公布日：2023.10.20
申請日：2023.07.18
分類號：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/66(2023.01)N;C02F1/00(2023.01)N;C02F1/40(2023.01)N;C02F1/72(2023.01)N;C02F1/24(2023.01)N;C02F3/30(2023.01)N;C02F1/
50(2023.01)N;C02F1/52(2023.01)N;C02F1/30(2023.01)N;C02F101/30(2006.01)N;C02F101/16(2006.01)N;C02F103/10(2006.01)N
摘要
本發(fā)明提供一種含油污水深處理系統(tǒng)及方法，涉及石油開采過程中含油污水處理技術領域。該系統(tǒng)包括混合反應池、泥水沉降池、渣水泥分離池、預曝氣池、罐式反應器、油水分離罐、催化斷鏈反應器、中間水箱、中間加壓泵、氣浮裝置、濾前水箱、多介質過濾器、精細過濾器、反洗水接收池、一級三段水解酸化反應器、好氧生物接觸氧化池、斜管二沉池、強氧化反應器、二級二段水解酸化反應器、曝氣生物濾池、脫色池、殺菌池和成品水箱。本發(fā)明通過對含油污水中的油污染物進行深度降解、轉化和去除，能夠達到直接排放或回收再利用的要求。
權利要求書
1.一種含油污水深處理系統(tǒng)，其特征在于：包括混合反應池、泥水沉降池、渣水泥分離池和預曝氣池，混合反應池的進水端連接用于收集含油污水的油泥預沉池，混合反應池的出水端連接泥水沉降池，泥水沉降池的出水端連接渣水泥分離池，所述渣水泥分離池采用油泥水三相分離罐，其設置有出水端、渣油排出端和底泥排出端，渣水泥分離池的出水端與所述預曝氣池連通，渣水泥分離池的渣油排出端連通渣油泥收集池，渣水泥分離池的底泥排出端與油泥預沉池連通，預曝氣池的出水端通過原水提升泵連接罐式反應器，罐式反應器的出水端連通油水分離罐，所述油水分離罐設置有出水端和渣油排出端，油水分離罐的渣油排出端連通渣油泥收集池，油水分離罐的出水端與催化斷鏈反應器連通，催化斷鏈反應器設置有出水端和渣油排出端，催化斷鏈反應器的渣油排出端與所述渣油泥收集池連通，催化斷鏈反應器的出水端連接中間水箱，中間水箱的出水端通過中間加壓泵連接氣浮裝置，氣浮裝置設置有出水端和渣油泥排出端，氣浮裝置的出水端與濾前水箱連通，氣浮裝置的渣油泥排出端和渣油泥收集池連通，渣油泥收集池連通至油泥處理系統(tǒng)；濾前水箱的出水端通過過濾加壓泵連接多介質過濾器，多介質過濾器的出水端與精細過濾器連通，多介質過濾器和精細過濾器均設置出水端和反洗水排出端，多介質過濾器和精細過濾器的反洗水排出端均連通反洗水接收池，反洗水接收池出水端通過反洗水提升泵連通混合反應池，精細過濾器的出水端連通一級三段水解酸化反應器，一級三段水解酸化反應器的出水端連接好氧生物接觸氧化池，好氧生物接觸氧化池設置出水端和回流端，好氧生物接觸氧化池的出水端連通斜管二沉池，好氧生物接觸氧化池的回流端通過第一回流泵連通一級三段水解酸化反應器，斜管二沉池設有出泥水端和氧化端，斜管二沉池的出泥水端連通集泥池，集泥池連通至泥線處理系統(tǒng)，斜管二沉池的氧化端連通強氧化反應器，強氧化反應器的出水端連通氧化水箱，氧化水箱的出水端通過二級加壓泵連通兩個并聯(lián)的二級二段水解酸化反應器，每個二級二段水解酸化反應器的出水端連通一個曝氣生物濾池，兩個曝氣生物濾池均設有回流端、沖洗水排