[發明專利]一種穩定高效的焦化廢水短程硝化方法

在審

• 申請號: 201710068953.5
• 申請日: 2017-02-08
• 公開（公告）號: CN108395051A
• 公開（公告）日: 2018-08-14
• 發明（設計）人: 陳鵬;胡紹偉;李林;孫靜;龍海萍;張彥;王飛;劉芳
• 申請（專利權）人: 鞍鋼股份有限公司
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務所 21224
• 代理人: 張群

本發明公開一種穩定高效的焦化廢水短程硝化方法，合理利用化工蒸氨廢水的余熱資源來維持反應體系所需的溫度條件，實現鋼廠余熱資源有效回收利用，節省了常規條件下為維持短程硝化反應所需溫度而加熱的熱能耗，最終在MBR中實現了穩定高效的短程硝化，不僅極大的減少了廢水處理的運行費用，而且為后續的反硝化脫氮和焦化廢水最終的達標排放奠定了基礎。

技術領域

本發明屬于工業廢水處理技術領域，尤其涉及一種穩定高效的焦化廢水短程硝化方法。

背景技術

焦化廢水是煤高溫干餾過程中以及煤氣凈化、化工產品精制過程中形成的廢水，成分復雜，污染物濃度高、色度高、毒性大，性質非常穩定，可生化性差，出水氨氮和COD居高不下，近年來隨著環保標準的日趨嚴格，對污水排放的總氮也進行了限制，對焦化廢水的達標排放提出了更高的要求。

近年來，經過不斷的研究和實踐，國內外學者找到了許多治理焦化廢水的技術，主要有生物處理法、化學處理法、物理化學處理法且取得了一定的處理效果。我國目前焦化廢水處理工藝應用于工程中的主要有厭氧-好氧法(A/O)、厭氧-好氧-好氧(A/O²)、厭氧-缺氧-好氧法(A²/O)、厭氧-一級好氧-缺氧-二級好氧(A²/O²)等，處理后焦化廢水指標基本穩定在GB8978-1996的二級排放標準，特別是COD和NH₃-N這兩個指標很難同時達到排放要求。

傳統的生物脫氮技術認為要完全去除水中的氨態氮就必須要經過完整的硝化與反硝化過程，即以硝酸鹽作為硝化的終點和反硝化的起點。近年來許多學者對短程硝化反硝化脫氮技術進行了大量研究，短程硝化反硝化技術由于在硝化階段減少了NO₂^--NO₃^-的反應過程，有機碳源的用量一般能減少40％，耗氧量至少能降低25％，不僅縮短了反應時間，減少了反應器容積，降低了投資和運行費用，而且減少了能耗，提高了脫氮效率，和傳統的污水脫氮技術相比，具有廣闊的發展空間，已經引起了國內外研究者的廣泛關注。

通過查新，檢索到一些相關的專利和文章，如“節能型高氨氮廢水處理方法”(CN101195513)，該方法先使廢水經過預處理將凱式氮轉化為氨氮，然后進入短程硝化池中，將氨氮硝化控制在亞硝酸鹽氮階段，然后利用微電解反應器替代厭氧反硝化或氨氧化工藝進行脫氮處理，再運用生物法或Fenton氧化法、物化氧化法作后續處理，總氮去除率達60％-75％。此法主要用于高氨氮處理，對難降解有機物處理仍然不理想。“焦化廢水的處理方法”(CN 101781067A)，此專利將焦化廢水通過隔油池、調節池、鐵碳—芬頓氧化池、升流式厭氧污泥床反應器、水解多功能池、缺氧池、復合活性污泥池及二沉池，然后排放出水。此種方法所需處理構筑物較多，工藝復雜，占地面積大，運行成本也較高。“一種焦化廢水處理工藝方法”(CN200810234318.0)，該方法由物化處理單元和生化處理單元組成，其中物化處理單元由微電解反應器、沉淀池組成，微電解反應器以廢鐵屑、廢銅屑和輕質塊狀材料為填料。生化處理單元由內循環三相流化床反應器組成，利用固定化活性污泥小球實現同時脫氮除碳。出水雖然揮發酚、氨氮、色度可以達到污水綜合排放標準一級標準，但COD處理效果并不理想，僅能達到污水綜合排放標準二級標準。“一種通過污水反硝化獲得穩定亞硝酸鹽積累的方法”(CN101602545A)，該方法以甲醇或其他外加碳源調整污水的碳氮比，利用pH值的變化特征指示活性污泥法的反硝化過程，最終實現將污水中的硝酸鹽轉變為亞硝酸鹽，從而獲得穩定的亞硝酸鹽積累。但該方法需要外加碳源，增加了污水的處理成本，且獲得的亞硝酸鹽積累量為反應初始硝酸鹽總量的25％左右，積累量不是很高。

綜上所述，焦化廢水實現最終達標排放，前期獲得穩定高效的生物脫氮效果至關重要，因此有必要開發出一種處理效果好，工藝流程簡單，且設備運行和投資費用都比較合理的生物脫氮技術，將對焦化廢水最終實現達標排放和焦化企業的可持續發展具有重要的現實意義。

發明內容