CN102557328B - 煤气化废水的处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种煤气化废水的处理方法,包括以下步骤:使煤气化废水经历混凝处理和气浮处理,然后使该废水流经第一好氧反应器、厌氧反应器和第二好氧反应器,以依次对废水进行好氧生物处理、厌氧生物处理和好氧生物处理,其中将第二好氧反应器的出水的一部分回流到厌氧反应器中,另一部分送去进行常温常压催化氧化或先进行芬顿氧化再进行常温常压催化氧化。
Description
发明领域
本发明涉及废水特别是煤气化废水的处理方法。
背景技术
以煤炭作为能源和化工原料的应用越来越受到重视。煤气化是清洁、高效的煤炭利用方式,但煤气化工艺过程产生大量高污染性的煤气化废水,这种废水含有多种污染质,例如酚、氰、氨氮和数种脂肪族以及芳香族化合物,需要对其进行有效的处理,方可进行排放。
废水处理领域常常用化学需氧量(COD)、氨氮、硝态氮、亚硝态氮和色度等指标来表示废水中的污染物的类型和/或量。其中COD,也称作化学需氧量,是指在一定的条件下,采用一定的强氧化剂处理水样时,所消耗的氧化剂量。它是表示水中还原性物质多少的指标。水中的还原性物质有各种有机物、亚硝酸盐、硫化物、亚铁盐等,但主要的是有机物。因此,COD又往往作为衡量水中有机物质含量多少的指标。COD越大,说明水体受有机物的污染越严重。
氨氮,或曰NH3-N,指水中以氨或铵离子形式存在的氮元素。
硝态氮是指废水中以硝酸根形式存在的氮元素。
亚硝态氮是指废水中以亚硝酸根形式存在的氮元素。
挥发酚是指废水中的可挥发的酚类物质,用GB 7490-1987或GB7491-1987的方法来测定。
色度:水的色度是对天然水或处理后的各种水进行颜色定量测定时的指标。天然水经常显示出浅黄、浅褐或黄绿等不同的颜色。产生颜色的原因是由于溶于水的腐殖质、有机物或无机物质所造成的。另外,当水体受到工业废水的污染时也会呈现不同的颜色。这些颜色分为真色与表色。真色是由于水中溶解性物质引起的,也就是除去水中悬浮物后的颜色。而表色是没有除去水中悬浮物时产生的颜色。这些颜色的定量程度就是色度。工业废水色度测定采用稀释倍数法,如国标GB11903-89所述,将废水样品用光学纯水稀释至用目视比较与光学纯水相比刚好看不见颜色时的稀释倍数作为表达色度的方式,单位为倍,一般倍数越高说明废水颜色越深。
SS是指水中无机的和有机的颗粒物,也包括可沉降的固体颗粒物,采用GB/T 11901-89方法来测定。
目前煤气化废水的处理工艺流程主要包括了预处理、生物处理和深度处理三个部分。预处理一般采用蒸氨脱酚,气浮重力除油,混凝沉淀等方法降低废水中油类物质以及固体悬浮物等污染物浓度,避免对微生物产生毒害和抑制作用。
生物处理一般采用活性污泥、A-O、A-A-O、SBR、O-A-O等方法对废水进一步的处理,其中O指用好氧微生物对废水进行处理,A指用厌氧微生物对废水进行处理。但经过生物处理后出水的COD、NH3-N、色度等都不能达到国家一级排放指标,出水还需经深度处理才能达标排放。中国专利CN1597567公开了一种对煤气废水和焦化废水的生物处理方法,其中就使用了O-A-O工艺,但废水在各生物反应器内的水力停留时间过长,且COD和氨氮去除率均低于90%,这意味着该专利方法的出水中仍含有较大量的有机污染物和氨氮。
仍有必要进行改进上述处理工艺以进一步降低出水的COD和氨氮含量,同时,为了便于工业应用,还希望进一步减少水力停留时间。为了解决上述问题,提出了本发明。
