CN212982734U - 用于煤化工废水的处理系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于煤化工废水的处理系统，包括：前置反硝化区，原水进入其中发生反硝化反应；硝化脱碳区，来自前置反硝化区的混合液进入其中发生硝化反应；第一兼氧区，来自硝化脱碳区的混合液进入其中进行同步硝化反硝化，第一兼氧区中的混合液一部分通过回流泵回流到前置反硝化区的入口；后置反硝化区，来自第一兼氧区的剩余的混合液进入其中发生反硝化反应；第二兼氧区，来自后置反硝化区的混合液进入其中进行同步硝化反硝化；二沉池，来自第二兼氧区的混合液进入其中进行泥水分离，底部污泥一部分通过污泥回流泵回流到所述前置反硝化区的入口。根据本实用新型的处理系统能提高前置反硝化和后置反硝化的效率，减少所消耗的碳源。
Description
技术领域
本实用新型涉及水处理技术领域，具体地，涉及一种用于煤化工废水的处理系统。
背景技术
煤化工在生产过程中会产生大量废水，主要产生于煤气的洗涤(煤气化单元)、冷凝(煤气化单元)和净化过程(净化单元)，其中以煤气化单元的洗涤和冷凝水为主，废水水温高、悬浮物高、硬度高、氨氮高并含有一定量有机物，不能满足直接外排和进行生化处理的需要，一般在煤气化装置区内先进行灰水处理。灰水处理通常采用多级闪蒸加沉淀的工艺，处理后灰水大部分直接回用作为洗涤塔洗涤水，小部分排放至污水处理厂处理，废水水量大、水温高、总氮高(以氨氮为主)、硬度高并含有一定量有机物。
现有的用于煤化工废水的处理系统如图1所示，包括前置反硝化区A1、第一曝气池O1、后置反硝化区A2、第二曝气池O2、脱气池D、二沉池F，且来自第一曝气池O1的水和二沉池F的污泥部分回流到前置反硝化区A1的入口。
第一曝气池O1全池布置曝气器，在废水通过整个曝气池通道的过程中，为硝化反应和脱碳反应提供氧源，同时通过空气搅拌防止生化污泥在流动过程中沉淀。实际运行过程中，第一曝气池O1出口溶解氧浓度高于2mg/l，甚至会达到3-4mg/l或更高，主要源于进水污染物浓度时常低于设计值，氧消耗量少但为防止污泥沉淀实际曝气量不能降低而导致。从第一曝气池O1回流到前置反硝化区A1入口的煤化工废水混合液回流比高(500-600％)，将含有大量溶解氧的硝化液回流至前置反硝化区A1会降低反硝化效率，同时消耗碳源。高浓度溶解氧进入后置反硝化区A2后，同样会影响反硝化效率和消耗碳源。
第二曝气池O2同样全池布置曝气器，作为后置反硝化区A2出水脱除A2投加的过剩碳源。实际运行过程中因为过剩碳源少，且为防止生化污泥沉淀必须曝气搅拌，实际出水溶解氧含量高，再通过污泥回流至前置反硝化区A1后，与硝化液回流相同，影响前置反硝化处理效果。
煤化工废水含有大量有机酸盐(例如甲酸盐等)和有机氮，某项目实测甲酸盐含量达到3000mg/l。甲酸盐易于降解且在降解过程中释放大量碱度，废水进入传统处理系统后，水中的碱度会快速增加，pH也相应增加，在高水温和偏碱性条件下，会产生大量游离氨，对硝化产生明显抑制性，二沉池出水氨氮浓度由小于1mg/l最大恶化到18mg/l。
实用新型内容
针对以上问题，根据本实用新型的第一方面，提出了一种用于煤化工废水的处理系统。该处理系统包括：
前置反硝化区，待处理水进入前置反硝化区中发生反硝化反应，所述前置反硝化区设置有：水下搅拌器，配置为在前置反硝化区内进行搅拌；前置碳源投加点，配置为向前置反硝化区投加碳源，
