一种煤化工废水的处理方法
【专利摘要】本发明涉及一种煤化工废水的处理方法，所述方法包括以下步骤：隔油—混凝沉淀—厌氧脱酚—蠕动床—臭氧催化氧化—MBR—清水池。本发明通过将厌氧脱酚与蠕动床、臭氧催化氧化、MBR等进行耦合，对煤化工废水进行处理，可达到《污水综合排放标准》GB8978-1996一级排放标准；而且通过向蠕动床的生物载体内部固定好氧脱氮微生物菌ZHB35，以实现在蠕动床池内在去除COD的同时去除氨氮和总氮，同时能促进总磷的去除。本发明实用性强，适用于废水厂新建和提标改造工程，能有效节省基建投资和运行成本，并具有抗冲击负荷、管理简单、运行稳定、处理效果好等优点。
【专利说明】一种煤化工废水的处理方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及煤化工【技术领域】，尤其涉及一种煤化工废水的处理方法。
【背景技术】
[0002] 煤化工废水成分复杂，非常难处理。传统煤化工废水处理工艺为：隔油-气浮-沉 淀-生化(活性污泥法A/0, SBR等）_活性炭吸附或芬顿氧化。其存在的主要问题是：运行 成本高，操作复杂，处理难达标。调节池、隔油、气浮、混凝沉淀、生化(活性污泥法A/0, SBR 等）存在的主要问题是运行成本非常高，煤化工废水中主要污染物是煤焦油类物质，其中酚 类的含量最高，酚在有氧的情况下容易被氧化成更加难生物降解的醌类物质，多元酚在厌 氧菌的作用下容易开环，即发生羧化-苯酰化-开环-断键-产甲烷反应。因此，如何尽快 在厌氧反应中去除酚类物质是煤化工废水处理的关键。
[0003] 废水处理工艺好氧曝气池内只能进行硝化作用，还需缺氧池进行反消化作用才能 实现脱氮。本发明采用蠕动床能够在好氧曝气池内实现同步反消化，提高脱氮处理效果。传 统废水处理工艺好氧曝气池内只能进行硝化作用，还需缺氧池进行反消化作用才能实现脱 氮。
【发明内容】
[0004] 有鉴于此，本发明的目的在于提供一种煤化工废水的处理方法。
[0005] 为达到上述目的，本发明提供一种煤化工废水的处理方法，包括以下步骤： 1) 废水经隔油去除悬浮性煤焦油； 2) 混凝沉淀去除废水中的细小悬浮物和乳化油类物质； 3) 混凝沉淀后的出水进入厌氧反应器进行厌氧脱酚处理； 4) 脱酚后的出水进入蠕动床进行处理； 5) 蠕动床出水进入臭氧催化氧化氧化难以生化的有机物，以提高可生化性，有利于后 续的膜处理过程； 6) 臭氧氧化池出水进入MBR膜生物反应器进行膜处理，可以继续深化，达到《污水综合 排放标准》GB8978-1996 -级排放标准后出水排放或者回用； 7) 污泥浓缩池出来的污泥经脱水后外运；脱出的水送至清水池继续回用。
[0006] 进一步地，其中步骤1)所述的隔油方法为重力隔油。
[0007] 进一步地，其中步骤2)所述混凝沉淀中采用的混凝剂为PAC或PAM，投加量为 30-50mg/L，沉淀时间为 0· 5-1. Oh。
[0008] 进一步地，其中步骤隔油3)所述的厌氧反应器为UASB厌氧反应器，水力停留时 间为4. 0-8. 0小时，反应温度为20-35°C。
[0009] 进一步地，其中步骤3)所述厌氧脱酚处理后的脱酚率达到70%以上；所述的厌氧 脱酚处理添加有厌氧脱酚菌ZHB655,投加量为0. 5-lkg/m3。
[0010] 进一步地，其中步骤4)所述的该蠕动床包括一级预处理单元、二级生物处理单 元及三级深度处理单元，该一级预处理单元内设有第一污泥沉淀区，其上并设置有进水管 及第一排泥管，该二级生物处理单元内为十级串联结构，其中一、三、五、七、九级为升流式， 投加的微生物菌分别为ZHB35、ZHB35M、ZHB35S、ZHB11、ZHB22,二、四、六、八、十级为降流 式，投加的微生物菌分别为ZHB22、ZHB35M、ZHB35S、ZHB655、ZHB95,微生物菌的投加量为 0. 5-lkg/m3生物载体；该生物载体为高分子多孔弹性块体，其密度为25kg/m 3,载体规格为 长30mm，宽30mm，高30mm的正方体；该二级生物处理单元内分别固定有两层冲孔板，且上、 下层冲孔板之间填充有生物载体，填充率为70%，下层冲孔板上面铺设有曝气管，下层冲孔 板下方设有第二污泥沉淀区及第二排泥管，该三级深度处理单元内设有第三污泥沉淀区， 且其上设置有加药系统、排水管及第三排泥管。
[0011] 进一步地，其中步骤4)所述蠕动床的水力停留时间为4?15小时，溶解氧DO浓 度为I. 5mg/L?4 mg/L ;所述蠕动床的废水C/N大于7/1。
[0012] 进一步地，其中步骤4)所述脱酚后的出水中含有喹啉类化合物、苯类及其衍生 物、吡啶类化合物、萘类化合物、吲哚类化合物、咔唑类化合物、呋喃类化合物、咪唑类化合 物和吡咯类化合物。
[0013] 进一步地，其中步骤5)所述臭氧投加量为100-150 g/m3,所述难以生化的有机物 为联苯、三联苯、吩噻嗪类或噻吩类，这些多环类物质利用臭氧催化氧化将环打开，为后续 MBR生化处理创造条件。
