CN202729950U - 煤化工废水的处理设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种煤化工废水的处理设备。该处理设备包括依次相连的预处理装置和生化处理装置，生化处理装置包括：用于进行反硝化反应的缺氧反应器，与预处理装置相连通；用于进行亚硝化反应的好氧反应器，与缺氧反应器通过进水管路和回流管路相连；液体泵，设置在回流管路上，将好氧反应器中的水回流至缺氧反应器。将缺氧反应器和好氧反应器分开设计，使反硝化反应和亚硝化反应同时进行并相互不受影响，在两者之间设置回流管路，使好氧反应器中的水回流至缺氧反应器中进行进一步的反硝化反应，使本申请处理设备实现低污泥负荷及长泥龄下运转；煤化工废水中的大分子及难降解物质在体积有限的反应器内有合适的停留时间，实现较好的脱氮效果。

Description

煤化工废水的处理设备

技术领域

本实用新型涉及废水处理领域，具体而言涉及一种煤化工废水的处理设备。 

背景技术

煤化工废水以高浓度煤气洗涤废水为主，含有大量酚、氰、油、氨氮等有毒、有害物质。其中所含有机污染物包括酚类、多环芳香族化合物及含氮、氧、硫的杂环化合物等，是一种典型的含有难降解的有机化合物的工业废水。废水中的易降解有机物主要是酚类化合物和苯类化合物；可降解类有机物主要有砒咯、萘、呋喃和眯唑类；难降解的有机物主要有砒啶、咔唑、联苯和三联苯。目前，煤化工废水治理工艺路线基本遵行“物化预处理+A/O生化处理+物化深度处理”的处理原则。 

其中，物化预处理常用的方法有隔油、气浮等，因为煤化工废水中过多的油类会影响后续生化处理的效果，气浮法可以除去其中的油类并回收再利用，此外还起到预曝气的作用。但是无论是隔油法还是气浮法对煤化工废水中的悬浮物的处理都难以取得理想的效果。 

对于预处理后的煤化工废水，国内外一般采用缺氧、好氧生物法处理（A/O工艺），但由于煤化工废水中的多环和杂环类化合物含量较高，单独采用好氧或厌氧技术处理煤化工废水并不能够达到令人满意的效果，因此，又逐渐发展了PACT法、载体流动床生物膜法、厌氧生物法和厌氧-好氧生物法对预处理后的煤化工废水进行生化处理。其中的厌氧-好氧生物法利用全程硝化反应降解其中的有机物，有机物的生物降解性能显著提高，使CODcr的去除率达90%以上，而且，较难降解的有机物萘、喹啉和吡啶的去除率分别为67%，55%和70％，相对于一般的好氧处理这些有机物的去除率不到20％其效果得到明显改善。但是，在该过程中的由于进行了全程硝化反应碳源消耗量较大、耗时较长。 

而且，煤化工废水经生化处理后，出水的CODcr、氨氮等浓度虽有极大的下降，但由于难降解有机物的存在使得出水的COD、色度等指标仍存在缺陷。因此，生化处理后的出水仍需进一步的处理。深度处理的方法主要有混凝沉淀、固定化生物技术、吸附法催化氧化法及反渗透等膜处理技术。上述深度处理需要在固定的场地进行，因此在场地十分有限的情况下，实施起来比较困难。 

现有技术中厌氧-好氧生物技术对煤化工废水中的有机物的降解效率较好，但是存在全程硝化反应碳源消耗量较大、耗时长、处理成本高的缺陷，亟需对其进行改进。 

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种煤化工废水的处理设备，以解决现有技术中预处理效率低、处理成本高以及占地面积大的问题。 

根据本实用新型的一个方面，提供了一种煤化工废水的处理设备，上述处理设备包括依次相连的预处理装置和生化处理装置，生化处理装置包括：用于进行反硝化反应的缺氧反应器，与预处理装置相连通；用于进行亚硝化反应的好氧反应器，与缺氧反应器通过进水管路和回流管路相连；液体泵，设置在回流管路上，将好氧反应器中的水回流至缺氧反应器。 

