申请日2016.10.12
公开(公告)日2017.02.22
IPC分类号C02F9/14
摘要
本发明提供了难生物降解污水的零排放处理方法及处理系统。污水包含1500～2000mg/l的总酚、1200～1700mg/l的多元酚、4500～6500mg/l的化学需氧物、400～500mg/l的油、200～300mg/l的氨氮以及3500～4500mg/l的总溶解固体，并且可生化性小于3，污水处理方法包括以下步骤：对污水进行第一次氧化处理得到一次氧化水;对一次氧化水进行第一次生化处理得到一次生化水;对一次生化水进行第二次氧化处理得到二次氧化水;以及对二次氧化水进行第二次生化处理得到二次生化水。污水处理方法可以将污水中难降解的物质转变成可降解的物质从而使处理后的污水达到回用标准。
摘要附图
权利要求书
1.一种污水处理方法，其特征在于，所述污水包含1500～2000mg/l的总酚、1200～1700mg/l的多元酚、4500～6500mg/l的化学需氧物、400～500mg/l的油、200～300mg/l的氨氮以及3500～4500mg/l的总溶解固体，并且可生化性小于3，所述污水处理方法包括以下步骤：
对所述污水进行第一次氧化处理，得到一次氧化水;
对所述一次氧化水进行第一次生化处理，得到一次生化水;
对所述一次生化水进行第二次氧化处理，得到二次氧化水;以及
对所述二次氧化水进行第二次生化处理，得到二次生化水。
2.根据权利要求1所述的污水处理方法，其特征在于，所述第一次氧化处理的步骤包括：
采用铁碳微电解法对所述污水进行电解氧化，得到电解氧化水;以及
采用芬顿工艺对所述电解氧化水进行补充氧化，得到所述一次氧化水，
优选所述第二次氧化处理的步骤包括对所述一次生化水进行臭氧氧化得到所述二次氧化水。
3.根据权利要求1所述的污水处理方法，其特征在于，所述第一次生化处理的步骤包括：
采用膜生物反应器工艺对所述一次氧化水依次进行厌氧-好氧-厌氧处理，得到一次初生化水;以及
对所述一次初生化水进行硝化处理，得到所述一次生化水;
优选所述硝化处理采用填料式专效硝化菌种法实施，更优选所述第一次生化处理的水力停留时间为100～200h，处理过程中控制处理对象的pH值在6.8～7.5，溶解氧控制在3～4mg/l，所述膜生物反应器工艺实施过程中所述一次氧化水中活性污泥的浓度为4600～5600mg/l。
4.根据权利要求1所述的污水处理方法，其特征在于，所述污水处理方法在进行所述第二次氧化处理之前还包括对所述一次生化水进行过滤处理以去除所述一次生化水中的悬浮物和不溶性化学需氧物，优选所述污水处理方法还包括在对所述污水进行所述第一次氧化处理之前进行除油的步骤。
5.根据权利要求1所述的污水处理方法，其特征在于，所述第二次生化处理的步骤包括：
采用膜生物反应器工艺对所述二次氧化水依次进行厌氧-好氧处理，得到二次初生化水;以及
对所述二次初生化水进行短程硝化处理，得到所述二次生化水，
优选所述第二次生化处理的水力停留时间为20～30h，处理过程中控制处理对象的pH值在7～8.2，溶解氧控制在4～5mg/l，所述膜生物反应器工艺实施过程中所述二次氧化水中活性污泥的浓度为3600～4600mg/l。
6.根据权利要求1所述的污水处理方法，其特征在于，所述污水为煤低温干馏过程中产生的污水;优选所述污水处理方法还包括将生活污水、含油污水和所述一次氧化水混合后进行所述第一次生化处理，所述含油污水中石油类物质的含量在500mg/l以下，更优选所述污水处理方法还包括将生活污水、含油污水和所述二次氧化水混合后进行所述第二次生化处理，所述含油污水中石油类物质的含量在500mg/l以下。
