CN108726807A - 一种煤制乙二醇高浓度硝酸钠废水处理系统集成技术 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种煤制乙二醇高浓度硝酸钠废水处理系统集成技术，所述系统集成包括依次连接的双级前置反硝化装置、高倍增生物反应装置、气液混合射流曝气生物滤池和自洗式过滤器等，三单元技术相耦合的生物脱氮系统，实现对煤制乙二醇装置生产废水的净化处理。其中双级前置反硝化装置包括依次连接的一级前置反硝化设备、一级污泥沉降及回流装置、二级生物脱氮系统和二级污泥沉降及回流装置。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，特别是涉及一种煤制乙二醇高浓度硝酸钠废水处理系统集成技术。
背景技术
目前国内采用的含高总氮废水的生化处理工艺主要包括两类：序批式活性污泥法，包括传统SBR工艺，及其经改进的ICEAS、DAT-IAT、UNITANK、MSBR等工艺；硝化-反硝化活性污泥法，包括缺氧/好氧脱氮工艺、厌氧/缺氧/好氧脱氮除磷工艺-AN/O、A2/O工艺，以及改进的A2/O、UCT工艺、卡鲁塞尔氧化沟以及活性污泥法与氧化沟结合的OOC、OCO、AOR、AOE等多种工艺。这两类生化废水处理工艺基于全程硝化反硝化的传统生物脱氮理论，在生物脱氮过程中，N元素经历了从其最低的-3价被氧化至最高的+5价，然后再经反硝化逐渐从+5价被还原至0价的一个长而复杂的过程，即，在硝化反应细胞合成中需氧量高、碱度消耗大；在反硝化脱氮反应中，当C/N<4时，需补充碳源。因此，上述生物脱氮工艺技术，适用于含氨氮低、碳氮比C/N≥4的废水，主要适用于城镇污水的处理。
煤制乙二醇装置生产废水是一种含高浓度硝酸钠的高总氮废水，其水质特点是高氨氮、高硝态氮。采用上述工艺方法会使系统的供氧量、化学品消耗、碳源补充等加大，造成运行费用高，同时投资大，处理效果难以稳定达标。
因此希望有一种煤制乙二醇高浓度硝酸钠废水处理系统集成技术够有效的解决现有技术中的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种煤制乙二醇高浓度硝酸钠废水处理集系统集成技术，形成多级前置反硝化装置、高倍增生物反应装置和气液混合射流曝气生物滤池处理三单元相耦合的生物脱氮系统。
为实现上述目的，本发明提供一种煤制乙二醇高浓度硝酸钠废水处理系统集成技术，系统具有废水调节池，还具有依次连接的双级前置反硝化装置、高倍增生物反应装置、气液混合射流曝气生物滤池和自洗式过滤器，其中双级前置反硝化装置包括依次连接的一级前置反硝化设备、一级污泥沉降及一级回流装置、二级高效脱氮反应器和二级污泥沉降及二级回流装置。
优选地，所述一级前置反硝化设备采用折流缺氧反应器，配置内回流射吸循环混合器，维持高混合效率，使进水与池内高浓度生物污泥混合接触，实现对硝酸盐的有效去除。
优选地，所述二级前置反硝化设备采用高效脱氮反应器，以达到最佳反硝化脱氮效率，同时耦合厌氧氨氧化反应，综合实现高效脱氮，所述高效脱氮反应器选用高比表面悬浮填料，维持系统高污泥浓度；同时所述高效脱氮反应器设置内回流循环系统，循环液与废水合并进入反应器既加大多点布水器喷口流速，同步增强泥水的混合搅拌强度，促进废水与塔内高污泥生物载体充分接触反应；由蒸汽换热系统自动控制最佳反应温度，从而达到保证反硝化效率的目的，显著提高反硝化去除效果。
优选地，高倍增生物反应装置，采用多段短程硝化与反硝化技术，将反应阶段分割为多段好氧、缺氧环境，实现硝化与反硝化的交替运行。在同一反应器内通过搅拌和曝气措施，形成不同运行模式下的相应优势菌种，实现短程硝化－反硝化、厌氧氨氧化与好氧硝化的联合应用。工艺系统运行采用PLC自动控制运行模式，以DO、pH、ORP为控制参数，供氧设备采用碟式射流曝气器，可根据进水浓度和出水水质要求调节供氧量。该反应器按时间程序控制运行，设置有沉降段，无污泥回流，可减少外排污泥量，维持系统高污泥浓度，并减少碳源的投加量。
优选地，所述气液混合射流曝气生物滤池采用射流曝气气液混合喉管，相比传统BAF滤池，具有砂层不易堵塞，曝气均匀、不产生短流及充氧效率高等特点，从而提高了去除效率并实现长周期运行及免维修。
该系统还设置有故障池；故障时，废水直接进入故障池，故障消除时废水切换至废水调节池，故障池废水分量提送至所述的废水调节池。
