集裝箱洗箱廢水的處理方法

專利名稱：：集裝箱洗箱廢水的處理方法
技術領域：
：本發明屬于廢水處理
技術領域：
，尤其是一種集裝箱洗箱廢水的處理方法。
背景技術：
：隨著世界經濟的發展，貿易全球化已經成為不可逆轉的趨勢，集裝箱運輸業務隨之不斷擴大，促進了進、出口貿易的發展，但同時也帶來了集裝箱運輸貨物相互污染的問題。特別是裝運有毒害危險品、化學品的集裝箱，在清洗過程中產生的廢水成分復雜，含有毒、有害物質，如不妥善處理，將會對環境和人類健康帶來威脅。清洗裝運有毒害危險品、化學品集裝箱產生的廢水的主要特點是①洗箱廢水成份復雜，水質變化較大；②利用高壓射流等方法來清洗集裝箱時會產生大量浮油、油珠，屬含油廢水；③有機物含量多，集裝箱洗箱廢水中含有集裝箱內殘留化學品和所使用的清洗劑；含有苯、甲苯類有毒有害物質。從1986年開始，天津港、上海港、大連港、南京港以及青島港等先后開展了集裝箱洗箱業務，并制備了各類廢水處理設施。①天津港集裝箱洗箱業務開展較早，其處理設施與洗箱設施合建在一個車間內。洗箱廢水經排水溝收集至調節池，經隔油沉淀進入中間池，泵入氣浮罐，加不同藥品，同時通入空氣，混凝氣浮，再通過砂濾和活性炭吸附設備處理。②上海港九區、十區、十四區都有洗箱廢水處理場，其中九區工藝較成熟，處理流程為洗箱廢水進入調節池，再到反應池，由投藥裝置加入不同藥品，處理后到氣浮池，浮渣撇出，水進入穩定池。泵打入機械濾池，經活性炭塔到離子交換柱處理后達標排放。經清水泵對以上幾種設備進行反沖洗再回流至調節池再次處理。根據進水水質，可在氣浮后任一步驟控量排放，不同進水水質，其處理工藝流程不同，氣浮、砂濾、活性炭、離子交換等組合使用。十區基本流程為反應池_氣浮槽_穩定池_機械過濾池_出水。十四區處理流程為沉淀_氣浮_生活廢水處理系統(在不影響生活廢水處理系統效果的前提下，排入生活廢水處理系統)。③大連國際集裝箱服務公司洗箱處理場1991年3月投入調試運行，其流程為集水井-隔油沉淀池(停留24小時，經撇油后)-調節池(酸堿中和處理，如達標則排放，否則進下_流程)_鋸末吸附過濾罐(如達標則排放，否則進下一流程)_活性炭罐(達標排放)。④南京港新生域集裝箱碼頭處理洗箱廢水的方式是只經沉淀池處理后就排入生活廢水處理系統集中處理。⑤青島琴華集裝箱綜合服務有限公司沖洗箱廢水處理間是1990年北京航天部第四設計院設計，1991年投入運行。洗箱廢水經60目不銹鋼濾網進入廢水調節池，用泵提升，在水泵吸水管處加入次氯酸鈉和氫氧化鈉，混合后進入反應池。在反應池加入高效混凝劑后自流入氣浮槽，槽上刮泥板將浮渣撇至排泥管排放；廢水泵入石英砂過濾罐，再經活性碳吸附處理后達標排放，其排放水回用于洗箱。因洗箱量不大，集滿整池廢水后，開機處理，系統運行次數較少。以上各港口采用的集裝箱廢水處理方法是基于交通部"港口工程環境保護設計規范"。主要采用隔油、絮凝、氣浮、過濾、活性炭吸附處理工藝，運行費用高，有毒有害物質不易分解。經過檢索發現專利號為200710056415.0，公開號為CN1994942A，
專利名稱：為集裝箱洗箱廢水進行無害化的處理方法發明專利，其說明書公開了以下步驟①蓄積集裝箱洗箱廢水(以下簡稱洗箱水)于集水池；②調劑廢水酸堿度，破乳除油③進入活化反應段，對有毒有害物質處理，使洗箱水的大部分分解或變成小分子有機物；④斜板沉降再通過絮凝、斜板沉降去除，使洗箱水為清透；⑤催化臭氧氧化將上述尚未分解的有毒有害有機物進一步分解或變成小分子有機物；⑥活化反應進入生化降解段，即對可溶性有機物的去除，采用馴化、培養微生物的生化反應，利用微生物生態系的分解、合成、氧化過程將大部分有機物變為C02和H20。該方法去除了有毒有害物質，處理后出水的主要污染物指標達到國家"廢水綜合排放標準"GB8978-1996二級排放標準，但其懸浮物和油類含量指標高于天津市排放標準。