7.根据权利要求1所述的污水处理方法，其特征在于，所述污水处理方法还包括对所述二次生化水进行中水回用处理，优选所述中水回用处理的步骤包括：
对所述二次生化水依次进行超滤和纳滤，得到浓液和清液;以及
对所述清液进行第一次反渗透处理，得到第一中水和第一盐液，
更优选所述污水处理方法还包括：对所述浓液依次进行氧化处理和吸附处理，再优选所述污水处理方法还包括：在浓盐水处理系统中将所述第一盐液与浓盐水的混合盐液进行第二次反渗透处理，得到第二中水和第二盐液，所述浓盐水为化学再生水或循环排污水依次经除油和膜处理获得的浓盐水，
进一步优选所述污水处理方法还包括：对所述第二盐液进行软化处理，得到软化水;对所述软化水进行蒸发处理，得到蒸馏液和盐浆;将所述蒸馏液作为锅炉补给水使用;以及将所述盐浆依次进行结晶浓缩和脱水处理。
8.一种污水处理系统，其特征在于，所述污水处理系统包括：
依次通过管线相连的第一氧化单元(20)、第一生化单元(30)、第二氧化单元(50)和第二生化单元(60)。
9.根据权利要求8所述的污水处理系统，其特征在于，所述第一氧化单元(20)包括相连的铁碳微电解处理装置(21)和芬顿工艺装置(22)，所述芬顿工艺装置(22)与所述第一生化单元(30)通过所述管线相连，
优选所述第二氧化单元(50)包括臭氧氧化装置(51)，所述臭氧氧化装置(51)通过所述管线与所述第一生化单元(30)和所述第二生化单元(60)相连;
更优选所述第二生化单元(60)包括依次相连的第三厌氧膜生物反应器(61)、第二好氧膜生物反应器(62)和短程硝化反应装置(63)，所述第三厌氧膜生物反应器(61)与所述第二氧化单元(50)通过所述管线相连。
10.根据权利要求8所述的污水处理系统，其特征在于，所述第一生化单元(30)包括依次相连的第一厌氧膜生物反应器(31)、第一好氧膜生物反应器(32)、第二厌氧膜生物反应器(33)和硝化反应装置(34)，所述第一厌氧膜生物反应器(31)与所述第一氧化单元(20)通过所述管线相连，所述硝化反应装置(34)与所述第二氧化单元(50)通过所述管线相连，优选所述硝化反应装置(34)为填料式硝化反应装置。
11.根据权利要求8所述的污水处理系统，其特征在于，所述污水处理系统还包括过滤装置，所述过滤装置设置在所述第一生化单元(30)与所述第二氧化单元(50)之间的所述管线上，优选所述污水处理系统还包括与所述第一生化单元(30)相连的第一生活污水供应装置和第一含油污水供应装置，更优选所述污水处理系统还包括与所述第二生化单元(60)相连的第二生活污水供应装置和第二含油污水供应装置，进一步优选所述污水处理系统还包括第一除油单元，所述第一除油单元与所述第一氧化单元(20)通过前置管线相连。
12.根据权利要求8所述的污水处理系统，其特征在于，所述污水处理系统还包括通过后置管线与所述第二生化单元(60)相连的中水回用单元，
优选所述中水回用单元包括依次相连的超滤装置(81)、纳滤装置(82)以及第一反渗透处理装置(83)，所述超滤装置(81)通过所述后置管线与所述第二生化单元(60)相连，
更优选所述纳滤装置(82)具有浓液出口和清液出口，所述清液出口与所述第一反渗透处理装置(83)相连，所述中水回用单元还包括氧化吸附装置，所述氧化吸附装置与所述浓液出口相连，
再优选所述第一反渗透处理装置(83)具有第一中水出口和第一盐液出口，所述中水回用单元还包括第二反渗透处理装置(85)，所述第二反渗透处理装置(85)与所述第一盐液出口相连，
