一种煤化工废水的处理方法转让专利

申请号 : CN201410607398.5

文献号 : CN104310712B

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发明人 : 胡志忠金晶罗彬洪慧兰王正中肖岳松张静吴通

申请人 : 北京高能时代环境技术股份有限公司

摘要 :

本发明涉及一种煤化工废水的处理方法,所述方法包括以下步骤:隔油-混凝沉淀-厌氧脱酚-蠕动床-臭氧催化氧化-MBR-清水池。本发明通过将厌氧脱酚与蠕动床、臭氧催化氧化、MBR等进行耦合,对煤化工废水进行处理,可达到《污水综合排放标准》GB8978-1996一级排放标准;而且通过向蠕动床的生物载体内部固定好氧脱氮微生物菌ZHB35,以实现在蠕动床池内在去除COD的同时去除氨氮和总氮,同时能促进总磷的去除。本发明实用性强,适用于废水厂新建和提标改造工程,能有效节省基建投资和运行成本,并具有抗冲击负荷、管理简单、运行稳定、处理效果好等优点。

权利要求 :

1.一种煤化工废水的处理方法,其特征在于,包括以下步骤:

1)废水经隔油去除悬浮性煤焦油;

2)混凝沉淀去除废水中的细小悬浮物和乳化油类物质,其中,所述混凝沉淀中采用的混凝剂为PAC或PAM,投加量为30-50mg/L,沉淀时间为0.5-1.0h;

3)混凝沉淀后的出水进入厌氧反应器进行厌氧脱酚处理;

4)脱酚后的出水进入蠕动床进行二级生化处理,其中,所述蠕动床包括一级预处理单元、二级生物处理单元及三级深度处理单元,该一级预处理单元内设有第一污泥沉淀区,其上并设置有进水管及第一排泥管,该二级生物处理单元内为十级串联结构,其中一、三、五、七、九级为升流式,投加的微生物菌分别为ZHB35、ZHB35M、 ZHB35S、 ZHB11、 ZHB22,二、四、六、八、十级为降流式,投加的微生物菌分别为ZHB22、ZHB35M、 ZHB35S、ZHB655、ZHB95,3

微生物菌的投加量为0.5-1kg/m生物载体;该生物载体为高分子多孔弹性块体,其密度为3

25kg/m,载体规格为长30mm,宽30mm,高30mm的正方体;该二级生物处理单元内分别固定有两层冲孔板,且上、下层冲孔板之间填充有生物载体,填充率为70%,下层冲孔板上面铺设有曝气管,下层冲孔板下方设有第二污泥沉淀区及第二排泥管,该三级深度处理单元内设有第三污泥沉淀区,且其上设置有加药系统、排水管及第三排泥管;

5)蠕动床出水进入臭氧催化氧化氧化难以生化的有机物,提高可生化性;

6)臭氧氧化池出水进入MBR膜生物反应器进行膜处理,达到《污水综合排放标准》GB8978-1996一级排放标准后出水排放或者回用;

7)污泥浓缩池出来的污泥经脱水后外运;脱出的水送至清水池继续回用。

2.如权利要求1所述的处理方法,其特征在于, 步骤1)所述的隔油方法为重力隔油。

3.如权利要求1所述的处理方法,其特征在于, 步骤隔油3)所述的厌氧反应器为UASB厌氧反应器,水力停留时间为4.0-8.0小时,反应温度为20-35℃。

4.如权利要求1所述的处理方法,其特征在于, 步骤3)所述厌氧脱酚处理后的脱酚率3

达到70%以上;所述的厌氧脱酚处理添加有厌氧脱酚菌ZHB655,投加量为0.5-1kg/m。

5.如权利要求1所述的处理方法,其特征在于, 步骤4)所述蠕动床的水力停留时间为

4~15小时,溶解氧DO浓度为1.5mg/L~4 mg/L;所述蠕动床的废水C/N大于7/1。

6.如权利要求1所述的处理方法,其特征在于, 步骤4)所述脱酚后的出水中含有喹啉类化合物、苯类及其衍生物、吡啶类化合物、萘类化合物、吲哚类化合物、咔唑类化合物、呋喃类化合物、咪唑类化合物和吡咯类化合物。

