CN108569817A - 一种煤化工废水生化系统处理装置 - Google Patents

一种煤化工废水生化系统处理装置 Download PDF

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Abstract

一种煤化工废水生化系统处理装置，主要包括生化调节池，吸附池，沉淀池，厌氧水解池，组合AO‑MBR池，混凝气浮设备和PLC控制柜，为保证系统的有效运行，还包括相关曝气系统，污泥回流系统，清洗系统和加药系统；其中吸附池能够有效地增加系统处理有机负荷的能力，提高系统稳定性，减少药剂的投入；厌氧水解‑AO‑MBR组合工艺，能够有效提高生化段污泥的浓度和活性；MBR能够有效截留污泥，免去后续沉淀池的建设，占地面积少，节省投资；混凝沉淀出水50%回流至吸附池前段，能够有效降低系统负荷；本发明解决现有煤化工废水生化系统处理中的技术问题，具有抗冲击负荷能力强，处理效果稳定等优点，可以用于难降解煤化工废水生化处理。

Description

一种煤化工废水生化系统处理装置
技术领域
本发明专利涉及一种煤化工废水生化系统处理装置，属于工业废水处理领域。
背景技术
目前，煤制油、煤制气等煤化工产业是煤炭清洁利用的重要方向，欧美等发达国家均将其作为未来能源技术的制高点，长期大力推进洁净煤技术研发。我国是煤炭储量大国，采用煤炭制气、制油的煤化工项目越来越多。煤化工生产过程中会产生大量的废气、废液、废渣，严重制约了煤化工产业的发展，成为其发展的瓶颈。《国家能源科技“十二五”规划》已将煤化工“三废”处理列为重大技术研究之一，可见煤化工废水处理的研究对煤化工产业发展和环保事业都有着深远的而重要的影响。
煤化工废水是一种成分复杂且难生物降解的有机废水，其主要有机成分为酚类化合物、多环芳烃（PAH）和含有N，S及O的杂环化合物等。煤化工废水的处理流程通常是首先经过隔油-气浮等预处理，之后废水进入生化反应阶段主体处理阶段和混凝沉淀强化处理阶段，最后根据水质排放要求可设置不同深度处理工艺。但是通常煤化工废水中难降解污染物也很难完全去除，生化处理段制约着整个处理工艺的效果，生化处理后废水中COD在80-180mg/L之间，在实际工程中很难稳定达标而且波动较大，对深度处理的要求更苛刻。因此，高效的生化系统是煤化工废水能够达标排放极为重要的一个环节。
发明内容
本发明旨在解决上述技术问题，涉及一种煤化工废水生化系统处理装置，主要包括生化调节水池，吸附池，沉淀池，厌氧水解池，组合AO-MBR池，混凝沉淀池和PLC控制柜；为保证系统的有效运行，还包括相关配套的曝气系统，污泥回流系统，清洗系统和加药系统。其特点在于：
生化调节水池能够有效地缓冲预处理水质波动大的特点，调节池的停留时间不小于24h。
吸附池以好氧池的剩余污泥为吸附体，能够有效地吸附水中有机物，吸附池内水力停留时间为0.5~1小时，污泥停留时间在2~3天；气水比控制在4~8:1。
厌氧水解池内有填料载体，能够截留附着厌氧微生物，为微生物提供载体，防止厌氧微生物的流失，厌氧水解池污泥浓度控制在4-8g/l，可将B/C从0.2-0.3提高至0.5以上。
采用组合AO-MBR池，好氧段泥水回流至缺氧段，剩余污泥回流至吸附池；进水与好氧段回流混合液进行混合，缺氧段出水自流至好氧段，好氧段混合液部分回流至缺氧段；缺氧池内设置桨式搅拌机，以保证泥水混合均匀；混合液回流比控制在400%；好氧段和膜池污泥浓度控制在8-10g/l左右，PH值控制在6~9；好氧池内设置微孔曝气装置，保持好氧出水溶解氧浓度在2~4mg/l，保证缺氧段溶解氧不超过0.5mg/l；MBR能够有效截留污泥，免去后续沉淀池，控制泥龄大于30天。
混凝沉淀池采用脱色剂和强氧化剂对生化后段难降解有机物等进行混凝沉降和脱色处理，使出水水质达到深度处理进水要求，混凝沉淀池出水50%回流至吸附池前端。
与现有技术相比，本专利的优越性在于：
吸附池能够有效地增加系统处理有机负荷的能力，提高系统对于煤化工废水的预处理不稳定的冲击；并以好氧段剩余污泥为吸附剂，相比常规的吸附剂如活性炭减少药剂的投入。
厌氧水解-AO-MBR组合工艺，能够有效提高生化段污泥的浓度和活性，使系统更稳定，出水稳定。
MBR能够有效截留污泥，免去后续沉淀池的建设，占地面积少，节省投资。
混凝沉淀出水50%回流至吸附池前段，能够有效降低系统负荷，使系统更稳定。
附图说明
图1 为发明装置示意图。
图中：1—生化调节池，1.1—搅拌装置，1.2—污水提升泵， 2—吸附池，2.1—曝气风机，2.2—布气系统， 3—沉淀池， 4—厌氧水解池，4.1—水解池布水系统，4.2—固定填料，5—组合AO-MBR池， 5.1—缺氧段搅拌设备，5.2—曝气风机， 5.3—布气系统，5.4—平板膜组件，5.5—膜组件化学清洗系统，5.6—污泥回流系统，5.7—污水提升泵，6—混凝气浮设备，6.1—混凝加药系统。
具体实施方式
下面结合附图1和实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示，一种煤化工废水生化系统处理装置具体运行步骤为：
预处理的原水首先经过调节水池均质后通过提升泵进入吸附池，吸附池主要利用剩余污泥吸附有机物，通过少量曝气进行搅拌；吸附池水力停留时间为0.5~1小时，污泥停留时间在2~3天；气水比控制在4~8:1；吸附池的废水通过吸附池的溢流堰排水，重力自留至沉淀池；污泥通过沉淀池底部排放至蒸发系统，上清液通过布水系统重力自流至厌氧水解池。
厌氧水解池内部设有固定填料用于附着污泥，池内污泥浓度控制在4-8g/l，出水通过溢流堰自流至组合AO-MBR池；进水与好氧段回流混合液进行混合，缺氧段出水自流至好氧段，好氧段混合液部分回流至缺氧段；缺氧池内设置桨式搅拌机，以保证泥水混合均匀，混合液回流比控制在400%；好氧段污泥浓度控制在4g/l左右，PH值控制在6~9，好氧池内设置微孔曝气装置，保持好氧出水溶解氧浓度在2~4mg/l；同时保证缺氧段溶解氧不超过0.5mg/l；MBR能够有效截留污泥，污泥浓度保持在10g/l左右，控制泥龄大于30天；MBR和好氧段共用曝气系统，MBR膜的通量在15~25 L/m2.h，为保证MBR稳定通量，系统设有膜化学清洗系统。
MBR出水通过重力自流至混凝气浮设备，混凝气浮设备配有2个加药系统，强氧化剂和脱色剂，污泥部分排放至蒸发系统，系统出水进入深度处理系统。
实施例：
以某化工厂鲁奇炉煤制气废水处理工艺中预处理出水作为实验对象，pH在7左右，COD在2000~3000mg/L，氨氮在150左右，该污水是典型的煤化工废水；每天取样分析一次，试验中采用的分析方法均是国家环保总局发布的标准方法；试验系统如图中所示，由生化调节水池，吸附池，沉淀池，厌氧水解池，组合AO-MBR池，混凝沉淀池，池体均为305不锈钢材质；污泥取自厂区经过驯化后的二沉池的污泥；生化调节池的水力停留时间是27个小时，厌氧水解池将B/C比不到0.2废水经过厌氧水解后提高至0.54以上，COD的去除率在30%左右；MBR产水的COD在180mg/l以下，氨氮在10 mg/l以下；经过加药混沉后的产水COD已经能够稳定在80mg/l以下，氨氮略有所降低，色度大概在12~15之间，达到进入深度处理的要求。