该系统还设置有中间缓冲设施；所述的中间缓冲设备的数量大于等于1个，设置在所述的双级前置反硝化装置、高倍增生物反应装置、气液混合射流曝气生物滤池和自洗式过滤器任意两者之间。
一种使用所述的煤制乙二醇高浓度硝酸钠废水处理系统集成技术，包括以下过程：废水进入所述一级前置反硝化设备进行反硝化反应，之后进入所述一级污泥沉降及一级回流装置进行沉降；再经中间缓冲设备送至所述二级高效脱氮反应器进一步脱氮，并经所述二级污泥沉降及二级回流装置进一步沉降；经反硝化后的废水进入所述高倍增生物反应装置进行硝化与反硝化反应，硝化液经沉淀后依次进入所述气液混合射流曝气生物滤池和自洗式过滤器，经曝气和过滤处理后废水达标排放或系统回用。
——射流曝气生物滤池，采用了气液混合射流曝气气液混合喉管形式，相比传统BAF滤池，具有砂层不易堵塞，曝气均匀、不产生短流，而且充氧效率高等特点，从而提高了去除效率并实现长周期运行及免维修等。
系统故障时，废水直接进入故障池，故障消除时废水切换至废水调节池，故障池废水分量提送至所述的废水调节池。
该系统还设置有中间缓冲设施；所述的中间缓冲设施的数量大于等于1个，设置在所述的双级前置反硝化装置、高倍增生物反应装置、气液混合射流曝气生物滤池和自洗式过滤器任意两者之间；废水排入所述的缓冲设施后，在进入下一个装置。
本发明具有以下有益效果：
——系统采用双级前置反硝化装置---高倍增生物反应装置---射流曝气生物滤池等等三单元耦合生物脱氮系统结构，系统总的去除率比传统的去除率可提高20％以上。
——针对高浓度硝酸钠废水进行分级处理，保证系统运行平稳耐冲击。
——系统维持在高污泥浓度环境下运行，比传统的浓度提高了一倍，且保证废水与塔内高污泥生物载体充分接触反应，不仅减少了设施建设投资，而且降低了处理成本。
——折流反应与喷射混合相结合，解决了短流、液泥混合不均及污泥沉降等问题，提高了系统的处理效率。
附图说明
图1是废水处理工艺流程图。
图2是煤制乙二醇高浓度硝酸钠废水处理工艺示意图。
具体实施方式
为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
实施例1：以山东某化工公司5万吨/年煤制乙二醇装置高浓度硝酸钠废水处理工程为例说明本发明具体实施方式：
废水进水水质：NaNO3＝9000mg/L，TN＝1500mg/L，COD＝4000mg/L，BOD＝2000mg/L，pH＝5-8。
处理出水水质：COD≤50mg/L，BOD≤10mg/L，TN≤25mg/L，NH3-N≤5，
pH＝6-9。
调节池-前置缺氧反硝化装置-污泥沉降及回流设施-中间缓冲设施二级高效脱氨反应器-高倍增生物反应装置-沉淀装置-射流曝气滤池-自洗式砂过滤器-回用池。
针对煤制乙二醇装置生产废水含有高浓度硝酸钠和高总氮的特点，采用本专利技术——煤制乙二醇高浓度硝酸钠废水处理工艺系统技术与方法。具体实施方式如下：
如图1和2所示，废水处理工艺流程：
废水进入混合调节池，经废水提升至所述的前置缺氧反硝化装置；所述的前置缺氧反硝化装置出水连接所述的污泥沉降及回流设施；所述的污泥沉降及回流设施出水连接所述的中间缓冲设施；所述的中间缓冲设施出水连接所述的二级高效脱氮反应器；所述的二级脱氮高效反应器出水连接所述的高倍增生物反应装置，所述的高倍增生物反应装置出水连接所述的沉淀装置；所述的沉淀装置出水连接所述的射流曝气生物滤池；所述的射流曝气生物滤池出水连接所述的自洗式过滤器；所述的自洗式过滤器出水连接回用水池。
废水进入混合调节池进行均质均量调节，同时设置事故池，事故状态下废水进入事故池，事故后由泵提升至混合调节池；
经混合调节后的废水提升至前置缺氧反硝化装置，经缺氧反硝化后去除部分硝酸钠，缺氧反硝化装置出水至污泥沉降及回流设施，经污泥沉降设施沉降的污泥100％回流至缺氧反硝化装置，以提高运行污泥浓度及处理效率。
污泥沉降及回流设施出水至中间缓冲设施，中间缓冲设施出水至二级高效脱氮反应器，经二级高效脱氮反应器将大部分硝酸钠得到去除。
二级高效脱氮反应器出水至高倍增生物反应装置，经高倍增生物反应装置应用多段短程硝化与反硝化运行模式将剩余部硝酸钠得到去除出水总氮≤25mg/l。
高倍增生物反应装置出水至射流曝气生物滤池，经射流曝气生物滤池将进一步处理废水中有机物及氨氮达到回用要求。