7.如权利要求1所述的处理方法,其特征在于,步骤5)所述臭氧投加量为100-150 g/3

m,所述难以生化的有机物为联苯、三联苯、吩噻嗪类或噻吩类,这些多环类物质利用臭氧催化氧化将环打开,为后续MBR生化处理创造条件。

8.如权利要求1所述的处理方法,其特征在于,步骤6)所述MBR膜生物反应器的膜材2

料为PVDF,公称孔径为0.1µm,单支膜组件面积为20m,pH范围为6-9,工作水温为5-40℃,2

最大抽吸压力为1.0bar,产水通量为20L/ m。

说明书 :

一种煤化工废水的处理方法

技术领域

[0001] 本发明涉及煤化工技术领域,尤其涉及一种煤化工废水的处理方法。

背景技术

[0002] 煤化工废水成分复杂,非常难处理。传统煤化工废水处理工艺为:隔油-气浮-沉淀-生化(活性污泥法A/O,SBR等)-活性炭吸附或芬顿氧化。其存在的主要问题是:运行成本高,操作复杂,处理难达标。调节池、隔油、气浮、混凝沉淀、生化(活性污泥法A/O,SBR等)存在的主要问题是运行成本非常高,煤化工废水中主要污染物是煤焦油类物质,其中酚类的含量最高, 酚在有氧的情况下容易被氧化成更加难生物降解的醌类物质,多元酚在厌氧菌的作用下容易开环,即发生羧化-苯酰化-开环-断键-产甲烷反应。因此,如何尽快在厌氧反应中去除酚类物质是煤化工废水处理的关键。
[0003] 废水处理工艺好氧曝气池内只能进行硝化作用,还需缺氧池进行反消化作用才能实现脱氮。本发明采用蠕动床能够在好氧曝气池内实现同步反消化,提高脱氮处理效果。传统废水处理工艺好氧曝气池内只能进行硝化作用,还需缺氧池进行反消化作用才能实现脱氮。

发明内容

[0004] 有鉴于此,本发明的目的在于提供一种煤化工废水的处理方法。
[0005] 为达到上述目的,本发明提供一种煤化工废水的处理方法,包括以下步骤:
[0006] 1)废水经隔油去除悬浮性煤焦油;
[0007] 2)混凝沉淀去除废水中的细小悬浮物和乳化油类物质;
[0008] 3)混凝沉淀后的出水进入厌氧反应器进行厌氧脱酚处理;
[0009] 4)脱酚后的出水进入蠕动床进行处理;
[0010] 5)蠕动床出水进入臭氧催化氧化氧化难以生化的有机物,以提高可生化性,有利于后续的膜处理过程;
[0011] 6)臭氧氧化池出水进入MBR膜生物反应器进行膜处理,可以继续深化,达到《污水综合排放标准》GB8978-1996一级排放标准后出水排放或者回用;
[0012] 7)污泥浓缩池出来的污泥经脱水后外运;脱出的水送至清水池继续回用。
[0013] 进一步地, 其中步骤1)所述的隔油方法为重力隔油。
[0014] 进一步地, 其中步骤2)所述混凝沉淀中采用的混凝剂为PAC或PAM,投加量为30-50mg/L,沉淀时间为0.5-1.0h。
[0015] 进一步地, 其中步骤隔油3)所述的厌氧反应器为UASB厌氧反应器,水力停留时间为4.0-8.0小时,反应温度为20-35℃。
