CN115432891A - 一种生化法煤化工污水处理系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及污水处理技术领域，具体为一种生化法煤化工污水处理系统，按照污水处理方向依次连通的缺氧池、好氧池和二沉池；所述缺氧池和好氧池内均吊装有箱笼，且所述箱笼内填充有MBBR填料。本发明还提供一种污水处理方法，用于所述的生化法煤化工污水处理系统完成污水处理。该生化法煤化工污水处理系统及方法，能够增加水质和水量改变的耐受力，抗冲击负荷能力增强，保证了出水的水质稳定；且投加MBBR填料，营造利于微生物附着和生存的环境，同时污水中的COD含量、氨氮排放浓度比实际运行降低30％以上，总氮、总磷排放浓度比实际运行降低15％以上。

Description

一种生化法煤化工污水处理系统及方法

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，具体为一种生化法煤化工污水处理系统及方法。

背景技术

煤化工废水分为三类，焦化废水、煤气化废水和煤液化废水，以煤作原料，根据生产产品的工艺不同，产生的废水水质存在差异，但总体废水水量大，水质复杂，污染物浓度高，有效处理煤化工废水是一直环保治理的重点。

目前煤化工废水处理工艺包括以下阶段：一、预处理：包括隔油、气浮、电催化等主要用于去除油类、降低SS和去除难降解有机物，提高系统的可生化性；二、生化处理：包括A/O、A/A/O、氧化沟、SBR等废水处理系统降低废水中的有机物、氨氮、总氮和总磷等；三、深度处理：BAF、臭氧、MBR、膜系统(纳滤、超滤和反渗透等)、蒸发系统等进一步降低废水中的污染物，达到水质回用或零排的目的。

生化系统作为整个煤化工废水处理中承上启下的一环，若生化池不能稳定出水，则直接影响后续系统的稳定运行，出水水质中偏高的COD、总氮和总磷等会使膜系统水体营养化，微生物滋生，杀菌剂的耗量增加；会使反渗透膜浓水侧有机物富集，污堵频繁，消耗大量的化学清洗药剂，影响反渗透膜的寿命，也影响系统处理量；蒸发结晶系统有机物、总氮等富集后会导致脱水机运行效果差，外排母液量增加，同时影响结晶盐的品质。因此，在不改变现有生化系统的池容条件下，提高生化系统运行的出水水质的稳定性及提高去除率对整个煤化工废水的处理具有深远的意义。鉴于此，我们提出一种生化法煤化工污水处理系统及方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种生化法煤化工污水处理系统及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种生化法煤化工污水处理系统，按照污水处理方向依次连通的缺氧池、好氧池和二沉池；