發明內容本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種集裝箱洗箱廢水的處理方法，該方法不僅將含油、含毒害物質、含有機危險化學品的集裝箱洗箱廢水，處理成符合國家和天津市排放標準的清水，降低了懸浮物和油類的含量，處理后的清水可作為回用清水，節約了水資源。本發明解決其技術問題是采取以下技術方案實現的—種集裝箱洗箱廢水的處理方法，包括預處理、物化處理、生化處理和深度處理的集成，其步驟依次包括(1)預處理選用兩格或兩格以上的隔油池，集裝箱洗箱廢水蓄入隔油池，經過兩次以上隔油，濾除大部分懸浮物和浮油后，進入帶有潛污泵并能夠通有曝氣的集水調節池，攪拌洗箱廢水，接通曝氣，均化水質；(2)物化處理經過預處理的洗箱廢水蓄入DAF氣浮裝置，氣浮裝置為斜板分離，內部有溶氣釋放器，啟動氣浮裝置，去除洗箱廢水中的油類物質和C0D;(3)生化處理經過物化處理的洗箱廢水進入AF厭氧生物濾池，進行有毒有害物質處理，繼續去除洗箱廢水中COD，并將洗箱廢水中的長鏈烴類、環烷烴類、簡單芳香族類有機物斷鍵，流入帶有高效微孔曝氣頭的SBR反應池，接通曝氣，進一步去除洗箱廢水中的有毒有害物質；(4)深度處理將生化處理后的洗箱廢水由潛水泵泵入裝有填料的MBBR移動床生物膜反應器，進一步降解洗箱廢水中的有機物，降低C0D濃度，處理后的洗箱廢水流入裝有納米級Ti02的臭氧催化氧化池，將有毒有害物質降解為C02和1120，臭氧催化氧化池接通臭氧曝氣，對洗箱廢水進行深度處理，氧化生物不能降解的物質，降低出水C0D，同時對出水進行初步消毒，再經二氧化氯消毒后，達到中水回用標準后，用泵將滿足標準要求的清水抽入集裝箱作為清洗用水。而且，還包括污泥處理，用泵將氣浮裝置中的浮渣和SBR反應池中的排泥匯至污泥濃縮池，用壓濾機進行污泥脫水，其中上清液泵入集水調節池，脫水后的污泥進行收集，定期集中處置。而且，(1)中隔油池分為三隔，用導流墻隔開。而且，(1)中洗箱廢水在集水調節池中的停留時間24h;集水調節池內設潛污泵兩臺，泵出水口有旁通和出水調節閥；池內有通向鼓風機的管道。而且，(2)中洗箱廢水在氣浮裝置中停留時間為3-5min;氣浮裝置為密閉裝置。而且，(3)中厭氧、好氧為串聯；厭氧池中洗箱廢水在池內的停留時間為l天；洗箱廢水在SBR反應池內一天處理一次，池中的曝氣時間初步設定為8h，由單機PLC控制。而且，(4)中填料為多孔粒狀濾料，其主要成份包括硅、鋁、鈣、鈉、鎂、鈦、錳、鐵、鎳、鈷和鉬礦物質和微量元素的不規則多孔質輕顆粒。本發明的優點和積極效果是1、本發明針對集裝箱洗箱廢水中各種油類、有毒害特征及難生物降解的有機類污染物，采用物化、生化和深度處理的集成技術，改變了有機物質的化學性質，消除了毒害、難降解的有機類污染物，大幅降低了懸浮物；采用氣浮工藝，在廢水進入生化處理單元前，油類物質去除90X以上，C0D去除率達到40X，滿足后續生化處理進水要求的同時，也滿足排放水對于含油量的要求；滿足了國家和地方排放標準，處理后的清水可作為回用清水，節約了水資源。