CN203568942U - 一种处理含酸重质原油炼化含盐污水的设备 - Google Patents

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陈春茂
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Abstract

本实用新型公开了一种处理含酸重质原油炼化含盐污水的设备,所述设备包括依次相连的重力沉降除油装置(1)、斜板沉淀除油装置(2)、一级气浮设备(3)、二级气浮设备(4)、生物曝气装置(5)、厌氧水解酸化装置(6)、一级脱氮装置、二级脱氮装置和臭氧催化氧化装置(13)。利用本实用新型所述设备对高含酸重质原油炼化过程中产生的含盐污水进行处理,处理后的水体能够满足CODcr≤60mg/L、石油类≤5mg/L、氨氮≤10mg/L、总氮≤40mg/L的要求。

Description

一种处理含酸重质原油炼化含盐污水的设备
技术领域
本实用新型属于炼油污水处理技术领域,具体地,涉及一种处理含酸重质原油炼化含盐污水的设备。
背景技术
含酸重质原油通常是指酸值大于2.0mgKOH/g,同时相对密度大于0.931g/cm3的原油。含酸重质原油除了具有低API°、高比重、高残炭、高胶质沥青质含量等重质油的共同特性外,一般还具有高硫氮、高含盐、高酸值等特点。由于全球常规石油储量日益减少,国内进口原油中高含酸重质原油的比例越来越高。国内新建炼化企业中,也多以高含酸重质原油作为主要原料进行加工流程设计。
含酸重质原油加工装置可分为一次加工装置与二次加工装置,排放的全部点源污水根据其污染物特性分为含油污水系列与含盐污水系列。含油污水主要来自二次加工装置,污染程度较轻,经过物化-生化-深度处理后可以生产纯水回用锅炉。而含盐污水由于含盐量偏高,不适合利用反渗透膜工艺生产纯水,一般是经过处理后达标排放。含酸重质原油炼化含盐污水主要产自原油罐脱水,以及一次加工装置的电脱盐脱水过程。含盐污水在宏观上具有高COD(>4000mg/L)、高含油(>1000mg/L)、高氨氮(>200mg/L)、高电导率(>4000μs/cm)的污染特性,微观组成上具有有机酸类、酯类、醇类、杂环化合物类等极性污染物含量高的污染特性。因此,含盐污水表现出较强的乳化性质,以及较弱的生物降解性能。随着很多省份开始执行广东省地方标准《水污染排放限值》(DB44/26-2001)(第二时段)中的一级排放标准要求(CODcr≤60mg/L、石油类≤5mg/L、氨氮≤10mg/L、总氮≤40mg/L),对含盐污水提出了更严格的达标处理要求。
ZL200910081479.5中公开了一种超稠油污水进行深度处理的方法,并公开了实现其方法的相应装置,在该专利中利用“沉降除油罐-斜板隔油装置-两级气浮装置-一级水解酸化罐-循环活性污泥法(CAST)池-二级水解酸化池-曝气生物滤池-混凝池-兰美拉斜板沉淀池”装置对加工超稠油产生的全部点源含盐污水、含油污水进行集中达标处理,出水指标满足石油类≤10mg/L,CODcr≤100mg/L,氨氮≤15mg/L的要求。超稠油也是高含酸重质原油的一种,虽然上述专利中利用相应装置对高含酸重质原油含盐污水进行了一定程度的处理,但仍存在污水达标难的缺陷,出水指标仍不足以完全满足广东省地方标准《水污染排放限值》(DB44/26-2001)(第二时段)中的一级排放标准(CODcr≤60mg/L、石油类≤5mg/L、氨氮≤10mg/L、总氮≤40mg/L)的要求。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了克服现有技术的上述缺陷,降低处理后水体的CODcr值、石油类含量、氨氮含量和总氮含量,提供一种处理后水体能够满足CODcr≤60mg/L、石油类≤5mg/L、氨氮≤10mg/L、总氮≤40mg/L要求的处理含酸重质原油炼化含盐污水的设备。
