一种电石乙炔化工污水生化处理系统的制作方法

本实用新型涉及一种污水处理技术，尤其涉及一种电石乙炔化工污水生化处理系统。

背景技术：

我国能源总体状况是“富煤、贫油、少气”，煤炭占我国一次能源消费结构比例达到60％左右，远高于全球30％左右的平均水平。短期内，我国以煤炭为主的能源消费结构难以改变，丰富的煤炭资源为我国煤化工产业的发展提供了有力的条件。乙炔法煤化工新工艺能源利用效率更高、水耗更低、污染物排放更少、经济效益更好，将为我国实现煤炭清洁高效利用，重塑能源生产与消费体系，推动绿色低碳发展提供重要的科技支撑。新工艺带来的污水处理问题也急需解决。

电石乙炔煤化工利用中低阶煤炭和石灰为原料，以电能为能源，通过生产电石，在生产低成本乙炔的同时，还能生产出大量的氢气、一氧化碳、石油、天然气，再经过复杂的合成反应生成烯烃、汽柴油、甲醇、天然气、乙二醇、芳烃等重要的能源化工产品。在整个生产工艺中产生各类不同性质的废水，总体来讲具有以下特点：废水中主要污染物包括悬浮物、挥发酚、氰化物、油、硫化物、氨氮等，其中COD和氨氮为其主要特征污染物，是一种氨氮和有机物浓度较高的难生化降解的化工废水。

目前，类似废水处理常规工艺是以生化为核心的三段处理工艺，分为预处理、生化处理和深度处理。其中，预处理主要去除部分悬浮物、油类等。生化处理主要有悬浮生长的活性污泥法和附着生长的生物膜法，生物膜法又可分为固定膜生物反应器和流动床两类。深度处理的可分为化学处理和物理化学处理两大类，其中化学处理包括臭氧氧化法、Fenton试剂法、二氧化氯氧化及湿式氧化法等，物理化学处理方法包括混凝沉淀法、吸附法、气浮等。其中生化处理部分是该类废水处理过程的核心，其效果如何很大程度上影响着污水的整体处理效果以及污水处理成本的高低。

现有技术中，化工污水的生化处理技术主要有悬浮生长的活性污泥法(如氧化沟法、A/O法、A2/O法、SBR法等)和附着生长的生物膜法，生物膜法又可分为固定膜生物反应器(如曝气生物滤池BAF等)和流化床(如载体流化床技术MBBR等)两类。

活性污泥法在处理化工污水方面，对水质变化和冲击负荷的承受能力较弱，易发生污泥膨胀、中毒现象。曝气生物滤池对进水的SS要求较高；采用曝气生物滤池，水头损失大，水的总提升高度大，相应能耗高；滤料需要定期更换，构筑物维修困难；自动化程度要求较高，施工精度较高。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种处理效果良好、投资运行成本低廉、操作简便易于管理的电石乙炔化工污水生化处理系统。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

本实用新型的电石乙炔化工污水生化处理系统，包括依次连接的水解酸化池、一级缺氧池、一级好氧池、二级缺氧池、二级好氧池、二沉池，所述水解酸化池设有经预处理后的出水的进口，所述二沉池设有生化处理的水的出口，所述水解酸化池、一级缺氧池和二级缺氧池分别设有潜水搅拌机，所述一级缺氧池、一级好氧池、二级缺氧池、二级好氧池设有生物载体。

由上述本实用新型提供的技术方案可以看出，本实用新型实施例提供的电石乙炔化工污水生化处理系统，处理效果良好、投资运行成本低廉、操作简便易于管理。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的电石乙炔化工污水生化处理系统的结构示意图。

图中：

1-水解酸化池，2-一级缺氧池，3-一级好氧池，4-二级缺氧池，5-二级好氧池，6-二沉池，7-一级AO池回流泵，8-二级AO池回流泵，9-污泥回流泵，10-潜水搅拌机，11-生物载体。

