CN205893017U - 一种焦化废水生物处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种焦化废水生物处理装置，包括依次连接的综合废水调节池、厌氧酸化池、缺氧反硝化池、好氧硝化池、中间沉淀池、AO接触氧化池、二次沉淀池和后处理系统。本实用新型的生化处理段经过厌氧酸化+缺氧反硝化+好氧硝化一次生化处理，然后再经过后置反硝化+厌氧酸化+接触氧化二次生化处理，相当于AAO+AAO处理工艺，废水不断在厌氧、缺氧、好氧再到缺氧、厌氧、好氧环境中运行，废水运行状态经过多次的转变，工艺不但最大限度的保证了废水中的各类难降解物、易降解有机质及污染物得到彻底的生化处理，甚至对废水生物菌分泌物也进行了针对性的处理，确保生化效果。整个系统具有运行成本低、二次污染小，更有利于后级脱盐回用处理。

Description

一种焦化废水生物处理装置

技术领域

本实用新型涉及一种废水处理装置，具体为一种焦化废水生物处理装置。

背景技术

焦化废水是煤制焦炭、煤气净化和焦化产品回收的过程中大量产生的以含酚为主的高浓度有机废水，其成分复杂，含有许多难以生物降解的芳香族有机物、杂环及多环化合物，是一种较难处理的工业废水。现有技术中，焦化企业采用普通焦化废水处理方法，它包括除油、脱酚、蒸氨、生物处理，该方法对酚、氰有很好的处理效果，酚类物质的去除率可以达到99％以上，出水酚、氰浓度达到或接近排放标准，但COD的去除则较差，一般为60％～70％，出水COD为300mg/L～600mg/L左右。这是由于焦化废水中含有一定量的难以生物降解的有机物，使生物处理方法不可能将其去除，经该法处理后的出水不同程度存在COD、总酚、NH3～N、色度、ss等超标的情况，很难满足日益提高的环保要求。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有的焦化废水处理系统处理不彻底的缺陷，提供一种焦化废水生物处理装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：

一种焦化废水生物处理装置，包括依次连接的综合废水调节池、厌氧酸化池、缺氧反硝化池、好氧硝化池、中间沉淀池、AO接触氧化池、二次沉淀池。

进一步的，所述好氧硝化池内有部分混合液循环回流至所述缺氧反硝化池；所述中间沉淀池的部分污泥回流至厌氧酸化池，余下污泥排放至污泥处理系统。

进一步的，所述二次沉淀池的部分污泥回流至AO接触氧化池，余下污泥排放至污泥处理系统。

进一步的，所述好氧硝化池上设置有碳源和碱剂投加装置。

进一步的，所述厌氧酸化池和所述缺氧反硝化池内设置有潜水搅拌机。

本实用新型的工作原理为：焦化生产废水预处理后与生活污水等低浓度废水在综合废水调节池均质调节，然后进入厌氧酸化池进行水解酸化，提高废水B/C比及可生化性，废水经水解酸化后依序进入缺氧反硝化池及好氧硝化池，在缺氧池进行反硝化脱氮，反硝化脱氮同时去作以有机碳源(部分CODcr)，经好氧硝化池进行硝化反应，同时去除残余有机污染物，硝化反应后部分混合液循环回流缺氧池反硝化脱氮，部分进入中间沉淀池中进行固液分离，沉淀后出水进入AO接触氧化池，在AO接触氧化池内对废水进行再次厌氧(或缺氧)、好氧处理，最终经二次沉淀池沉淀后清液进入后处理系统。

中间沉淀池及二次沉淀池沉淀下的大部分污泥回流相应前级生化池，多余剩余污泥排放到污泥处理系统进行干化处理。

本实用新型的工艺如下：

1)综合废水调节池

蒸氨等生产废水经预处理后与生活废水等低浓度杂排水相混合，进入综合废水调节池，在综合废水调节池内进行均质调节，提高整个系统的抗冲击性能并减小后续处理单元的设计规模。