进一步地，上述好氧反应器的内部具有上下依次设置的生物膜组件和曝气头。 

进一步地，上述缺氧反应器还配备外加碳源槽。 

进一步地，上述好氧反应器的下端呈圆锥形，圆锥形的顶端具有污泥出口。 

进一步地，上述预处理装置包括：混合池，其中设有第一搅拌器，并配备加药箱；反应池，其中设有第二搅拌器；沉淀池，与缺氧反应器相连通；混合池、反应池和沉淀池顺序相连。 

进一步地，上述沉淀池为斜管沉淀池。 

进一步地，上述加药箱为凝聚剂加药箱、絮凝剂加药箱和混凝剂加药箱。 

进一步地，上述生化处理装置还包括清水池，生物膜组件和清水池之间设置有自吸泵。 

进一步地，上述缺氧反应器和好氧反应器的有效容积比为1:2。 

进一步地，上述处理设备还包括控制装置，控制装置包括电连的PLC程序控制装置和计算机监控装置，PLC程序控制装置通过曝气泵与曝气头相连；PLC程序控制装置通过在线溶氧检测器与好氧反应器相连；以及PLC程序控制装置通过压力表、流量计和自吸泵与生物膜组件相连，压力表、流量计和自吸泵前的膜抽吸管相连。 

本实用新型的处理设备的生化处理装置将缺氧反应器和好氧反应器分开设计，使得在其中进行的反硝化反应和亚硝化反应同时进行并相互不受影响，在两者之间设置回流管路，使好氧反应器中经过亚硝化反应的水回流至缺氧反应器中进行进一步的反硝化反应，使本实用新型的处理设备实现了低污泥负荷及长泥龄下运转，从设备中排出的污泥量少，进而降低了污泥处置的费用；在该处理设备中，煤化工废水中的大分子及难降解物质在体积有限的反应器内有合适的停留时间，有益于增殖速率低的亚硝化细菌的截留、生长和繁殖，使其成为优势菌种，利于亚硝化反应，实现较好的脱氮效果。 

附图说明

说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中： 

图1示出了根据本实用新型的煤化工废水的处理设备的结构示意图。 

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型的实施例中的技术方案进行详细的说明，但如下实施例以及附图仅是用以理解本实用新型，而不能限制本实用新型，本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。 

在本实用新型的一种典型的实施方式中，提供了一种煤化工废水的处理设备，如图1所示，包括依次相连的预处理装置和生化处理装置，生化处理装置包括：用于进行反硝化反应的缺氧反应器4、用于进行亚硝化反应的好氧反应器5和液体泵12，缺氧反应器4与预处理装置相连通；好氧反应器5与缺氧反应器4通过进水管路和回流管路相连；液体泵12设置在回流管路上，将好氧反应器5中的水回流至缺氧反应器4。 

本实用新型的处理设备的生化处理装置将缺氧反应器4和好氧反应器5分开设计，使得在其中进行的反硝化反应和亚硝化反应同时进行并相互不受影响，在两者之间设置回流管路，使好氧反应器5中经过亚硝化反应的水回流至缺氧反应器4中进行进一步的反硝化反应，使本实用新型的处理设备实现了低污泥负荷及长泥龄下运转，从设备中排出的污泥量少，进而降低了污泥处置的费用；在该处理设备中，煤化工废水中的大分子及难降解物质在体积有限的反应器内有足够的停留时间，有益于增殖速率低的亚硝化细菌的截留、生长和繁殖，使其成为优势菌种，利于亚硝化反应，实现较好的脱氮效果。 

优选地，好氧反应器5的内部具有上下设置的生物膜组件13和曝气头14。曝气头14在生物膜组件13下方以一定强度的空气对膜进行抖动，既起到曝气充氧的作用，又能防止活性污泥附着在膜的表面造成膜污堵。 

为了满足当碳源量不足时，补给在缺氧反应器4中进行的反硝化反应所需的碳源，缺氧反应器4还配备外加碳源槽20。 

经过缺氧反应器4和好氧反应器5的处理，污泥会在好氧反应器5中停留，为了便于污泥的排出，本实用新型的好氧反应器5的下端呈圆锥形，圆锥形的顶端具有污泥出口。 

在本实用新型一种优选的实施例中，预处理装置包括混合池1、反应池2和沉淀池3，混合池1中设有第一搅拌器21，并配备加药箱10；反应池2中设有第二搅拌器22；沉淀池3与缺氧反应器4相连通；混合池1、反应池2和沉淀池3顺序相连。将混合池1和反应池2分开设计，在混合池1中使煤化工废水与絮凝剂等混合形成均匀的混合物，然后该混合物流入反应池2中在其中进行反应，加快了水的预处理速度。 

本实用新型的沉淀池3为斜管沉淀池。优选斜管沉淀池3中填充斜管填料，其管径为50mm，斜长1m，倾斜角度60°，填料容积约1m³，在池壁与斜管的间隙处装设阻流板，以防止水流短路，斜管上缘向池子进水端后倾安装，悬浮物逐渐沉淀到底部的污泥斗，水从斜管下面穿过斜管流至池子上端集水槽，然后从集水槽中流入生化处理装置的缺氧反应器4。 