具体实施方式

下面将对本实用新型实施例作进一步地详细描述。

本实用新型的电石乙炔化工污水生化处理系统，其较佳的具体实施方式是：

包括依次连接的水解酸化池、一级缺氧池、一级好氧池、二级缺氧池、二级好氧池、二沉池，所述水解酸化池设有经预处理后的出水的进口，所述二沉池设有生化处理的水的出口，所述水解酸化池、一级缺氧池和二级缺氧池分别设有潜水搅拌机，所述一级缺氧池、一级好氧池、二级缺氧池、二级好氧池设有生物载体。

所述一级好氧池与一级缺氧池之间设有一级AO池回流泵，所述二级好氧池与二级缺氧池之间设有二级AO池回流泵。

所述二沉池的底部设有污泥回流泵，所述污泥回流泵的出口设有剩余污泥出口管和与所述水解酸化池连接的污泥回流管。

本实用新型的电石乙炔化工污水生化处理系统，针对电石乙炔化工污水处理技术存在的空白，是一种处理效果良好、投资运行成本低廉、操作简便易于管理的生化处理系统。

本实用新型是通过以下技术方案实现对电石乙炔化工污水进行生化处理的：

该方案涉及的污水处理系统包括水解酸化、两级AO(即A-O-A-O)处理工艺和二次沉淀池，其中两级AO工艺采用载体流化床技术；

电石乙炔化工污水经过一定方式的预处理，去除污水中比重较大的颗粒物、呈悬浮状态的污染物以及部分油类污染物，之后进入本实用新型提出水解酸化池，水解酸化池内设置潜水搅拌装置。在水解酸化阶段，微生物将悬浮性有机物和大分子物质水解成小分子，再进一步在酸化菌作用下转化成挥发性脂肪酸，提高污水可生化性，去除一部分COD。反应池内控制pH为4～9，DO≤0.5mg/L，停留时间≥8h。

水解酸化出水进入两级AO反应池内，两级AO反应池中通过投加生物载体采用载体流化床技术。一级AO处理工艺由一级缺氧池和一级好氧池组成，一级好氧池进行有机物的降解和氨氮的硝化作用，一级缺氧池通过从一级好氧池的硝化液回流完成反硝化作用，必要时在一级缺氧池投加适量的碳源以补充反硝化所需碳源，在一级好氧池投加适量的碳酸钠或碳酸氢钠等补充硝化反应消耗的碱度。一级缺氧池的停留时间不小于8h，DO≤0.5mg/L，一级好氧池的停留时间不小于24h，DO在2.0～5.0mg/L之间，一级好氧池的硝化液回流比控制在(2～4):1；一级AO池内生物载体的投加量为15～50％之间。

一级好氧池出水进入二级AO工艺段，二级缺氧控制停留时间不小于4h，DO≤0.5mg/L，二级好氧池控制停留时间不小于8h，DO在2.0～5.0mg/L之间，二级好氧池至二级缺氧池的硝化液回流比控制在(1～2)：1；二级AO池内的生物载体的投加量为15～50％之间。

两级AO反应池内的污泥浓度保持在1000～4000mg/L。

从二级AO出水进入沉淀池，进行泥水分离，上清液进入下一处理工艺，沉淀污泥部分回流至水解酸化池，部分作为剩余污泥外排。污泥回流比为50～100％。

具体实施例：

如图1所示，实施例处理电石乙炔化工污水，污水经过调节池均质及混凝气浮处理后，出水进入本实用新型提出的水解酸化池1、以MBBR工艺为主的两级AO工艺生化反应池内，即一级缺氧池2、一级好氧池3、二级缺氧池4、二级好氧池5，二级好氧池出水进入二沉池6，经泥水分离后出水排放或进入深度处理。

水解酸化池内设置潜水搅拌装置10，水解酸化菌将污水中的大分子有机物水解酸化为小分子物质，有利于后续进一步生化处理，更适宜作为反硝化碳源被利用。水解酸化池停留时间为8h，DO≤0.5mg/L，污泥浓度为1000～2000mg/L，pH为4～9，采用碳酸钠和盐酸调节pH。