为避免沉淀，综合废水调节池同样需设置搅拌措施，一般采用空气搅拌的方池，池内设置提升水泵及液位控制器，废水提升至厌氧酸化池。

设计停留时间综合废水调节池一般≥6h。

2)厌氧酸化池

综合废水调节池出水进入厌氧酸化池，由于焦化废水可生化性很差，通过厌氧酸化池中的水解和酸化的作用，可对一些环类物质进行开环破链，并使污水中的有机固体物质分解为溶解性有机物，高分子有机物通过水解酸化作用分解为简单的小分子物质，同时去除一部分有机物，废水通过水解酸化BOD5/CODcr比值显著增加，有利于提高难降解有机物的去除及污染物综合去除率。

为了便于活性污泥和废水进行充分接触反应，保持污泥的活性，不沉淀结块而形成死泥区，减少死容积，池内设置脉冲式布水装置或机械搅拌装置，以保证处理效果达到设计目标，废水经厌氧酸化后进入缺氧反硝化池。

厌氧酸化池设计停留时间根据废水水质情况定，一般为12-18h，运行时需控制厌氧池内的溶解氧≤0.2mg/L，污泥浓度(MLSS)为4000-6000mg/L。

3)缺氧反硝化池

废水经过水解酸化后进入缺氧反硝化池，在缺氧池中，由于污水中有机物浓度比较高，微生物处于缺氧状态，此时微生物为兼性微生物，它们能将污水中的有机氮转化成氨氮；同时微生物群中的反硝化菌利用有机碳源作为电子供体(营养)将好氧硝化池返流过来的硝酸根离子NO3-、亚硝酸根盐子NO2-转化为N2而无害化排放，达到最终彻底消除氮对环境的污染。在反硝化转化过程中大量的有机碳源被消耗，碳源不足时需投加碳源补充以保证反硝化效果，碳源可用面粉、葡萄糖、乙酸或者甲醇等。因此缺氧池在反硝化同时具有强大的有机物去除能力，可大幅减轻后续好氧池的有机负荷。

为了便于活性污泥和废水进行充分接触反应，保持污泥的活性，不沉淀结块而形成死泥区，减少死容积，池内设置机械搅拌装置，以保证处理效果达到设计目标，废水经缺氧反硝化后进入好氧硝化池。

缺氧反硝化池设计停留时间根据废水水质情况定，一般为为20-30h，运行时需控制缺氧池内的溶解氧≤0.5mg/l，污泥浓度(MLSS)为4000-6000mg/l。

4)好氧硝化池

废水经缺氧反硝化后进入好氧硝化池，好氧硝化池一是利用异养型好氧微生物的大幅度地降解污水中的残余有机物，二是利用自养型硝化菌将氨氮转化为硝酸根离子NO3-、亚硝酸根离子NO2-，同时好氧硝化池内设置硝化液回流装置，将泥水混合液回流至缺氧反硝化池进行反硝化脱氮，达到彻底去除氮污染的目的。

好氧硝化池硝化菌在硝化过程中需消耗大量的碱度，原水中自带有碱度、反硝化过程中会释放碱度，如仍不足需在运行中投加碱，碱一般以纯碱为最佳，控制池内PH值7.5-8.5之间。

好氧池在曝气过程中会产生大量的泡沫，泡沫较多会将活性污泥吸附于泡沫上，在池面大量堆积，如有风力吹动会将黏附活性污泥的泡沫吹入空中，将影响站区美观及通行，因此在生化池中设置水力喷淋装置，达到消除泡沫的目的，喷淋用水一般采用处理后出水，以节省自来水。

好氧硝化池曝气器采用旋混伞形切割曝气器，该曝气器采用ABS及高强度尼龙制成，内部无任何橡胶件、金属件及活动部件，因此具有耐腐蚀、使用寿命长、抗老化的特点，同时由于曝气器采用多层切割及其它先进的结构方式，还具有溶氧效率高、运行阻力小、不堵塞、无面清洗、更换和维修，安装方便等多项优点。

好氧硝化池设计停留时间根据废水水质情况而定，一般为控制在40-60h之间。运行时需控制气水比约为80-120：1；溶解氧控制在2.5-4.5mg/L之间；混合硝化液回流比一般控制在400％-600％之间；污泥浓度(MLVSS)范围为3000-4000mg/L，要求污泥负荷≤0.15kgBOD5/MLVSS.d，≤0.05KgTKN/KgMLVSS·d。