2、本發明采用污泥處理技術對污泥脫水，其中上清液泵入集水調節池再次進行處理，脫水后的污泥進行收集，定期集中處置，進一步減少了環境污染。圖1為本發明集裝箱洗箱廢水的處理方法工藝流程圖。具體實施例方式下面結合附圖l，并通過具體實施例對本發明作進一步詳述，以下實施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本發明的保護范圍。集裝箱洗箱廢水的處理方法依次包括預處理、物化處理、生化處理、深度處理以及污泥處理，各處理過程如下1、預處理預處理包括隔油池和調節池。本發明進行預處理的主要目的是去除大的懸浮物和浮油類物質，并調節水質水量，利于后續穩定處理。隔油池用于去除廢水中的懸浮物和浮油，由于油比水的密度小，當含油廢水流經隔油池時，油上浮，而水從下部流入后續處理系統。本發明將隔油池分為三隔，以導流墻隔開，用泵將集裝箱洗箱廢水打入第一道隔油池，經過三次隔油，去除大部分懸浮物和浮油，運行一段時間，隔油池上部富集一定的懸浮物和浮油，人工清掏。集水調節池用于均化水質、水量，保證洗箱廢水充分有效的混合。隔油后的洗箱廢水流入集水調節池，在集水調節池中停留24h，本發明集水調節池有效容積為10m3，集水調節池內設潛污泵兩臺，潛污泵出水口設旁通和出水調節閥，控制其進入后續系統的水量；集水調節池內有與鼓風機連通的管道，一方面對集水調節池內洗箱廢水起到攪拌作用，防止污泥在池內沉積；另一方面，起到一個預曝氣的作用，有效遏制惡臭的產生。2、物化處理本發明物化處理選用組合式加壓溶氣浮上一體化的DAF氣浮裝置，將絮凝氣浮劑投入到DAF氣浮裝置中，對預處理后的洗箱廢水進行物化處理，洗箱廢水經過該氣浮裝置，石油類物質去除90%以上，COD去除率達到40%，滿足后續生化處理進水要求的同時，也滿足排放水對于含油量的要求，以降低對后續微生物系統的不利影響。本發明DAF氣浮裝置的處理能力為5mVh。DAF氣浮裝置有以下幾個優點(l)DAF氣浮裝置內廢水停留時間短，一般為35min;而目前的氣浮裝置廢水停留時間為1530min;(2)DAF氣浮裝置采用專有溶氣釋放器，該釋放器具有服務面積大，產生的氣泡微粒直徑小且均勻，該釋放器絕無堵塞；(3)DAF氣浮裝置的回流溶氣系統采用獨特的控制方式，保證汽水的均勻混合且運行穩定；(4)DAF氣浮裝置采用斜板分離系統，分離效率可提高一倍；(5)DAF氣浮裝置為一體化裝置，結構設計十分精巧；(6)DAF氣浮裝置為密閉裝置，在此過程不會產生二次污染。3、生化處理物化處理后的洗箱廢水進行生化處理，生化處理目前可采用厭氧、好氧，或兩種工藝串聯使用。由于本發明待處理洗箱廢水中含有難降解有機污染物，本發明采用厭氧好氧串聯處理工藝，一方面，厭氧處理單元可以將難降解有機物分解成易好氧處理的小分子有機物，提高廢水可生化性；另一方面，厭氧處理單元去除部分COD，降低后續好氧處理的有機負荷。本發明厭氧處理技術采用AF厭氧濾池。AF厭氧濾池是一種內部填充有微生物載體的厭氧生物反應器。厭氧微生物一部分附著生長在填料上，形成厭氧生物膜，另一部分在填料空隙間處于懸浮狀態。AF厭氧濾池內填充各種類型的固體填料，如爐渣、瓷環、塑料處理洗箱廢水。洗箱廢水在流動過程中保持與生長有厭氧微生物的填料相接觸，厭氧微生物生長在填料上，對于長鏈烴類、環烷烴類、簡單芳香族類有機物有很好的斷鍵作用。AF厭氧濾池的優點有機負荷高；水力停留時間短，耐沖擊負荷能力較強；不需要污泥回流，運行管理方便。