Claims (6)

1.一种煤化工废水生化系统处理装置，其特征在于，包括生化调节水池，吸附池，沉淀池，厌氧水解池，组合AO-MBR池，混凝气浮装置和PLC控制柜；所述调节水池，吸附池，沉淀池，厌氧水解池，组合AO-MBR池和混凝沉淀池依次相连；所述生化调节水池设有搅拌装置和提升泵；所述污泥吸附池设有曝气装置；所述沉淀池下方设有排泥管；所述组合AO-MBR池内缺氧区设有搅拌装置，好氧-MBR区设有曝气装置，MBR区设有平板膜组件和污泥回流泵；PLC控制柜控制曝气量和泵启动；所述生化系统装置还包括相关配套的曝气系统，污泥回流系统，清洗系统和加药系统。
2.发明权利要求1中所述一种煤化工废水生化系统处理装置，其特征在于MBR区的剩余污泥回流至吸附池；吸附池水力停留时间为0.5~1小时；污泥停留时间在2~3天；气水比控制在4~8:1。
3.发明权利要求1中所述一种煤化工废水生化系统处理装置，其特征在于厌氧水解池内有固定填料载体，约占池体体积的50%~80%。
4.发明权利要求1中所述一种煤化工废水生化系统处理装置，其特征在于MBR池设有平板膜组件，膜材质为PVDF，膜的通量在15~25 L/m2.h，好氧区和膜池内污泥浓度在6-10g/l，通过鼓风机曝气，气水比在15~20:1。
5.发明权利要求1中所述一种煤化工废水生化系统处理装置，其特征在于采用组合AO-MBR池，缺氧池内设置桨式搅拌机，以保证泥水混合均匀；好氧区混合液回流比控制在400%；好氧段和膜池污泥浓度控制在8-10g/l左右，PH值控制在6~9；好氧池内设置微孔曝气装置，保持好氧出水溶解氧浓度在2~4mg/l，保证缺氧段溶解氧不超过0.5mg/l。
6.发明权利要求1中所述一种煤化工废水生化系统处理装置，其特征在于混凝气浮的出水50%回流至生化调节池。
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