专利名称：处理焦化废水的方法
技术领域：
本发明涉及一种处理废水的方法。
背景技术：
焦化废水是在煤的高温干馏、煤气净化及化工产品精制过程中产生的，其 组成和性质与原煤煤质、碳化温度、生产工艺和化工产品回收方法密切相关。
焦化废水成分复杂，其中溶解性有机物和无机物有100多种，除含有85%的酚 外，还含有单环和多环芳香族化合物，含氮、磷、硫的杂环化合物以及一些以 铵盐形式存在的无机物， 一般COD浓度高达1000 3000mg/L， MC-7V浓度 在200 mg/L以上，是一种典型的高浓度难生物降解的工业废水。目前对焦化 废水的处理，大多数处理厂(站)都采用活性污泥法，经该法处理后的出水难 以满足日益提高的环保要求，并不同程度存在COD、 NH4+-N等超标的情况， 难以达到国家《污水综合排放标准》(GB8978-1996)的一级排放标准。现有 的研究报道中，有的通过化学方法、微波技术等手段强化传统生物处理工艺， 有的以多段活性污泥反应器叠加或活性污泥反应器与生物膜法反应器的叠加， 也有的完全以多段生物膜法反应器叠加处理，但由于焦化废水"高浓度"、"难 降解"两大特性的叠加，使得焦化废水在处理过程中，单独使用生物法或物化 法等"常规"方法失去可能，且现有方法均不能保证处理后出水的COD、NH4+-N 等主要污染物指标全面稳定达标，出水中TN及磷污染物较高，还普遍存在处 理成本高的问题，使处理工艺难以在焦化行业推广应用。
从而，研究高效廉价的生物处理组合工艺，力图使焦化废水中的主要有机 污染物稳定达到国家现行废水排放标准，并使处理成本降到最低，以具有在国 内工业企业的有效推广性，是当前解决焦化废水污染治理的关键性问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有方法处理的焦化废水难以达到国家《污水综 合排放标准》(GB8978-1996)中一级排放标准的问题，提供了一种处理焦化 废水的方法。
本发明处理焦化废水的方法如下 一、将焦化废水进入水解反应器，水解反应器的溶解氧为0.3mg/L以下、水力停留时间为4 10h; 二、水解反应 器的出水进入反硝化反应器，反硝化反应器中填料体积与有效池容比为0.60 0.65: 1，填料形状为蜂窝直管的塑料，反硝化反应器的溶解氧为0.3mg/L以 下、水力停留时间为10 24h;三、反硝化反应器的出水进入第一复合生物反 应器，第一复合生物反应器中的填料与第一复合生物反应器容积体积比为 0.60 0.75: 1，填料为纤维球串体塑料，第一复合生物反应器的水力停留时间 为10 20h;四、第一复合生物反应器出水量的20% 30%回流至反硝化反应 器，其余70% 80%出水与污泥进入中间沉淀池；五、中间沉淀池污泥量的 60% 90%回流至第一复合生物反应器，剩余污泥进入污泥处理系统，中间沉 淀池的出水进入第二复合生物反应器，第二复合生物反应器中填料与第二复合 生物反应器容积体积比为0.60 0.75: 1，填料形状为纤维球串体塑料，第二 复合生物反应器的水力停留时间为10 30h;.六、第二复合生物反应器出水量 的20% 30%回流至反硝化反应器，其余70% 80%出水与污泥进入后沉淀池； 七、后沉淀池污泥量的60% 90%回流至第二复合生物反应器，剩余污泥进入 污泥处理系统，即完成焦化废水的处理。
本发明方法中的水解反应器能够完成对焦化废水中大部分难生物降解有 机物的水解，使其转化为易降解的有机物；反硝化反应器在缺氧的条件下完成 硝态氮向氮气的转化，并具有一定的降解进水BOD的功能；第一复合生物反 应器在好氧条件下降解废水中的大部分碳有机物，并具有硝化部分氨氮的功 能；第二复合生物反应器在好氧条件下将废水中的氨氮最终转化为硝酸盐氮， 完成氨氮的硝化，同时降解废水中的部分碳有机物；第一复合生物反应器和第 二复合生物反应器的出水均回流至反硝化反应器，使反硝化反应器中的硝态氮 在反硝化反应器中高效转化为氮气而脱除，复合生物反应器中填加的生物填 料，形成活性污泥和生物膜的复合，既有利于完全混合活性污泥微生物对有机 物的降解，又有利于喜好附着生长的硝化细菌生长繁殖，将氨态氮硝化；反硝 化反应器填加填料，有利于反硝化细菌的生长繁殖，可将回流的硝态氮高效反 硝化脱除。同时，反硝化反应器中生物量的增加和生物相的丰富，又具备降解 部分碳有机物的能力，减轻了第一、第二复合生物反应器的负荷，本发明方法 中污泥的回流，大大提高了第一、第二复合生物反应器中的污泥量，使得第一、 第二复合生物反应器能够充分降解焦化废水中的高浓度有机物和磷污染物，保证出水有机物处于较低浓度，本发明方法中的硝化液回流保证了硝态氮向氮气 的充分转化，为焦化废水中碳、氮的脱除提供了保障，
本发明方法中主要反应器采用填加填料的复合生物反应器，可大大提高反 应器的容积负荷，减小了反应器容积，减少了反应器的水面面积和占地面积， 降低了工程造价，且利于北方地区冬季池体的保温，为系统在低温环境中运行 创造了有利条件。
本发明方法复合生物反应器为核心，避免了反应器运行过程中的污泥膨胀 等问题，在系统正常启动后，可连续稳定运行，简化了运行管理，降低了运行 成本以及对运行管理人员的技术要求，特别适用于适合于废水处理运行管理技 术人员缺乏的工业企业。
经本发明处理的焦化废水经检测各项指标均达到国家《污水综合排放标
准》(GB8978-1996)中一级排放标准。
具体实施例方式
本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式
，还包括各具体实施方 式间的任意组合。
具体实施方式
一本实施方式中处理焦化废水的方法如下 一、将焦化 废水进入水解反应器，水解反应器的溶解氧为0.3mg/L以下、水力停留时间为
4 10h; 二、水解反应器的出水进入反硝化反应器，反硝化反应器中填料体积
