CN102795748A

CN102795748A - 一种利用好氧与两级缺氧好氧处理废水的方法

Info

Publication number: CN102795748A
Application number: CN2012103269538A
Authority: CN
Inventors: 凌亮
Original assignee: ZHEJIANG HANLAN ENVIRONMENT TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: ZHEJIANG HANLAN ENVIRONMENT TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2012-09-06
Filing date: 2012-09-06
Publication date: 2012-11-28

Abstract

本发明公开了一种利用好氧与两级缺氧好氧处理废水的方法，废水依次经过调节池、初曝池、初沉池、缺氧池、一级好氧池、二沉池、兼氧池、二级好氧池、三沉池、混凝反应池、混凝沉淀池、脱色池十二个部分，最终达标出水。缺氧池、一级好氧池、二沉池组成一级缺氧/好氧系统，兼氧池、二级好氧池、三沉池组成二级缺氧/好氧系统。经本发明处理后，对煤化工中的主要有机污染物，尤其是氨氮和总氮的去除效率有很大的提高；两级缺氧/好氧系统的设置减少了硝化液回流量，降低系统能耗的同时大大提高了对总氮的脱除效率；混凝脱色反应单元进一步降低了出水COD，兼具脱色和杀菌除臭功能。

Description

一种利用好氧与两级缺氧好氧处理废水的方法

技术领域

本发明属于环境保护技术领域，特别是涉及一种利用好氧与两级缺氧好氧处理废水的方法。

背景技术

煤化工是以煤炭为主要原料生产化工产品的行业，主要分为煤焦化、煤气化(包括生成合成氨、制取醇醚和间接液化制油和烯烃等产业链)和煤液化。目前，我国正处于新型煤化工的大发展时期，相对于传统煤化工明显的发展障碍来说，以煤制气（油）为代表的新型煤化工以其能量转换率高、耗水量低、二氧化碳排放量少，市场潜力大的显著优势成为石油化工的新宠，日益占据主导地位。

煤制气是以煤为原料加工制得的含有可燃组分气体的技术，是煤在特定的设备内，在一定温度及压力下使煤中有机质与气化剂（如蒸汽/空气或氧气等）发生一系列化学反应，将固体煤转化为含有CO、H₂、CH₄等可燃气体和CO₂、N₂等非可燃气体的过程，产生煤气水，后经脱酚脱氨产生的废水需进行处理。

煤制气废水主要来源于煤制气过程中煤气洗涤、冷凝和分馏工段，是煤加压气化系统中盈水循环系统的排污水。该种废水成分非常复杂,并且不同的工艺、不同的煤制气厂家所产生的煤制气废水也大不相同，且此类废水含有较高浓度的酚、氰、硫、油以及COD_Cr等有毒物质。尤其在以褐煤为原料时，废水经过脱氨脱酚后其酚含量仍高达700～1500mg/L，COD_Cr可超过3500mg/L，氨氮可超过250mg/L，是一种高污染难降解的工业废水。

煤焦化以煤为原料，在隔绝空气条件下，加热到950℃左右，经高温干馏生产焦炭，同时获得煤气、煤焦油并回收其它化工产品的一种煤转化工艺。经比较，煤焦化废水的水质与煤制气废水相似，其污染物浓度却比煤制气废水更高。这几类废水均为煤热加工过程的产物，实质上都是从煤气饱和水分中冷凝下来的，因此溶解或悬浮物质大致相同，主要污染物成分基本相同，而煤制天然气废水更是与煤制气废水大同小异，因此三种废水的处理方法基本相同。

随着国家环保政策的推行，2010年2月，环境保护部发布《炼焦工业污染物排放标准》（征求意见稿），对污染物尤其是总氮的排放提出了更为严格的要求。目前绝大部分煤化工企业已实现废水生物技术处理只能达到国家《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级排放标准，难以达到征求意见稿要求，研发新的水处理工艺，以实现废水总氮的达标排放迫在眉睫。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用好氧与两级缺氧好氧处理废水的方法,从而解决上述技术问题。

为此，采用如下的技术方案：一种利用好氧与两级缺氧好氧处理废水的方法，废水依次经过调节池、初曝池、初沉池、缺氧池、一级好氧池、二沉池、兼氧池、二级好氧池、三沉池、混凝反应池、混凝沉淀池、脱色池十二个部分，最终达标出水；其特征在于：缺氧池、一级好氧池、二沉池组成一级缺氧/好氧系统，兼氧池、二级好氧池、三沉池组成二级缺氧/好氧系统；并且在两级缺氧/好氧系统中投加微生物制剂和载体，投加体积为池容的3‰。

更进一步地，在调节池中通过搅拌装置搅拌，并调节pH至6～8。

更进一步地，缺氧池和兼氧池的水温控制在25～30℃，pH控制6～9，DO（溶解氧）＜0.5mg/ L，MLVSS（有效污泥浓度）在3～6g/L。

更进一步地，一级好氧池和二级好氧池的水温控制在25～30℃，pH控制7～8，DO（溶解氧）3～6mg/ L，MLVSS（有效污泥浓度）在3～5g/L。

更进一步地，初沉池设置污泥回流管道至初曝池，二沉池设置污泥回流管道至缺氧池，三沉池设置污泥回流管道至兼氧池，回流比为1:1~2；一级好氧池出水口设置硝化液回流管道至缺氧池进水口；二级好氧池出水口设置硝化液回流管道至兼氧池进水口，回流比为1:1～3。