[0014] 进一步地，其中步骤6)所述MBR膜生物反应器的膜材料为PVDF，公称孔径 为0. IMm,单支膜组件面积为20m2, pH范围为6-9,工作水温为5-40°C，最大抽吸压力为 1. Obar，产水通量为20L/ m2。
[0015] 本发明相对于现有技术具有的有益效果为： 本发明通过将厌氧脱酚与蠕动床、臭氧催化氧化、MBR等进行耦合，对煤化工废水进行 处理，可达到《污水综合排放标准》GB8978-1996 -级排放标准；而且通过向蠕动床的生物 载体内部固定好氧脱氮微生物菌ZHB系列，以实现在蠕动床池内在去除COD的同时去除氨 氮和总氮，同时能促进总磷的去除。本发明实用性强，适用于废水厂新建和提标改造工程， 能有效节省基建投资和运行成本，并具有抗冲击负荷、管理简单、运行稳定、处理效果好等 优点。
[0016] 说明书附图 图1为本发明煤化工废水的处理工艺流程图。
【具体实施方式】
[0017] 为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技 术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
[0018] 下面结合【具体实施方式】对本发明作进一步说明。制备的： 实例1 如图1所示，本发明提供一种煤化工废水的处理方法，包括以下步骤： 本发明提供一种煤化工废水的处理方法，包括以下步骤： 1) 需要处理的废水经重力隔油法去除悬浮性煤焦油； 2) 采用30-50mg/L的混凝剂PAC (聚合氯化铝，市售）或PAM (聚丙烯酰胺，市售）混 凝沉淀去除废水中的细小悬浮物和乳化油类物质，沉淀时间为0. 5-1. Oh ; 3) 混凝沉淀后的出水进入UASB厌氧反应器进行厌氧脱酚处理，水力停留时间为 4. 0-8. 0小时，反应温度为20-35°C，脱酚率达到70%以上，所述的厌氧脱酚处理添加有厌氧 脱酚菌ZHB655 (购自购自北京中恒汇通环境科技有限公司），投加量为0. 5-lkg/m3 ; 4) 脱酚后的出水(含有喹啉类化合物、苯类及其衍生物、吡啶类化合物、萘类化合物、吲 哚类化合物、咔唑类化合物、呋喃类化合物、咪唑类化合物和吡咯类化合物）进入蠕动床进 行处理，所述蠕动床的水力停留时间为4?15小时，溶解氧DO浓度为I. 5mg/L?4 mg/L ; 所述蠕动床的废水C/N大于7/1 ; 5) 蠕动床出水进入臭氧氧化池氧化难以生化的有机物(联苯、三联苯、吩噻嗪类或噻吩 类)，以提高可生化性，有利于后续的膜处理过程，其中臭氧投加量为100-150 g/m3 ; 6) 臭氧氧化池出水进入MBR膜生物反应器(膜材料为PVDF，公称孔径为0. lMm，单支膜 组件面积为20m2, pH范围为6-9,工作水温为5-40°C，最大抽吸压力为I. Obar，产水通量为 20L/ m2)进行膜处理，可以继续深化，达到《污水综合排放标准》GB8978-1996 -级排放标准 后出水排放或者回用； 7) 污泥浓缩池出来的污泥经脱水后外运；脱出的水送至清水池继续回用。
[0019] 进一步地，其中步骤4)所述的该蠕动床包括一级预处理单元、二级生物处理单 元及三级深度处理单元，该一级预处理单元内设有第一污泥沉淀区，其上并设置有进水管 及第一排泥管，该二级生物处理单元内为十级串联结构，其中一、三、五、七、九级为升流式， 投加的微生物菌分别为ZHB35、ZHB35M、ZHB35S、ZHB11、ZHB22 (均购自购自北京中恒汇通 环境科技有限公司），二、四、六、八、十级为降流式，投加的微生物菌分别为ZHB22、ZHB35M、 ZHB35S、ZHB655、ZHB95 (均购自购自北京中恒汇通环境科技有限公司），微生物菌的投加 量为0. 5-lkg/m3生物载体；该生物载体为高分子多孔弹性块体，其密度为25kg/m3,载体规 格为长30mm,宽30mm,高30mm的正方体；该二级生物处理单元内分别固定有两层冲孔板， 且上、下层冲孔板之间填充有生物载体，填充率为70%，下层冲孔板上面铺设有曝气管，下层 冲孔板下方设有第二污泥沉淀区及第二排泥管，该三级深度处理单元内设有第三污泥沉淀 区，且其上设置有加药系统、排水管及第三排泥管。
[0020] 实施例2本发明所述的处理方法与SBR效果对比试验 为了验证本发明所述的处理方法的效果，在进水水质相同的条件下，我们于2011年4 月1日在在宁夏神华煤制二甲醚装置废水处理现场采用以本发明所述的处理方法与以活 性污泥法SBR为主导的处理方法进行了为期一个月的对比试验（见表1)，要求处理后达到 《污水综合排放标准》GB8978-1996 -级排放标准，即CODcr小于100mg/L，氨氮小于15 mg/ L。其中，本发明所述处理方法的设计处理水量Q=30L/h，有效水力停留时间为6. 6小时，其 余工艺条件同实施例1，对比工艺（SBR+芬顿氧化)的主要工艺条件设定为：SBR单池运行周 期8小时，污泥负荷0. 2 Kg BOD5/ (Kg MLSS · d);芬顿氧化单元双氧水投加浓度为27%，硫 酸亚铁投加浓度5%，液碱投加浓度30%，有效水力停留时间为2小时。