出端和出水端，兩個曝氣生物濾池的出水端均連通于脫色池，兩個曝氣生物濾池的回流端均通過第二回流泵連通相應的二級二段水解酸化反應器，兩個曝氣生物濾池的沖洗水排出端均連通于反洗水接收池，脫色池的出水端連通殺菌池，殺菌池的出水端連通成品水箱，成品水箱設置四個出水端，成品水箱的出水端之一連通至用水點，成品水箱的出水端之二通過曝氣生物濾池沖洗泵連通曝氣生物濾池，成品水箱的出水端之三通過多相溶氣泵連通氣浮裝置，成品水箱的出水端之四通過過濾反洗水泵分別連接多介質過濾器和精細過濾器。
2.根據(jù)權利要求1所述含油污水深處理系統(tǒng)，其特征在于：還包括制氣系統(tǒng)，所述制氣系統(tǒng)包括制氣裝置，制氣裝置設置有第一出氣口、第二出氣口和第三出氣口，其第一出氣口連通強氧化反應器，其第二出氣口連通催化斷鏈反應器，其第三出氣口連通脫色池兩端。
3.根據(jù)權利要求1所述含油污水深處理系統(tǒng)，其特征在于：還包括溶配藥及加藥系統(tǒng)，所述溶配藥及加藥系統(tǒng)包括加藥裝置，加藥裝置設置有兩個出藥口，加藥裝置的兩個出藥口分別連通混合反應池、罐式反應器。
4.根據(jù)權利要求1所述含油污水深處理系統(tǒng)，其特征在于：還包括供風系統(tǒng)，所述供風系統(tǒng)包括羅茨鼓風機，所述羅茨鼓風機分別連通預曝氣池、曝氣生物濾池、好氧生物接觸氧化池。
5.根據(jù)權利要求1所述含油污水深處理系統(tǒng)，其特征在于：還包括冷卻系統(tǒng)，所述冷卻系統(tǒng)包括冷卻塔，冷卻塔的進水端連接精細過濾器，冷卻塔的出水端連通一級三段水解酸化反應器，冷卻塔用于對精細過濾器流出的溫度高于45°的水進行冷卻處理。
6.一種含油污水深處理方法，基于權利要求1-5任一項所述的含油污水深處理系統(tǒng)，其特征在于，包括：步驟(1)、將收集于油泥預沉池的含油污水送至混合反應池，混合反應池進水的同時通過加藥裝置添加藥劑A，調節(jié)pH6.0-9.0，控制反應溫度為55℃，同時在混合反應池中進行攪拌；步驟(2)、混合反應池出水送入泥水沉降池進行泥水沉降分離，再經(jīng)過渣水泥分離池進一步進行水、油和泥的分離，渣水泥分離池分離出的渣油送入渣油泥收集池，渣水泥分離池分離出的污泥送入油泥預沉池，渣水泥分離池分離出的水送入預曝氣池曝氣；步驟(3)、預曝氣池出水經(jīng)原水提升泵送至罐式反應器，罐式反應器進水的同時通過加藥裝置添加藥劑B，再經(jīng)過油水分離罐分離油和水，油水分離罐分離分離出的渣油送入渣油泥收集池，油水分離罐分離出的水送至催化斷鏈反應器斷鏈開環(huán)后進行催化氧化反應，催化斷鏈反應器分離出的渣油送入渣油泥收集池；步驟(4)、催化斷鏈反應器出水送入中間水箱儲存，經(jīng)過中間加壓泵送至氣浮裝置使水體中的油、泥、水進一步分離，氣浮裝置分離出的油泥送入渣油泥收集池；步驟(5)、氣浮裝置出水送入濾前水箱，經(jīng)過濾加壓泵提升送至多介質過濾器進行粗過濾，多介質過濾器的出水送至精細過濾器，多介質過濾器和精細過濾器定期反沖洗，反洗水送入反洗水接收池，反洗水接收池出水通過反洗水提升泵送至混合反應池；步驟(6)、精細過濾器出水送入一級三段水解酸化反應器進行水解酸化處理，一級三段水解酸化反應器出水經(jīng)過好氧生物接觸氧化池處理，好氧生物接觸氧化池出水經(jīng)過斜管二沉池進行泥水分離，泥水分離后的部分上清液作為出水輸出至強氧化反應器，斜管二沉池內(nèi)的剩余物進入集泥池以送入泥線處理系統(tǒng)；步驟(7)、強氧化反應器出水經(jīng)過氧化水箱儲存，再經(jīng)過二級加壓泵提升至兩個并聯(lián)的二級二段水解酸化反應器進行水解酸化處理，二級二段水解酸化反應器出水經(jīng)過曝氣生物濾池進行曝氣，曝氣生物濾池定期反沖洗，反洗水送入反洗水接收池；步驟(8)、曝氣生物濾池出水經(jīng)過脫色池進行脫色處理，再經(jīng)過殺菌池進行殺菌，殺菌池出水經(jīng)管道運輸至成品水箱，水樣在成品水箱出水中取樣檢測，送至第三方水質檢測單位檢測，測得水各項數(shù)值，符合各個水質標準。
7.根據(jù)權利要求1所述含油污水深處理方法，其特征在于：所述混合反應池投加藥劑A為破乳劑和混凝劑按1:1的重量比調配的混合物，藥劑A的投加量65-80mg/L；所述罐式反應器中添加的藥劑B為破乳劑、助凝劑及催化劑按10:2:5的重量比調配的混合物，藥劑B的投加量130-140mg/L。
8.根據(jù)權利要求1所述含油污水深處理方法，其特征在于：所述好氧生物接觸氧化池通過設置的回流端將回流水注入一級水解酸化反應器，好氧生物接觸氧化池的回流端的回流水水量為其出水端的出水水量的50％。
9.根據(jù)權利要求1所述含油污水深處理方法，其特征在于：所述曝氣生物濾池通過設置的回流端將回流水注入其上一級的相應二級二段水解酸化反應器，曝氣生物濾池的回流端的回流水水量為其出水端的出水水量的25％。
10.根據(jù)權利要求1所述含油污水深處理方法，其特征在于：所述步驟(7)中還包括對精細過濾器出水進行冷卻處理的步驟，精細過濾器的出水端還連通有冷卻塔，冷卻塔的出水端連通一級三段水解酸化反應器；當水溫高于45°時，則精細過濾器出水經(jīng)冷卻塔冷卻處理后再進入一級三段水解酸化反應器，當水溫不高于45°時，精細過濾器的出水直接自流進入一級三段水解酸化反應器。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術存在的的上述不足之處，提供一種高效除油且低成本的含油污水深處理系統(tǒng)及方法。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下的技術方案：
一種含油污水深處理系統(tǒng)，包括混合反應池、泥水沉降池、渣水泥分離池和預曝氣池，混合反應池的進水端連接用于收集含油污水的油泥預沉池，混合反應池的出水端連接泥水沉降池，泥水沉降池的出水端連接渣水泥分離池，所述渣水泥分離池采用油泥水三相分離罐，其設置有出水端、渣油排出端和底泥排出端，渣水泥分離池的出水端與所述預曝氣池連通，渣水泥分離池的渣油排出端連通渣油泥收集池，渣水泥分離池的底泥排出端與油泥預沉池連通，預曝氣池的出水端通過原水提升泵連接罐式反應器，罐式反應器的出水端連通油水分離罐，所述油水分離罐設置有出水端和渣油排出端，油水分離罐的渣油排出端連通渣油泥收集池，油水分離罐的出水端與催化斷鏈反應器連通，催化斷鏈反應器設置有出水端和渣油排出端，催化斷鏈反應器的渣油排出端與所述渣油泥收集池連通，催化斷鏈反應器的出水端連接中間水箱，中間水箱的出水端通過中間加壓泵連接氣浮裝置，氣浮裝置設置有出水端和渣油泥排出端，氣浮裝置的出水端與濾前水箱連通，氣浮裝置的渣油泥排出端和渣油泥收集池連通，渣油泥收集池連通至油泥處理系統(tǒng)；濾前水箱的出水端通過過濾加壓泵連接多介質過濾器，多介質過濾器的出水端與精細過濾器連通