[0016] 进一步地, 其中步骤3)所述厌氧脱酚处理后的脱酚率达到70%以上;所述的厌氧3
脱酚处理添加有厌氧脱酚菌ZHB655,投加量为0.5-1kg/m。
[0017] 进一步地, 其中步骤4)所述的该蠕动床包括一级预处理单元、二级生物处理单元及三级深度处理单元,该一级预处理单元内设有第一污泥沉淀区,其上并设置有进水管及第一排泥管,该二级生物处理单元内为十级串联结构,其中一、三、五、七、九级为升流式,投加的微生物菌分别为ZHB35、ZHB35M、 ZHB35S、 ZHB11、ZHB22,二、四、六、八、十级为降流式,投加的微生物菌分别为ZHB22、ZHB35M、ZHB35S、 ZHB655、 ZHB95,微生物菌的投加量为3 3
0.5-1kg/m生物载体;该生物载体为高分子多孔弹性块体,其密度为25kg/m ,载体规格为长30mm,宽30mm,高30mm的正方体;该二级生物处理单元内分别固定有两层冲孔板,且上、下层冲孔板之间填充有生物载体,填充率为70%,下层冲孔板上面铺设有曝气管,下层冲孔板下方设有第二污泥沉淀区及第二排泥管,该三级深度处理单元内设有第三污泥沉淀区,且其上设置有加药系统、排水管及第三排泥管。
[0018] 进一步地, 其中步骤4)所述蠕动床的水力停留时间为4~15小时,溶解氧DO浓度为1.5mg/L~4 mg/L;所述蠕动床的废水C/N大于7/1。
[0019] 进一步地, 其中步骤4)所述脱酚后的出水中含有喹啉类化合物、苯类及其衍生物、吡啶类化合物、萘类化合物、吲哚类化合物、咔唑类化合物、呋喃类化合物、咪唑类化合物和吡咯类化合物。
[0020] 进一步地, 其中步骤5)所述臭氧投加量为100-150 g/m3,所述难以生化的有机物为联苯、三联苯、吩噻嗪类或噻吩类,这些多环类物质利用臭氧催化氧化将环打开,为后续MBR生化处理创造条件。
[0021] 进一步地, 其中步骤6)所述MBR膜生物反应器的膜材料为PVDF,公称孔径2
为0.1µm,单支膜组件面积为20m,pH范围为6-9,工作水温为5-40℃,最大抽吸压力为
2
1.0bar,产水通量为20L/ m。
[0022] 本发明相对于现有技术具有的有益效果为:
[0023] 本发明通过将厌氧脱酚与蠕动床、臭氧催化氧化、MBR等进行耦合,对煤化工废水进行处理,可达到《污水综合排放标准》GB8978-1996一级排放标准;而且通过向蠕动床的生物载体内部固定好氧脱氮微生物菌ZHB系列,以实现在蠕动床池内在去除COD的同时去除氨氮和总氮,同时能促进总磷的去除。本发明实用性强,适用于废水厂新建和提标改造工程,能有效节省基建投资和运行成本,并具有抗冲击负荷、管理简单、运行稳定、处理效果好等优点。
[0024] 说明书附图
[0025] 图1为本发明煤化工废水的处理工艺流程图。