射流曝气生物滤池出水含有少量的SS，射流曝气生物滤池出水至无阀滤池，经过滤后满足回用要求。
最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (9)
1.一种煤制乙二醇高浓度硝酸钠废水处理系统集成技术，具有废水调节池,其特征在于，该系统还具有依次连接的双级前置反硝化装置、高倍增生物反应装置、气液混合射流曝气生物滤池和自洗式过滤器；三单元技术相耦合的生物脱氮系统，实现对煤制乙二醇装置生产废水的净化处理，其中所述的双级前置反硝化装置具有依次连接的一级前置反硝化设备、一级污泥沉降及回流装置、二级生物脱氮系统和二级污泥沉降及回流装置。
2.根据权利要求1所述的煤制乙二醇高浓度硝酸钠废水处理系统集成技术，其特征在于：所述一级前置反硝化设备采用折流缺氧反应器，配置内回流射吸循环混合器，维持高混合效率，使进水与池内高浓度生物污泥混合接触，实现对硝酸盐的有效去除。
3.根据权利要求1所述的煤制乙二醇高浓度硝酸钠废水处理系统集成技术，其特征在于：所述二级前置反硝化设备采用高效脱氮反应器，以达到最佳反硝化脱氮效率，同时耦合厌氧氨氧化反应器，综合实现高效脱氮，所述高效脱氮反应器选用高比表面悬浮填料，维持系统高污泥浓度；同时所述高效脱氮反应器设置内回流循环系统，循环液与废水合并进入反应器既加大多点布水器喷口流速，同步增强泥水的混合搅拌强度，促进废水与塔内高污泥生物载体充分接触反应；由蒸汽换热系统自动控制最佳反应温度，从而达到保证反硝化效率的目的，显著提高反硝化去除效果。
4.根据权利要求1所述的煤制乙二醇高浓度硝酸钠废水处理系统集成技术，其特征在于：所述气液混合射流曝气生物滤池采用气液混合射流曝气及气液混合喉管，相比传统BAF滤池，具有砂层不易堵塞，曝气均匀、不产生短流及充氧效率高等特点，从而提高了去除效率并实现长周期运行及免维修。
5.根据权利要求1所述的煤制乙二醇高浓度硝酸钠废水处理系统集成技术，其特征在于：该系统还设置有故障池；故障时，废水直接进入故障池，故障消除时废水切换至废水调节池，故障池废水分量提送至所述的废水调节池。
6.根据权利要求1所述的煤制乙二醇高浓度硝酸钠废水处理系统集成技术，其特征在于：该系统还设置有中间缓冲设施；所述的中间缓冲设施的数量大于等于1个，设置在所述的双级前置反硝化装置、高倍增生物反应装置、气液混合射流曝气生物滤池和自洗式过滤器任意两者之间。
7.一种如权利要求1所述的煤制乙二醇高浓度硝酸钠废水处理系统集成技术，其特征在于，包括以下过程：废水经过废水调节池进入所述一级前置反硝化设备进行反硝化反应，之后进入所述一级污泥沉降及一级回流装置进行沉降；然后送至所述二级生物脱氮反应器进一步脱氮，并经所述二级污泥沉降及二级回流装置进一步沉降；经反硝化后的废水进入所述高倍增生物反应装置进行硝化与反硝化反应，硝化液经沉淀后依次进入所述气液混合射流曝气生物滤池和自洗式过滤器，经曝气和过滤处理后废水达标排放或系统回用。
8.根据权利要求7所述的煤制乙二醇高浓度硝酸钠废水处理系统集成技术，其特征在于：系统故障时，废水直接进入故障池，故障消除时废水切换至废水调节池，故障池废水分量提送至所述的废水调节池。
9.根据权利要求7所述的煤制乙二醇高浓度硝酸钠废水处理系统集成技术，其特征在于：该系统还设置有中间缓冲设施；所述的中间缓冲设施的数量大于等于1个，设置在所述的双级前置反硝化装置、高倍增生物反应装置、气液混合射流曝气生物滤池和自洗式过滤器任意两者之间；废水排入所述的缓冲设施后，在进入下一个装置。
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| CN114929633A (zh) * | 2019-09-19 | 2022-08-19 | 赛莱默水处理美国有限公司 | 用于供应回流活性污泥的系统和方法 |
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|---|---|---|---|---|
| CN105084661A (zh) * | 2015-08-12 | 2015-11-25 | 中石化炼化工程（集团）股份有限公司 | 一种煤制乙二醇污水处理方法及系统 |
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