硝化脱碳区，来自所述前置反硝化区的混合液进入所述硝化脱碳区中发生硝化反应，所述硝化脱碳区设置有为提供反应所需氧的曝气装置，
第一兼氧区，来自所述硝化脱碳区的混合液进入所述第一兼氧区中进行同步硝化反硝化，
后置反硝化区，来自所述第一兼氧区的剩余的混合液进入所述后置反硝化区中发生反硝化反应，所述后置反硝化区设置有：水下搅拌器，配置为在后置硝化区内进行搅拌；后置碳源投加点，配置为向后置反硝化区投加碳源，
第二兼氧区，来自所述后置反硝化区的混合液进入所述第二兼氧区中进行同步硝化反硝化，
二沉池，来自所述第二兼氧区的混合液进入所述二沉池进行泥水分离，分离后的澄清出水排出到下游处理单元，底部污泥一部分通过污泥回流泵回流到所述前置反硝化区的入口，剩余污泥通过剩余污泥泵排出到后续污泥处理单元。
根据本实用新型的第一方面的处理系统与常规处理系统相比，由于设置了第一兼氧区，降低了混合液溶解氧浓度，提高了后置反硝化区和前置反硝化区的效率，而且可以减少因去除溶解氧所消耗的碳源。另外，由于设置了第二兼氧区，降低了流向二沉池的混合液的溶解氧浓度，通过污泥回流至前置反硝化区后，提高了前置反硝化区的效率。
根据本实用新型的用于煤化工废水的处理系统可以具有以下中的一个或多个特征。
根据一个实施例，所述二沉池的污泥床层厚度在1.5-2.5m的范围内，使得在污泥床层中发生反硝化反应。该污泥床层厚度范围使得二沉池的底部污泥处于水解状态下，从而可以进行反硝化反应去除水中的部分硝酸盐，达到进一步去除废水总氮的目的，并且总氮的去除效率也非常高。二沉池的污泥床层厚度的设置与第二兼氧区的设置是相互配合的，具体表现为，一方面，第二兼氧区降低了流向二沉池的混合液的溶解氧浓度，有利于二沉池的底部污泥实现厌氧的水解状态；另一方面，二沉池的污泥床层中发生的反硝化反应所需的碳源可以来自上游处理剩余的碳源或二沉池污泥自身降解产生的可利用碳源，第二兼氧区的设置在一定程度上为二沉池保留了剩余的碳源。另外，由于反硝化会产生氮气，所以一般的市政污水处理工艺中，二沉池的污泥厚度不能过高，需要尽量避免反硝化作用的发生，否则产生过多的氮气会引起污泥上浮，导致出水水质变差。但是由于煤化工废水的特性，其生化污泥比重大，可以利用二沉池进行反硝化反应去除少部分硝酸盐，产生的氮气不会产生污泥上浮。
根据一个实施例，所述二沉池在挂桥上距池中心2/3处安装在线污泥液位计，根据在线污泥液位计测得的数据控制二沉池的污泥床层厚度，使得二沉池的底部污泥处于水解状态下。从而，可以使得二沉池的污泥床层一直保持在有利于进行反硝化反应的厚度，促进进一步去除废水总氮。
根据一个实施例，所述前置反硝化区还设置有：酸投加点，配置为向所述前置反硝化区投加酸，以调节所述前置反硝化区的酸碱度，中和有机酸盐和有机氮分解产生的碱度；以及磷源投加点，配置为向前置反硝化区投加磷源。酸投加点的设置可以将处理系统的酸碱度控制在合适的范围内，保证后续硝化反硝化的正常运行；磷源投加点的设置可以补充所需要的磷源。
根据一个实施例，所述前置反硝化区还设置有pH探头和氧化还原电位探头，配置为监测所述前置反硝化区的酸碱度和缺氧状态。由此，可以根据测得的数值调整处理系统的参数，使其更高效。
根据一个实施例，所述硝化脱碳区设置有在线溶解氧分析仪，配置为在线监测所述硝化脱碳区的溶解氧浓度，所述曝气装置的供氧量根据监测到的溶解氧浓度来调整。由此，可以高效节约地控制曝气装置。