對于本發明來說，一方面，由于前處理過程為氣浮物化處理，投入的氣浮劑對微生物有一定的抑制作用，厭氧池可以充當一個微生物系統緩沖池，降低對后續好氧處理單元的不利影響；另一方面，后續好氧單元是間歇式運行，這樣決定厭氧系統也不能連續運行，從而厭氧池長時間的靜置而產氣，導致當厭氧池進水時，部分厭氧污泥上浮，AF厭氧濾池中的填料能有效克服這方面的缺點，在提供厭氧處理效率的同時，截留部分上浮的厭氧污泥，減少厭氧污泥的流失。本發明AF厭氧池有效容積5m3，洗箱廢水在池內的停留時間為l天。由于本發明處理水量較小，從處理效果和運行管理角度出發，間斷處理比較有優勢。常用的好氧工藝主要有1、傳統活性污泥法；2、生物接觸氧化法；3、氣提三相流化床；4、PAC生物活性炭活性污泥法；5、SBR工藝等。在這些工藝中，SBR工藝很成熟，且對于難降解廢水的處理，有較強的適應能力和處理效果，也能滿足間斷運行的要求，因此，選定SBR反應池進行好氧處理。SBR反應池相對于連續活性污泥法有如下優點(1)不單獨設置二沉池和污泥回流設備，處理構筑物少，簡化工藝流程；(2)對水質變化適應性強，SBR反應池為完全混合型，排水后反應池內的駐留廢水可以對進入池內的廢水進行充分稀釋，適應于高濃度廢水處理；(3)SBR反應池從空間上一般按完全混合模型設計，從時間上則是標準的推流模式，底物濃度梯度大，平均反應速率快，在泥水分離時是理想的靜態沉淀，分離效果好；(4)進水階段缺氧混合的設置，起到污泥選擇的作用，可以抑制誘發絲狀菌污泥膨脹的絲狀菌的過度繁殖，降低發生污泥膨脹的概率；(5)處理效果穩定，當進水濃度加大時，可以通過延長曝氣時間或加大強度等措施，提高處理效率，保證出水水質穩定達標；(6)好氧、厭氧、缺氧交替出現，一個反應器中可以同時實現脫氮和除磷功能。為了馴化出高效生物菌落，同時縮短馴化周期，運行前期投加高效的微生物菌種XY1，待馴化結束，菌落形成，正常運行的時候將不再投加。洗箱廢水在好氧階段的流程如下洗箱廢水由厭氧池均勻溢流至SBR反應池，進水期間不曝氣，保持池內缺氧狀態，提高系統脫氮效果。進水完畢，開啟鼓風機，對廢水進行充氧曝氣，曝氣期間，保持池內溶解氧在2mg/L以上。微生物在高溶解氧狀態下進行充分的氧化降解作用，能很好的去除廢水中的C0D和B0D。洗箱廢水在SBR反應池內一天處理一次，SBR反應池中的曝氣時間為8h，池容包括一天的排水體積和池存容積，因此，有效池容為20m3。SBR反應池內置高效微孔曝氣頭，與鼓風機連通，提高氧氣的溶解率和利用率。本發明選用的SBR反應池由于一天運行一個周期，因此采用單機PLC控制系統；另外，由于后續有深度處理系統，省去潷水器，直接用潛水泵代替，以降低投資。洗箱廢水由潛水泵直接泵入后續的深度處理系統，進入深度處理。4、深度處理生化處理后的洗箱廢水進行深度處理，本發明深度處理采用MBBR反應池和臭氧催化氧化池。(l)MBBR移動床生物膜反應器(Moving-BedBiofilmReactor,MBBR)是近年來，頗受研究者重視的革新型生物膜反應器。與活性污泥法相比，改善了系統的運行穩定性，提高了有機負荷能力和效率，水頭損失小，一般不需回流。具有處理能力高、占地少、結構緊湊、無污泥膨脹等特點。MBBR核心部分就是以比重接近于水的懸浮填料，直接投加到曝氣池中，作為微生物的活性載體，依靠曝氣池內的曝氣和水流的提升作用，使載體處于流化狀態。