发明概述
本发明提供了一种煤气化废水的处理方法,包括以下步骤:
a、使煤气化废水经历混凝处理和气浮处理,以除去废水中的油类和悬浮杂质;然后,
b.使来自步骤a的废水依次流经第一好氧反应器、厌氧反应器和第二好氧反应器,以依次对废水进行好氧微生物处理、厌氧微生物处理和好氧微生物处理,其中将第二好氧反应器的出水的一部分回流到厌氧反应器中,另一部分送去进行其它处理。
在本发明的优选实施方案中,在所述第一好氧反应器、厌氧反应器和第二好氧反应器中填充有用于承载微生物的生物填料。
在本发明的优选实施方案中,所述其它处理选自:
i.常温常压催化氧化;或
ii.先芬顿氧化,然后常温常压催化氧化。
附图简述
图1是本发明的示例性实施方案的流程图。
应注意,附图仅仅是示例性的,并不打算以任何方式限制本发明。
发明详述
本发明的煤气化废水泛指来自各种煤气化工艺的含有有机污染物的废水,这些废水例如来自用亚临界/超临界水对煤进行气化的工艺,或者来自用含氧气体例如空气、纯氧气等对煤进行气化的工艺中的洗气过程的废水,等等。其中所含的有机污染物例如酚类物质、氨氮、氰类物质、脂肪族化合物以及芳香族化合物等。
在本发明的步骤a中,使煤气化废水经历混凝处理和气浮处理,以除去废水中的油类和悬浮杂质。其中混凝处理的目的是使废水中的呈分散态的油滴和固体悬浮物混凝成尺寸相对较大的混凝物,气浮处理的目的是使上述混凝物浮到废水表面上并除去它们。通过向所述废水中加入混凝剂来进行所述混凝处理,通过向废水中曝气或通入溶有气体的水来进行所述气浮处理。所述混凝剂选自聚合硫酸铁,聚合硫酸亚铁,聚合硫酸铝,聚合氯化铁、聚合氯化铝或聚丙烯酰胺。在步骤a的优选实施方案中,依次向废水中加入聚合氯化铝和聚丙烯酰胺来进行混凝处理,然后通入溶有气体的水来进行气浮处理。经过步骤a的混凝和气浮处理后,废水中油类和悬浮杂质漂浮于液面表层,通过刮渣机将浮渣刮除。注意,本发明的步骤a中的气浮处理旨在包括将混凝物从废水中除去的步骤。经过混凝处理和气浮处理后的出水流入后续步骤中,该出水中含有的有机物主要是可溶于水的有机物,其中包含:酚类物质、氨氮、氰类物质、脂肪族化合物以及芳香族化合物等。
在本发明的步骤a和步骤b之间,还任选地包括向废水中投放磷源的步骤。该步骤可以在如图1所示的中间水池1中进行。由于大多数煤气化废水中缺少微生物代谢需要的磷,故需要在中间水池1中投加磷源以供微生物使用。所述磷源选自任何含磷物质,例如选自亚磷酸、亚磷酸盐、磷酸、磷酸盐、焦硫酸、焦硫酸盐、含有含磷洗涤剂的废水或它们的混合物。在某些情况下,若待处理的煤气化废水因各种原因已经含有足够的磷源,则此投放磷源的步骤可以省略。或者,若在下文步骤b中所述的生物反应器所使用的填料所含有的活性炭内含有磷源的话,则此步骤a和b之间的投放磷源的步骤也可以省略。中间水池1进一步起到均匀水质的作用,出水流入后续步骤b中。
在本发明的步骤b中,使来自步骤a的废水依次流经第一好氧反应器、厌氧反应器和第二好氧反应器,以依次对废水进行好氧微生物处理、厌氧微生物处理和好氧微生物处理,其中将第二好氧反应器的出水的一部分回流到厌氧反应器中,另一部分送去进行其它处理。好氧反应器是指用好氧微生物对废水进行处理的反应器,而厌氧反应器是指用厌氧微生物对废水进行处理的反应器。微生物包括但不限于细菌、原生动物、真菌、藻类等,它们可通过其生理代谢作用而消耗废水中的有机物、氨氮、硝态氮等,故可以用于废水处理。微生物可分为好氧微生物和厌氧微生物,顾名思义,好氧微生物在水中溶解氧含量较多时才能大量存活并发挥作用,而厌氧微生物则在水中溶解氧含量低时才能大量存活并发挥作用。关于微生物的选择是本领域技术人员熟知的,在此不再赘述。