根据一个实施例，所述后置反硝化区设置有在线硝酸盐分析仪，配置为在线监测所述后置反硝化区的硝酸盐浓度，所述后置碳投加点的投加量根据监测到的硝酸盐浓度来调整。根据在线硝酸盐分析仪的数据，有针对性地对碳源投加进行调整，以免投加过多碳源。
根据一个实施例，所述第一兼氧区设置有用于搅拌的一个或多个第一搅拌器和提供氧的第一曝气装置，所述第一兼氧区中的混合液一部分通过回流泵回流到所述前置反硝化区的入口；所述第二兼氧区设置有用于搅拌的一个或多个第二搅拌器和提供氧的第二曝气装置。第一兼氧区和第二兼氧区设置的搅拌器和曝气装置使得能够按需调节第一兼氧区和第二兼氧区中发生的同步硝化反硝化反应。
根据一个实施例，所述第一兼氧区的入口设置有在线氨氮分析仪，使得当所述第一兼氧区入口的氨氮浓度低于第一设定值时，仅运行第一搅拌器，而当所述第一兼氧区入口的氨氮浓度高于第一设定值时，运行第一搅拌器和第一曝气装置。通过控制第一搅拌器和第一曝气装置的运行，使得可以将在线溶解氧控制在较低浓度。
根据一个实施例，所述第一设定值为1-5mg/l。
根据一个实施例，所述第一兼氧区的出口设置有第一在线溶解氧分析仪，配置为在线监测所述第一兼氧区的出口的溶解氧浓度，所述第一曝气装置的供氧量根据监测到的溶解氧浓度和氨氮浓度来调整，并将溶解氧浓度控制在0.5-1mg/l。由于第一兼氧区的溶解氧浓度较低，回流到前置反硝化区的混合液的溶解氧浓度也较低，因此不会影响前置反硝化区的反硝化反应，也不会影响后置反硝化区的反硝化反应，从而提高了整个处理系统的效率，也可以减少所消耗的碳源。
根据一个实施例，所述第二兼氧区的入口设置有在线COD分析仪，使得当所述第二兼氧区入口的COD浓度低于第二设定值时，仅运行第二搅拌器，而当所述第二兼氧区入口的COD浓度高于第二设定值时，运行第二搅拌器和第二曝气装置。由此，可以实时动态调节第二兼氧区内的状态，达到反硝化去除总氮和硝化去除水中的过剩碳源的目的。
根据一个实施例，所述第二设定值为40-100mg/l。
根据本实用新型的第二方面，还提出了一种用于煤化工废水的处理系统，包括：
前置反硝化区，待处理水进入前置反硝化区中发生反硝化反应，所述前置反硝化区设置有：水下搅拌器，配置为在前置反硝化区内进行搅拌；前置碳源投加点，配置为向前置反硝化区投加碳源，
硝化脱碳区，来自所述前置反硝化区的混合液进入所述硝化脱碳区中发生硝化反应，所述硝化脱碳区设置有为提供反应所需氧的曝气装置，
后置反硝化区，来自所述第一兼氧区的剩余的混合液进入所述后置反硝化区中发生反硝化反应，所述后置反硝化区设置有：水下搅拌器，配置为在后置硝化区内进行搅拌；后置碳源投加点，配置为向后置反硝化区投加碳源，
二沉池，来自所述第二兼氧区的混合液进入所述二沉池进行泥水分离，分离后的澄清出水排出到下游处理单元，底部污泥一部分通过污泥回流泵回流到所述前置反硝化区的入口，剩余污泥通过剩余污泥泵排出到后续污泥处理单元，其中，所述二沉池的污泥床层厚度在1.5-2.5m的范围内。
根据本实用新型的第二方面的处理系统与常规处理系统相比，由于去除了第二曝气池，降低了流向二沉池的混合液的溶解氧浓度，通过污泥回流至前置反硝化区后，提高了前置反硝化区的效率。而且，污泥床层厚度的设置使得二沉池的底部污泥可以处于水解状态下，从而可以进行反硝化反应去除水中的部分硝酸盐，达到进一步去除废水总氮的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下文中将对本实用新型实施例的附图进行简单介绍。其中，附图仅仅用于展示本实用新型的一些实施例，而非将本实用新型的全部实施例限制于此。