与有效池容比为0.60 0.65: 1，填料形状为蜂窝直管的塑料，反硝化反应器 的溶解氧为0.3mg/L以下、水力停留时间为10 24h;三、反硝化反应器的出 水进入第一复合生物反应器，第一复合生物反应器中的填料与第一复合生物反 应器容积体积比为0.60 0.75: 1，填料为纤维球串体塑料，第一复合生物反 应器的水力停留时间为10 20h;四、第一复合生物反应器出水量的20% 30% 回流至反硝化反应器，其余70% 80%出水与污泥进入中间沉淀池；五、中间 沉淀池污泥量的60% 90%回流至第一复合生物反应器，剩余污泥进入污泥处 理系统，中间沉淀池的出水进入第二复合生物反应器，第二复合生物反应器中 填料与第二复合生物反应器容积体积比为0.60 0.75: 1，填料形状为纤维球
串体塑料，第二复合生物反应器的水力停留时间为10 30h;六、第二复合生 物反应器出水量的20% 30%回流至反硝化反应器，其余70% 80%出水与污 泥进入后沉淀池；七、后沉淀池污泥量的60% 90%回流至第二复合生物反应器，剩余污泥进入污泥处理系统，即完成焦化废水的处理。
经本实施方式处理的焦化废水经检测达到国家《污水综合排放标准》
(GB8978-1996)中一级排放标准。
具体实施方式
二本实施方式与具体实施方式
一不同的是步骤一中水解反 应器的溶解氧为0.05 0.25mg/L。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
三本实施方式与具体实施方式
一不同的是步骤一中水解反 应器的溶解氧为0.5 0.23mg/L。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
四本实施方式与具体实施方式
一不同的是步骤一中水解反 应器的溶解氧为0.1mg/L。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
五本实施方式与具体实施方式
一不同的是步骤一中水解反 应器的溶解氧为0.15mg/L。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
六本实施方式与具体实施方式
一不同的是步骤一中水解 反应器的溶解氧为0.2mg/L。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
七本实施方式与具体实施方式
一不同的是歩骤一中水解反 应器的水力停留时间为4.5 9.5h。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
八本实施方式与具体实施方式
一不同的是步骤一中水解反 应器的水力停留时间为5 9h。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
九本实施方式与具体实施方式
一不同的是步骤一中水解反
应器的水力停留时间为6 8.5h。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
十本实施方式与具体实施方式
一不同的是步骤一中水解反
应器的水力停留时间为7 7.5h。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
十一本实施方式与具体实施方式
一不同的是步骤一中水解
反应器的水力停留时间为8h。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
十二本实施方式与具体实施方式
一不同的是步骤二中反硝
化反应器的溶解氧为0.05 0.25mg/L。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
十三本实施方式与具体实施方式
一不同的是步骤二中反硝
化反应器的溶解氧为0.5 0.23mg/L。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
十四本实施方式与具体实施方式
一不同的是步骤二中反硝
化反应器的溶解氧为0.1mg/L。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
十五本实施方式与具体实施方式
一不同的是步骤二中反硝化反应器的溶解氧为0.15mg/L。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
十六本实施方式与具体实施方式
一不同的是步骤二中反硝
化反应器的溶解氧为0.2mg/L。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
十七本实施方式与具体实施方式
一不同的是步骤二中反硝
化反应器的水力停留时间为10.5 23.5h。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
十八本实施方式与具体实施方式
一不同的是步骤二中反硝
化反应器的水力停留时间为ll 23h。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
十九本实施方式与具体实施方式
一不同的是步骤二中反硝
化反应器的水力停留时间为12 22h。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
二十本实施方式与具体实施方式
一不同的是步骤二中反硝
化反应器的水力停留时间为13 21h。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
二十一本实施方式与具体实施方式
一不同的是步骤二中反