，多介質過濾器和精細過濾器均設置出水端和反洗水排出端，多介質過濾器和精細過濾器的反洗水排出端均連通反洗水接收池，反洗水接收池出水端通過反洗水提升泵連通混合反應池，精細過濾器的出水端連通一級三段水解酸化反應器，一級三段水解酸化反應器的出水端連接好氧生物接觸氧化池，好氧生物接觸氧化池設置出水端和回流端，好氧生物接觸氧化池的出水端連通斜管二沉池，好氧生物接觸氧化池的回流端通過第一回流泵連通一級三段水解酸化反應器，斜管二沉池設有出泥水端和氧化端，斜管二沉池的出泥水端連通集泥池，集泥池連通至泥線處理系統(tǒng)，斜管二沉池的氧化端連通強氧化反應器，強氧化反應器的出水端連通氧化水箱，氧化水箱的出水端通過二級加壓泵連通兩個并聯(lián)的二級二段水解酸化反應器，每個二級二段水解酸化反應器的出水端連通一個曝氣生物濾池，兩個曝氣生物濾池均設有回流端、沖洗水排出端和出水端，兩個曝氣生物濾池的出水端均連通于脫色池，兩個曝氣生物濾池的回流端均通過第二回流泵連通相應的二級二段水解酸化反應器，兩個曝氣生物濾池的沖洗水排出端均連通于反洗水接收池，脫色池的出水端連通殺菌池，殺菌池的出水端連通成品水箱，成品水箱設置四個出水端，成品水箱的出水端之一連通至用水點，成品水箱的出水端之二通過曝氣生物濾池沖洗泵連通曝氣生物濾池，成品水箱的出水端之三通過多相溶氣泵連通氣浮裝置，成品水箱的出水端之四通過過濾反洗水泵分別連接多介質過濾器和精細過濾器。
優(yōu)選地，還包括制氣系統(tǒng)，所述制氣系統(tǒng)包括制氣裝置，制氣裝置設置有第一出氣口、第二出氣口和第三出氣口，其第一出氣口連通強氧化反應器，其第二出氣口連通催化斷鏈反應器，其第三出氣口連通脫色池兩端。
優(yōu)選地，還包括溶配藥及加藥系統(tǒng)，所述溶配藥及加藥系統(tǒng)包括加藥裝置，加藥裝置設置有兩個出藥口，加藥裝置的兩個出藥口分別連通混合反應池、罐式反應器。
優(yōu)選地，還包括供風系統(tǒng)，所述供風系統(tǒng)包括羅茨鼓風機，所述羅茨鼓風機分別連通預曝氣池、曝氣生物濾池、好氧生物接觸氧化池。
優(yōu)選地，還包括冷卻系統(tǒng)，所述冷卻系統(tǒng)包括冷卻塔，冷卻塔的進水端連接精細過濾器，冷卻塔的出水端連通一級三段水解酸化反應器，冷卻塔用于對精細過濾器流出的溫度高于45°的水進行冷卻處理。
本發(fā)明還提供了一種含油污水深處理方法，基于上述的含油污水深處理系統(tǒng)，包括：
步驟(1)、將收集于油泥預沉池的含油污水送至混合反應池，混合反應池進水的同時通過加藥裝置添加藥劑A，調節(jié)pH6.0-9.0，控制反應溫度為55℃，同時在混合反應池中進行攪拌；
步驟(2)、混合反應池出水送入泥水沉降池進行泥水沉降分離，再經(jīng)過渣水泥分離池進一步進行水、油和泥的分離，渣水泥分離池分離出的渣油送入渣油泥收集池，渣水泥分離池分離出的污泥送入油泥預沉池，渣水泥分離池分離出的水送入預曝氣池曝氣；
步驟(3)、預曝氣池出水經(jīng)原水提升泵送至罐式反應器，罐式反應器進水的同時通過加藥裝置添加藥劑B，再經(jīng)過油水分離罐分離油和水，油水分離罐分離分離出的渣油送入渣油泥收集池，油水分離罐分離出的水送至催化斷鏈反應器斷鏈開環(huán)后進行催化氧化反應，催化斷鏈反應器分離出的渣油送入渣油泥收集池；
步驟(4)、催化斷鏈反應器出水送入中間水箱儲存，經(jīng)過中間加壓泵送至氣浮裝置使水體中的油、泥、水進一步分離，氣浮裝置分離出的油泥送入渣油泥收集池；