图1是现有的处理系统的示意图。
图2是根据本实用新型的第一实施例的用于煤化工废水的处理系统的示意图。
图3是根据本实用新型的用于煤化工废水的处理系统的第一兼氧区或第二兼氧区的示意图。
图4是根据本实用新型的用于煤化工废水的处理系统的第一兼氧区或第二兼氧区的另一示意图。
图5和图6分别是根据本实用新型的第一实施例的用于煤化工废水的处理系统与常规处理系统的对比曲线图。
附图标记列表
A1 前置反硝化区
O1 硝化脱碳区
C1 第一兼氧区
A2 后置反硝化区
C2 第二兼氧区
F 二沉池
P1 混合液回流泵
P2 污泥回流泵
P3 剩余污泥泵
Q1 原水
Q2 回流混合液
Q3 回流污泥
具体实施方式
为了使得本实用新型的技术方案的目的、技术方案和优点更加清楚，下文中将结合本实用新型具体实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。附图中相同的附图标记代表相同的部件。需要说明的是，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不必然表示数量限制。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
以下通过描述示例实施例的方式对本实用新型进行详细描述。
【第一实施例】
如图2所示，根据本实用新型的第一实施例的用于煤化工废水的处理系统包括前置反硝化区A1、硝化脱碳区O1、第一兼氧区C1、后置反硝化区A2、第二兼氧区C2、以及二沉池F。其中，第一兼氧区C1的部分混合液和二沉池F的部分污泥回流到前置反硝化区A1的入口。为此，处理系统还包括：混合液回流泵P1及相应的管路，以使得来自第一兼氧区C1的回流混合液Q2回流到前置反硝化区A1的入口，混合液回流泵P1可以是变频控制的可调流量容积式潜水泵；污泥回流泵P2及相应的管路，以使得来自二沉池F的回流污泥Q3回流到前置反硝化区A1的入口，污泥回流泵P2可以是变频控制的可调流量容积式泵。下面将针对每个区进行详细介绍。
前置反硝化区A1
原水Q1、第一兼氧区C1的回流混合液Q2和二沉池F的回流污泥Q3进入前置反硝化区A1中，利用原水中的可被快速吸收的有机碳源，发生反硝化反应，去除原水中的有机物和硝酸盐氮。
为防止污泥沉降，前置反硝化区A1内设置有混合搅拌装置，例如潜水涡轮式搅拌机，以保证前置反硝化区A1的活性污泥均匀混合并处于悬浮状态。
前置反硝化区A1可以设置有碳投加点、磷投加点，分别补充前置反硝化区A1反硝化所需的磷源、碳源。具体地，碳投加点可以投加甲醇，磷投加点可以投加磷酸。另外，前置反硝化区A1还可以设置有酸投加点，以中和有机酸盐例如甲酸盐和有机氮分解产生的碱度，防止原水中的甲酸盐分解产生的大量碱度影响处理系统的生化反应。
为监测处理系统的生化运行，前置反硝化区A1可以设置有pH探头及氧化还原电位(ORP)探头，通过pH及氧化还原电位来监测前置反硝化区A1的反应区的缺氧状态。根据ORP探头测得的值，可以监测是否发生了反硝化反应。酸投加点可以根据pH探头测得的pH值来控制酸的投加量。
硝化脱碳区O1
来自前置反硝化区A1的混合液进入硝化脱碳区O1中发生硝化反应，去除水中的氨氮和有机物。