为了实现上述目的,本实用新型提供了一种处理含酸重质原油炼化含盐污水的设备,所述设备包括依次相连的重力沉降除油装置、斜板沉淀除油装置、一级气浮设备、二级气浮设备、生物曝气装置、厌氧水解酸化装置、一级脱氮装置、二级脱氮装置和臭氧催化氧化装置。
优选地,所述重力沉降除油装置、斜板沉淀除油装置、一级气浮设备、二级气浮设备、生物曝气装置、厌氧水解酸化装置、一级脱氮装置、二级脱氮装置和臭氧催化氧化装置之间通过污水管道顺序连通。
优选地,所述重力沉降除油装置为均质调节罐。
优选地,所述斜板沉淀除油装置为斜板除油器。
优选地,所述一级气浮设备为一级涡凹气浮设备。
优选地,所述二级气浮设备为二级溶气气浮设备。
优选地,所述生物曝气装置为内循环曝气生物滤池。
优选地,所述厌氧水解酸化装置为厌氧水解酸化罐。
优选地,所述一级脱氮装置包括依次相连的一级A池、一级O池和中沉池。
优选地,所述二级脱氮装置包括依次相连的二级A池、二级O池和MBR池。
优选地,所述臭氧催化氧化装置为臭氧催化氧化塔。
利用本实用新型的处理含酸重质原油炼化含盐污水的设备对高含酸重质原油炼化过程中所产生的高有机负荷难降解含盐污水进行处理,能够显著降低处理后水体的CODcr值、石油类含量、氨氮含量和总氮含量,处理后的水体能够满足CODcr≤60mg/L、石油类≤5mg/L、氨氮≤10mg/L、总氮≤40mg/L的要求,从而解决了炼厂加工高含酸重质原油而造成的污水达标难题。
本实用新型的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
图1为本实用新型的一种优选实施方式中的处理含酸重质原油炼化含盐污水设备的结构示意图。
附图标记说明
1重力沉降除油装置;2斜板沉淀除油装置;3一级气浮设备;4二级气浮设备;5生物曝气装置;6厌氧水解酸化装置;7一级A池;8一级O池;9中沉池;10二级A池;11二级O池;12MBR池;13臭氧催化氧化装置。
具体实施方式
以下结合图1对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型,并不用于限制本实用新型。
如图1所示,本实用新型提供了一种处理含酸重质原油炼化含盐污水的设备,该设备包括依次相连的重力沉降除油装置1、斜板沉淀除油装置2、一级气浮设备3、二级气浮设备4、生物曝气装置5、厌氧水解酸化装置6、一级脱氮装置、二级脱氮装置和臭氧催化氧化装置13。
本实用新型中,重力沉降除油装置1可以为能够将含酸重质原油炼化含盐污水中浮油、大颗粒悬浮物(SS)与水体进行分离的本领域常用的各种装置,为了更有效地去除含盐污水中的石油类、悬浮物(SS)等非溶解态污染物,在优选情况下,重力沉降除油装置1为均质调节罐。
本领域技术人员应该理解的是,含盐污水经过重力沉降除油装置1处理后,含盐污水中的浮油、大颗粒SS与水体分离,可以回收上浮至重力沉降除油装置1顶部的浮油,去除沉降至重力沉降除油装置1底部的大颗粒SS,并将水体输入下一处理装置中。
本实用新型中,斜板沉淀除油装置2可以为能够将含盐污水中SS、油滴和水体进行分离的本领域常用的各种装置,为了更有效地去除含盐污水中的石油类、SS等非溶解态污染物,在优选情况下,斜板沉淀除油装置2为斜板除油器。
本领域技术人员应该理解的是,在斜板沉淀除油装置2中,利用斜板聚结效应与浅池沉淀理论,可以将水体中的分散油聚结形成较大油滴,将小颗粒SS聚结形成较大颗粒SS,大颗粒SS、油滴与水体分离,回收上浮至斜板沉淀除油装置2顶部的油滴,去除沉降至斜板沉淀除油装置2底部的SS,并将水体输入下一处理装置中。