更进一步地，在混凝反应池中投加絮凝剂、聚丙烯酰胺（PAM），加药量分别为1000～1500ppm、5～10ppm；出水进入脱色反应池，投加脱色剂，加药量为500～800ppm。

更进一步地，在初曝池前有一个气浮池。

调节池水经泵加压提升至初曝池，初曝池在脱除有害和有抑制作用的有机和无机污染物同时充当生物选择器，初曝池出水进入初沉池。完成泥水分离的初沉出水进入两级缺氧/好氧系统，污泥回流至初曝池，回流比1:1～2；在两级缺氧/好氧系统中的缺氧池和兼氧池进行反硝化脱氮，两级好氧池进行硝化作用，硝化液回流比1:1～3，污泥回流比1:1～2，实现总氮及大部分COD的脱除，三沉池出水进入混凝反应池，通过投加的絮凝剂、聚丙烯酰胺（PAM），进行絮凝作用，出水进入脱色反应池，投加脱色剂，进行脱色处理。

本发明针对废水，所设计工艺技术包括了初曝和两级缺氧/好氧系统的5个生化步骤，结合投加到生化系统中的市售的HSBEMBM环境治理微生物制剂，对煤化工中的主要有机污染物，尤其是氨氮和总氮的去除效率有很大的提高；两级缺氧/好氧系统的设置减少了硝化液回流量，降低系统能耗的同时大大提高了对总氮的脱除效率；混凝脱色反应单元进一步降低了出水COD，兼具脱色和杀菌除臭功能。

附图说明

下面结合附图详细描述本发明的实施方式。

图1为本发明实施例的工艺流程示意图。

注：A：废水；B：混凝剂；C：脱色剂；D：出水；E：污泥回流；F：硝化液回流。

具体实施方式

参见附图。本实例是在某煤化工工厂所做的中试实验，该试验为封闭试验，非特定人群不能接触、了解试验过程。

废水依次经过调节池、气浮池、初曝池、初沉池、缺氧池、一级好氧池、二沉池、兼氧池、二级好氧池、三沉池、混凝反应池、混凝沉淀池、脱色池十三个部分，最终达标出水；其中，初沉池设置污泥回流管道至初曝池，回流比1:1～2；二沉池设置污泥回流管道至缺氧池，三沉池设置污泥回流管道至兼氧池，污泥回流比1:1～2；一级好氧池出水口设置硝化液回流管道至缺氧池进水口，二级好氧池出水口设置硝化液回流管道至兼氧池进水口，硝化液回流比1:1～3。具体实施步骤如下：

a)废水经收集进入调节池，调节池内装有搅拌装置，通过不断搅拌均匀水质。同时根据进水pH调节酸碱加药计量泵，控制pH在6～8。同时调节池设表曝机，在需要的时候可开启，提高可生化性。

b)步骤a出水经泵加压提升至气浮系统，在气浮中利用大量微小气泡与悬浮物等结合，使大部分的表面活性剂、悬浮物、油等对生化系统有害的物质上浮到污水表面，然后收集除去。

c)步骤b出水自流进入初曝池，与固化微生物在充分曝气充氧条件下充分混合接触。控制运行参数：水温在25～30℃，pH在6～9，DO（溶解氧）≥2mg/ L，MLVSS（有效污泥浓度）在4～8g/L。

d)步骤c出水进入初沉池，在初沉池完成泥水分离。上清液进入两级缺氧/好氧系统，污泥回流至初曝池，回流比1:1～2。

e)步骤d出水进入两级缺氧/好氧系统，投加体积为池容3‰的市售HSBEMBM?微生物制剂和特殊生物载体，通过调整工艺参数：缺氧池和兼氧池的水温控制在25～30℃，pH控制6～9，DO（溶解氧）＜0.5mg/ L，MLVSS（有效污泥浓度）在3～6g/L。一级好氧池和二级好氧池的水温控制在25～30℃，pH控制7～8，DO（溶解氧）3～6mg/ L，MLVSS（有效污泥浓度）在3～5g/L。完成硝化和反硝化的脱氮作用，同时脱除COD。