硝化脱碳区O1设置有曝气装置，以为好氧区提供所需的氧。由于此类污水中具有较高硬度，容易造成结垢，可以采用VIBRAIR振动式中孔曝气器，氧输送效率高、能耗低、使用寿命长、无堵塞风险。
另外，硝化脱碳区O1还可以设置有pH探头和溶解氧在线分析仪。硝化反应会使得pH下降，设置pH探头可以监测pH值，并从而可以控制pH值不能超出生化所需的范围。溶解氧在线分析仪可以是浸入式的，配置为随时监测硝化脱碳区O1的溶解氧浓度，曝气装置的供氧量可以根据监测到的溶解氧浓度来调整，也就是说，可以根据碳氧化硝化实际需氧量来调整，从而可以保证硝化反正的顺利进行且降低成本。
第一兼氧区C1
来自硝化脱碳区O1的混合液进入第一兼氧区C1中，通过控制溶解氧浓度，进行同步硝化反硝化，以去除水中残余的少量氨氮，同时降低回流到前置反硝化区A1的混合液的溶解氧浓度。
第一兼氧区C1可以采用氧化沟形式，设置有用于搅拌的一个或多个搅拌器和提供氧的曝气装置。通过控制曝气装置的曝气量，将第一兼氧区C1内的溶解氧控制在较低浓度(例如0.5-1mg/l)，利用溶解氧扩散作用的限制，使微生物絮体内产生溶解氧梯度，活性污泥絮体外部发生硝化反应，絮体内部发生反硝化作用，从而在第一兼氧区C1这一个处理单元内达到了同时处理氨氮和硝酸盐氮的作用，实现同步硝化反硝化。
具体地，如图3和图4所示，第一兼氧区C1的入口处设置有在线氨氮分析仪，出口处设置有在线溶解氧分析仪。当在线氨氮分析仪测得第一兼氧区C1的入口氨氮浓度低于设定值(例如1-5mg/l)时，在第一兼氧区C1内只运行搅拌器，当第一兼氧区C1的入口氨氮浓度高于设定值时，在第一兼氧区C1内运行搅拌器和曝气装置二者，将在线溶解氧浓度控制在较低浓度(例如0.5-1mg/l)，从而进行同步硝化反硝化去除残余的氨氮。图3和图4分别示出了第一兼氧区C1或第二兼氧区C2的布置，兼氧区中可以设置一个或多个搅拌器，以及一个或多个曝气区，来实现同步硝化反硝化。
由于第一兼氧区C1的溶解氧浓度较低，回流到前置反硝化区A1的混合液的溶解氧浓度也较低，因此不会影响前置反硝化区A1的反硝化反应，也不会影响后置反硝化区A2的反硝化反应，从而提高了整个处理系统的效率，也可以减少所消耗的碳源。
后置反硝化区A2
来自第一兼氧区O1的剩余的混合液进入后置反硝化区A2中发生反硝化反应，去除剩余硝态氮，降低出水总氮。
后置反硝化区A2内设有搅拌器，以防止污泥沉降。后置反硝化区A2还可以设有碳投加点，为反硝化反应提供足够的碳源。在后置反硝化区A2的入口可以设有在线硝酸盐分析仪。碳源投加量根据进水流量、污泥回流量和在线硝酸盐分析仪测得的硝酸盐浓度来调整。后置反硝化区A2内还可以设有pH计，用于监测生化运行的状态。
第二兼氧区C2
来自后置反硝化区A2的混合液进入所述第二兼氧区中，第二兼氧区C2利用微生物自身分解产生有机物作为碳源，通过内源呼吸反硝化的方式，进一步去除后置反硝化区A2出水的硝酸盐氮。此外，通过监测后置反硝化区A2出水的COD浓度，在碳源投加过量的情况下，通过曝气达到去除过剩碳源的目的。也就是说，在第二兼氧区C2内可以进行同步硝化反硝化。
如图3和4所示，第二兼氧区C2可以采用与第一兼氧区C1相同的形式，设置有用于搅拌的一个或多个搅拌器和提供氧的曝气装置。通过控制曝气装置的曝气量，将第一兼氧区C1内的溶解氧控制在较低浓度(例如0.5-1mg/l)。具体地，第二兼氧区C2的入口处设置有在线COD分析仪，出口处设置有在线溶解氧分析仪。当第二兼氧区C2入口的COD浓度低于设定值(例如40-100mg/l)时，第二兼氧区C2内只运行搅拌器，从而进行内源呼吸反硝化去除总氮。当第二兼氧区C2入口的COD浓度高于设定值时，意味着后置反硝化区A2投加碳源过量，则第二兼氧区内共同运行搅拌器与曝气装置，去除水中的过剩投加碳源。
