包括水玻璃或硅溶膠，含鋁化合物 如水合氧化鋁，堿包括氫氧化鈉或氫氧化鉀;吸附池的出水口連接缺氧厭氧反 應(yīng)池的進(jìn)水口;

　　所述的解吸池一端與吸附池連通，另一端與強(qiáng)化曝氣池連通，可以對(duì)吸附 池中吸附劑進(jìn)行解吸再生循環(huán)使用;

　　所述缺氧厭氧反應(yīng)池(2)包括通過(guò)折流板(2-1)分隔成的兼氧段(2-2)、 缺氧段(2-3)和厭氧段(2-4)，所述兼氧段(2-2)首端設(shè)有用于供入廢水的進(jìn) 水管(2-5)，兼氧段末端與缺氧段首端連通，缺氧段末端與厭氧段首端連通，所 述缺氧段和厭氧段進(jìn)水一側(cè)折流板的下部設(shè)置有45度的轉(zhuǎn)角，以避免水流進(jìn)入 時(shí)產(chǎn)生的沖擊作用，從而起到緩沖水流和均勻布水的作用;厭氧段末端設(shè)有三 相分離器(2-6)和溢水堰(2-7)，溢水堰(2-7)連接出水管;所述兼氧段、缺氧段 和厭氧段底部設(shè)計(jì)成錐形結(jié)構(gòu)，錐形結(jié)構(gòu)連接污泥排放閥(2-8);所述缺氧厭氧 反應(yīng)池的兼氧段、缺氧段和厭氧段上蓋(2-9)設(shè)計(jì)成圓錐形結(jié)構(gòu)，圓錐形結(jié)構(gòu)頂 端都設(shè)有甲烷廢氣集氣管(2-10);缺氧厭氧反應(yīng)池處理后的水經(jīng)溢流堰進(jìn)入高 效曝氣濾池的進(jìn)水管(3-4);

　　所述高效曝氣濾池(3)中上部為圓柱形、下部為圓錐形結(jié)構(gòu)，包括下流區(qū) (3-1)、上流區(qū)(3-2)和污泥區(qū)(3-3);所述下流區(qū)(3-1)位于高效曝氣濾池的圓 柱形結(jié)構(gòu)的中部，為圓柱形結(jié)構(gòu)，下流區(qū)上部設(shè)有進(jìn)水管(3-4)和布水管(3-5)， 下流區(qū)中部設(shè)有填料(3-6)，下流區(qū)下部設(shè)有曝氣管(3-7)，所述下流區(qū)的底部 設(shè)有折流板(3-8)，所述的折流板的縱斷面呈喇叭狀;所述上流區(qū)(3-2)位于下 流區(qū)(3-1)的外圍、折流板(3-8)的上部，上流區(qū)中部設(shè)有填料(3-9)，下部設(shè)有 曝氣管，上流區(qū)上部的出口處設(shè)有溢水堰(3-10);所述污泥區(qū)(3-3)位于高效曝 氣濾池的底部、下流區(qū)和上流區(qū)的下部，污泥區(qū)的底部設(shè)有污泥排放閥(3-11);

　　高效曝氣濾池處理后的水經(jīng)溢流堰進(jìn)入清水池后回用。

　　2.一種采用如權(quán)利要求1所述的石化廠廢水處理裝置進(jìn)行廢水處理的方法， 具有如下步驟：

　　①石化廠廢水通過(guò)進(jìn)水管進(jìn)入廢水調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)水質(zhì)和水量;

　　②將加入脫氮助劑的石化廠廢水放入強(qiáng)化曝氣池(1)中，調(diào)節(jié)其pH值為 9-11，廢水在曝氣區(qū)(1-1)中進(jìn)行曝氣處理，將廢水中游離氨氣排至氨氣吸收池， 經(jīng)吸收生成硫酸銨后回用;曝氣后的廢水進(jìn)入沉淀區(qū)(1-2)的廢水流道，廢水中 的Fe2+、Fe3+在堿性條件下生產(chǎn)Fe(OH)2、Fe(OH)3沉淀物，沉淀區(qū)(1-2)的 三相分離器(1-9)實(shí)現(xiàn)固液氣分離，Fe(OH)2、Fe(OH)3固體沉淀物在重力的 作用下下沉到強(qiáng)化曝氣池沉淀區(qū)(1-2)的下部，通過(guò)底部的排泥閥(1-11)排出; 廢水通過(guò)溢水堰(1-10)、出水管和連接管進(jìn)入吸附池;

