CN102030449A - 微电解-膜生物反应器处理冶金焦化废水的方法 - Google Patents

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朱跃敏
高祥
肖瑞
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Abstract

本发明涉及一种微电解-膜生物反应器处理冶金焦化废水的方法。包括以下步骤：(1)在隔油池中采用斜板除去废水中的油和沉渣；(2)经隔油后的污水进入气浮池，通过投加破浮剂、混凝剂，去除分散油和悬浮物；(3)在调节池中对污水的水量及水质进行均和；(4)在微电解反应池内填装铸铁屑及活性炭，分别为微电解反应的阳极和阴极进行微电解反应；(5)在好氧池内增设膜生物反应器的膜组件，将全部的活性污泥都截留在反应器内；本发明具有以下优点：产水水质好，悬浮物去除率可达到99.99％，COD、NH3-N可以满足一级排放标准；抗污染性能好，MBR前用气浮预处理，除去了大部分油等对膜元件伤害较大的污染物，保证设备长时间稳定运行。

Description

微电解--膜生物反应器处理冶金焦化废水的方法
技术领域
本发明涉及废水处理方法，具体地说是一种微电解-膜生物反应器处理冶金焦化废水的方法。
背景技术
焦化厂产生的废水主要有剩余氨水、煤气水封水、化合水及煤干馏和化工产品回收时产生的污水等等。成分相当复杂，含有大量的酚类、联苯、吡啶等有机污染物，还含有氰、无机氟离子等有毒有害特性，污染物色度高，属较难生化降解的高浓度有机工业废水。
我国现有的焦化废水处理技术主要是采用A/O或A/A/O的生物处理法结合混凝沉淀法，经实践表明，即使生物处理最大限度发挥作用，出水中的悬浮物、有机污染物含量仍然较高，难实现焦化废水的再生利用。随着国家对污水排放标准的提高，低运行成本和绿色环保型循环经济的需求，焦化厂将面临着焦化废水处理回用的难题。因此，对现有焦化废水深度处理工艺进行升级改进迫在眉睫。目前尚未有能够对冶金焦化废水进行有效处理的方法。
发明内容
本发明目的就是针对现有技术的缺陷，提供一种微电解-膜生物反应器处理冶金焦化废水的方法。
本发明的技术方案包括以下步骤：
(1)、在隔油池中采用斜板除去废水中的油和沉渣，水力停留时间3小时；
(2)、经隔油后的污水进入气浮池，通过投加破浮剂、混凝剂，去除分散油和悬浮物，并去除部分COD；
(3)、在调节池中对污水的水量及水质进行均和，防止污水的水质出现大的波动时发生的生物污泥中毒，水力停留时间10小时；
(4)、在微电解反应池内填装铸铁屑及活性炭，分别为微电解反应的阳极和阴极。铁屑、活性炭粒及充当电解质的废水形成无数的原电池，产生电极反应改变污水中污染物的性质，去除硝态氮达到70％以上，降解COD，降低有机物含量并提高污水的可生化性，从而达到处理废水的目的。微电解过程主要是基于电化学中是原电池反应，涉及到Fe/[H]的还原作用、[O]的氧化作用、电化学富集、物理吸附和絮凝沉降等多种作用。反应过程生成的产物具有强氧化还原性，可使常态难以进行的反应得以实现。
(5)、在好氧池内增设膜生物反应器的膜组件，将全部的活性污泥都截留在反应器内；膜组件采用单端固定聚束式膜组件，它包括集水管，集水管上连通有连接件，连接件内垂直插有曝气喷头和中空纤维膜丝，连接件的底部连通有曝气管，中空纤维膜丝的一端粘接在连接件上，膜丝另一端为自由端，中空纤维膜丝之间留有通道。
