CN205420070U - 一种用于煤直接液化污水处理的微生物处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于煤直接液化污水处理的微生物处理系统，包括调节池、物化处理单元、中和池、沉淀池、固定化微生物曝气生物滤池、混凝沉淀单元和多介质过滤器。本实用新型通过设置物化处理单元和固定化微生物曝气生物滤池共同来对煤直接液化产生的污水进行处理，可以有效降低污水毒性，提高污水的可生化性，保证生化系统不受冲击，能够稳定运行，从而有效处理煤直接液化污水。

Description

一种用于煤直接液化污水处理的微生物处理系统

技术领域

本实用新型涉及污水处理领域，尤其涉及一种用于煤直接液化污水处理的微生物处理系统。

背景技术

随着我国水资源紧缺态势的日益严峻，尤其是国家大力提倡的绿色GDP建设以及循环经济的提出，使企业节水减排与废水资源化利用尤为重要。因此如何经济、高效、可靠的提高企业水资源综合利用率甚至达到“零排放”标准，是企业满足国家、当地政府环保要求，树立企业负责任形象的重要工作。

神华煤直接液化项目是我国也是世界上第一个煤炭直接液化商业性建设项目，在煤直接液化、加氢稳定、加氢改质过程中反应生成的硫化氢、氨、酚类物质在注水冲洗后产生高浓度污水，水中硫化氢、氨的含量可达16000mg/L、酚类物质含量超过5000mg/L，除此之外，煤液化加氢过程产生的部分油以乳化态存在于高浓度污水中。硫、氨污染物含量高且同时含有较高浓度的酚类物质，污水中的油难以有效脱除，这些不利因素都给煤直接液化高浓度污水处理带来巨大挑战，加之“零”排放及污水回用的要求，更增加了污水处理的难度和要求。因此，整体而言，这些污水排放量大，且成分复杂，杂质含量高，在国内外没有类似污水处理经验可供借鉴的情况下，处理起来难度很大。

污水的微生物处理是利用微生物的生命活动过程对污水中的污染物进行转移和转化作用，从而净化废水的处理方法，自19世纪末期出现以来，至今已发展成为世界各国处理污水的主要手段之一。同时，由于其具有消耗少、运转费用低、工艺简单、操作管理方便和无二次污染等显著优点而越来越受到人们的重视。

然而，对于煤直接液化污水，成分复杂，生物毒性高，进行微生物处理时，容易使微生物毒化，极大地妨害微生物处理的效率。

为此，有必要提供一种用于煤直接液化污水处理的微生物处理系统。

实用新型内容

本实用新型提供一种用于煤直接液化污水处理的微生物处理系统，以有效处理煤直接液化污水。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种用于煤直接液化污水处理的微生物处理系统，包括：

调节池，用于对待处理的污水的pH值进行调节；

物化处理单元，所述物化处理单元包括隔油池和催化氧化反应器，其中，所述隔油池用于分离出来自所述调节池的污水中的油相，并为所述催化氧化反应器提供进料污水；所述催化氧化反应器用于使来自所述隔油池的污水在双氧水和催化剂的作用下，进行催化氧化处理；

中和池，用于调整来自所述物化处理单元的污水的pH值，并使污水在助凝剂的作用下絮凝；

沉淀池，用于使来自所述中和池的污水中的絮凝物沉淀、分离，得到第一清液；

固定化微生物曝气生物滤池，用于对来自所述沉淀池的第一清液进行微生物处理；

混凝沉淀单元，所述混凝沉淀单元包括混凝区和沉淀区，其中，所述混凝区使来自所述固定化微生物曝气生物滤池的污水与助凝剂混合、絮凝；所述沉淀区用于使来自所述混凝区的污水中的絮凝物沉淀、分离，得到第二清液；和