　　③廢水進(jìn)入吸附池后，廢水中氨氮被吸附劑吸附，吸附劑吸附飽和后取出 放入含有濃度為0.5mol/L、pH=11-12的NaCl或碳酸氫鈉或檸檬酸鈉溶液的解 吸池中進(jìn)行解吸再生，解吸再生液回流進(jìn)入強(qiáng)化曝氣池;吸附處理后的廢水進(jìn) 入缺氧厭氧反應(yīng)池(2);

　　④廢水通過(guò)缺氧厭氧反應(yīng)池兼氧段的進(jìn)水管(2-5)進(jìn)入缺氧厭氧反應(yīng)池的 下部;廢水進(jìn)入缺氧厭氧反應(yīng)池(2)后沿折流板(2-1)上下前進(jìn)，依次通過(guò)兼氧 段(2-2)、缺氧段(2-3)和厭氧段(2-4)的每個(gè)反應(yīng)室的污泥床，反應(yīng)池中的污泥 隨著廢水的上下流動(dòng)和沼氣上升的作用而運(yùn)動(dòng)，折流板(2-1)的阻擋作用和污泥 自身的沉降作用又使污泥的流速降低，因此大量的污泥都被截留在反應(yīng)池中， 反應(yīng)池中的微生物與廢水充分接觸;兼氧段的兼性菌、缺氧段和厭氧段的異養(yǎng) 菌將廢水中的污染物水解為有機(jī)酸，使大分子有機(jī)物分解為小分子有機(jī)物，不 溶性的有機(jī)物轉(zhuǎn)化成可溶性有機(jī)物;

　　⑤厭氧反應(yīng)后的廢水在厭氧段末端設(shè)有的三相分離器(2-6)實(shí)現(xiàn)泥、水、甲 烷氣的分離，污泥在重力的作用下下沉到缺氧厭氧反應(yīng)池的下部，多余的污泥 通過(guò)底部的污泥排放閥(2-8)排出;缺氧厭氧反應(yīng)池產(chǎn)生的甲烷廢氣通過(guò)反應(yīng)池 頂部集氣管(2-10)收集排放;處理后的廢水通過(guò)溢水堰(2-7)、出水管和連接管 進(jìn)入高效曝氣濾池的進(jìn)水管(3-4);

　　⑥廢水通過(guò)進(jìn)水管、布水管進(jìn)入高效曝氣濾池的下流區(qū)(3-1)，曝氣管產(chǎn)生 的空氣與廢水在填料中交匯發(fā)生生化反應(yīng)，同時(shí)填料對(duì)廢水進(jìn)行過(guò)濾，廢水通 過(guò)折流板(3-8)后進(jìn)入上流區(qū)(3-2)，在填料中發(fā)生生化反應(yīng)，同時(shí)填料對(duì)廢水 進(jìn)行過(guò)濾，下流區(qū)(3-1)和上流區(qū)(3-2)產(chǎn)生的污泥下沉到污泥區(qū)，通過(guò)污泥區(qū) 底部的污泥排放閥(3-11)排放出去，高效曝氣濾池(3)處理后的水通過(guò)溢水堰 (3-10)進(jìn)入清水池后回用。

　　說(shuō)明書

　　一種石化廠廢水處理系統(tǒng)

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種石化廠廢水處理系統(tǒng)。

　　背景技術(shù)

　　石化廠企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生大量高濃度氨氮廢水，水體中氨氮含量超標(biāo)， 會(huì)造成水體生態(tài)環(huán)境惡化，危害魚類等水生生物的生存和人體健康，形成水體 富營(yíng)養(yǎng)化，降低水體觀賞價(jià)值，也會(huì)增加水處理成本。