膜生物反应器(MBR)处理工艺是在原A/O内循环生物脱氮工艺的基础上，在好氧池内增设MBR膜组件，由于膜组件的高效截留作用，将全部的活性污泥都截留在反应器内，使得反应器内的污泥浓度可达到较高水平，通常可达20～30g/L。这样，就大大降低了生物反应器内的污泥负荷，提高了MBR对有机物的去除效率；同时由于膜组件的分离作用，使得生物反应器中的水力停留时间(HRT)和污泥停留时间(SRT)是完全分开的，这样就可以使生长缓慢、世代时间较长的微生物(如硝化细菌)也能在反应器中生存下来，保证了MBR除具有高效降解有机物的作用外，还具有良好的硝化作用。
在膜生物反应器的好氧区，硝化细菌将氨氮氧化成亚硝酸氮，然后进一步氧化成硝酸氮，好氧硝化过程：
2NH4 ++3O2→2NO2 -+2H2O+4H+
2NO2 ++O2→2NO3 -
硝酸氮通过硝化液回流到缺氧区，在反硝化细菌的作用下形成亚硝酸氮并进一步还原成为N2，从而将废水中的氮去除。缺氧反硝化过程：
6NO3 -+2CH3OH→6NO2 -+2CO2+4H2O
6NO2 -+3CH3OH→3N2+3CO2+3H2O+6OH-
本发明具有以下优点：
产水水质好，悬浮物去除率可达到99.99％，COD、NH3-N等可以满足一级排放标准；抗污染性能好，MBR前用气浮预处理，除去了大部分油等对膜元件伤害较大的污染物，对膜元件起到了较好的保护作用，保证膜设备能长时间稳定运行。MBR工艺还有以下特点：容积负荷高，取消二沉池，占地面积小，整个系统流程紧凑；剩余污泥产量少，可以减少在剩余污泥处理方面的投资；模块化结构，方便运行管理。
附图说明
图1为本发明的流程图
图2为本发明单端固定聚束式膜组件的结构示意图
图3为本发明中空纤维膜丝的结构示意图
图4为图3的A-A向视图
具体实施方式
以下结合附图对本发明做进一步描述：
如图1所示，本发明包括以下步骤：
(1)、在隔油池中采用斜板除去废水中的油和沉渣，水力停留时间3小时；
(2)、经隔油后的污水进入气浮池，通过投加破浮剂、混凝剂，去除分散油和悬浮物，并去除部分COD；
(3)、在调节池中对污水的水量及水质进行均和，防止污水的水质出现大的波动时发生的生物污泥中毒，水力停留时间10小时；
(4)、在微电解反应池内填装铸铁屑及活性炭，分别为微电解反应的阳极和阴极。铁屑、活性炭粒及充当电解质的废水形成无数的原电池，产生电极反应改变污水中污染物的性质，去除硝态氮达到70％以上，降解COD，降低有机物含量并提高污水的可生化性，从而达到处理废水的目的。微电解过程主要是基于电化学中是原电池反应，涉及到Fe/[H]的还原作用、[O]的氧化作用、电化学富集、物理吸附和絮凝沉降等多种作用。反应过程生成的产物具有强氧化还原性，可使常态难以进行的反应得以实现。
(5)、在好氧池内增设膜生物反应器的膜组件，将全部的活性污泥都截留在反应器内；如图2、图3和图4所示，膜组件采用单端固定聚束式膜组件，它包括集水管5，集水管5上连通有连接件4，连接件4内垂直插有曝气喷头3和中空纤维膜丝1，连接件的底部连通有曝气管2，中空纤维膜丝1的一端粘接在连接件4上，膜丝另一端为自由端，中空纤维膜丝之间留有通道。

Claims (2)

1.一种低渗透油田回注水处理方法，它包括以下步骤：
(1)、采油污水进入隔油池，采用斜板除油去除漂浮油和沉渣，水力停留时间3小时；
(2)、隔油池出水去电凝聚气浮池，去除聚合物和乳化油；
(3)、在调节池中对污水的水量及水质进行均和，防止污水的水质出现大的波动时发生活性污泥负荷急剧变化，水力停留时间10小时；
(4)、在好氧池内增设膜生物反应器的膜组件，将全部的活性污泥都截留在反应器内。
2.根据权利要求1所述的低渗透油田回注水处理方法，其特征是：所述的膜组件采用单端固定聚束式膜组件，它包括集水管，集水管上连通有连接件，连接件内垂直插有曝气喷头和中空纤维膜丝，连接件的底部连通有曝气管，中空纤维膜丝的一端粘接在连接件上，膜丝另一端为自由端，中空纤维膜丝之间留有通道。
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