它是懸浮生長的活性污泥法和附著生長的生物膜法相結合的一種工藝。移動床生物膜反應器的基本設計思想是能夠連續運行，不發生堵塞，無需反沖洗，水頭損失較小。并且生物載體具有較大的輻射面積，這可以通過生物膜生長在較小的載體單元上，載體在反應器中隨水流自由移動來實現。在好氧反應器中，通過曝氣推動載體移動；在缺氧、厭氧反應器中，通過機械攪拌使載體移動。本發明選用一種特殊的填料置于MBBR，填料為多孔粒狀濾料，其主要成份包括硅、鋁、鈣、鈉、鎂、鈦、錳、鐵、鎳、鈷和鉬礦物質和微量元素的不規則多孔質輕顆粒，從而提高載體的比表面積，使更多強化微生物負載在填料上，進一步降解水中所含有機物，即達到降低COD的目的。本方法所用MBBR反應器有效容積為10m3，MBBR反應器與鼓風機連通，MBBR反應器通過閥門內視最終出水COD濃度進行合理曝氣，在確保廢水達標排放降低運行費用。(2)臭氧催化氧化池有兩條通路，一條通向鼓風機、另一條通向臭氧發生器。臭氧催化氧化池由臭氧發生器產生強氧化劑臭氧，將MBBR反應器中未分解或極難生化降解的可溶性有機物進一步氧化，使大分子變成小分子、易被生化降解的有機物。若無催化劑則臭氧消耗量大(一般分解0.8克COD需1克臭氧，為一般的20倍)，電耗大，運行成本高，氧化效率低。由于臭氧與一般化纖、金屬等都起作用，所以目前國內的納米級Ti02催化劑"薄層"及纖維等無法采用，致使1克臭氧能降解20克COD，使臭氧在廢水的處理方面開拓了前旦豕。因此本發明采用納米級二氧化鈦催化臭氧氧化反應，納米級二氧化鈦光催化作用及其應用是目前國內外研究的熱點，但是洗箱水色度高、懸浮物多，光的照射率低。研究出采用納米級二氧化鈦來催化臭氧氧化過程，使大部分有色物質脫色(破壞了其發色基團)和氧化分解，大大提高了臭氧的氧化分解效率；臭氧催化氧化對于硝基類以及含氮共價鍵類有機物具有很好的氧化作用。本發明對集裝箱洗箱廢水中有毒有害有機物或極難生化降解有機物的去除，主要是利用"厭氧水解酸化"和納米級Ti02催化臭氧氧化反應，使有毒有害物質兩級分解或兩級由大分子有機物轉化為小分子有機物，然后生化降解為C02和H20，即無害化處理。本發明采用的臭氧發生器臭氧產生量50g/h，臭氧催化氧化池有效容積10m3。一方面，臭氧催化氧化池設置穿孔曝氣管，將廢水與臭氧充分混合，對廢水進行有效消毒，使之達到中水回用標準；另一方面，臭氧催化氧化池起到清水儲水池的作用，業主可以將已消毒的出水回用于集裝箱的初步清洗用水，其余的水達標排放。5污泥處理洗箱廢水在處理過程中將會產生一定的污泥和浮渣，需要進行進一步的污泥處理。本發明通過泵定期將氣浮裝置的浮渣以及厭氧池和SBR反應池的排泥匯至污泥濃縮池。污泥濃縮池有效池容5m3，外接污泥螺桿泵，輸送至板框壓濾機進行污泥脫水，上清液返回至調節池進行二次處理，脫水污泥收集后，按照相關規定集中處置。本發明處理后水質的指標滿足國家《廢水綜合排放標準》GB8978-1996二級排放標準、《天津市廢水綜合排放標準》DB12/356-2008二級排放標準，并結合《城市廢水再生利用》GB/T-18920-2002城市雜用水水質標準，在確保常規廢水監測指標達標的前提下，保證處理后的清水能夠用作清洗集裝箱的初洗水，節約了水資源，與專利號為200710056415.0指標相比，降低了懸浮物和油類的含量。