各反应器中均填充有用于承载微生物的生物填料。生物填料的作用是承载并固定微生物,微生物可在填料表面上生长以形成生物膜并以生物膜的形式存在于填料上,以免微生物被废水冲走。可以采用各种类型的生物填料,例如颗粒聚氨酯填料、颗粒性碳毡填料、颗粒塑料悬浮填料,塑料球形填料、半软性填料、弹性立体填料,活性炭、陶粒、焦炭和石英砂填料,等等。这些生物填料可呈各种形状,填料体积占反应器总体积的10-90%。优选使用一种自制生物填料,该生物填料包含:
至少一块高硬聚氨酯泡沫,该泡沫具有孔,孔中含有活性炭颗粒;和,包络住所述高硬聚氨酯泡沫的笼,该笼由聚合物制成。
在更优选的生物填料中,所述生物填料中的活性炭还可负载有确保微生物存活和/或促进微生物生长的营养物质,这些营养物质在废水处理过程中能逐步释放出来以确保微生物存活和/或供微生物生长使用。
所述高硬聚氨酯泡沫具有孔,其中所述孔可以是源自所述高硬聚氨酯泡沫材料本身的孔或者另行打出的孔或者它们的组合。例如当该泡沫材料本身是多孔泡沫时,其内部原本就含有孔,这些孔来自泡沫制造过程中的发泡过程,可称为原生孔;当该泡沫材料本身内部无孔或者原生孔极小时,可利用钻孔设备另行在该泡沫材料上打出若干个孔,可称为次生孔。以上述原生孔和/或次生孔来容纳所述活性炭颗粒;当然,该泡沫材料可以既具有原生孔又具有次生孔。对次生孔的大小和形状没有限制。所述高硬聚氨酯泡沫的压陷硬度按照GB/T10807-2006测定为40-140N,回弹率按照GB/T6670-1997测定大于75%,开孔率按照GB/T10799-89测定大于90%,原生孔的孔径按照GB/T 12811-1991测定为0-25mm,比表面积按照GB/T19587-2004测定大于8000m2/m3。所述高硬聚氨酯可以被加工成任何形状,例如块状、球状或不规则形状。所述高硬聚氨酯泡沫的数量至少为一块,优选为多于一块。当使用多于一块的高硬聚氨酯泡沫时,它们可以以任何方式填充在所述笼中,例如采用规整填充或无规则堆积的方式填充在所述笼中。
所述活性炭可以为任何类型的活性炭。该活性炭填充于高硬聚氨酯泡沫的孔中,对其填充量没有特殊要求,本领域技术人员可根据需要调整该填充量。在优选的实施方案中,该活性炭还可负载有确保微生物存活和/或促进微生物生长的营养物质,这些营养物质在废水处理过程中能逐步释放出来以确保微生物存活和/或供微生物生长使用。更优选地,这些营养物质是对微生物的存活来说必不可少和/或对微生物生长有促进作用但在所处理的废水中又相对缺乏的那些营养物质,例如微量元素等。实践中,本领域技术人员可以根据所使用的具体微生物和所处理的具体废水来选自在活性炭中负载哪些营养物质。
所述笼由聚合物制成,所述聚合物选自聚烯烃或聚酯。其中所述聚烯烃选自聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚丁二烯、聚异戊二烯、聚苯乙烯或它们中至少两种的共聚物,优选聚丙烯或聚乙烯。在一个实施方案中,所述笼的形状为近似球形。对该笼的孔口尺寸没有特殊要求,只要能确保该笼能包络住所述高硬聚氨酯泡沫使其不从孔口处脱落即可。对笼的整体尺寸也没有特殊要求。在一个实施方案中,该笼为球形,直径为5-20cm。在一个实施方案中,该笼由两个半球形笼通过结合装置结合而成,所述结合装置例如结合扣。