　　目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)高濃度氨氮廢水的處理技術(shù)主要有生物法、物理法和化學(xué) 法三類。應(yīng)用較廣泛的有吹脫法、化學(xué)沉淀法、折點(diǎn)氯化法、離子交換法、生 物處理法、液膜法。其中化學(xué)沉淀法因其工藝簡(jiǎn)單，反應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)受到國(guó) 內(nèi)外廣泛關(guān)注。

　　化學(xué)沉淀法中磷酸銨鎂沉淀法具有反應(yīng)速度快、所需時(shí)間短、生成的沉淀 可以作為復(fù)合肥而利用等優(yōu)點(diǎn)，但也有藥劑用量大、處理成本很高，沉淀產(chǎn)物 磷酸銨鎂(MPV)出路有限、出水難以達(dá)標(biāo)等缺陷。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是：為了解決上述石化廠廢水處理中的難題，本 發(fā)明提供一種石化廠廢水處理系統(tǒng)。

　　本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：一種石化廠廢水處理系統(tǒng)， 包括廢水調(diào)節(jié)池、強(qiáng)化曝氣池、氨氣吸收池、吸附池、解吸池、缺氧厭氧反應(yīng) 池、高效曝氣濾池和清水池。

　　所述的廢水調(diào)節(jié)池包括進(jìn)水管和出水管，用于調(diào)節(jié)石化廠廢水的水質(zhì)和水 量。

　　所述的強(qiáng)化曝氣池包括曝氣區(qū)和沉淀區(qū);所述的曝氣區(qū)底部設(shè)置有進(jìn)水管， 進(jìn)水管開口向上，上部設(shè)有圓錐形布水擋板，可以使進(jìn)水在強(qiáng)化曝氣池內(nèi)均勻 分布，進(jìn)水管連接有水泵，水泵進(jìn)水口前設(shè)置有脫氮助劑添加計(jì)量系統(tǒng)，所述 的脫氮助劑按質(zhì)量比計(jì)由10-50%丁酮、10-50%的聚乙烯多胺鹽類、10-50%的羥 乙基纖維素醚和10-60%的次氯酸鈉混合而成，脫氮助劑的加入量為10-40ppm; 在脫氮助劑添加計(jì)量系統(tǒng)與水泵進(jìn)水口之間連接有脫氮助劑計(jì)量添加管，曝氣 區(qū)的中下部設(shè)有pH計(jì)及堿液添加計(jì)量系統(tǒng)，曝氣區(qū)底部、進(jìn)水管下部設(shè)置有曝 氣系統(tǒng)，曝氣系統(tǒng)設(shè)有曝氣管，曝氣管連接有強(qiáng)化曝氣池外的風(fēng)機(jī);所述沉淀 區(qū)內(nèi)設(shè)有擋板，該擋板與沉淀池的內(nèi)壁形成作為廢水進(jìn)入沉淀區(qū)的廢水流道， 沉淀區(qū)的出口處設(shè)有三相分離器，沉淀區(qū)的出口上部設(shè)有溢水堰，沉淀區(qū)底部 設(shè)計(jì)成錐形結(jié)構(gòu)，在沉淀區(qū)底部設(shè)置有排泥閥;強(qiáng)化曝氣池的頂部設(shè)有圓錐形 上蓋，上蓋的頂部設(shè)有氨氣收集管，氨氣收集管連接有用于排出氨氣的風(fēng)扇， 氨氣收集管與氨氣吸收池連通;強(qiáng)化曝氣池的溢水堰連接出水管，出水管連接 吸附池的進(jìn)水管。

　　所述的氨氣吸收池中添加有質(zhì)量濃度為2-5%的硫酸溶液，吸收氨氣后生成 硫酸銨回用。

　　所述的吸附池從進(jìn)水口到出水口依次分布有多個(gè)吸附區(qū)，每個(gè)吸附區(qū)內(nèi)填 充有吸附劑，從進(jìn)水口到出水口吸附劑的粒徑逐漸變小;所述的吸附劑為將含 硅化合物、含鋁化合物、堿和水按SiO2/A12O3=1.5-2、SiO2/OH-=6.0-1.0、H20 /OH-=40-100的比例混合，在90℃下水熱反應(yīng)6h，析出晶體，取出晶體產(chǎn)品 過(guò)濾、洗滌、干燥得到，所述的含硅化合物包括水玻璃或硅溶膠;含鋁化合物 如水合氧化鋁;堿包括氫氧化鈉或氫氧化鉀;吸附池的出水口連接缺氧厭氧反 應(yīng)池的進(jìn)水口。