本發明處理前水質指標和處理后水質指標比較<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>權利要求一種集裝箱洗箱廢水的處理方法，其特征在于包括預處理、物化處理、生化處理和深度處理的集成，其步驟依次包括(1)預處理選用兩格或兩格以上的隔油池，集裝箱洗箱廢水蓄入隔油池，經過兩次以上隔油，濾除大部分懸浮物和浮油后，進入帶有潛污泵并能夠通有曝氣的集水調節池，攪拌洗箱廢水，接通曝氣，均化水質；(2)物化處理經過預處理的洗箱廢水蓄入DAF氣浮裝置，氣浮裝置為斜板分離，內部有溶氣釋放器，啟動氣浮裝置，去除洗箱廢水中的油類物質和COD；(3)生化處理經過物化處理的洗箱廢水進入AF厭氧生物濾池，進行有毒有害物質處理，繼續去除洗箱廢水中COD，并將洗箱廢水中的長鏈烴類、環烷烴類、簡單芳香族類有機物斷鍵，流入帶有高效微孔曝氣頭的SBR反應池，接通曝氣，進一步去除洗箱廢水中的有毒有害物質；(4)深度處理將生化處理后的洗箱廢水由潛水泵泵入裝有填料的MBBR移動床生物膜反應器，進一步降解洗箱廢水中的有機物，降低COD濃度，處理后的洗箱廢水流入裝有納米級TiO2的臭氧催化氧化池，將有毒有害物質降解為CO2和H2O，臭氧催化氧化池接通臭氧曝氣，對洗箱廢水進行深度處理，氧化生物不能降解的物質，降低出水COD，同時對出水進行初步消毒，再經二氧化氯消毒后，達到中水回用標準后，用泵將滿足標準要求的清水抽入集裝箱作為清洗用水。2.根據權利要求l所述的集裝箱洗箱廢水的處理方法，其特征在于還包括污泥處理，用泵將氣浮裝置中的浮渣和SBR反應池中的排泥匯至污泥濃縮池，用壓濾機進行污泥脫水，其中上清液泵入集水調節池，脫水后的污泥進行收集，定期集中處置。3.根據權利要求l所述的集裝箱洗箱廢水的處理方法，其特征在于(l)中隔油池分為三隔，用導流墻隔開。4.根據權利要求l所述的集裝箱洗箱廢水的處理方法，其特征在于(l)中洗箱廢水在集水調節池中的停留時間24h;集水調節池內設潛污泵兩臺，泵出水口有旁通和出水調節閥；池內有通向鼓風機的管道。5.根據權利要求l所述的集裝箱洗箱廢水的處理方法，其特征在于(2)中洗箱廢水在氣浮裝置中停留時間為3-5min;氣浮裝置為密閉裝置。6.根據權利要求1所述的集裝箱洗箱廢水的處理方法，其特征在于(3)中厭氧、好氧為串聯；厭氧池中洗箱廢水在池內的停留時間為1天；洗箱廢水在SBR反應池內一天處理一次，池中的曝氣時間初步設定為8h，由單機PLC控制。7.根據權利要求l所述的集裝箱洗箱廢水的處理方法，其特征在于(4)中填料為多孔粒狀濾料，其主要成份包括硅、鋁、鈣、鈉、鎂、鈦、錳、鐵、鎳、鈷和鉬礦物質和微量元素的不規則多孔質輕顆粒。全文摘要本發明涉及一種集裝箱洗箱廢水的處理方法，包括預處理、物化處理、生化處理和深度處理的集成，其中預處理由隔油池和集水調節池濾除懸浮物和浮油，均化水質、水量；物化處理由氣浮裝置去除油類物質和COD；生化處理由AF厭氧濾池和SBR反應池對有毒有害物質去除處理；深度處理由移動床生物膜反應器和臭氧催化氧化池降解有機物并消毒，達到中水回用標準后，作為清洗用水。本發明不僅將含油、含毒害物質、含有機危險化學品的集裝箱洗箱廢水，處理成符合國家和天津市排放標準的清水，降低了懸浮物和油類的含量，處理后的清水可作為回用清水，節約了水資源。文檔編號C02F3/28GK101708935SQ20091031061公開日2010年5月19日申請日期2009年11月30日優先權日2009年11月30日發明者孫鐵軍,楊宗政申請人:天津市塘沽區鑫宇環保科技有限公司