具体实施方式

[0026] 为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解,现对本发明的技术方案进行以下详细说明,但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
[0027] 下面结合具体实施方式对本发明作进一步说明。制备的:
[0028] 实例1
[0029] 如图1所示, 本发明提供一种煤化工废水的处理方法,包括以下步骤:
[0030] 本发明提供一种煤化工废水的处理方法,包括以下步骤:
[0031] 1)需要处理的废水经重力隔油法去除悬浮性煤焦油;
[0032] 2)采用30-50mg/L的混凝剂PAC(聚合氯化铝,市售)或PAM(聚丙烯酰胺,市售)混凝沉淀去除废水中的细小悬浮物和乳化油类物质,沉淀时间为0.5-1.0h;
[0033] 3)混凝沉淀后的出水进入UASB厌氧反应器进行厌氧脱酚处理,水力停留时间为4.0-8.0小时,反应温度为20-35℃,脱酚率达到70%以上,所述的厌氧脱酚处理添加有厌氧
3
脱酚菌ZHB655(购自购自北京中恒汇通环境科技有限公司),投加量为0.5-1kg/m;
[0034] 4)脱酚后的出水(含有喹啉类化合物、苯类及其衍生物、吡啶类化合物、萘类化合物、吲哚类化合物、咔唑类化合物、呋喃类化合物、咪唑类化合物和吡咯类化合物)进入蠕动床进行处理,所述蠕动床的水力停留时间为4~15小时,溶解氧DO浓度为1.5mg/L~4 mg/L;所述蠕动床的废水C/N大于7/1;
[0035] 5)蠕动床出水进入臭氧氧化池氧化难以生化的有机物(联苯、三联苯、吩噻嗪类或3
噻吩类),以提高可生化性,有利于后续的膜处理过程,其中臭氧投加量为100-150 g/m;
[0036] 6)臭氧氧化池出水进入MBR膜生物反应器(膜材料为PVDF,公称孔径为0.1µm,单2
支膜组件面积为20m,pH范围为6-9,工作水温为5-40℃,最大抽吸压力为1.0bar,产水通
2
量为20L/ m)进行膜处理,可以继续深化,达到《污水综合排放标准》GB8978-1996一级排放标准后出水排放或者回用;
[0037] 7)污泥浓缩池出来的污泥经脱水后外运;脱出的水送至清水池继续回用。
[0038] 进一步地, 其中步骤4)所述的该蠕动床包括一级预处理单元、二级生物处理单元及三级深度处理单元,该一级预处理单元内设有第一污泥沉淀区,其上并设置有进水管及第一排泥管,该二级生物处理单元内为十级串联结构,其中一、三、五、七、九级为升流式,投加的微生物菌分别为ZHB35、ZHB35M、ZHB35S、 ZHB11、 ZHB22(均购自购自北京中恒汇通环境科技有限公司),二、四、六、八、十级为降流式,投加的微生物菌分别为ZHB22、ZHB35M、 ZHB35S、ZHB655、 ZHB95(均购自购自北京中恒汇通环境科技有限公司),微生物菌的投加3 3
量为0.5-1kg/m生物载体;该生物载体为高分子多孔弹性块体,其密度为25kg/m ,载体规格为长30mm,宽30mm,高30mm的正方体;该二级生物处理单元内分别固定有两层冲孔板,且上、下层冲孔板之间填充有生物载体,填充率为70%,下层冲孔板上面铺设有曝气管,下层冲孔板下方设有第二污泥沉淀区及第二排泥管,该三级深度处理单元内设有第三污泥沉淀区,且其上设置有加药系统、排水管及第三排泥管。
[0039] 实施例2 本发明所述的处理方法与SBR效果对比试验
[0040] 为了验证本发明所述的处理方法的效果,在进水水质相同的条件下,我们于2011年4月1日在在宁夏神华煤制二甲醚装置废水处理现场采用以本发明所述的处理方法与以活性污泥法SBR为主导的处理方法进行了为期一个月的对比试验(见表1),要求处理后达到《污水综合排放标准》GB8978-1996一级排放标准,即CODcr小于100mg/L,氨氮小于15 mg/L。其中,本发明所述处理方法的设计处理水量Q=30L/h,有效水力停留时间为6.6小时,其余工艺条件同实施例1,对比工艺(SBR+芬顿氧化)的主要工艺条件设定为:SBR单池运行周期8小时,污泥负荷0.2 Kg BOD5/(Kg MLSS·d);芬顿氧化单元双氧水投加浓度为27%,硫酸亚铁投加浓度5%,液碱投加浓度30%,有效水力停留时间为2小时。
[0041] 表1
[0042]
[0043] 如表1所示,在进水条件一样的前提下进行处理效果比较,经过一个月的运行,证明本发明所述的处理方法(以蠕动床为主体的处理工艺)效果明显高于SBR,各项指标均能达到《污水综合排放标准》GB8978-1996的一级排放标准。且环境卫生条件好,无臭味,运行成本低,产泥少,操作简单,运行稳定。经废水处理厂化验分析,为期一个月的现场对比试验可以看出,进水COD平均为1146mg/L,蠕动床一体化设备平均出水COD为59 mg/L,去除率为95%,SBR池出水为125 mg/L, 去除率为89%。
[0044] 氨氮进水162 mg/L,本发明所述的处理方法(以蠕动床为主体的处理工艺)出水氨氮为11 mg/L,去除率为93%,SBR池出水为121 mg/L, 去除率为25%。
[0045] 从表1实验结果看出,本发明所述的处理方法(以蠕动床为主体的处理工艺)与目前煤化工常规处理工艺SBR(A2/O)-BAF处理工艺比较具有以下突出优点:
[0046] 1、流程短,处理效率高,脱氮效果非常好,出水综合指标均能稳定达到《废水综合排放标准》GB8978-1996的一级排放标准。
[0047] 2、抗冲击能力强。冲击后2-3天就能自动恢复。
[0048] 3、工艺设备干净卫生,无不良气味产生,避免了二次污染。
[0049] 4、占地小,没有废水和污泥回流系统,也不需要反冲洗系统。
[0050] 5、产泥量少,处理固渣的费用低。
[0051] 以上仅为本发明所列举的较佳实施例,并非用以限制本发明的保护范围,所属技术领域中的普通技术人员运用本发明所作的等效修饰或变化,均同理应属于本发明的专利保护范围。