本领域技术人员应该理解的是,本实用新型中,浮油是指粒径大于80μm的漂浮于水体表面的油滴;分散油是指粒径小于10μm的微小油珠,以悬浮态分散于水中,不稳定;乳化油是指由于表面活性剂的存在,油在水中呈乳状液,易形成O/W型乳化颗粒,粒径小于1μm,在水中比较稳定,不易浮于水面。
本实用新型中,一级气浮设备3可以为能够去除水体中乳化油和悬浮物的本领域常用的各种气浮设备,为了更有效地去除水体中的石油类、SS等非溶解态污染物,优选情况下,一级气浮设备3为一级涡凹气浮设备。
本领域技术人员应该理解的是,水体经过一级气浮设备3处理后,可以将水体中的破乳的(胶体态)悬浮物和乳化油带到一级气浮设备3的顶部进行分离。
本实用新型中,二级气浮设备4可以为能够进一步去除水体中乳化油和悬浮物的本领域常用的各种气浮设备,为了更有效地去除水体中的石油类、SS等非溶解态污染物,优选情况下,二级气浮设备4为二级溶气气浮设备。
本领域技术人员应该理解的是,水体经过二级气浮设备4处理后,可以使乳化油与SS等非溶解态污染物上浮至二级气浮设备4顶部而被深度分离。
本实用新型中,“重力沉降除油装置1-斜板沉淀除油装置2-一级气浮设备3-二级气浮设备4”为物化处理单元,经过上述物化处理后,含酸重质原油炼化含盐污水中的石油类、SS等非溶解态污染物去除的比较彻底,相应的有机污染负荷也得以降低,为生化系统运行提高了水质保障。
本实用新型中,生物曝气装置5可以为能够深度降解生化需氧量(BOD),大幅度降低有机污染负荷的本领域常用的各种生物曝气装置,优选情况下,生物曝气装置5为内循环曝气生物滤池。经过二级气浮设备4处理后的水体在内循环曝气生物滤池内进行生化预处理,内循环曝气生物滤池优选采用大循环比与过量曝气,用于加强污染物-氧气-微生物之间的传质,具备完全混合式反应器的特性,可承受高有机污染负荷;同时,池内装有滤料,滤料表面可形成高密度微生物膜,滤料缝隙间会形成污泥滤层,使得BOD降解及悬浮物吸附过滤作用更强。
本实用新型中,厌氧水解酸化装置6可以为能够将水体中的大分子难降解有机污染物通过厌氧水解酸化转化为小分子易降解有机污染物的本领域常用的各种装置,为了将水体中的大分子难降解有机污染物更好地转化为小分子易降解有机污染物,进一步改善水体的生物降解性能,优选情况下,厌氧水解酸化装置6为厌氧水解酸化罐。
本领域技术人员应该理解的是,经过生物曝气装置5处理后的水体,有机污染负荷下降,同时生物降解性能也会有大幅度下降;但是通过厌氧水解酸化装置6处理后,水质的生物降解性能得以回归。也就是说,经过“生物曝气装置5-厌氧水解酸化装置6”生化预处理单元处理后的水体,可以同步实现有机污染负荷下降、生物降解性能得到改善的水质调控目标。
本实用新型中,一级脱氮装置7可以为能够降低化学需氧量(COD),同时大幅度去除氨氮、总氮等无机污染物的本领域常用的脱氮装置,为了更有效地控制COD、氨氮、总氮指标,优选情况下,一级脱氮装置包括依次相连的一级缺氧池(一级A池)7、一级好氧池(一级O池)8和中沉池9,也就是说,一级脱氮装置优选为一级A/O/中沉池。
本领域技术人员应该理解的是,在一级A池7中,一级O池8回流硝化液中的硝酸盐氮被反硝化,进水中COD被反硝化菌利用而部分去除,同时发生水解酸化改善可生化性;在一级O池8中,氨氮被硝化成硝酸盐氮,COD被好氧生化降解。
本实用新型中,二级脱氮装置可以为能够深度去除COD、氨氮、总氮等污染物的本领域常规的脱氮装置,为了更有效地控制COD、氨氮、总氮指标,优选情况下,二级脱氮装置包括依次相连的二级缺氧池(二级A池)10、二级好氧池(二级O池)11和膜生物反应器(MBR池)12,也就是说,二级脱氮装置优选为二级A/O/MBR池。