为了提高对悬浮物的预处理效果，需要将几种混凝剂同时加入需要处理的煤化工废水中，本实用新型根据所使用的混凝剂的种类将加药箱10分开设置，一般加药箱10为凝聚剂加药箱和絮凝剂加药箱，如果为了进一步改善悬浮物的处理效果，还可以配备助凝剂加药箱。 

生化处理装置还包括清水池6，生物膜组件13和清水池6之间设置有自吸泵16。利用生物膜组件13的膜抽吸作用将清水与污泥在好氧反应器5进行泥水分离，污泥膨胀不会影响系统的正常运转和出水水质，便于管理；而且利用自吸泵16将清水从好氧反应器5中分离出来，省去了用于泥水分离的二沉池，节约了占地。 

在工业化的水处理过程中，所处理的煤化工废水的量是很大的，因此，缺氧反应器4和好氧反应器5的容积也较大，占地面积也很大，因此，从处理效果和处理成本的综合因素考虑，本实用新型设计缺氧反应器4和好氧反应器5的有效容积比为1:2。 

本实用新型的处理设备还包括控制装置，控制装置包括电连的PLC程序控制装置7和计算机监控装置8，PLC程序控制装置7与曝气泵15相连；PLC程序控制装置7通过在线溶氧监测器17与好氧反应器5相连；以及PLC程序控制装置7通过压力表18、流量计19与自吸泵16之前的膜抽吸管相连。 

利用控制装置实时监控水处理的进程，根据溶氧监测器17反馈的好氧反应器中的溶氧量调节曝气时的充氧量、碳源的加入量等，控制亚硝化反应和反硝化反应的进行，利用自吸泵16抽出清水。 

本实用新型的煤化工废水处理设备还包括用于收集煤化工废水的废水箱9，并利用提升泵11将废水箱9中的煤化工废水输送到与处理装置的混合池1中。 

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。 

Claims (10)

1.一种煤化工废水的处理设备，包括依次相连的预处理装置和生化处理装置，其特征在于，所述生化处理装置包括：

用于进行反硝化反应的缺氧反应器（4），与所述预处理装置相连通；

用于进行亚硝化反应的好氧反应器（5），与所述缺氧反应器（4）通过进水管路和回流管路相连；

液体泵（12），设置在所述回流管路上，将所述好氧反应器（5）中的水回流至所述缺氧反应器（4）。

2.根据权利要求1所述的处理设备，其特征在于，所述好氧反应器（5）的内部具有上下依次设置的生物膜组件（13）和曝气头（14）。

3.根据权利要求1所述的处理设备，其特征在于，所述缺氧反应器（4）还配备外加碳源槽（20）。

4.根据权利要求1所述的处理设备，其特征在于，所述好氧反应器（5）的下端呈圆锥形，所述圆锥形的顶端具有污泥出口。

5.根据权利要求1所述的处理设备，其特征在于，所述预处理装置包括：

混合池（1），其中设有第一搅拌器（21），并配备加药箱（10）；

反应池（2），其中设有第二搅拌器（22）；

沉淀池（3），与所述缺氧反应器（4）相连通；

所述混合池（1）、反应池（2）和沉淀池（3）顺序相连。

6.根据权利要求5所述的处理设备，其特征在于，所述沉淀池（3）为斜管沉淀池。

7.根据权利要求5所述的处理设备，其特征在于，所述加药箱（10）为凝聚剂加药箱、絮凝剂加药箱和混凝剂加药箱。

8.根据权利要求2所述的处理设备，其特征在于，所述生化处理装置还包括清水池（6），所述生物膜组件（13）和所述清水池（6）之间设置有自吸泵（16）。

9.根据权利要求1所述的处理设备，其特征在于，所述缺氧反应器（4）和所述好氧反应器（5）的有效容积比为1:2。

10.根据权利要求8所述的处理设备，其特征在于，所述处理设备还包括控制装置，所述控制装置包括电连的PLC程序控制装置（7）和计算机监控装置（8），所述PLC程序控制装置（7）与曝气泵（15）相连；所述PLC程序控制装置（7）通过在线溶氧监测器（17）与所述好氧反应器（5）相连；以及所述PLC程序控制装置（7）通过压力表（18）、流量计（19）和所述自吸泵（16）前的膜抽吸管相连。