多介质过滤器，用于对来自所述混凝沉淀单元的第二清液进行过滤。

根据本实用新型的微生物处理系统，优选地，所述微生物处理系统还包括：

混凝气浮单元，用于使待处理的污水与助凝剂反应絮凝，并通过气浮作用脱除污水中的固相污物，以作为所述调节池的进水。

根据本实用新型的微生物处理系统，优选地，所述混凝气浮单元为CAF涡凹气浮装置。

根据本实用新型的微生物处理系统，优选地，所述微生物处理系统还包括活性炭吸附单元，所述活性碳吸附单元包括配炭池、混合池和吸附池，其中，所述配炭池用于将粉末活性炭与水配成悬浮液；所述混合池用于将来自所述固定化微生物曝气生物滤池的污水与来自所述配炭池的悬浮液充分混合；所述吸附池用于使来自混合池的物料中污水与活性炭充分接触、吸附，并为所述混凝沉淀单元提供进料污水。

根据本实用新型的微生物处理系统，优选地，所述固定化微生物曝气生物滤池的进水管的两侧增设两道宽顶溢流堰，使进水消能，保持系统稳定。

根据本实用新型的微生物处理系统，优选地，所述微生物处理系统还包括：

缓冲水池，用于接收来自所述物化预处理单元的污水，并为所述中和池提供进料污水；和

缓冲罐，用于接收来自所述沉淀池的第一清液，并为所述固定化微生物曝气生物滤池提供进料污水。

根据本实用新型的微生物处理系统，优选地，所述沉淀池为幅流式沉淀池。

本实用新型提供的用于煤直接液化污水处理的微生物处理系统通过设置物化处理单元和固定化微生物曝气生物滤池共同来对煤直接液化产生的污水进行处理，可以有效降低污水毒性，提高污水的可生化性，保证生化系统不受冲击，能够稳定运行，从而有效处理煤直接液化污水。

附图说明

图1为本实用新型的一种实施方式的示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型进行详细说明。

如图1所示，本实用新型实施例提供了用于煤直接液化污水处理的微生物处理系统，包括调节池2、物化处理单元3、中和池4、沉淀池5、固定化微生物曝气生物滤池6、混凝沉淀单元7和多介质过滤器8。

其中，所述调节池2用于对污水的pH值进行调节，例如调节pH值至3～4，以使调节后的污水的pH值满足后续物化处理单元3(例如催化氧化反应器33)对污水pH值的要求。在一种实施方式中，可以通过池内pH在线仪与加酸计量泵的联动，控制池内的pH值保持3～4。同时，所述调节池2内优选还设有搅拌装置(图中未示出)，以使调节后的污水更好地混合均匀。在本实用新型中，所述搅拌装置并无特殊限定，可以是本领域任何常用的搅拌装置。

所述物化处理单元3包括隔油池31和催化氧化反应器33，其中，所述隔油池31用于分离出来自所述调节池2的污水中残留的油相(例如使污水中的油相静置分层，以便分离)，并为所述催化氧化反应器33提供进料污水，从而减少由于污水中油相的存在而导致的不利影响，提高后续污水处理的效果。所述隔油池31为本领域所熟知，这里不再赘述。

所述催化氧化反应器33用于使来自所述隔油池31的污水在氧化剂(双氧水)和催化剂(例如本领域熟知的铁锰系催化剂，具体如氧化铁或氧化锰)的作用下，进行催化氧化处理，降低污水的生物毒性；其中，所述双氧水的添加量可以根据反应器33出水的水质情况进行调节。在一种实施方式中，所述催化氧化反应器33可以每两台一组，一共设置两组，以提高污水处理能力。

在催化氧化过程中，主要是以羟基自由基(·OH)为主要氧化剂与污水中的有机物发生反应，反应中生成的有机自由基可以继续参加羟基自由基的链式反应，或者通过生成有机过氧化物自由基后，进一步发生氧化分解反应直至降解为最终产物CO₂和H₂O，从而达到彻底氧化分解有机物的目的。

