[發(fā)明專利]煤氣廢水和焦化廢水的生物處理方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710045972.2
• 申請(qǐng)日: 2007-09-13
• 公開（公告）號(hào): CN101386458A
• 公開（公告）日: 2009-03-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張文啟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海工程技術(shù)大學(xué)
• 主分類號(hào): C02F9/14
• 分類號(hào): C02F9/14;C02F3/12;C02F3/08;C02F1/52
• 代理公司: 上海科盛知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 趙志遠(yuǎn)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及廢水處理方法，具體涉及煤氣廢水和焦化廢水的生物處理方法。

背景技術(shù)

煤氣廢水和焦化廢水均屬煤轉(zhuǎn)化廢水，是在煤氣發(fā)生、煉焦及焦化產(chǎn)品回收過程中產(chǎn)生的廢水。酚類物質(zhì)是廢水中有機(jī)物的主要組成部分，約占總有機(jī)物的60％～80％，包擴(kuò)單元酚、二元酚及多元酚；另外還含有多環(huán)芳烴(PAHs)，含氮、氧及硫的雜環(huán)化合物，其中許多物質(zhì)屬致突變物；廢水中無機(jī)化合物主要有氰化物、硫氰化物和大量的氨，均屬我國嚴(yán)格控制排放的污染物。因此，煤氣廢水如不經(jīng)處理直接排放到周圍水體中，將會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。

早期煤氣廢水都采用傳統(tǒng)的活性污泥法處理，傳統(tǒng)的活性污泥法處理廢水時(shí)容易受沖擊而造成運(yùn)行失敗，其過長的水力停留時(shí)間及高比例的稀釋要求也降低了其處理效率，另外傳統(tǒng)活性污泥法處理出水的COD值較高，且對(duì)NH₃—N基本沒有去除作用。針對(duì)傳統(tǒng)活性污泥法的這些缺點(diǎn)，前人又研究開發(fā)了兩級(jí)或多級(jí)活性污泥法、活性污泥—SBR法、PAC—活性污泥法及流化床生物處理法(FBR)等工藝。多級(jí)活性污泥法可有效去除廢水中NH₃—N，但對(duì)COD去除效果不好；活性污泥法—SBR法總體處理效果較好，但處理水量小、運(yùn)行管理難度大；PAC—活性污泥法可有效強(qiáng)化廢水中有機(jī)物及色度的去除功效，但由于PAC價(jià)格高，投量較大，難以回收再生，所以該工藝在實(shí)際工程也難以應(yīng)用；FBR法是一種較新應(yīng)用于處理煤氣廢水的工藝，系統(tǒng)水力停留時(shí)間短，酚及COD去除效率很高，但NH₃—N去除效果不好，出水COD也較高。

八十年代以后，一些研究者開始探討利用厭氧生物法處理煤氣廢水，采用工藝主要有UASB法、厭氧濾床法(AF)及活性炭厭氧流化床法(AFB)等。由于煤氣廢水中含有多種抑制產(chǎn)甲烷菌活性的成分，會(huì)造成乙酸的積累，所以在采用UASB工藝處理實(shí)際廢水時(shí)必須高倍稀釋才能使厭氧消化順利進(jìn)行；AF法AFB法處理煤氣廢水時(shí)，需要用活性炭作為生物載體吸附抑制性物質(zhì)，吸附過程與生物再生作用同時(shí)并存，大大地提高了活性炭的使用效率。盡管如此，該工藝運(yùn)行費(fèi)用仍然很高，實(shí)際操作較復(fù)雜，目前難以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

酚類及其它芳香化合物的厭氧消化主要有兩類菌群來完成，一是將酚轉(zhuǎn)變?yōu)橐宜岬木海€有就是將乙酸轉(zhuǎn)變?yōu)榧淄榈木海簹鈴U水中抑制物質(zhì)主要影響的是產(chǎn)甲烷菌。針對(duì)這個(gè)特點(diǎn)，一些研究者開始探討利用厭氧或缺氧對(duì)煤氣廢水進(jìn)行水解酸化，作為預(yù)處理手段再與好氧微生物處理工藝聯(lián)合。所采用的工藝主要有厭氧—好氧法(A—O)、厭氧—缺氧—好氧法(A₁—A₂—O)等，采用厭氧和好氧聯(lián)合工藝處理煤氣廢水比單一活性污泥法工藝具有明顯的優(yōu)勢(shì)，它利用了厭氧和好氧菌群的各自不同的降解特性，強(qiáng)化了總體處理效果。但該工藝要求入水COD濃度較低，處理高濃度的煤氣及焦化廢水需要較高比例的稀釋，一般出水COD較高。

對(duì)于實(shí)際煤氣廢水，相對(duì)于厭氧菌，好氧菌可接受較高濃度的廢水，Harrison等(2001)實(shí)驗(yàn)研究了酚類在好氧和厭氧條件下的降解特征，發(fā)現(xiàn)好氧生物開始降解酚類的濃度是660mg/L，而厭氧條件下總酚低于195mg/L時(shí)才可被降解，且主要降解p-甲酚；在好氧環(huán)境中，煤氣廢水中主要有機(jī)污染物酚類去除效率較高；而在厭氧環(huán)境下，酚類去除效率很低，對(duì)o-甲酚沒有去除效果，且產(chǎn)甲烷菌易受煤氣廢水中多種成分的抑制。Schnell等(2000)對(duì)比分析了活性污泥法(AS)、好氧塘(ASB)和兼氧塘(FSB)處理含氯酚的廢水，認(rèn)為AS工藝在延時(shí)曝氣條件下可有效去除氯酚，去除率可達(dá)85％，F(xiàn)SB工藝中厭氧帶對(duì)氯酚去除意義不大。然而，在厭氧環(huán)境下，一些諸如吡啶、甲基吡啶、喹啉、茆及芘等難降解有機(jī)物明顯減少，廢水的可生化性得到提高。