进一步优选所述第二反渗透处理装置(85)具有第二盐液出口，所述中水回用单元还包括依次相连的软化装置(86)、蒸发装置(87)和结晶装置(88)，所述软化装置(86)与所述第二盐液出口相连。
说明书
难生物降解污水的零排放处理方法及处理系统
技术领域
本发明涉及化工领域，具体而言，涉及一种难生物降解污水的零排放处理方法及处理系统。
背景技术
化工行业中产生的污水如果未经处理或者即使进行处理也未达到环保标准就进行排放的话，不仅会对环境保护产生极强的破坏作用，而且严重浪费了能源。尤其是，煤在低温干馏过程中会产生含酚、含氨的高浓度污水，该污水成分复杂，与常规炼焦产生的污水存在明显的区别，目前尚无成熟的处理工艺。采用常规的焚烧法处理需要消耗大量的煤气，能耗比较高，且无法回用处理水。
然而煤低温干馏工艺产品收率高，同时能够回收煤气和中、低温煤焦油，是节省优质炼焦煤、合理利用煤炭资源的优良技术，已经得到国家有关部门的认可和支持。而且煤低温干馏污水具有一定的典型性，并包含有难生物降解污水的所有难点，又具有一定的代表性，所以亟需开发一种新的难生物降解污水的处理方法以及处理系统。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种污水处理方法以及处理系统，以解决现有技术中能耗高且无法回用处理水的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种污水处理方法，污水包含1500～2000mg/l的总酚、1200～1700mg/l的多元酚、4500～6500mg/l的化学需氧物、400～500mg/l的油、200～300mg/l的氨氮以及3500～4500mg/l的总溶解固体，并且可生化性小于3，污水处理方法包括以下步骤：对污水进行第一次氧化处理，得到一次氧化水;对一次氧化水进行第一次生化处理，得到一次生化水;对一次生化水进行第二次氧化处理，得到二次氧化水;以及对二次氧化水进行第二次生化处理，得到二次生化水。
进一步地，上述第一次氧化处理的步骤包括：采用铁碳微电解法对污水进行电解氧化，得到电解氧化水;以及采用芬顿工艺对电解氧化水进行补充氧化，得到一次氧化水。
进一步地，上述第一次生化处理的步骤包括：采用膜生物反应器工艺对一次氧化水依次进行厌氧-好氧-厌氧处理，得到一次初生化水;以及对一次初生化水进行硝化处理，得到一次生化水。
进一步地，上述硝化处理采用填料式专效硝化菌种法实施。
进一步地，上述第一次生化处理的水力停留时间为100～200h，处理过程中控制处理对象的pH值在6.8～7.5，溶解氧控制在3～4mg/l，膜生物反应器工艺实施过程中一次氧化水中活性污泥的浓度为4600～5600mg/l。
进一步地，上述污水处理方法在进行第二次氧化处理之前还包括对一次生化水进行过滤处理以去除一次生化水中的悬浮物和不溶性化学需氧物。
进一步地，上述第二次氧化处理的步骤包括对一次生化水进行臭氧氧化得到二次氧化水。
进一步地，上述第二次生化处理的步骤包括：采用膜生物反应器工艺对二次氧化水依次进行厌氧-好氧处理，得到二次初生化水;以及对二次初生化水进行短程硝化处理，得到二次生化水。
进一步地，上述第二次生化处理的水力停留时间为20～30h，处理过程中控制处理对象的pH值在7～8.2，溶解氧控制在4～5mg/l，膜生物反应器工艺实施过程中二次氧化水中活性污泥的浓度为3600～4600mg/l。