步驟(5)、氣浮裝置出水送入濾前水箱，經(jīng)過濾加壓泵提升送至多介質過濾器進行粗過濾，多介質過濾器的出水送至精細過濾器，多介質過濾器和精細過濾器定期反沖洗，反洗水送入反洗水接收池，反洗水接收池出水通過反洗水提升泵送至混合反應池；
步驟(6)、精細過濾器出水送入一級三段水解酸化反應器進行水解酸化處理，一級三段水解酸化反應器出水經(jīng)過好氧生物接觸氧化池處理，好氧生物接觸氧化池出水經(jīng)過斜管二沉池進行泥水分離，泥水分離后的部分上清液作為出水輸出至強氧化反應器，斜管二沉池內(nèi)的剩余物進入集泥池以送入泥線處理系統(tǒng)；
步驟(7)、強氧化反應器出水經(jīng)過氧化水箱儲存，再經(jīng)過二級加壓泵提升至兩個并聯(lián)的二級二段水解酸化反應器進行水解酸化處理，二級二段水解酸化反應器出水經(jīng)過曝氣生物濾池進行曝氣，曝氣生物濾池定期反沖洗，反洗水送入反洗水接收池；
步驟(8)、曝氣生物濾池出水經(jīng)過脫色池進行脫色處理，再經(jīng)過殺菌池進行殺菌，殺菌池出水經(jīng)管道運輸至成品水箱，水樣在成品水箱出水中取樣檢測，送至第三方水質檢測單位檢測，測得水各項數(shù)值，符合各個水質標準。
進一步地，所述混合反應池投加藥劑A為破乳劑和混凝劑按1:1的重量比調配的混合物，藥劑A的投加量65-80mg/L。
進一步地，所述罐式反應器中添加的藥劑B為破乳劑、助凝劑及催化劑按10:2:5的重量比調配的混合物，藥劑B的投加量130-140mg/L。
進一步地，所述好氧生物接觸氧化池通過設置的回流端將回流水注入一級水解酸化反應器，好氧生物接觸氧化池的回流端的回流水水量為其出水端的出水水量的50％。
進一步地，所述曝氣生物濾池通過設置的回流端將回流水注入其上一級的相應二級二段水解酸化反應器，曝氣生物濾池的回流端的回流水水量為其出水端的出水水量的25％。
進一步地，所述步驟(7)中還包括對精細過濾器出水進行冷卻處理的步驟，精細過濾器的出水端還連通有冷卻塔，冷卻塔的出水端連通一級三段水解酸化反應器；當水溫高于45°時，則精細過濾器出水經(jīng)冷卻塔冷卻處理后再進入一級三段水解酸化反應器，當水溫不高于45°時，精細過濾器的出水直接自流進入一級三段水解酸化反應器。
本發(fā)明的有益技術效果：
1.本發(fā)明通過設置催化斷鏈反應器來加速有機物的分解，經(jīng)過光芬頓反應，將廢水中長鏈分子及高分子物質進行斷鏈、開環(huán)形成小分子有機物，并且對含油類聚結物進行老化分解，使其變成小分子物質及易沉降或浮選去除的物質，來降低有機物含量。
2.本發(fā)明通過設置一級三段水解酸化反應器使難以降解、大分子有機物開環(huán)斷鏈，變?yōu)橐子谏锝到獾男》肿游镔|，其出水重力流進入好氧生物接觸氧化反應池，通過生化處理對水體中的可溶性、小分子有物進行生物代謝后，轉化成二氧化碳、水等無機物，其中對好氧生物接觸氧化反應池出水部分回流至水解酸化反應器，確保氨氮的去除。
3.本發(fā)明通過設置強氧化反應器對于水體中仍然存在的不可生物降解的有機物采用強氧化處理，對其進一步轉化，強氧化反應器的出水自流進入氧化水箱，經(jīng)二級加壓泵提升送至二級二段水解酸化反應器，進行水解、酸化，將高分子有機物及難生物降解的有機物，進一步降解為小分子物質，將小分子物質轉化為更為簡單的化合物。
（發(fā)明人：馬琦;賈亞東;劉文霞;馬紅偉;劉龍;王強）