在一个实施例中，所述微生物处理系统还包括混凝气浮单元35。所述混凝气浮单元35用于使待处理的污水与助凝剂反应絮凝，并通过气浮作用脱除污水中的固相污物，以作为所述调节池36的进水。所述混凝气浮单元35为本领域所熟知，例如CAF涡凹气浮装置。

所述中和池4用于调整来自所述物化处理单元3的污水的pH值，例如加入碱液将污水pH值调节至8～9，同时进一步加入助凝剂(如PAM)，使污水在助凝剂的作用下絮凝。在一个实施例中，所述中和池4由四格池体组成，采用机械混凝形式，四级混凝，其中第一格为混合搅拌区，第二格至第四格为絮凝区。

所述沉淀池5用于使来自所述中和池4的污水中的絮凝物沉淀、分离，得到第一清液；在一个实施例中，所述沉淀池4为幅流式沉淀池，来自中和池的污水自沉淀池中心进水，周边出水，幅流式沉淀池顶部密闭，配有半桥式周边传动刮泥机。辐流式沉淀池通过刮泥机将污泥刮至池中心的污泥斗，再借重力将污泥排出，例如排至污泥浓缩池。

所述固定化微生物曝气生物滤池6为本领域所熟知，用于对来自所述沉淀池5的第一清液进行微生物处理，所述固定化微生物曝气生物滤池6可以是本领域常用的固定化微生物曝气生物滤池，例如专利CN2005202004395中公开的固定化微生物曝气生物滤池，其具体工作原理和工作过程为本领域所熟知，这里不再赘述。在一个实施例中，所述固定化微生物曝气生物滤池6的进水管的两侧增设两道宽顶溢流堰，以使进水消能，保持系统稳定。

所述混凝沉淀单元7包括混凝区71和沉淀区72，其中，所述混凝区71使来自所述固定化微生物曝气生物滤池6的污水与助凝剂(聚合铝(PAC)及阳离子聚丙烯酰胺(PAM))混合、絮凝；所述沉淀区72用于使来自所述混凝区71的污水中的絮凝物沉淀、分离，去除大部分悬浮物及少量生物处理未能去除的COD，得到第二清液。

所述多介质过滤器8用于对来自所述混凝沉淀单元7的第二清液进行过滤，所述多介质过滤器8可以是本领域任何常用的多介质过滤器，这里不再赘述。

在一个优选实施方式中，所述微生物处理系统还包括活性炭吸附单元(图中未示出)，所述活性碳吸附单元包括配炭池、混合池和吸附池，其中，所述配炭池用于将粉末活性炭与水配成悬浮液；所述混合池用于将来自固定化微生物曝气生物滤池6的污水与来自所述配炭池的悬浮液充分混合；所述吸附池用于使来自混合池的物料中污水与活性炭充分接触、吸附，并为所述混凝沉淀单元7提供进料污水。

在一个优选实施方式中，所述微生物处理系统还包括缓冲水池和缓冲罐(图中未示出)，其中，所述缓冲水池用于接收来自所述物化预处理单元3的污水，并为所述中和池4提供进料污水；所述缓冲罐用于接收来自所述沉淀池5的第一清液，并为所述固定化微生物曝气生物滤池6提供进料污水。

本实用新型的污水处理系统具体运行时，将煤直接液化高浓度污水加压送入CAF涡凹气浮装置，在进水端投加助凝剂并使其与污水充分反应，然后进入气浮分离段处理；气浮分离段设有链条式刮沫机，刮除表面浮渣，同时可以将污水含油量降低，并去除部分SS、挥发酚及部分COD。

所述涡凹气浮装置出水被送入调节池2中，添加盐酸和/或硫酸将pH值调节到3～4，然后送入隔油池31，进一步分离污水中的油相。所述隔油池31的出水被引入催化氧化反应器33中，与反应器中添加的双氧水进一步反应。在物化处理中，污水中的复杂难降解溶解性有机物最终被进攻、破坏、氧化、降解，便于后续处理。

