[發明專利]一種焦化酚氰污廢水的聯用處理方法與工藝

在審

• 申請號: 202211035558.4
• 申請日: 2022-08-26
• 公開（公告）號: CN115466008A
• 公開（公告）日: 2022-12-13
• 發明（設計）人: 周濤;王晨;吳曉暉;劉亞銘;黃明杰;向威
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;C02F101/16;C02F101/18;C02F101/34
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 許恒恒

本發明屬于污水處理技術領域，具體公開了一種焦化酚氰污廢水的聯用處理方法與工藝，該處理方法是將好氧生物預處理、芬頓氧化處理、短程硝化反硝化處理這三個工藝聯用對廢水進行處理，能夠降低廢水中含氮污染物的濃度，實現脫氮。本發明通過對廢水處理方法的整體工藝流程等進行改進，將好氧生物預處理、芬頓氧化、短程硝化反硝化這三種工藝依次進行聯用，利用好氧生物預處理?芬頓氧化?短程硝化反硝化三元組合工藝對廢水進行處理，能夠確保高效的短程硝化反硝化，實現對廢水的高效脫氮。本發明處理方法及裝置，可用于對實際焦化酚氰廢水、煤化工廢水等含鹽、高毒性、高氨氮廢水進行脫氮。

技術領域

本發明屬于污水處理技術領域，更具體地，涉及一種焦化酚氰污廢水的聯用處理方法與工藝，通過將好氧生物預處理-芬頓氧化-短程硝化反硝化這三種工藝進行組合聯用，得到的三元組合脫氮工藝尤其能夠用于處理焦化酚氰污廢水等含鹽、高毒性、高氨氮廢水。

背景技術

焦化酚氰污廢水是一種典型的有毒難降解工業廢水，通常產生于煤焦化、煤氣凈化、焦炭回收、煤液化等工業過程，具備高毒性、難生物降解特性，高氮含量、高化學需氧量(COD)以及成分復雜的其典型特點。與此同時，焦化酚氰污廢水組分包括復雜的無機/有機污染物，包括氨氮(NH₄⁺-N)、硫化物(S₂^-)、硫氰化物(SCN^-)、酚類化合物、吲哚和喹啉等含氮雜環化合物、多核芳烴(PAHs)等，嚴重危害生態環境與人類健康安全，因此亟待有效處理。傳統的吸附法，混凝沉淀法及膜分離方法均具備成本高昂及效率低下的缺點，近年來，將蓬勃發展的生物處理技術應用于焦化酚氰污廢水的處理引發研究者的廣泛關注，因其具備高效性，操作簡單、低成本、環境友好等眾多優點。

目前，傳統的活性污泥生物法工藝是處理污廢水的主要工藝，其種類多樣，包括A/O(即，缺氧-好氧生物處理系統)、A/A/O(即，厭氧-缺氧-好氧生物處理系統)、SBR(即，序批式反應器)等。在此類技術中，全程的硝化反硝化能夠實現氮污染物的有效去除。而研究報道焦化酚氰污廢水中的酚類化合物及SCN^-具備高生物毒性，無法作為有效碳源被功能微生物所利用，且對硝化/反硝化細菌的生物代謝起到強烈抑制作用，因此利用傳統活性污泥法很難實現焦化酚氰廢水中的高效脫氮。通過添加額外碳源能夠改善這一問題，但是卻帶來更多的成本消耗，因此研究者將更多精力集中在建立長期穩定且成本低廉的生物工藝，如多級A/O。

近年來，短程硝化反硝化已被提出作為一種有前景的脫氮工藝，因其能夠實現更低的耗氧量，且相比于全程脫氮工藝能夠節約40％的碳源。硝化過程一般分為兩步：首先在氨氧化細菌(AOB)在好氧條件下，將氨氮氧化羥胺，在羥胺氧化還原酶的作用下羥胺被氧化為亞硝酸鹽，此過程成為亞硝化(短程硝化)。其次，在亞硝酸鹽氧化菌(NOB)的作用下，亞硝酸鹽進一步氧化為硝酸鹽。反應過程如下公式：

亞硝化反應：

硝化反應：

反硝化過程一般是指異養反硝化細菌利用碳源，將硝酸鹽和亞硝酸鹽轉化為氮氣，反應過程如下：

以亞硝酸鹽做電子受體：

以硝酸鹽做電子受體：