[0021] 表 1
【权利要求】
1. 一种煤化工废水的处理方法，其特征在于，包括以下步骤： 1) 废水经隔油去除悬浮性煤焦油； 2) 混凝沉淀去除废水中的细小悬浮物和乳化油类物质； 3) 混凝沉淀后的出水进入厌氧反应器进行厌氧脱酚处理； 4) 脱酚后的出水进入蠕动床进行二级生化处理； 5) 蠕动床出水进入臭氧催化氧化氧化难以生化的有机物，提高可生化性； 6) 臭氧氧化池出水进入MBR膜生物反应器进行膜处理，达到《污水综合排放标准》 GB8978-1996 -级排放标准后出水排放或者回用； 7) 污泥浓缩池出来的污泥经脱水后外运；脱出的水送至清水池继续回用。
2. 如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，步骤1)所述的隔油方法为重力隔油。
3. 如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，步骤2)所述混凝沉淀中采用的混凝剂 为PAC或PAM，投加量为30-50mg/L，沉淀时间为0. 5-1. Oh。
4. 如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，步骤隔油3)所述的厌氧反应器为 UASB厌氧反应器，水力停留时间为4. 0-8. 0小时，反应温度为20-35°C。
5. 如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，步骤3)所述厌氧脱酚处理后的脱酚率 达到70%以上；所述的厌氧脱酚处理添加有厌氧脱酚菌ZHB655,投加量为0. 5-lkg/m3。
6. 如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，步骤4)所述的该蠕动床包括一级预处 理单元、二级生物处理单元及三级深度处理单元，该一级预处理单元内设有第一污泥沉淀 区，其上并设置有进水管及第一排泥管，该二级生物处理单元内为十级串联结构，其中一、 三、五、七、九级为升流式，投加的微生物菌分别为ZHB35、ZHB35M、ZHB35S、ZHB11、ZHB22， 二、四、六、八、十级为降流式，投加的微生物菌分别为ZHB22、ZHB35M、ZHB35S、ZHB655、 ZHB95,微生物菌的投加量为0. 5-lkg/m3生物载体；该生物载体为高分子多孔弹性块体，其 密度为25kg/m3,载体规格为长30mm,宽30mm,高30mm的正方体；该二级生物处理单元内分 别固定有两层冲孔板，且上、下层冲孔板之间填充有生物载体，填充率为70%，下层冲孔板上 面铺设有曝气管，下层冲孔板下方设有第二污泥沉淀区及第二排泥管，该三级深度处理单 元内设有第三污泥沉淀区，且其上设置有加药系统、排水管及第三排泥管。
7. 如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，步骤4)所述蠕动床的水力停留时间为 4?15小时，溶解氧DO浓度为I. 5mg/L?4 mg/L ;所述蠕动床的废水C/N大于7/1。
8. 如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，步骤4)所述脱酚后的出水中含有喹啉 类化合物、苯类及其衍生物、吡啶类化合物、萘类化合物、吲哚类化合物、咔唑类化合物、呋 喃类化合物、咪唑类化合物和吡咯类化合物。
9. 如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，步骤5)所述臭氧投加量为100-150 g/ m3,所述难以生化的有机物为联苯、三联苯、吩噻嗪类或噻吩类，这些多环类物质利用臭氧 催化氧化将环打开，为后续MBR生化处理创造条件。
10. 如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，步骤6)所述MBR膜生物反应器的膜材 料为PVDF，公称孔径为0. lMm，单支膜组件面积为20m2, pH范围为6-9,工作水温为5-40°C， 最大抽吸压力为I. Obar，产水通量为20L/ m2。
【文档编号】C02F9/14GK104310712SQ201410607398
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年11月3日 优先权日:2014年11月3日
【发明者】胡志忠, 金晶, 罗彬 , 洪慧兰, 王正中, 肖岳松, 张静, 吴通 申请人:北京高能时代环境技术股份有限公司