初沉池出水与回流的硝化液、污泥混合后进入缺氧池，在搅拌装置作用下与固化微生物充分混合，缺氧池混合液出水进入一级好氧池，一级好氧池采用多廊道推流式设计，由离心风机供气，通过池底微孔曝气的方式提供好氧微生物所需的氧气。同时控制风机供气量，调节一级好氧池DO在3～6mg/L范围内。从而进一步进行硝化、同步硝化-反硝化作用。一级好氧池出水进入下一级缺氧/好氧系统中，在兼氧池、二级好氧池中继续进行上述步骤，从而保证总氮的脱除率。

f)步骤e出水自流进入混凝反应池，在混凝反应池中投加絮凝剂、聚丙烯酰胺（PAM），加药量分别为1000～1500ppm、5～10ppm；在搅拌装置作用下使出水与混凝药剂充分混合反应，去除其中残余的大部分不可生化有机物，使COD进一步降低。

g)步骤f出水进入脱色反应池，加入500～800ppm常规脱色剂，降低出水色度后达到征求意见稿排放标准排放。

在具体实施步骤中，初曝池的功能是通过微生物不断作用，使高分子难降解有机物不断分解成小分子物质，去除对硝化-反硝化作用有害和有抑制作用的有机无机污染物，在提高废水可生化性的同时促进有机氨转化成无机氨，为下一步反应提供良好基础。同时初曝池还担当生物选择器的作用，当废水进入选择器后，由于废水中的有机物浓度较高使选择器中的F/M（食微比）值较大而不适宜丝状菌的生长，菌胶团微生物则快速吸附废水中的大部分可溶性有机物，在有足够的停留时间和溶解氧的条件下进行生物代谢而不断地得到增殖，丝状菌却因缺乏足够的有机营养而受到抑制，这样就会减少丝状菌引起的污泥膨胀，从而提高水处理效率。

废水经收集进入调节池，调节池内装有搅拌装置，通过不断搅拌均匀水质。同时根据进水pH调节酸碱加药计量泵，控制pH在6～8。调节池水经泵加压提升并经流量计计量至初曝池，在初曝池中进水与高浓度的固化微生物在充分曝气充氧条件下充分混合接触。初曝池混合液出水进入初沉池在重力条件下进行泥水分离，出水自流进入两级缺氧/好氧系统，污泥回流初曝池，维持初曝池污泥的浓度。两级缺氧/好氧系统出水都采用自流方式，缺氧池内设搅拌设施，使池内完全混合接触，控制池内DO<0.5mg/L，提高反硝化效率。三沉池出水自流进入混凝反应池，在搅拌装置作用下与混凝药剂充分混合反应，去除废水中残余的大部分不可生化有机物，使COD进一步降低。出水进入脱色反应池加入常规脱色剂，降低出水色度后达到征求意见稿排放标准排放，具体处理结果见下表。

本发明可实现废水高效率低成本的脱氮处理，同时较好的出水指标还为废水回用提供了很好的基础，实现水资源的循环利用。本发明还兼具流程简单、管理方便、投资少和运行费用低的特点。

综合物化处理出水水质指标

项目因子	本技术出水指标	常规出水指标
			COD_Cr	≤80mg/L	≤120mg/L
氨氮	≤10mg/L	≤70mg/L
			BOD	≤20倍	≤50倍
总氮	≤20mg/L	-
			挥发酚	≤0.3mg/L	≤0.5mg/L
氰化物	≤0.2mg/L	≤0.5mg/L

Claims

1.一种利用好氧与两级缺氧好氧处理废水的方法，废水依次经过调节池、初曝池、初沉池、缺氧池、一级好氧池、二沉池、兼氧池、二级好氧池、三沉池、混凝反应池、混凝沉淀池、脱色池十二个部分，最终达标出水；其特征在于：缺氧池、一级好氧池、二沉池组成一级缺氧/好氧系统，兼氧池、二级好氧池、三沉池组成二级缺氧/好氧系统；并且在两级缺氧/好氧系统中投加微生物制剂和载体，投加体积为池容的3‰。

2.按照权利要求1所述的一种利用好氧与两级缺氧好氧处理废水的方法，其特征在于：在调节池中通过搅拌装置搅拌，并调节pH至6～8。

3.按照权利要求1所述的一种利用好氧与两级缺氧好氧处理废水的方法，其特征在于：缺氧池和兼氧池的水温控制在25～30℃，pH控制6～9，DO（溶解氧）＜0.5mg/ L，MLVSS（有效污泥浓度）在3～6g/L。

4.按照权利要求1所述的一种利用好氧与两级缺氧好氧处理废水的方法，其特征在于：一级好氧池和二级好氧池的水温控制在25～30℃，pH控制7～8，DO（溶解氧）3～6mg/ L，MLVSS（有效污泥浓度）在3～5g/L。

5.按照权利要求1所述的一种利用好氧与两级缺氧好氧处理废水的方法，其特征在于：初沉池设置污泥回流管道至初曝池，二沉池设置污泥回流管道至缺氧池，三沉池设置污泥回流管道至兼氧池，回流比为1:1~2；一级好氧池出水口设置硝化液回流管道至缺氧池进水口；二级好氧池出水口设置硝化液回流管道至兼氧池进水口，回流比为1:1～3。

6.按照权利要求1所述的一种利用好氧与两级缺氧好氧处理废水的方法，其特征在于：在混凝反应池中投加絮凝剂、聚丙烯酰胺（PAM），加药量分别为1000～1500ppm、5～10ppm；出水进入脱色反应池，投加脱色剂，加药量为500～800ppm。

7.按照权利要求1所述的一种利用好氧与两级缺氧好氧处理废水的方法，其特征在于：在初曝池前有一个气浮池。