两级AO反应池内投加生物载体11，一级缺氧池和二级缺氧池内设置潜水搅拌装置10，实现生物载体、活性污泥和污水的均匀混合；一级好氧池和二级好氧池内设置鼓风曝气装置，同时实现生物载体、活性污泥、污水的混合，以及好氧池内的充氧。

一级AO处理工艺由一级缺氧池和一级好氧池组成，一级好氧池通过提升泵7向一级缺氧池回流混合液，必要时在一级缺氧池投加适量的碳源以补充反硝化所需碳源，在一级好氧池投加适量的碳酸钠或碳酸氢钠等补充硝化反应消耗的碱度。一级缺氧池的停留时间为8h，DO≤0.5mg/L，一级好氧池的停留时间为24h，DO在2.0～5.0mg/L之间，一级好氧池的硝化液回流比控制在(2～4):1；一级AO池内生物载体的投加量为15～50％之间。

一级好氧池出水进入二级AO工艺段，二级缺氧控制停留时间为4h，DO≤0.5mg/L，二级好氧池控制停留时间为8h，DO在2.0～5.0mg/L之间，二级好氧池通过提升泵8将硝化液回流至二级缺氧池，回流比控制在(1～2)：1；二级AO池内的生物载体的投加量为15～50％之间。

两级AO反应池内的污泥浓度保持在1000～2000mg/L。

从二级AO出水进入沉淀池，进行泥水分离，上清液进入下一处理工艺，沉淀污泥由污泥回流泵9部分回流至水解酸化池，部分作为剩余污泥外排。污泥回流比为50～100％。

经过本实用新型所提供的生化处理技术处理该实例中的污水，出水COD≤200mg/L、氨氮≤5mg/L，总氮≤30mg/L。COD和氨氮的去除率分别达到90％以上和95％以上。

本实用新型的特点及优点是：

采用两级AO工艺可以充分利用活性污泥和生物膜同时存在好氧、缺氧、缺氧菌群的特点，通过人为控制在一个系统内交替出现多段A和多段O的微生物环境，既可以发挥缺氧提高有机物可生化性的优势，又可以实现硝化反硝化氮素的去除，保证出水水质效果更好。

载体流化床的特点是充份利用了活性污泥法的优点，又克服了传统活性污泥法及固定式生物膜法的缺点。对于电石乙炔化工污水来说，由于其废水中难降解的物质多，含油苯酚等具有生物毒性的有机物，需要生物系统的泥龄较长，培养训话具有特定降解性能的优势菌种，因此，生物膜法较活性污泥法更适宜处理该类废水，载体流化床由于同时具备了活性污泥法和生物膜法的特点，非常适于电石乙炔化工污水的生化处理。

经试验证明，以水解酸化-两级AO的MBBR生化处理系统可以将电石乙炔化工污水的COD和氨氮的去除率分别达到90％以上和95％以上。实现低成本高效率的生物处理。

将水解酸化-两级AO的MBBR的生化处理系统用于电石乙炔化工污水的处理，电石乙炔化工污水经过沉淀等一级预处理后进入本实用新型所涉及的水解酸化池，与二沉池回流污泥在水解酸化池内混合，水解酸化池底部设置潜水搅拌装置；水解酸化池出水与一级缺氧池相连，一级缺氧池底部设置潜水搅拌装置，池内投加生物载体；一级缺氧池底部与一级好氧池之间设置过水孔，一级好氧池底部设置曝气装置，池内投加生物载体，一级好氧池出水处设置硝化液回流泵的吸入口，硝化液回流泵出水口设置在一级缺氧池的进水处；一级好氧池与二级缺氧池之间设置过水孔，二级缺氧池内设置潜水搅拌装置，池内投加生物载体；二级缺氧池底部与二级好氧池之间设置过水孔，二级好氧池底部设置曝气装置，池内投加生物载体，二级好氧池出水处设置硝化液回流泵的吸入口，硝化液回流泵出水口设置在二级缺氧池的进水处；二级缺氧池出水进入二沉池，二沉池底部出泥管上设置污泥回流泵，污泥回流泵出水设置三通和阀门，一部分回流至水解酸化池，一部分作为剩余污泥管线。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。