值得提出的是，由于处理系统中在二沉池F之前设置了第二兼氧区C2，不仅省去了脱气池，还使得进入二沉池F中的混合液的溶解氧浓度较低，一方面，保证从二沉池F回流的污泥溶解氧浓度也相应较低，不会影响前置反硝化区A1的反硝化反应，另一方面，有利于二沉池的污泥床层本身进一步进行反硝化。
二沉池F
来着第二兼氧区C2的混合液进入二沉池F进行泥水分离。分离出来的澄清出水引出到下游处理单元。底部污泥一部分通过污泥回流泵P2回流到前置反硝化区A1的入口，与原水混合，起到回流污泥的作用，污泥回流泵P2通过设置变频器，控制回流污泥Q3的量，使回流污泥Q3和原水混合后，污泥浓度控制在例如3-5g/l的合适范围内。剩余污泥通过剩余污泥泵P3排出到后续污泥处理单元，剩余污泥泵P3通过设置的变频器控制污泥排放流量，与在线污泥液位计连锁，控制污泥床层的厚度。
二沉池F的刮泥机驱动装置通过变频器控制刮桥转速，根据池径不同控制转速在例如4～8cm/s的范围内，通过底部刮板和污泥导管将污泥输送至池底中心泥斗。
优选地，可以通过控制二沉池F的污泥床层厚度来达到反硝化的目的。具体地，二沉池F可以在挂桥上距池中心2/3处安装在线污泥液位计，在线监测污泥床层厚度，并通过控制刮泥机的转速和/或剩余污泥泵P3排放污泥的流程，使得污泥床层厚度保持在合适的范围内，例如1-2.5m，1-2m，1.5-2m，1.5-2.5m，优选为1.5-2.5m，促进底部污泥处于水解状态下，活性污泥自身水解产生可被吸收的有机物作为碳源，与水中的硝酸盐发生反硝化反应，达到进一步去除废水总氮的目的，并且总氮的去除效率也非常高。二沉池的污泥床层厚度的设置与第二兼氧区的设置是相互配合的，具体表现为，一方面，第二兼氧区降低了流向二沉池的混合液的溶解氧浓度，有利于二沉池的底部污泥实现水解状态；另一方面，二沉池的污泥床层中发生的反硝化反应所需的碳源可以来自上游处理剩余的碳源或二沉池污泥自身降解产生的可利用碳源，第二兼氧区的设置在一定程度上为二沉池保留了剩余的碳源。另外，由于反硝化会产生氮气，所以一般的市政污水处理工艺中，二沉池的污泥厚度不能过高，需要尽量避免反硝化作用的发生，否则产生过多的氮气会引起污泥上浮，导致出水水质变差。但是由于煤化工废水的特性，其生化污泥比重大，可以利用二沉池进行反硝化反应去除少部分硝酸盐，产生的氮气不会产生污泥上浮。
以下通过对比根据本实用新型第一实施例的用于煤化工废水的处理系统与常规处理系统来进一步说明根据本实用新型的方案的效果。其中，常规处理系统(对比项目)的工艺流程如图1所示，具体为：前置反硝化区A1、第一曝气池O1、后置反硝化区A2、第二曝气池O2、脱气池D、二沉池F。根据本实用新型的处理系统如图2所示，具体为：前置反硝化区A1、硝化脱碳区O1、第一兼氧区C1、后置反硝化区A2、第二兼氧区C2、二沉池F。