本领域技术人员应该理解的是,在二级A池10中,硝酸盐氮被反硝化降低总氮含量,同步降低COD;在二级O池11中,氨氮被硝化生成硝酸盐氮,COD被好氧生化降解;在MBR池12中,难降解有机污染物的水力停留时间足够长,也利于自养硝化细菌的截留、生长和繁殖,氨氮在MBR池12继续硝化生成硝酸盐氮,COD被持续降解。
本领域技术人员应该理解的是,经过“一级脱氮装置-二级脱氮装置”主生化单元处理后的水体,可以深度去除COD、氨氮、总氮等污染物。
本实用新型中,为了使水体中的COD和难降解类型有机污染物进一步得到降解直至矿化,优选情况下,臭氧催化氧化装置13为臭氧催化氧化塔。在臭氧催化氧化塔内,水体在臭氧/多相催化剂协同作用下进行处理。
臭氧催化氧化装置13为保障处理单元,经过臭氧催化氧化装置13处理后的水体,能够满足CODcr≤60mg/L、石油类≤5mg/L、氨氮≤10mg/L、总氮≤40mg/L的要求。
本实用新型中,对于重力沉降除油装置(1)、斜板沉淀除油装置(2)、一级气浮设备(3)、二级气浮设备(4)、生物曝气装置(5)、厌氧水解酸化装置(6)、一级脱氮装置、二级脱氮装置和臭氧催化氧化装置(13)之间的连接方式没有特殊要求,只要能够将经过前一装置处理后的水体输入下一装置中即可,例如,重力沉降除油装置(1)、斜板沉淀除油装置(2)、一级气浮设备(3)、二级气浮设备(4)、生物曝气装置(5)、厌氧水解酸化装置(6)、一级脱氮装置、二级脱氮装置和臭氧催化氧化装置(13)之间可以通过污水管道顺序连通。
优选情况下,均质调节罐、斜板除油器、一级涡凹气浮设备、二级溶气气浮设备、内循环曝气生物滤池、厌氧水解酸化罐、一级A池7、一级O池8、中沉池9、二级A池10、二级O池11、MBR池12和臭氧催化氧化塔之间通过污水管道顺序连通。
在一种优选的实施方式中,如图1所示,本实用新型的处理含酸重质原油炼化含盐污水的设备包括依次相连的重力沉降除油装置1、斜板沉淀除油装置2、一级气浮设备3、二级气浮设备4、生物曝气装置5、厌氧水解酸化装置6、一级脱氮装置、二级脱氮装置和臭氧催化氧化装置13,其中,重力沉降除油装置1为均质调节罐,斜板沉淀除油装置2为斜板除油器,一级气浮设备3为一级涡凹气浮设备,二级气浮设备4为二级溶气气浮设备,生物曝气装置5为内循环曝气生物滤池,厌氧水解酸化装置6为厌氧水解酸化罐,一级脱氮装置包括一级A池7、一级O池8和中沉池9,二级脱氮装置包括二级A池10、二级O池11和MBR池12,臭氧催化氧化装置13为臭氧催化氧化塔;均质调节罐、斜板除油器、一级涡凹气浮设备、二级溶气气浮设备、内循环曝气生物滤池、厌氧水解酸化罐、一级A池7、一级O池8、中沉池9、二级A池10、二级O池11、MBR池12和臭氧催化氧化塔之间通过污水管道顺序连通。
具体地,将含酸重质原油炼化含盐污水输入均质调节罐中进行处理,含盐污水中的浮油、大颗粒SS与水体分离,回收上浮至均质调节罐顶部的浮油,去除沉降至均质调节罐底部的大颗粒SS,并将经过均质调节罐处理后的水体输入斜板除油器中进行处理;在斜板除油器中,回收上浮至斜板除油器顶部的油滴,去除沉降至斜板除油器底部的SS,并将经过斜板除油器处理后的水体与混凝剂、助凝剂混合后输入一级涡凹气浮设备中进行处理;在一级涡凹气浮设备中,去除一级涡凹气浮设备的顶部的悬浮物和乳化油,并将经过一级涡凹气浮设备处理后的水体与混凝剂、助凝剂混合后输入二级溶气气浮设备中进行处理;在二级溶气气浮设备中,去除二级溶气气浮设备顶部的乳化油和悬浮物,将经过二级溶气气浮设备