在本发明的第一好氧反应器中,可在其内填装10%-90%(反应器体积分数)的生物填料,反应器底部设有空气曝气装置,使水中的溶解氧浓度保持在1-10mg/L,最佳保持在2-4mg/L,反应器顶部设有消泡装置,通过喷淋的方式对产生的泡沫进行消除。来自前述步骤a的废水流入好氧反应器1中,通过生物填料上生物膜对废水进行降解代谢。该第一好氧反应器的目的是通过氧化降解除去煤气化废水中的有机物例如酚类物质和氮杂环化合物,以使废水的COD大幅下降。但因有机物含量较高抑制了硝化作用,因此该第一好氧反应器只能去除少量的氨氮。在本发明的实施方案中,经过第一好氧反应器处理,酚类物质的去除率可达90%以上。在使用前述自制生物填料的条件下,废水在反应器内的水力停留时间(HRT)为5-40h,水温保持在15-40℃,pH为6-9。第一反应器的出水流入所述厌氧反应器中。
在本发明的厌氧反应器中也可设有填料层,例如在其内填装10%-90%(反应器体积分数)的生物填料。控制该厌氧反应器内水中的溶解氧浓度在0.5mg/L以下,水力停留时间为5-30h,水温保持在15-40℃,pH为6-9。废水流入该厌氧反应器中后,在填料上厌氧微生物的作用下完成对废水中难降解物质的酸化水解,同时进行反硝化反应以去除硝态氮。该厌氧反应器的出水流入第二好氧反应器。
本发明的第二好氧反应器的结构与第一好氧反应器相同。废水在该第二好氧反应器中的好氧微生物作用下发生硝化反应去除氨氮,并进一步降解废水中的其它有机物。由于硝化反应会使pH降低,需要在反应器内设置自动补碱装置,加入NaOH、NaCO3、NaHCO3、CaO等药剂使反应器内废水的pH保持在6.8-8.5,反应器内溶解氧保持在1-10mg/L,最佳保持在2-4mg/L,水温保持在15-40℃,水力停留时间为5-30h。离开该第二好氧反应器的出水中的一部分回流到所述厌氧反应器中,另一部分则送去进行其它处理。回流的目的是为了进一步除去废水中残存的一些硝态氮和/或亚硝态氮。其中回流水量与进水量的体积流量比(简称回流比)为1∶1-5∶1,其中回流水量是指从第二好氧反应器返回到厌氧反应器的水的流量,进水量是指从第一好氧反应器流入厌氧反应器的水的流量,均以体积流量计算。
经过上述生物处理后,废水中仍含有一些生物难降解物质,为了除去这些物质,使经过上述生物处理后的废水经过所述其它处理以除去剩余的生物难降解物质,目的是使出水的COD和色度达标。所述其它处理可选自:i.常温常压催化氧化;或ii.先芬顿氧化,然后常温常压催化氧化。
所述常温常压催化氧化是指在常温常压和催化剂存在下通入含氧气体来氧化废水,目的是除去废水中的有机物。其中所述含氧气体为包含氧气和/或臭氧的气体,例如空气、氧气、富氧空气、含臭氧的气体等。所述催化剂包括载体和负载在该载体上的活性组分,其中载体选自活性炭或分子筛或氧化铝,活性组分由铁的氧化物、铜的氧化物、锰的氧化物、镍的氧化物、钴的氧化物或锌的氧化物中的一种或几种组成,其中活性组分占催化剂总质量的百分比以及活性组分之间的质量比可以根据需要进行调节。在一个优选的实施方案中,所述活性组分是由铁的氧化物、铜的氧化物和锰的氧化物组成的复合氧化物,且分别以Fe2O3、CuO和MnO2形式计算的以上三种氧化物的质量总和占催化剂总质量的1-10%,且质量比Fe2O3∶CuO∶MnO2为1-4∶0.1-0.5∶0.1-0.5。所述催化剂以固定床的形式存在于催化氧化反应器中。所述常温常压氧化反应发生在常温常压氧化反应器中。其中所述常温是指4-40℃,所述常压是指一个大气压。其中该氧化反应器内部设置有曝气装置,通过该曝气装置向反应器内鼓泡通入含氧气体以与通过泵等输送设备输入到该反应器内的废水充分接触。该曝气装置一般由曝气机(如气泵、鼓风机等)和曝气器(如曝气管、微孔曝气盘等)连接构成。曝气量可以根据废水的COD值进行选择。废水中的有机物在催化剂作用下被含氧气体中所含的氧气氧化,从而实现了有机物的进一步去除,以使得废水的COD和色度等指标达到排放要求。经过该催化氧化处理后的废水可直接排放,或者任选地经过后续砂滤处理后而排放。