如图5所示，示出了在投加相同的碳源量的情况下根据本实施例的后置反硝化区A2和根据对比项目的后置反硝化区A2的数据对比，可以看出，根据本实施例的后置反硝化区A2的溶解氧浓度很低，明显低于对比项目的后置反硝化区A2的数据，因此，根据本实施例的后置反硝化区A2形成更有利于进行反硝化反应的厌氧状态，从而实现了更大的硝酸盐去除量，如图5所示，根据本实施例的后置反硝化区A2的硝酸盐去除量也明显高于根据对比项目的后置反硝化区A2的硝酸盐去除量。根据本实施例的后置反硝化区A2之所以能达到这么低的溶解氧浓度，是因为后置反硝化区A2之前是第一兼氧区C1，根据本实施例的第一兼氧区C1与根据对比项目的第一曝气池O1相比具有更低的溶解氧浓度，进而进入后置反硝化区A2之后溶解氧浓度也能更低。
如图6所示，可以看出，根据本实用新型的二沉池F的污泥厚度在1.5-2.5m，而常规处理系统的二沉池的污泥厚度在0.5-1.5m，根据本实用新型的二沉池F的硝酸盐进出水差值为4至10mg/l，而常规处理系统的二沉池的硝酸盐进出水差值为0至3mg/l。明显可以看出，根据本实用新型的二沉池F可以有效地进一步去除硝酸盐，从而进一步去除废水总氮，这是由于较厚的污泥床层促进底部污泥处于水解状态下，活性污泥自身水解产生可被吸收的有机物作为碳源，与水中的硝酸盐发生反硝化反应。相反，常规处理系统的二沉池的硝酸盐去除不明显。
【第二实施例】
根据本实用新型的第二实施例的用于煤化工废水的处理系统包括前置反硝化区A1、硝化脱碳区O1、后置反硝化区A2、以及二沉池F。根据第二实施例的前置反硝化区A1、硝化脱碳区O1、后置反硝化区A2、以及二沉池F与第一实施例类似，在此省略其说明。需要说明的是，根据第二实施例的二沉池F的污泥床层厚度可以保持在合适的范围内，例如1-2.5m，1-2m，1.5-2m，1.5-2.5m，优选为1.5-2.5m，促进底部污泥处于水解状态下，活性污泥自身水解产生可被吸收的有机物作为碳源，与水中的硝酸盐发生反硝化反应，达到进一步去除废水总氮的目的。而且，与常规处理系统相比，由于去除了第二曝气池，降低了流向二沉池的混合液的溶解氧浓度，通过污泥回流至前置反硝化区后，提高了前置反硝化区的效率。
上文中参照优选的实施例详细描述了本实用新型所提出的用于煤化工废水的处理系统的示范性实施方式，然而本领域技术人员可理解的是，在不背离本实用新型理念的前提下，可以对上述具体实施例做出多种变型和改型，且可以对本实用新型提出的各种技术特征、结构进行多种组合，而不超出本实用新型的保护范围。
Claims (12)
1.一种用于煤化工废水的处理系统，其特征在于，包括：
前置反硝化区，待处理水进入前置反硝化区中发生反硝化反应，所述前置反硝化区设置有：水下搅拌器，配置为在前置反硝化区内进行搅拌；前置碳源投加点，配置为向前置反硝化区投加碳源，
硝化脱碳区，来自所述前置反硝化区的混合液进入所述硝化脱碳区中发生硝化反应，所述硝化脱碳区设置有为提供反应所需氧的曝气装置，
第一兼氧区，来自所述硝化脱碳区的混合液进入所述第一兼氧区中进行同步硝化反硝化，
后置反硝化区，来自所述第一兼氧区的剩余的混合液进入所述后置反硝化区中发生反硝化反应，所述后置反硝化区设置有：水下搅拌器，配置为在后置硝化区内进行搅拌；后置碳源投加点，配置为向后置反硝化区投加碳源，
第二兼氧区，来自所述后置反硝化区的混合液进入所述第二兼氧区中进行同步硝化反硝化，
二沉池，来自所述第二兼氧区的混合液进入所述二沉池进行泥水分离，分离后的澄清出水排出到下游处理单元，底部污泥一部分通过污泥回流泵回流到所述前置反硝化区的入口，剩余污泥通过剩余污泥泵排出到后续污泥处理单元。