所述缺氧池的外部通过管道安装有进水泵输入待处理的污水，且所述缺氧池还通过排泥泵将污泥部分回流，补充池内的污泥浓度；

所述好氧池的池底布置有曝气管，且所述曝气管上安装有多组曝气器，所述好氧池的外部还通过设置的混合液回流泵将池内的污水回流至所述缺氧池内进一步处理；

所述二沉池内安装有中心导流筒对污水进行沉淀，且沉淀后通过排泥泵将池底的污泥外运，沉淀后的出水外排；

所述缺氧池和好氧池内均吊装有箱笼，且所述箱笼内填充有MBBR填料。

优选的，所述进水泵的出口管路、混合液回流泵的出口管路、以及所述排泥泵的出口管路均安装有电磁流量计和阀门。

优选的，所述缺氧池内安装有搅拌机对污水进行搅拌。

优选的，所述曝气管伸出所述好氧池外的一端安装有曝气风机。

优选的，所述二沉池的池底呈漏斗状。

优选的，所述箱笼的上端通过设置的多组吊绳连接有钢梁，且所述钢梁搭放在所述缺氧池和好氧池的池沿上。

优选的，所述MBBR填料的比表面积大于800m²/m³，堆积数为337500个/m³。

优选的，所述MBBR填料的比表面积大于500m²/m³，堆积数为135000个/m³。

本发明还提供一种污水处理方法，用于所述的生化法煤化工污水处理系统完成污水处理，包括以下步骤：

步骤1：通过进水泵将污水站区的污水输入缺氧池内；

步骤2：将污水在缺氧池内停留20-40h，处理后的污水排入好氧池，且池内的污泥通过管道外运；

步骤3：将污水在好氧池内停留时间为40-70h，且处理后的污水通过混合液回流泵回流入缺氧池，回流比100％-400％，将污水排入二沉池；

步骤4：二沉池表面负荷采用0.5-1.0m³/m²h，对污水进行沉淀，沉淀后通过排泥泵将池底的污泥外运，出水外排。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该生化法煤化工污水处理系统及方法，将MBBR填料以箱笼的形式固定在缺氧池和好氧池内，可以防止填料随着水流在出水区域堆积，提高池中的生物量及生物种类，且填料在水中的碰撞和剪切作用，使空气气泡更加细小，增加好氧池内的氧气利用率，利于污泥的生长，污泥的浓度增加，生化池对水质和水量改变的耐受力增加，抗冲击负荷能力增强，保证了出水的水质稳定；同时，投加MBBR填料，营造利于微生物附着和生存的环境，同时污水中的COD含量、氨氮排放浓度比实际运行降低30％以上，且填料能营造利于微生物附着和生存的环境，总氮、总磷排放浓度比实际运行降低15％以上。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图中：1、缺氧池；11、进水泵；12、搅拌机；2、好氧池；21、曝气管；211、曝气器；22、混合液回流泵；23、曝气风机；3、二沉池；31、中心导流筒；32、排泥泵；4、箱笼；41、MBBR填料；42、吊绳；43、钢梁；5、电磁流量计；6、阀门。

具体实施方式

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清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“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设备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的限制。

在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。在本发明的描述中，“多”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

目前，为提高生化池的去除率和抗冲击负荷，池中设置填料和池体扩容是常用的方式。设置填料的方式在新建池体中比较常用，运行的污水站区若加入常用的组合填料和弹性填料，需要设置固定支架，则改造中需要污水站区整体停运，进而需要厂区停产技改，对生产影响比较大；受使用寿命和挂膜效率影响，使用寿命只有5-10年，需要定期更换填料；池体扩容受到场地和成本的限制，实施起来具有一定的难度。

MBBR填料具有比表面积大，使用寿命长(≥15年)，挂膜时间短、亲水性好、可在生化池不停运的情况下投加填料等特性，在煤化工废水提高COD和氨氮的去除率中也有应用。

申请号201820341779.7和申请号201810458387.3的中国专利着重于描述MBBR生化池体的前后填料拦截方式、池内搅拌方式及曝气方式等；对采用的何种MBBR填料及具体的COD和氨氮去除效能描述较少，且将MBBR填料分散在生化池内，为保证填料的流化态对曝气系统和搅拌系统有一定的限定，搅拌和曝气系统改造又涉及到停产的问题。本实施例着重在不改变原有生化系统的基础上，具体考察MBBR膜对生化系统的水质稳定性能、氨氮、总氮和总磷的去除影响。

实施例1

一种生化法煤化工污水处理系统，如图1所示，按照污水处理方向依次连通的缺氧池1、好氧池2和二沉池3；缺氧池1的外部通过管道安装有进水泵11输入待处理的污水，且缺氧池1还通过管道将池内的污泥外运；好氧池2的池底布置有曝气管21，且曝气管21上安装有多组曝气器211，好氧池2的外部还通过设置的混合液回流泵22将池内的污水回流至缺氧池1内进一步处理；二沉池3内安装有中心导流筒31对污水进行沉淀，且沉淀后通过排泥泵32将池底的污泥外运，沉淀后的出水外排；缺氧池1和好氧池2内均吊装有箱笼4，且箱笼4内填充有MBBR填料41。

值得说明的是，进水泵11的出口管路、混合液回流泵22的出口管路、以及排泥泵32的出口管路均安装有电磁流量计5和阀门6。便于通过电磁流量计5记录和控制各泵体出口的流量，同时阀门6则便于控制管路的启闭。

进一步的，缺氧池1内安装有搅拌机12对污水进行搅拌。便于通过搅拌机12使缺氧池1内的污水充分接受缺氧处理。

值得说明的是，曝气管21伸出好氧池2外的一端安装有曝气风机23。便于通过曝气风机23输入氧气并通过曝气管21和曝气器211使池内的污水充分进行好氧处理。

此外，二沉池3的池底呈漏斗状。便于污泥沉淀后进入池底进行收集后外运。

具体的，箱笼4的上端通过设置的多组吊绳42连接有钢梁43，且钢梁43搭放在缺氧池1和好氧池2的池沿上。通过设置的钢梁43和吊绳42相互配合可以使箱笼4吊装在缺氧池1和好氧池2内，防止填料随着水流在出水区域堆积。

值得注意的是，MBBR填料41的比表面积大于800m²/m³，堆积数为337500个/m³；MBBR填料41的比表面积大于500m²/m³，堆积数为135000个/m³。本实施例中可以选用上述两种常用的HDPE材质MBBR填料，每种连续运行20-40d，考察系统在使用不同填料时候出水差异。对比不同的填料形式，确认比表面积大，结构复杂(孔隙和沟槽多)的MBBR填料，填料内存在的缺氧区域多，则除氮效果优于，比表面积小，结构简单(孔隙和沟槽少)的MBBR填料；而除磷的效果则刚好相反。