　　所述的解吸池的一端與吸附池連通，另一端與曝氣池連通，可以對(duì)吸附池 中吸附劑進(jìn)行解吸再生循環(huán)使用。

　　所述缺氧厭氧反應(yīng)池包括通過(guò)折流板分隔成的兼氧段、缺氧段和厭氧段， 所述兼氧段首端設(shè)有用于供入廢水的進(jìn)水管，兼氧段末端與缺氧段首端連通， 缺氧段末端與厭氧段首端連通，所述缺氧段和厭氧段進(jìn)水一側(cè)折流板的下部設(shè) 置有45度的轉(zhuǎn)角，以避免水流進(jìn)入時(shí)產(chǎn)生的沖擊作用，從而起到緩沖水流和均 勻布水的作用;厭氧段末端設(shè)有三相分離器和溢水堰，溢水堰連接出水管;所 述兼氧段、缺氧段和厭氧段底部設(shè)計(jì)成錐形結(jié)構(gòu)，錐形結(jié)構(gòu)連接污泥排放閥; 所述缺氧厭氧反應(yīng)池的兼氧段、缺氧段和厭氧段上蓋設(shè)計(jì)成圓錐形結(jié)構(gòu)，圓錐 形結(jié)構(gòu)頂端都設(shè)有獨(dú)立的甲烷廢氣集氣管。缺氧厭氧反應(yīng)池處理后的水經(jīng)溢流 堰進(jìn)入高效曝氣濾池的進(jìn)水管。

　　所述高效曝氣濾池中上部為圓柱形、下部為圓錐形結(jié)構(gòu)，包括下流區(qū)、上 流區(qū)和污泥區(qū);所述下流區(qū)位于高效曝氣濾池的圓柱形結(jié)構(gòu)的中部，為圓柱形 結(jié)構(gòu)，下流區(qū)上部設(shè)有進(jìn)水管和布水管，下流區(qū)中部設(shè)有填料，下流區(qū)下部設(shè) 有曝氣管，所述下流區(qū)的底部設(shè)有折流板，所述的折流板的縱斷面呈喇叭狀; 所述上流區(qū)位于下流區(qū)的外圍、折流板的上部，上流區(qū)中部設(shè)有填料，下部設(shè) 有曝氣管，上流區(qū)上部的出口處設(shè)有溢水堰;所述污泥區(qū)位于高效曝氣濾池的 底部、下流區(qū)和上流區(qū)的下部，污泥區(qū)的底部設(shè)有污泥排放閥。

　　高效曝氣濾池處理后的水經(jīng)溢流堰進(jìn)入清水池后回用。

　　一種采用上述石化廠廢水處理裝置進(jìn)行廢水處理的方法，具有如下步驟：

　　①石化廠廢水通過(guò)進(jìn)水管進(jìn)入廢水調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)水質(zhì)和水量。

　　②將加入脫氮助劑的石化廠廢水放入強(qiáng)化曝氣池中，調(diào)節(jié)其pH值為9-11， 廢水在曝氣區(qū)中進(jìn)行曝氣處理，將廢水中游離氨氣排至氨氣吸收池，經(jīng)吸收生 成硫酸銨后回用;曝氣后的廢水進(jìn)入沉淀區(qū)的廢水流道，廢水中的Fe2+、Fe3+在堿性條件下生產(chǎn)Fe(OH)2、Fe(OH)3沉淀物，沉淀區(qū)的三相分離器實(shí)現(xiàn)固 液氣分離;Fe(OH)2、Fe(OH)3固體沉淀物在重力的作用下下沉到強(qiáng)化曝氣 池沉淀區(qū)的下部，通過(guò)底部的排泥閥排出;廢水通過(guò)溢水堰、出水管和連接管 進(jìn)入吸附池。