2.根据权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述二沉池的污泥床层厚度在1.5-2.5m的范围内，使得在污泥床层中发生反硝化反应。
3.根据权利要求2所述的处理系统，其特征在于，所述二沉池在挂桥上距池中心2/3处安装在线污泥液位计，根据在线污泥液位计测得的数据控制二沉池的污泥床层厚度，使得二沉池的底部污泥处于水解状态下。
4.根据权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述前置反硝化区还设置有：酸投加点，配置为向所述前置反硝化区投加酸，以调节所述前置反硝化区的酸碱度，中和有机酸盐和有机氮分解产生的碱度；以及磷源投加点，配置为向前置反硝化区投加磷源。
5.根据权利要求1所述的处理系统，其特征在于，
其中，所述前置反硝化区还设置有pH探头和氧化还原电位探头，配置为监测所述前置反硝化区的酸碱度和缺氧状态，
其中，所述硝化脱碳区设置有在线溶解氧分析仪，配置为在线监测所述硝化脱碳区的溶解氧浓度，所述曝气装置的供氧量根据监测到的溶解氧浓度来调整，
其中，所述后置反硝化区设置有在线硝酸盐分析仪，配置为在线监测所述后置反硝化区的硝酸盐浓度，所述后置碳投加点的投加量根据监测到的硝酸盐浓度来调整。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的处理系统，其特征在于，所述第一兼氧区设置有用于搅拌的一个或多个第一搅拌器和提供氧的第一曝气装置，所述第一兼氧区中的混合液一部分通过回流泵回流到所述前置反硝化区的入口；所述第二兼氧区设置有用于搅拌的一个或多个第二搅拌器和提供氧的第二曝气装置。
7.根据权利要求6所述的处理系统，其特征在于，所述第一兼氧区的入口设置有在线氨氮分析仪，使得当所述第一兼氧区入口的氨氮浓度低于第一设定值时，仅运行第一搅拌器，而当所述第一兼氧区入口的氨氮浓度高于第一设定值时，运行第一搅拌器和第一曝气装置。
8.根据权利要求7所述的处理系统，其特征在于，所述第一设定值为1-5mg/l。
9.根据权利要求7所述的处理系统，其特征在于，所述第一兼氧区的出口设置有第一在线溶解氧分析仪，配置为在线监测所述第一兼氧区的出口的溶解氧浓度，所述第一曝气装置的供氧量根据监测到的溶解氧浓度和氨氮浓度来调整，并将溶解氧浓度控制在0.5-1mg/l。
10.根据权利要求6所述的处理系统，其特征在于，所述第二兼氧区的入口设置有在线COD分析仪，使得当所述第二兼氧区入口的COD浓度低于第二设定值时，仅运行第二搅拌器，而当所述第二兼氧区入口的COD浓度高于第二设定值时，运行第二搅拌器和第二曝气装置。
11.根据权利要求10所述的处理系统，其特征在于，所述第二设定值为40-100mg/l。
12.一种用于煤化工废水的处理系统，其特征在于，包括：
前置反硝化区，待处理水进入前置反硝化区中发生反硝化反应；
硝化脱碳区，来自所述前置反硝化区的混合液进入所述硝化脱碳区中发生硝化反应，所述硝化脱碳区设置有为提供反应所需氧的曝气装置，
二沉池，来自所述硝化脱碳区的混合液进入所述二沉池进行泥水分离，分离后的澄清出水排出到下游处理单元，底部污泥一部分通过污泥回流泵回流到所述前置反硝化区的入口，剩余污泥通过剩余污泥泵排出到后续污泥处理单元，其中，所述二沉池的污泥床层厚度在1.5-2.5m的范围内。
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