使用硅藻精土生物系统处理反渗透浓盐水的设备及其方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于污水处理领域，具体涉及一种使用硅藻精土生物系统处理反渗透浓盐 水的设备及其方法。
【背景技术】
[0002] 现代煤化工是以煤为原料生产碳一化学品及其衍生物的新型化工产业，也是近几 年快速发展并逐步成长起来的大型煤化工产业。随着全国各类煤化工项目的密集建设和发 展，采取以环境和资源可承受能力为基础的高效率、低能耗、低污染、低排放的经济发展方 式，是现代煤化工惟一可接受的可持续发展道路。尤其是处于大西北多旱少雨的地区，水资 源再利用与环境保护问题日益突出。可以说，煤化工的环保问题，归根到底是发展方式与 节能减排的问题。要解决煤化工的环保问题，首先要解决高盐水治理与排放的问题，做到工 业废水"近零排放"是当前现代煤化工亟待需要解决的重要问题之一。
[0003] 现代煤化工浓盐水中的盐分主要来自于循环水、除盐水制备环节带入和浓缩的， 以及工业废水处理与再利用过程中添加的各种药剂和产生的浓盐水。
[0004] 根据日常水质检测结果来看，煤化工高盐水总体呈现排放量大、水质变化小、氯离 子含量偏高、水质含盐量较稳定且普遍不高等特点。其组成主要以有机物和无机盐类为 主，CODcr -般在 120-200mg/l，TDS -般在 3000-7000mg/l，NH3-N 含量极低，总氮含量在 150-250mg/l，水体感观性状良好，清澈透底、有异味。因煤化工生产工艺不同，排水水质的 各项指标略有差异，以上水质特点仅代表本公司试验所取水样的企业实际情况。
[0005] 反渗透浓盐水中的COD基本为不可生化性的杂环类有机物，可生化性较低，主要 有吡啶、咔唑、联苯、三联苯等，难点是不可用生物去除，需要采用高效吸附剂来吸附从水中 分离，使出水COD降到60mg/l以下。
[0006] 反渗透浓盐水中的总氮主要有硝态氮和杂环类有机物中的有机氮硝态氮可以依 靠微生物反硝化生成总氮去除，难点是废水中可生化性低，微生物反硝化需要消耗有机物。 有机氮需要采用高效吸附剂从水中分离。
[0007] 根据煤化工浓盐水的特点及处置需求，现阶段通常采用的浓盐水处理工艺有膜分 离技术、热蒸发技术以及两种技术形成的组合工艺三大类；这些技术普遍存在投资成本高、 运营费用大、能源浪费、有剩余浓缩水没法处理、操作复杂等弊端，而传统的活性污泥法工 艺没法处理该反渗透浓盐水。
[0008] 本发明是基于本公司专利号为ZL201310454611. 9和ZL201310454632. 0的技术的 基础上，又针对反渗透浓盐水处理的难点问题，而提出的本发明。
【发明内容】
[0009] 本发明的目的在于提供一种使用硅藻精土生物系统处理反渗透浓盐水的设备及 其方法。本发明可以将反渗透浓盐水全部处理达到排放标准，而不会产生浓缩后的浓水。 [0010] 本发明采用的技术方案：使用硅藻精土生物系统处理反渗透浓盐水的设备，它包 括进水管、第一反应器、第二反应器、排泥管、污泥回流管、清水室、好氧室、缺氧室和排泥 室，第一反应器、第二反应器和清水室设置在好氧室和缺氧室左侧，好氧室和缺氧室并形连 接，进水管与第一反应器连接，两个以上串接的且相互独立的缺氧室与两个以上串接且相 互独立的好氧室通过顶部管口连通，第一反应器与缺氧室通过顶部设置的堰槽连通，好氧 室经提升泵与第二反应器通过管路连通，第二反应器通过上部堰槽与清水室连通，清水室 与出水管连通，第一反应器和第二反应器的底部均设置有排泥管，第二反应器底部与缺氧 室底部通过污泥回流管连通，第二反应器底部设置有通往第一反应器的污泥回流管，好氧 室与缺氧室通过回流通道连通，在好氧室底部布设有曝气管路，在缺氧室上设置有曝气口 和碳源投加口。
[0011] 进一步地，缺氧室底部设置有搅拌器，缺氧室和好氧室顶部的管口排列呈折线型， 不在同一条直线上。
[0012] 进一步地，所述管口处设置有用于控制流量的控制阀。
[0013] 一种利用上述所述的使用硅藻精土生物系统处理反渗透浓盐水的设备的处理方 法，该方法包括以下步骤：①向反渗透浓盐水中投加硅藻精土处理剂100-300ppm后，后经 提升泵进入第一硅藻精土反应器，在第一硅藻精土反应器中进行充分接触、吸附、混凝、分 离和沉淀；②在第一硅藻精土反应器中降解、吸附去除后自流进入硅藻精土生物处理阶段， 该阶段包括缺氧处理部分和好氧处理部分，先在缺氧处理部分对硝态氮进行去除，需要投 加碳源和间断曝气，一部分进入好氧处理部分，另一部分进入污泥浓缩池，进而排泥；③在 好氧处理部分中去除过量的COD后进入第二硅藻精土反应器，部分污泥回流至缺氧处理部 分；④在第二硅藻精土反应器前投加30ppm的硅藻精土，这一过程中完成对使微生物污泥 与水的分离，该部分还利用硅藻精土纳米微孔的精细吸附以及自身电位的主动捕捉，完成 对尾水中微量COD和总氮的进一步去除；⑤在第二硅藻精土反应器处理后，部分污水处理 后经过消毒，符合达标出水，剩余污泥一部分回流至第一硅藻精土反应器，另一部分进入污 泥浓缩池，进而排泥。
[0014] 进一步地，在在缺氧处理部分投加的碳源为甲醇。
[0015] 本发明与现有技术相比其有益效果是： 1、 本发明可以将反渗透浓盐水全部处理达到排放标准，而不会产生浓缩后的浓水； 2、 本发明先利用硅藻精土的物理吸附和静电聚合作用，去除掉难降解的COD和凯氏 氮，之后的硅藻精土生物系统可以将剩余的污染物处理达标； 3、 本发明采用物理-生物法对反渗透浓盐水进行处理，投资成本和运营成本都非常 低，相比传统的膜分离技术，投资成本可减少40%-60%，运营成本可减少60%-70% ; 4、 本发明采用物理-生物系统作用，处理反渗透浓盐水，不需要消耗额外能量，相比膜 分离技术和热蒸发技术，减少了能源的浪费； 5、 本发明缺氧系统所采用的断点补气和投加碳源，解决了缺氧系统去除总氮时，溶解 氧和碳源不足的情况，高效、经济的去除了污水中的总氮；为低碳源，高总氮的污水处理提 供一种缺氧高效处理方法； 6、 本发明针对反渗透浓盐水，专门驯化了微生物，培养硅藻精土活性污泥系统，系统中 的微生物可以适应的可溶性盐离子浓度达到12000mg/l，缺氧情况下微生物依然保持活性， 可以将总氮去除掉； 7、本发明可以应用到大型的反渗透浓盐水处理工程中，突破了已有工艺在规模上的限 制；同时也可小型化，处理规模较小的反渗透浓盐水。
[0016] 本发明处理后的浓盐水符合《污水综合排放标准》GB8978-1996 -级标准和《合成