进一步地，上述污水为煤低温干馏过程中产生的污水。
进一步地，上述污水处理方法还包括将生活污水、含油污水和一次氧化水混合后进行第一次生化处理，含油污水中石油类物质的含量在500mg/l以下。
进一步地，上述污水处理方法还包括将生活污水、含油污水和二次氧化水混合后进行第二次生化处理，含油污水中石油类物质的含量在500mg/l以下。
进一步地，上述污水处理方法还包括在对污水进行第一次氧化处理之前进行除油的步骤。
进一步地，上述污水处理方法还包括对二次生化水进行中水回用处理。
进一步地，上述中水回用处理的步骤包括：对二次生化水依次进行超滤和纳滤，得到浓液和清液;以及对清液进行第一次反渗透处理，得到第一中水和第一盐液。
进一步地，上述污水处理方法还包括：对浓液依次进行氧化处理和吸附处理。
进一步地，上述污水处理方法还包括：在浓盐水处理系统中将第一盐液与浓盐水的混合盐液进行第二次反渗透处理，得到第二中水和第二盐液，浓盐水为化学再生水或循环排污水依次经除油和膜处理获得的浓盐水。
进一步地，上述污水处理方法还包括：对第二盐液进行软化处理，得到软化水;对软化水进行蒸发处理，得到蒸馏液和盐浆;将蒸馏液作为锅炉补给水使用;以及将盐浆依次进行结晶浓缩和脱水处理。
根据本发明的另一方面，提供了一种污水处理系统，该污水处理系统包括：依次通过管线相连的第一氧化单元、第一生化单元、第二氧化单元和第二生化单元。
进一步地，上述第一氧化单元包括相连的铁碳微电解处理装置和芬顿工艺装置，芬顿工艺装置与第一生化单元通过管线相连。
进一步地，上述第一生化单元包括依次相连的第一厌氧膜生物反应器、第一好氧膜生物反应器、第二厌氧膜生物反应器和硝化反应装置，第一厌氧膜生物反应器与第一氧化单元通过管线相连，硝化反应装置与第二氧化单元通过管线相连。
进一步地，上述硝化反应装置为填料式硝化反应装置。
进一步地，上述污水处理系统还包括过滤装置，该过滤装置设置在第一生化单元与第二氧化单元之间的管线上。
进一步地，上述第二氧化单元包括臭氧氧化装置，该臭氧氧化装置通过管线与第一生化单元和第二生化单元相连。
进一步地，上述第二生化单元包括依次相连的第三厌氧膜生物反应器、第二好氧膜生物反应器和短程硝化反应装置，第三厌氧膜生物反应器与第二氧化单元通过管线相连。
进一步地，上述污水处理系统还包括与第一生化单元相连的第一生活污水供应装置和第一含油污水供应装置。
进一步地，上述污水处理系统还包括与第二生化单元相连的第二生活污水供应装置和第二含油污水供应装置。
进一步地，上述污水处理系统还包括第一除油单元，该第一除油单元与第一氧化单元通过前置管线相连。
进一步地，上述污水处理系统还包括通过后置管线与第二生化单元相连的中水回用单元。
进一步地，上述中水回用单元包括依次相连的超滤装置、纳滤装置以及第一反渗透处理装置，超滤装置通过后置管线与第二生化单元相连。
进一步地，上述纳滤装置具有浓液出口和清液出口，该清液出口与第一反渗透处理装置相连，中水回用单元还包括氧化吸附装置，氧化吸附装置与浓液出口相连。
进一步地，上述第一反渗透处理装置具有第一中水出口和第一盐液出口，中水回用单元还包括第二反渗透处理装置，第二反渗透处理装置与第一盐液出口相连。
进一步地，上述第二反渗透处理装置具有第二盐液出口，中水回用单元还包括依次相连的软化装置、蒸发装置和结晶装置，软化装置与第二盐液出口相连。
应用本发明的技术方案，利用两次氧化处理过程和两次生化处理过程可以将污水中难降解的物质转变成可降解的物质，从而使处理后的污水达到回用标准，便于其回收利用，从而节约了能源。