所述芬顿氧化是指通过将亚铁盐和过氧化氢彼此独立地加入到废水中来实施的氧化过程,主要目的是将废水中的一部分有机物氧化成水和二氧化碳而将它们除去。可依次或同时向该废水中加入亚铁盐和过氧化氢。例如,可以先向废水中加入亚铁盐,然后向废水中加入过氧化氢。或者,可以同时向废水中加入亚铁盐和过氧化氢,但二者必须彼此独立地同时加入到废水中,即排除先将二者混合再加入废水中这种方式。所述亚铁盐可以是能在废水中产生Fe2+的任何可溶性亚铁盐,例如硫酸亚铁、氯化亚铁、乙酸亚铁等。在优选的实施方案中,所述亚铁盐是硫酸亚铁。所述亚铁盐可以来自多种来源,例如可以使用无水亚铁盐固体或带有结晶水的亚铁盐固体或者亚铁盐的水溶液,等等,只要能提供Fe2+即可。甚至在某些情况下,还可以向废水中加入铁粉或氧化亚铁,以在废水的酸性条件下原位生成亚铁盐。所述亚铁盐在芬顿氧化中作为催化剂使用。其中过氧化氢可以来自任何浓度的过氧化氢水溶液。该芬顿氧化过程可以在位于所述催化氧化反应器上游的芬顿氧化反应器中进行。在一个实施方案中,废水一离开芬顿氧化反应器就进入催化氧化反应器,但在优选的实施方案中,对离开芬顿氧化反应器的废水进行必要的处理例如混凝和/或沉淀后再进入所述催化氧化反应器。
在本发明的优选实施方案中,对来自第二好氧反应器的另一部分出水在进行所述其它处理之前在中间水池2中进行沉淀处理,以除去可能来自生物反应器的固体杂质,减少后续芬顿氧化和/或催化氧化的负荷。
以上煤气化废水的深度处理方法中,各步骤的工艺条件可以根据要处理的废水的具体情况进行相应调整。这些具体工艺参数的调整是本领域技术人员熟知的,不再赘述。
本发明的方法显然不仅适用于对煤气化废水进行深度处理,而是可以扩展到其它含有机物的废水,例如焦化废水、其它含有机物的工业废水或生活废水,或者可以对掺入了焦化废水、其它含有机物的工业废水或生活废水的煤气化废水进行深度处理。
实施例
结合附图,通过以下实施例具体说明本发明的实施方案,这些实施例仅仅是出于举例说明的目的而提供的,例如,为了叙述清楚和完整起见,实施例中提到了很多具体工艺步骤和设备,这些工艺步骤和设备并非全都是实施本发明的方法所必需的。实施例也不打算以任何方式限制本发明的范围,本发明的真实范围仅由权利要求确定。
实施例1
以附图所示工艺处理某公司的高浓度煤气化废水,该废水水质见表1-1。工艺系统的废水处理量为2吨/天,其中混凝气浮系统为定制加工的增压溶气混凝气浮机,第一好氧反应器、厌氧反应器、第二好氧反应器以及中间水池均为碳钢制成,各反应器内均填装50%的本文所述的生物填料,常温常压催化氧化反应器为有机玻璃制成,以臭氧为氧化剂,填装75%的催化剂,所述催化剂为负载型催化剂,其载体为颗粒状椰壳活性炭,活性组分是由铁的氧化物、铜的氧化物和锌的氧化物组成的复合氧化物,且其中分别以Fe2O3、CuO和ZnO形式计算的以上三种氧化物的质量总和占催化剂总质量的5%,且质量比Fe2O3∶CuO∶ZnO为4∶0.5∶0.5。