[發(fā)明專利]一種提高煤氣化廢水處理效果的裝置及利用該裝置處理煤氣化廢水的方法

有效

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• 申請日: 2013-08-01
• 公開（公告）號: CN103342443A
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發(fā)明（設計）人: 韓洪軍;賈勝勇;侯保林;方芳;徐鵬;莊海峰;張凌瀚;趙茜;徐春艷
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業(yè)大學
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 侯靜

技術領域

本發(fā)明涉及一種處理廢水的裝置及利用該裝置處理廢水的方法。

背景技術

對于不同的煤種或不同的煤氣化工藝，煤制氣廢水水質(zhì)都有較大的差異。煤制氣廢水中有機污染物濃度很高，廢水中COD的50%以上是酚類物質(zhì)。典型的煤制氣廢水具有高COD、高揮發(fā)酚、高氨氮、高硫化氫等特征。在煤制氣廢水中有毒有害、難生物降解的污染物種類繁多且濃度很高，因此煤制氣廢水一直是國內(nèi)外工業(yè)廢水處理領域的一大難題。根據(jù)煤制氣廢水的水質(zhì)特點，煤制氣廢水處理主要包括物化預處理、生物處理和深度處理三部分。

物化處理包括脫酚、脫酸、蒸氨、除油等過程。生物處理包括厭氧生物處理工藝、SBR工藝、膜生物處理工藝、好氧生物膜法等。深度處理包括混凝沉淀、高級氧化技術、吸附等工藝。

為了降解高濃度的含有毒有害、難降解物質(zhì)的煤制氣廢水，厭氧或缺氧工藝被選擇作為第一步。在以廢水降解為主要目的的工藝中，選擇缺氧工藝，使微生物只進行水解發(fā)酵反應。然而，煤制氣廢水中有毒有害物質(zhì)會對微生物產(chǎn)生抑制甚至毒害作用，因此，缺氧反應器中要保留較高的污泥濃度，同時將后續(xù)的好氧出水進行回流已達到稀釋作用，降低毒害作用。經(jīng)缺氧水解發(fā)酵后的出水中BOD₅含量得到大幅提高，可生化性提高，但整體的有機物含量還很高，在后續(xù)的好氧工藝中會抑制硝化細菌的自養(yǎng)作用，從而抑制硝化作用。若后續(xù)接純氧曝氣，高的DO濃度會加快DO在廢水中的傳質(zhì)速率，同時會極大的提高好氧微生物的活性，能夠在短時間內(nèi)降解大量的有機物。生物流化床的應用可以大幅提高脫氮能力，在填料表面形成的生物膜不僅可以固著世代期較長的硝化細菌，還可以提供進行反硝化過程的厭氧微環(huán)境，實現(xiàn)總氮的去除。膜生物反應器的應用可以有效的實現(xiàn)污泥停留時間和水力停留時間的完全分離，可以在膜生物反應器內(nèi)部實現(xiàn)很高的污泥濃度，同時可以避免污泥膨脹，出水濁度很低，是實現(xiàn)出水回用或零排放不可或缺的處理單元。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是要解決現(xiàn)有煤氣化廢水處理技術水力停留時間過長、總氮去除效率不高的問題，提供一種提高煤氣化廢水處理效果的裝置及利用該裝置處理煤氣化廢水的方法。

本發(fā)明提高煤氣化廢水處理效果的裝置包括進水管、放空口、污泥回流管、污泥回流泵、第一廢水處理單元、抽水管、抽水泵和集水池，所述第一廢水處理單元包括隔板、攪拌器、進水口、污泥回流口、第一插板、第二插板、曝氣管、曝氣頭、填料隔離網(wǎng)、板式膜、真空抽吸管、真空抽吸泵、真空壓力表和噴頭；進水管與第一廢水處理單元的進水口連通，進水管上設置放空口，污泥回流管一端與進水管連通，污泥回流管的另一端與第一廢水處理單元的污泥回流口連通，污泥回流管上設置污泥回流泵，第一廢水處理單元被隔板、第一插板和第二插板分隔為4個區(qū)域，分別為缺氧反應區(qū)、純氧曝氣反應區(qū)、生物流化床反應區(qū)和膜生物反應區(qū)，缺氧反應區(qū)底部設置進水口，進水口上方設置攪拌器，隔板上部設置4個矩形出水口，每個矩形出水口上分別設置顆粒阻截裝置和出水堰，純氧曝氣反應區(qū)、生物流化床反應區(qū)和膜生物反應區(qū)底部設置曝氣管，純氧曝氣反應區(qū)和生物流化床反應區(qū)底部曝氣管的上方設置曝氣頭，污泥回流口設置在膜生物反應區(qū)底部，所述第一插板和第二插板底部均設置出水口，生物流化床反應區(qū)的曝氣頭上方設置填料隔離網(wǎng)，在膜生物反應區(qū)底部曝氣管的上方設置3個板式膜，真空抽吸管的一端連接在板式膜上，真空抽吸管的另一端與集水池連通，真空抽吸管上設置真空抽吸泵和真空壓力表，抽水管的一端與集水池連通，抽水管的另一端連接噴頭，噴頭設置在膜生物反應區(qū)的上方，抽水管上設置抽水泵。

利用上述裝置處理煤氣化廢水的方法，按以下步驟進行：

一、將COD≤1200mg/L、BOD₅≤300mg/L、揮發(fā)酚≤400mg/L、氨氮≤80mg/L、總氮≤100mg/L且pH值為7.2～7.5的煤氣化廢水以1.65L/h的流量從進水管進入缺氧反應區(qū)內(nèi)，在缺氧反應區(qū)內(nèi)投加活性污泥，再投加顆粒活性炭，打開攪拌器，控制MLSS為7800～8200mg/L，DO＜1.0mg/L，控制廢水在缺氧反應區(qū)的處理時間為5～8h，之后廢水經(jīng)過隔板上部的矩形出水口進入純氧曝氣反應區(qū)；

二、在純氧曝氣反應區(qū)內(nèi)投加活性污泥，控制MLSS為4000～5000mg/L、DO≥7.0mg/L，水力停留時間為4～6h，經(jīng)過純氧曝氣反應區(qū)處理后的廢水通過第一插板的出水口進入生物流化床反應區(qū)；