5)中间沉淀池

废水经好氧硝化后出水进入中间沉淀池，在中间沉淀池内进行泥水分离。中间沉淀池根据废水量大小及总体布置情况，可采用竖流式或辐流式池型，该类池型设计为一般为中心进水、周边出水，水池中部为自然沉淀区，底部为污泥集泥区，经过沉淀处理后的出水通过可调溢水堰进入后续AO生物接触氧化池，沉淀下来的污泥回流到厌氧酸化池，部分回流缺氧反硝化池，以保持各反应池中的污泥浓度均衡，沉淀池多余污泥定期排放至污泥系统进行干化处理。

中间沉淀池设计表面负荷一般要求≤0.8m3/m²·h，停留时间≥3.0h。

6)AO生物接触氧化池

废水经过一级生化后(指前级厌氧+缺氧+好氧)污染物浓度大幅度降低，但仍有一定量的有机物及硝酸根离子、亚硝酸根离子、氨氮的存在，这部分污染主要来源于废水中的残余部分及前级生化微生物分泌物质，为了使有机物及其它污染物得到进一步氧化分解，继续采用生化处理是最经济及环保的处理方式。同时在碳化作用趋于完全情况下，为使硝化反硝化作用继续进行，我们特设置污染处理能力较强的AO接触氧化法作为二级生化的处理工艺。

AO接触氧化池分为A池与O池，A池为后置反硝化池与水解酸化池的复合池型，O池为标准的好氧生物接触氧化池。A池前段为可起到后置反硝化的作用，去除未被一级生化去除的硝酸根离子、亚硝酸根离子，同时根据情况适度投加碳源；后段为酸化池，利用水解酸化提高废水B/C比，提高可生化性。O池为接触氧化池，对残余有机污染物进行生物降解，同时由于生物接触氧化池填料作为载体，膜层吸附在填料上，根据膜层的深浅程度同时可存在好氧、兼氧、厌氧环境，因此接触氧化池对残余氨氮具有同步进行硝化及反硝化的功能，一步化脱氮，必要情况下需投加少量碱度。

生物接触氧化池以填料为载体，各类微生物菌附着在填料表面，因此填料的好坏决定了微生物能否被吸附上以及是否能生长繁殖好，为对污水中的CODcr、BOD5、NH3-N去除率影响很大。我们在生物接触氧化池内设置焦化废水专用的GZH-150-40型高密度组合填料，该填料使用寿命长、比表面积大、具有一定的柔性和刚性、回弹性能好，所采用材质比水轻，能在水中均匀舒展，对气泡作密集性多层次的切割，大大提高了溶解氧的传递系数，减少风量，节约能耗。由于丝的材质经特殊配方，结构独特，其在水中对微气泡有吸附作用，填料载着生物膜在整个生物池中，始终保持立体空间最佳密度的均匀布置，使水、气、生物膜充分接触，提高了有机物去除率。此外该填料挂膜，脱膜容易，耐温、需腐蚀、耐老化，不结团，不堵塞。

生物接触氧化池采用与一级生化处理段好氧硝化池相同的旋混伞形切割曝气器，具有效率高、不堵塞、免维护的特点。

生物接触氧化池设计停留时间根据废水水质情况而定，一般为10-15h，其中AO比约为1:2；A池控制溶解氧≤0.2-0.5mg/l，O池控制气水比20-30：1，溶解氧在2.5-4.5mg/l之间；PH值控制在7.5-8.0。

7)二次沉淀池

废水经AO生物接触氧化池处理后自流进入二次沉淀池，二次沉淀池用以分离活性污泥及接触氧化老化脱落的生物膜。该沉淀池设计根据废水量大小及总体布置情况，可采用竖流式、辐流式池或平流式池型，经过沉淀处理后的出水通过可调溢水堰进入中间水池，沉淀下来的污泥部分回流接触氧化池作为微生物补充，部分多余污泥定期排放至污泥系统进行干化处理。