实施例2

本发明还提供一种污水处理方法，用于实施例1中的生化法煤化工污水处理系统完成污水处理，包括以下步骤：

步骤1：通过进水泵11将污水站区的污水输入缺氧池1内；步骤2：将污水在缺氧池1内停留20-40h，处理后的污水排入好氧池2，步骤3：将污水在好氧池内停留时间为40-70h，且处理后的污水通过混合液回流泵22回流入缺氧池1，回流比100％-400％，将污水排入二沉池3；

步骤4：二沉池3表面负荷采用0.5-1.0m³/m²h，对污水进行沉淀，沉淀后通过排泥泵32将池底的污泥外运，出水外排。

通过上述内容难看出，将MBBR填料41以箱笼4的形式固定在缺氧池1和好氧池2内，可以防止填料随着水流在出水区域堆积，提高池中的生物量及生物种类，且填料在水中的碰撞和剪切作用，使空气气泡更加细小，增加好氧池2内的氧气利用率，利于污泥的生长，污泥的浓度增加，对水质和水量改变的耐受力增加，抗冲击负荷能力增强，保证了出水的水质稳定；同时，投加MBBR填料41，营造利于微生物附着和生存的环境，同时污水中的COD含量、氨氮排放浓度比实际运行降低30％以上，且填料能营造利于微生物附着和生存的环境，总氮、总磷排放浓度比实际运行降低15％以上。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种生化法煤化工污水处理系统，其特征在于，按照污水处理方向依次连通的缺氧池(1)、好氧池(2)和二沉池(3)；

所述缺氧池(1)的外部通过管道安装有进水泵(11)输入待处理的污水，且所述缺氧池(1)还通过污泥泵(32)将污泥部分回流补充池内的污泥浓度；

所述好氧池(2)的池底布置有曝气管(21)，且所述曝气管(21)上安装有多组曝气器(211)，所述好氧池(2)的外部还通过设置的混合液回流泵(22)将池内的污水回流至所述缺氧池(1)内进一步处理；

所述二沉池(3)内安装有中心导流筒(31)对污水进行沉淀，且沉淀后通过排泥泵(32)将池底的污泥外运，沉淀后的出水外排；

所述缺氧池(1)和好氧池(2)内均吊装有箱笼(4)，且所述箱笼(4)内填充有MBBR填料(41)。

2.根据权利要求1所述的生化法煤化工污水处理系统，其特征在于：所述进水泵(11)的出口管路、混合液回流泵(22)的出口管路、以及所述排泥泵(32)的出口管路均安装有电磁流量计(5)和阀门(6)。

3.根据权利要求1所述的生化法煤化工污水处理系统，其特征在于：所述缺氧池(1)内安装有搅拌机(12)对污水进行搅拌。

4.根据权利要求1所述的生化法煤化工污水处理系统，其特征在于：所述曝气管(21)伸出所述好氧池(2)外的一端安装有曝气风机(23)。

5.根据权利要求1所述的生化法煤化工污水处理系统，其特征在于：所述二沉池(3)的池底呈漏斗状。

6.根据权利要求1所述的生化法煤化工污水处理系统，其特征在于：所述箱笼(4)的上端通过设置的多组吊绳(42)连接有钢梁(43)，且所述钢梁(43)搭放在所述缺氧池(1)和好氧池(2)的池沿上。

7.根据权利要求1所述的生化法煤化工污水处理系统，其特征在于：所述MBBR填料(41)的比表面积大于800m²/m³，堆积数为337500个/m³。

8.根据权利要求1所述的生化法煤化工污水处理系统，其特征在于：所述MBBR填料(41)的比表面积大于500m²/m³，堆积数为135000个/m³。

9.一种污水处理方法，用于权利要求1-8任一所述的生化法煤化工污水处理系统完成污水处理，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：通过进水泵(11)将污水站区的污水输入缺氧池(1)内；步骤2：将污水在缺氧池(1)内停留20-40h，处理后的污水排入好氧池(2)，且污泥通过排泥泵32部分回流，补充池内的污泥浓度；

步骤3：将污水在好氧池内停留时间为40-70h，且处理后的污水通过混合液回流泵(22)回流入缺氧池(1)，回流比100％-400％，将污水排入二沉池(3)；

步骤4：二沉池(3)表面负荷采用0.5-1.0m³/m²h，对污水进行沉淀，沉淀后通过排泥泵(32)将池底的污泥外运，出水外排。

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