硝化反应器的水力停留时间为13.5 20.5h。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
二十二本实施方式与具体实施方式
一不同的是步骤二中反
硝化反应器的水力停留时间为14 19h。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
二十三本实施方式与具体实施方式
一不同的是歩骤二中反
硝化反应器的水力停留时间为15 18h。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
二十四本实施方式与具体实施方式
一不同的是步骤二中反
硝化反应器的水力停留时间为16 17h。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
二十五本实施方式与具体实施方式
一不同的是步骤二中反
硝化反应器的水力停留时间为20h。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
二十六本实施方式与具体实施方式
一不同的是步骤二中反 硝化反应器中填料体积与有效池容比为0.63: 1。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
二十七本实施方式与具体实施方式
一不同的是步骤三中第
一复合生物反应器中的填料与第一复合生物反应器容积体积比为0.62 0.73: 1。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
二十八本实施方式与具体实施方式
一不同的是步骤三中第
一复合生物反应器中的填料与第一复合生物反应器容积体积比为0.64 0.70: 1。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
二十九本实施方式与具体实施方式
一不同的是步骤三中第一复合生物反应器中的填料与第一复合生物反应器容积体积比为0.65: 1。其 它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
三十本实施方式与具体实施方式
一不同的是步骤三中第一 复合生物反应器的水力停留时间为ll 19h。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
三十一本实施方式与具体实施方式
一不同的是步骤三中第 一复合生物反应器的水力停留时间为12 18h。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
三十二本实施方式与具体实施方式
一不同的是步骤三中第 一复合生物反应器的水力停留时间为13 17h。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
三十三本实施方式与具体实施方式
一不同的是步骤三中第
一复合生物反应器的水力停留时间为14 16h。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
三十四本实施方式与具体实施方式
一不同的是步骤三中第 一复合生物反应器的水力停留时间为15h。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
三十五本实施方式与具体实施方式
一不同的是步骤四中第
一复合生物反应器出水量的25%回流至反硝化反应器。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
三十六本实施方式与具体实施方式
一不同的是步骤五中间
沉淀池的污泥量的80%回流至第一复合生物反应器。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
三十七本实施方式与具体实施方式
一不同的是骤五中第二
复合生物反应器中填料与第二复合生物反应器容积体积比为0.62 0.73: 1。
其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
三十八本实施方式与具体实施方式
一不同的是骤五中第二
复合生物反应器中填料与第二复合生物反应器容积体积比为0.64 0.70: 1。
其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
三十九本实施方式与具体实施方式
一不同的是骤五中第二 复合生物反应器中填料与第二复合生物反应器容积体积比为0.65: 1。其它与
具体实施方式
一相同。
具体实施方式
四十本实施方式与具体实施方式
一不同的是骤五中第二复
合生物反应器的水力停留时间为11 29h。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
四十一本实施方式与具体实施方式
一不同的是骤五中第二复合生物反应器的水力停留时间为12 28h。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
四十二本实施方式与具体实施方式
一不同的是骤五中第二
复合生物反应器的水力停留时间为13 27h。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
四十三本实施方式与具体实施方式
一不同的是骤五中第二
复合生物反应器的水力停留时间为14 28h。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
四十四本实施方式与具体实施方式
一不同的是骤五中第二