处理后的水体输入内循环曝气生物滤池中进行处理;水体在内循环曝气生物滤池(池内装有滤料,滤料表面形成高密度微生物膜,滤料缝隙间会形成污泥滤层)中进行生化预处理,内循环曝气生物滤池采用大循环比与过量曝气,深度降解BOD并吸附过滤悬浮物,将经过内循环曝气生物滤池处理后的水体输入厌氧水解酸化罐中进行处理;厌氧水解酸化罐将水体的大分子难降解有机污染物转化为小分子易降解有机污染物,并改善水体的生物降解性能,将经过厌氧水解酸化罐处理后的水体输入一级A/O/中沉池(依次相连的一级A池7、一级O池8和中沉池9)中进行处理;经过一级A/O/中沉池处理后的水体,能够降低COD,同时大幅度去除氨氮、总氮等无机污染物,将经过一级A/O/中沉池处理后的水体输入二级A/O/MBR池(依次相连的二级A池10、二级O池11和MBR池12)中进行处理;经过二级A/O/MBR池处理后的水体,能够深度去除COD、氨氮、总氮等污染物,将经过二级A/O/MBR池处理后的水体输入臭氧催化氧化塔中进行处理;在臭氧催化氧化塔中,水体在臭氧/多相催化剂协同作用下进行处理,处理后的水体能够满足CODcr≤60mg/L、石油类≤5mg/L、氨氮≤10mg/L、总氮≤40mg/L的要求。
以上详细描述了本实用新型的优选实施方式,但是,本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节,在本实用新型的技术构思范围内,可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外,本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本实用新型的思想,其同样应当视为本实用新型所公开的内容。

Claims (11)

1.一种处理含酸重质原油炼化含盐污水的设备,其特征在于,所述设备包括依次相连的重力沉降除油装置(1)、斜板沉淀除油装置(2)、一级气浮设备(3)、二级气浮设备(4)、生物曝气装置(5)、厌氧水解酸化装置(6)、一级脱氮装置、二级脱氮装置和臭氧催化氧化装置(13)。
2.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,所述重力沉降除油装置(1)、斜板沉淀除油装置(2)、一级气浮设备(3)、二级气浮设备(4)、生物曝气装置(5)、厌氧水解酸化装置(6)、一级脱氮装置、二级脱氮装置和臭氧催化氧化装置(13)之间通过污水管道顺序连通。
3.根据权利要求1或2所述的设备,其特征在于,所述重力沉降除油装置(1)为均质调节罐。
4.根据权利要求1或2所述的设备,其特征在于,所述斜板沉淀除油装置(2)为斜板除油器。
5.根据权利要求1或2所述的设备,其特征在于,所述一级气浮设备(3)为一级涡凹气浮设备。
6.根据权利要求1或2所述的设备,其特征在于,所述二级气浮设备(4)为二级溶气气浮设备。
7.根据权利要求1或2所述的设备,其特征在于,所述生物曝气装置(5)为内循环曝气生物滤池。
8.根据权利要求1或2所述的设备,其特征在于,所述厌氧水解酸化装置(6)为厌氧水解酸化罐。
9.根据权利要求1或2所述的设备,其特征在于,所述一级脱氮装置包括依次相连的一级A池(7)、一级O池(8)和中沉池(9)。
10.根据权利要求1或2所述的设备,其特征在于,所述二级脱氮装置包括依次相连的二级A池(10)、二级O池(11)和MBR池(12)。
11.根据权利要求1或2所述的设备,其特征在于,所述臭氧催化氧化装置(13)为臭氧催化氧化塔。
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