废水由进水泵流入增压溶气气浮机,在管线中由计量泵顺序加入聚合氯化铝(PAC)和聚丙烯酰胺(PAM),以废水的体积为基准,它们的加入量分别为200-300mg/L和4-6mg/L(其余物质的加入量的计算基准与此相同),然后废水中油类及悬浮杂质被混凝成较大尺寸的混凝物并浮在废水表面上,在气浮反应区中被去除;废水流入中间水池1,通过计量泵向其中加入K2HPO4,加入量为50-100mg/L;废水在第一好氧反应器1中的水力停留时间(HRT)为24h,其中的溶解氧浓度控制在2-4mg/L,水温在16-30℃;废水在厌氧反应器中的HRT为20h,溶解氧浓度控制在0.5mg/L以下,水温在16-30℃;在第二好氧反应器2中的HRT为20h,溶解氧控制在2-4mg/L,pH控制在7.2-8.2,水温在16-30℃,将第二好氧反应器的出水的一部分回流到所述厌氧反应器中,回流水量与进水量的比例为2∶1;废水在常温常压催化氧化反应器中的HRT为1.5-2h,臭氧的加入量为10-15mg/L;通过该组合工艺处理后的出水水质以及工艺各部分的出水水质见表1-1所示,由表中分析数据表明该组合工艺对高浓度煤气化废水具有较好的处理效果,出水可以达到国家一级排放标准。
表1-1煤气化废水处理组合工艺废水进水水质及各部分出水水质
实施例2
以附图所示工艺对某煤气化公司的综合废水进行处理,废水水质见表2-1。本实施例中采用的反应器、设备和生物填料与实施例1相同,废水处理量为3吨/天,PAC和PAM的加入量为100-120mg/L和1-3mg/L,K2HPO4的加入量为20-50mg/L,废水在第一好氧反应器、厌氧反应器和第二好氧反应器中的HRT分别为16h、13.5h和13.5h,在臭氧催化氧化反应器的HRT为1-1.5h,臭氧的加入量为8-10mg/L,催化剂为负载型催化剂,以颗粒状煤质活性炭做载体,活性组分是由铁的氧化物、铜的氧化物和锰的氧化物组成的复合氧化物,且其中分别以Fe2O3、CuO和MnO2形式计算的以上三种氧化物的质量总和占催化剂总质量的4%,且质量比Fe2O3∶CuO∶MnO2为2∶0.2∶0.1。其余各部分的运行控制参数与实施例1均相同。废水经过该组合工艺处理后的各部分出水水质见表2-1所示,由表中分析数据表明煤气化综合废水仅经过混凝气浮和OAO生物处理后就能达到国家一级排放标准,再经过臭氧催化氧化处理后,废水的水质得到进一步提高。
表2-1煤气化废水处理组合工艺废水进水水质及各部分出水水质
实施例3
采用附图所示工艺,和实施例1相比不同之处在于在催化氧化反应器前加入由碳钢制成的芬顿氧化反应器。依次使用混凝气浮、OAO、芬顿氧化、常温常压催化氧化组合工艺处理实施例1中的高浓度煤气化废水,本实施例中采用的反应器、设备和生物填料与实施例1相同,废水处理量为2吨/天。在芬顿氧化反应器的进水管线中顺序加入FeSO4和H2O2,加入量分别为950-1100mg/L和1400-1600mg/L,催化氧化反应以空气做氧化剂,填装70%的催化剂,所述催化剂为以颗粒状椰壳活性炭做载体,活性组分是由铁的氧化物和锌的氧化物组成的复合氧化物,且其中分别以Fe2O3、ZnO形式计算的以上两种氧化物的质量总和占催化剂总质量的3%,且质量比Fe2O3∶ZnO为4∶1,催化氧化反应器的曝气量为6立方米空气每小时每立方米反应器容积。OAO步骤中的回流比为3∶1。该组合工艺的其它运行控制参数均与实施例1相同。废水经过该组合工艺处理后的各部分出水水质见表3-1所示。
表3-1煤气化废水处理组合工艺废水进水水质及各部分出水水质
本发明的优点如下:
