[發明專利]一種強化SBR工藝處理煤化工廢水脫氮效能的方法

有效

• 申請號: 201510018814.2
• 申請日: 2015-01-14
• 公開（公告）號: CN104609659A
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發明（設計）人: 王偉;王順;潘尚磊;楊凱;張靜;陸棟雷;楊傳賀;王若瑋;徐步德
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 何梅生

技術領域

本發明涉及一種化工廢水處理方法，具體地說是一種強化SBR工藝處理煤化工廢水脫氮效能的方法，屬于工業廢水處理領域。

背景技術

煤化工廢水是指在各種煤加工過程中產生的生產廢水，包括焦化廢水、煤氣化廢水、煤制油廢水、合成氨廢水等。該類廢水的水質極其復雜，含有酚類、烷烴類、多環芳烴類、雜環類、氨氮等有毒、難降解物質，屬于典型的難生物降解工業廢水。以某煤氣化廠排放的生產廢水為例，廢水中總酚的含量為4500～7500mg/L，氨氮含量為3000～9000mg/L。諸如此類煤化工廢水，即使經過脫酚和蒸氨等物化預處理后，廢水的COD含量仍有500～3000mg/L，總酚含量為20～600mg/L，氨氮含量為50～300mg/L，BOD₅/COD范圍為0.25～0.35。因此，提出煤化工廢水生物脫氮的強化技術既重要又十分必要。但是，煤化工廢水中的酚、硫氰化物和喹啉等典型污染物都會造成生物脫氮過程難以進行；其原因主要有以下兩方面矛盾，一方面是煤化工廢水中有機物含量高且污染物毒性大，導致硝化細菌生長緩慢，并極其容易受到有毒污染物的抑制；另一方面是煤化工廢水的難降解污染物含量高，造成好氧生物處理所需時間很長，引起菌群結構的變化且不利于反硝化細菌的繁殖。

A-O法和A²-O法處理煤化工廢水已經取得良好的有機污染物去除效果，但是廢水中有毒污染物經常引起氨氮去除率大幅度下降，甚至進水氨氮直接穿透整個生物處理工藝。由于受到煤化工廢水排放標準的提高、煤質變化以及生產工藝自身波動等因素的影響，A-O法和A²-O很難實現難降解有機污染物和氨氮的高效去除。近些年，新興提出的短程硝化反硝化以及厭氧氨氧化脫氮技術雖然在城市污水和食品廢水處理過程中已有研究和應用，但是煤化工廢水的復雜性和毒性讓其特殊的脫氮優勢菌群難以適應和生存。SBR法的特殊運行方式能夠讓同一個生物反應器內具有不斷交替的好氧、缺氧和厭氧代謝環境，擁有多樣化的生物菌群結構和很強的耐沖擊負荷能力以及處理有毒難降解污染物的能力。目前，SBR工藝在煤化工廢水生物處理技術中也越來越受到研究者的重視，并在諸多煤化工廢水處理工程中有了實際應用。值得注意的是，SBR工藝在菌群結構和抗沖擊負荷能力上有著顯著的優勢，但是單純SBR工藝仍無法很好地調和上述矛盾，并且無法克服反硝化過程中碳源不足的問題。因此，采用合理、經濟、高效的技術手段用于強化SBR工藝處理煤化工廢水的脫氮效能是煤化工廢水生物處理技術領域新的發展方向。

發明內容

本發明旨在提供一種強化SBR工藝處理煤化工廢水脫氮效能的方法，以解決硝化細菌易受煤化工廢水中有毒污染物的抑制、難降解有機物延時好氧處理與反硝化菌群繁殖的矛盾，以及反硝化碳源不足的問題。

為了實現煤化工廢水中有機污染物的高效去除，同時具有良好的脫氮效能，本發明提供了一種強化SBR工藝處理煤化工廢水脫氮效能的方法，其特征在于：

設置兩組或多組序批式反硝化池和兩組或多組SBR池，煤化工廢水依次流入序批式反硝化池和SBR池進行串聯處理。各序批式反硝化池和各SBR池均依次處于進水、反應、沉淀和排水四個階段。所述序批式反硝化池的進水由煤化工廢水和出水A組成，所述出水A為序批式反硝化池出水和/或SBR池出水；所述SBR池的進水由序批式反硝化池出水和/或SBR池出水組成；所述序批式反硝化池的進水中煤化工廢水與出水A的體積比為1/5-5/1；所述SBR池的進水中SBR池出水和序批式反硝化池出水的體積比為0-5/1。

序批式反硝化池采用低氧控制和污泥齡控制，SBR池采用限氧控制和污泥齡控制。

序批式反硝化池和SBR池的水力停留時間和污泥濃度根據所要處理的煤化工廢水的水質條件而定。具體是指當煤化工廢水的化學需氧量濃度為500-1500mg/L，序批式反硝化池和SBR池的水力停留時間控制范圍分別為2-20h和5-30h，污泥濃度控制范圍分別為2-8g/L和2-8g/L；當煤化工廢水的化學需氧量濃度為1500-3000mg/L，序批式反硝化池和SBR池的水力停留時間控制范圍分別為5-30h和10-40h，污泥濃度控制范圍分別為3-10g/L和3-10g/L。

本發明強化SBR工藝處理煤化工廢水脫氮效能的方法中所述的序批式反硝化池和SBR池均為常規構型的生物反應器。