　　③廢水進(jìn)入吸附池后，廢水中氨氮被吸附劑吸附，吸附劑吸附飽和后取出 放入含有濃度為0.5mol/L、pH=11-12的NaCl或碳酸氫鈉或檸檬酸鈉溶液的解 吸池中進(jìn)行解吸再生，解吸再生液回流進(jìn)入強(qiáng)化曝氣池;吸附處理后的廢水進(jìn) 入缺氧厭氧反應(yīng)池。

　　④廢水通過(guò)缺氧厭氧反應(yīng)池兼氧段的進(jìn)水管進(jìn)入缺氧厭氧反應(yīng)池的下部; 廢水進(jìn)入缺氧厭氧反應(yīng)池后沿折流板上下前進(jìn)，依次通過(guò)兼氧段、缺氧段和厭 氧段的每個(gè)反應(yīng)室的污泥床，反應(yīng)池中的污泥隨著廢水的上下流動(dòng)和沼氣上升 的作用而運(yùn)動(dòng)，折流板的阻擋作用和污泥自身的沉降作用又使污泥的流速降低， 因此大量的污泥都被截留在反應(yīng)池中，反應(yīng)池中的微生物與廢水充分接觸。兼 氧段的兼性菌、缺氧段和厭氧段的異養(yǎng)菌將廢水中的污染物水解為有機(jī)酸，使 大分子有機(jī)物分解為小分子有機(jī)物，不溶性的有機(jī)物轉(zhuǎn)化成可溶性有機(jī)物。

　　⑤厭氧反應(yīng)后的廢水在厭氧段末端設(shè)有的三相分離器實(shí)現(xiàn)泥、水、甲烷氣 的分離，污泥在重力的作用下下沉到缺氧厭氧反應(yīng)池的下部，多余的污泥通過(guò) 底部的污泥排放閥排出;缺氧厭氧反應(yīng)池產(chǎn)生的甲烷廢氣通過(guò)反應(yīng)池頂部集氣 管收集排放;處理后的廢水通過(guò)溢水堰、出水管和連接管進(jìn)入高效曝氣濾池的 進(jìn)水管。

　　⑥廢水通過(guò)進(jìn)水管、布水管進(jìn)入高效曝氣濾池的下流區(qū)，曝氣管產(chǎn)生的空 氣與廢水在填料中交匯發(fā)生生化反應(yīng)，同時(shí)填料對(duì)廢水進(jìn)行過(guò)濾，廢水通過(guò)折 流板后進(jìn)入上流區(qū)，在填料中發(fā)生生化反應(yīng)，同時(shí)填料對(duì)廢水進(jìn)行過(guò)濾，下流 區(qū)和上流區(qū)產(chǎn)生的污泥下沉到污泥區(qū)，通過(guò)污泥區(qū)底部的污泥排放閥排放出去， 高效曝氣濾池處理后的水通過(guò)溢水堰進(jìn)入清水池后回用。

　　本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明采用加堿中和的方法進(jìn)行處理，能夠提高廢 水的pH值，不僅能將廢水中的亞鐵離子和鐵離子以氫氧化物的形式沉淀，達(dá) 到了去除鐵離子的目的，再利用該鐵泥作為晶種生產(chǎn)氧化鐵紅，為含亞鐵離子 酸性廢水中鐵元素的資源化利用開辟新的途徑;同時(shí)利用堿性條件下對(duì)氨氣進(jìn) 行吹脫，添加脫氮助劑提高了吹脫效率，吹脫出的氨氣回收利用，避免了二次 污染，對(duì)吸附劑進(jìn)行解吸再生循環(huán)使用，也降低了成本。系統(tǒng)裝置連續(xù)運(yùn)行， 適用于中大規(guī)模高濃度石化廠廢水的處理。污水提升較少，污水處理單元靠重 力自流，運(yùn)行費(fèi)用很低。系統(tǒng)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝操作方便。同時(shí)實(shí)現(xiàn)了污水 回用，達(dá)到污水零排放的目標(biāo)，也節(jié)約了水資源。