本专利的煤气化废水处理工艺包括了混凝气浮技术,O-A-O高效生物膜处理技术和常温常压催化氧化技术。其中O-A-O高效生物膜技术与A2-O活性污泥技术相比具有耐高浓度煤气化废水进水冲击,COD和NH3-N的去除效率高的优点。本发明中还使用了自己设计的组合生物填料,使得生物膜固定效果好,附载量大,剩余污泥少,运行稳定。另外在生物处理后又对废水进行了催化氧化深度处理,使得一些生物难降解的污染物在含氧气体和催化剂作用下被降解去除,从而处理后的出水可以达到国家一级排放标准,出水效果稳定,且综合运行成本低廉。
Claims (17)
1.一种煤气化废水的处理方法,包括以下步骤:
a、使煤气化废水经历混凝处理和气浮处理,以除去废水中的油类和悬浮杂质;然后,
b.使来自步骤a的废水依次流经第一好氧反应器、厌氧反应器和第二好氧反应器,以依次对废水进行好氧微生物处理、厌氧微生物处理和好氧微生物处理,其中将第二好氧反应器的出水的一部分回流到厌氧反应器中,另一部分送去进行其它处理,
其中,在所述第一好氧反应器、厌氧反应器和第二好氧反应器中填充有用于承载微生物的生物填料,所述生物填料包含至少一块高硬聚氨酯泡沫,该泡沫具有孔,所述孔中填充有活性炭颗粒。
2.权利要求1的方法,其中在步骤a和b之间还包括向废水中投放磷源的步骤。
3.权利要求2的方法,其中所述磷源选自亚磷酸、亚磷酸盐、磷酸、磷酸盐、焦硫酸、焦硫酸盐、含有含磷洗涤剂的废水或它们的混合物。
4.权利要求1的方法,其中所述生物填料还包含:
包络住所述高硬聚氨酯泡沫的笼,该笼由聚合物制成。
5.权利要求1的方法,其中通过向所述废水中加入混凝剂来进行所述混凝处理,通过向废水中曝气或通入溶有气体的水来进行所述气浮处理。
6.权利要求1的方法,其中所述其它处理选自:
i.常温常压催化氧化;或
ii.先芬顿氧化,然后常温常压催化氧化。
7.权利要求6的方法,其中所述常温常压催化氧化是指在常温常压和催化剂存在下通入含氧气体来氧化废水,以除去废水中的有机物。
8.权利要求7的方法,其中所述含氧气体为包含氧气和/或臭氧的气体。
9.权利要求6的方法,其中通过将亚铁盐和过氧化氢彼此独立地加入到废水中来实施所述芬顿氧化。
10.权利要求9的方法,其中所述亚铁盐是硫酸亚铁。
11.权利要求7的方法,其中所述催化剂包括载体和负载在该载体上的活性组分,其中载体选自活性炭或分子筛或氧化铝,活性组分由铁的氧化物、铜的氧化物、锰的氧化物、镍的氧化物、钴的氧化物或锌的氧化物中的一种或几种组成。
12.权利要求11的方法,其中所述活性组分是由铁的氧化物、铜的氧化物和锰的氧化物组成的复合氧化物,且其中分别以Fe2O3、CuO和MnO2形式计算的以上三种氧化物的质量总和占催化剂总质量的1-10%,且质量比Fe2O3:CuO:MnO2为1-4:0.1-0.5:0.1-0.5。
13.权利要求6的方法,其中来自第二好氧反应器的另一部分出水在进行所述其它处理之前在沉淀池中进行沉淀处理,以除去固体杂质。
14.前述权利要求中任一项的方法,其中用焦化废水、其它含有机物的工业废水或生活废水代替所述煤气化废水,或者向所述煤气化废水中掺入焦化废水、其它含有机物的工业废水或生活废水。
15.权利要求5的方法,其中混凝剂选自聚合硫酸铁,聚合硫酸亚铁,聚合硫酸铝,聚合氯化铁、聚合氯化铝或聚丙烯酰胺。
16.权利要求1的方法,其中回流水量与进水量的体积流量之比为1:1-5:1。
17.权利要求1的方法,其中所述活性炭颗粒负载有确保微生物存活和/或促进微生物生长的营养物质。
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