复合生物反应器的水力停留时间为15 26h。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
四十五本实施方式与具体实施方式
一不同的是骤五中第二
复合生物反应器的水力停留时间为17 25h。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
四十六本实施方式与具体实施方式
一不同的是骤五中第二
复合生物反应器的水力停留时间为lS 24h。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
四十七本实施方式与具体实施方式
一不同的是骤五中第二
复合生物反应器的水力停留时间为19 23h。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
四十八本实施方式与具体实施方式
一不同的是骤五中第二
复合生物反应器的水力停留时间为21 22h。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
四十九本实施方式与具体实施方式
一不同的是步骤五中第 二复合生物反应器的水力停留时间为20h。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
五十本实施方式与具体实施方式
一不同的是歩骤六中第二 复合生物反应器出水量的22% 28%回流至反硝化反应器。其它与具体实施方 式一相同。
具体实施方式
五十一本实施方式与具体实施方式
一不同的是步骤六中第
二复合生物反应器出水量的25%回流至反硝化反应器。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
五十二本实施方式与具体实施方式
一不同的是步骤七中后
后沉淀池的污泥量的65% 85%回流至第二复合生物反应器。其它与具体实施 方式一相同。
具体实施方式
五十三本实施方式与具体实施方式
一不同的是步骤七中后
沉淀池的污泥量的80%回流至第二复合生物反应器。其它与具体实施方式
一相同。
权利要求
1、一种处理焦化废水的方法，其特征在于处理焦化废水的方法如下一、将焦化废水进入水解反应器，水解反应器的溶解氧为0.3mg/L以下、水力停留时间为4～10h；二、水解反应器的出水进入反硝化反应器，反硝化反应器中填料体积与有效池容比为0.60～0.65∶1，填料形状为蜂窝直管的塑料，反硝化反应器的溶解氧为0.3mg/L以下、水力停留时间为10～24h；三、反硝化反应器的出水进入第一复合生物反应器，第一复合生物反应器中的填料与第一复合生物反应器容积体积比为0.60～0.75∶1，填料为纤维球串体塑料，第一复合生物反应器的水力停留时间为10～20h；四、第一复合生物反应器出水量的20％～30％回流至反硝化反应器，其余70％～80％出水与污泥进入中间沉淀池；五、中间沉淀池污泥量的60％～90％回流至第一复合生物反应器，剩余污泥进入污泥处理系统，中间沉淀池的出水进入第二复合生物反应器，第二复合生物反应器中填料与第二复合生物反应器容积体积比为0.60～0.75∶1，填料形状为纤维球串体塑料，第二复合生物反应器的水力停留时间为10～30h；六、第二复合生物反应器出水量的20％～30％回流至反硝化反应器，其余70％～80％出水与污泥进入后沉淀池；七、后沉淀池污泥量的60％～90％回流至第二复合生物反应器，剩余污泥进入污泥处理系统，即完成焦化废水的处理。
2、 根据权利要求1所述的处理焦化废水的方法，其特征在于步骤一中水 解反应器的水力停留时间为8h。
3、 根据权利要求1或2所述的处理焦化废水的方法，其特征在于步骤一 中水解反应器的溶解氧为0.1mg/L。
4、 根据权利要求3所述的处理焦化废水的方法，其特征在于步骤二中反 硝化反应器的水力停留时间为20h。
5、 根据权利要求l、 2或4所述的处理焦化废水的方法，其特征在于步骤 二中反硝化反应器的溶解氧为0.1mg/L。
6、 根据权利要求5所述的处理焦化废水的方法，其特征在于步骤三中第 一复合生物反应器的水力停留时间为15h。
7、 根据权利要求l、 2、 4或6所述的处理焦化废水的方法，其特征在于 步骤四中第一复合生物反应器出水量的25%回流至反硝化反应器。
8、 根据权利要求7所述的处理焦化废水的方法，其特征在于步骤五中第 二复合生物反应器的水力停留时间为20h。
9、 根据权利要求l、 2、 4、 6或8所述的处理焦化废水的方法，其特征在 于步骤五中间沉淀池的污泥量的80%回流至第一复合生物反应器。
10、 根据权利要求9所述的处理焦化废水的方法，其特征在于步骤六中第 二复合生物反应器出水量的25%回流至反硝化反应器。
全文摘要
处理焦化废水的方法，它涉及一种处理废水的方法。本发明解决了现有方法处理的焦化废水难以达到国家《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中一级排放标准的问题。本方法如下将焦化废水进入水解反应器后再进入反硝化反应器，反硝化反应器的出水进入第一复合生物反应器后的出水回流至反硝化反应器，第一复合生物反应器中的污泥进入中间沉淀池，中间沉淀池的污泥回流至第一复合生物反应器，中间沉淀池的出水进入第二复合生物反应器后的出水回流至反硝化反应器，第二复合生物反应器中的污泥进入后沉淀池，后沉淀池的污泥回流至第二复合生物反应器，即完成焦化废水的处理。采用本发明方法处理的焦化废水符合国家《污水综合排放标准》(GB8978-1996)的一级排放标准。
文档编号C02F9/14GK101445306SQ200810209769
公开日2009年6月3日 申请日期2008年12月24日 优先权日2008年12月24日
发明者祁佩时, 赵月龙 申请人:哈尔滨工业大学