二次沉淀池设计表面负荷一般要求≤0.8m3/m²·h，停留时间≥3.0h。

本实用新型公开了一种焦化废水生物处理装置，生化处理段经过厌氧酸化+缺氧反硝化+好氧硝化一次生化处理，然后再经过后置反硝化+厌氧酸化+接触氧化二次生化处理，相当于AAO+AAO处理工艺，废水不断在厌氧、缺氧、好氧再到缺氧、厌氧、好氧环境中运行，废水运行状态经过多次的转变，工艺不但最大限度的保证了废水中的各类难降解物、易降解有机质及污染物得到彻底的生化处理，甚至对废水生物菌分泌物也进行了针对性的处理，确保生化效果。

本实用新型的厌氧酸化池及缺氧反硝化池采用潜水搅拌机混合搅拌的方式，确保了池内生化污泥与废水混合高度均匀，避免了管式布水布水不均的问题；好氧硝化池曝气系统为旋混伞形切割曝气器，在保证溶氧效率及均匀性的前提下，材质中无任何橡胶件及金属结构，因此耐腐蚀、搞老化，可稳定运行十年以上不更换，保证了系统运行的可靠性；硝化回流采用混合液回流的方式，与常规常清液回流方式相比，沉淀池面积仅为常规回流方式的1/5，节省占地面积和投资；二次生化AAO采用高密度组合填料，提高运行效率，优化了出水水质。

本实用新型具有独特的生态优势，对可以处理生化的污染物质尽可能采用生化处理的方式降解处理；对于难生化甚至常规条件下不可生化的物质，也采用特殊措施使得其具有一定的可生化性，然后再生化处理。整个系统利用生物菌的生化性能达到极致值，生态化的处理具有运行成本低、二次污染小，更有利于后级脱盐回用处理。可用于焦化废水的预处理后的生物处理，也适于其它高浓度废水的生化处理。具有适用范围广、处理效果好、运行成本低的优点。预处理后焦化废水经本装置生化处理后出水可达到《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB 16171－2012)表2《新建企业水污染排放浓度限值及单位产品基准排水量》的间接排放标准要求，为后级的排放或回用打下良好的水质基础。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型的系统框图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例

如图1所示，一种焦化废水生物处理装置，包括依次连接的综合废水调节池、厌氧酸化池、缺氧反硝化池、好氧硝化池、中间沉淀池、AO接触氧化池、二次沉淀池和后处理系统。其中，好氧硝化池内部分混合液循环回流至缺氧反硝化池，中间沉淀池的大部分污泥回流至厌氧酸化池，余下污泥排放至污泥处理系统。二次沉淀池的大部分污泥回流至AO接触氧化池，余下污泥排放至污泥处理系统。好氧硝化池上设置有碳源和碱剂投加装置。

最后应说明的是：以上所述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，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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。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 (9)

1.一种焦化废水生物处理装置，其特征在于，包括依次连接的综合废水调节池、厌氧酸化池、缺氧反硝化池、好氧硝化池、中间沉淀池、AO接触氧化池、二次沉淀池。

2.如权利要求1所述的焦化废水生物处理装置，其特征在于，所述好氧硝化池内有部分混合液循环回流至所述缺氧反硝化池。

3.如权利要求1所述的焦化废水生物处理装置，其特征在于，所述中间沉淀池的部分污泥回流至厌氧酸化池，余下污泥排放至污泥处理系统。

4.如权利要求1所述的焦化废水生物处理装置，其特征在于，所述二次沉淀池的部分污泥回流至AO接触氧化池，余下污泥排放至污泥处理系统。

5.如权利要求1所述的焦化废水生物处理装置，其特征在于，所述厌氧酸化池内设置有脉冲式布水装置或机械搅拌装置。

6.如权利要求1所述的焦化废水生物处理装置，其特征在于，所述好氧硝化池上设置有碳源、碱剂投加装置。

7.如权利要求6所述的焦化废水生物处理装置，其特征在于，所述好氧硝化池和所述AO接触氧化池的曝气系统为旋混伞形切割曝气器。

8.如权利要求1所述的焦化废水生物处理装置，其特征在于，所述AO接触氧化池内设置有GZH-150-40型组合填料。

9.如权利要求1所述的焦化废水生物处理装置，其特征在于，所述厌氧酸化池和所述缺氧反硝化池内设置有潜水搅拌机。