自物化处理单元3引出的污水被送入中和池4，加入碱液将污水pH值调节至8～9，同时进一步加入助凝剂PAM，使污水在助凝剂的作用下絮凝，然后送入沉淀池5沉淀、分离。

自沉淀池5分离出的清液被导入固定化微生物曝气生物滤池6，进行微生物处理，水力停留时间约为98小时。

来自所述固定化微生物曝气生物滤池6的污水进入活性炭吸附单元，其中，粉末活性炭先在配炭池中与水配成悬浮液，通过泵打入混合池与固定化微生物曝气生物滤池6处理后出水充分混合，进入吸附池。然后在吸附池中，污水与粉末活性炭充分接触，废水中的COD及其它污染物被活性炭吸附。

来自所述活性炭吸附单元的污水进入混凝沉淀单元7，然后在混凝区71投加聚合氯化铝和阳离子聚丙烯酰胺、充分混合、反应。然后，来自所述混凝区71的污水被送入沉淀区72使其中的絮凝物沉淀、分离，去除大部分悬浮物及少量生物处理未能去除的COD，得到的清液进入所述多介质过滤器8进行过滤，得到处理后的污水。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，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实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种用于煤直接液化污水处理的微生物处理系统，包括：

调节池，用于对待处理的污水的pH值进行调节；

物化处理单元，所述物化处理单元包括隔油池和催化氧化反应器，其中，所述隔油池用于分离出来自所述调节池的污水中的油相，并为所述催化氧化反应器提供进料污水；所述催化氧化反应器用于使来自所述隔油池的污水在双氧水和催化剂的作用下，进行催化氧化处理；

中和池，用于调整来自所述物化处理单元的污水的pH值，并使污水在助凝剂的作用下絮凝；

沉淀池，用于使来自所述中和池的污水中的絮凝物沉淀、分离，得到第一清液；

固定化微生物曝气生物滤池，用于对来自所述沉淀池的第一清液进行微生物处理；

混凝沉淀单元，所述混凝沉淀单元包括混凝区和沉淀区，其中，所述混凝区使来自所述固定化微生物曝气生物滤池的污水与助凝剂混合、絮凝；所述沉淀区用于使来自所述混凝区的污水中的絮凝物沉淀、分离，得到第二清液；和

多介质过滤器，用于对来自所述混凝沉淀单元的第二清液进行过滤。

2.根据权利要求1所述的微生物处理系统，其特征在于，所述微生物处理系统还包括：

混凝气浮单元，用于使待处理的污水与助凝剂反应絮凝，并通过气浮作用脱除污水中的固相污物，以作为所述调节池的进水。

3.根据权利要求2所述的微生物处理系统，其特征在于，所述混凝气浮单元为CAF涡凹气浮装置。

4.根据权利要求1所述的微生物处理系统，其特征在于，所述微生物处理系统还包括活性炭吸附单元，所述活性炭吸附单元包括配炭池、混合池和吸附池，其中，所述配炭池用于将粉末活性炭与水配成悬浮液；所述混合池用于将来自所述固定化微生物曝气生物滤池的污水与来自所述配炭池的悬浮液充分混合；所述吸附池用于使来自混合池的物料中污水与活性炭充分接触、吸附，并为所述混凝沉淀单元提供进料污水。

5.根据权利要求1所述的微生物处理系统，其特征在于，所述固定化微生物曝气生物滤池的进水管的两侧增设两道宽顶溢流堰。

6.根据权利要求1所述的微生物处理系统，其特征在于，所述微生物处理系统还包括：

缓冲水池，用于接收来自所述物化处理单元的污水，并为所述中和池提供进料污水；和

缓冲罐，用于接收来自所述沉淀池的第一清液，并为所述固定化微生物曝气生物滤池生物池提供进料污水。

7.根据权利要求1所述的微生物处理系统，其特征在于，所述沉淀池为幅流式沉淀池。