申请日2014.11.28
公开(公告)日2015.03.11
IPC分类号C02F9/14
摘要
本发明公开了一种煤化工废水深度处理方法，所述煤化工废水处理方法包括以下步骤：(1)将煤化工废水进行生化处理;(2)将经过生化处理后的煤化工废水进行膜分离得到一级处理水;(3)将所述一级处理水通入臭氧进行氧化得到二级处理水;(4)将所述二级处理水通过生物分子筛处理得到三级处理水;(5)将所述三级处理水经过膜过滤得到净化水。本发明将膜分离技术和生物处理技术有机结合形成的生物化学反应系统，将经过生化处理之后的煤化工废水通入该系统进行深度处理，处理负荷大，抗冲击能力强，对难分解有机物降解能力强。本发明运行成本低、设备成熟、操作方便，易于自动控制，处理效率高，出水可直接回用。
权利要求书
1.一种煤化工废水深度处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将煤化工废水进行生化处理;
(2)将经过生化处理后的煤化工废水进行膜分离得到一级处理水;
(3)将所述一级处理水通入臭氧进行氧化得到二级处理水;
(4)将所述二级处理水通过生物分子筛处理得到三级处理水;
(5)将所述三级处理水经过膜过滤得到净化水。
2.如权利要求1所述的煤化工废水深度处理方法，其特征在于，所述步骤 (1)中将煤化工废水通过膜分离反应器进行分离得到所述一级处理水。
3.如权利要求2所述的煤化工废水深度处理方法，其特征在于，所述一级 处理水在所述膜分离反应器中的停留时间为2～24h，污泥停留时间为5～35d。
4.如权利要求3所述的煤化工废水深度处理方法，其特征在于，所述一级 处理水在所述膜分离反应器中的停留时间为8～24h，污泥停留时间为15～35d。
5.如权利要求2所述的煤化工废水深度处理方法，其特征在于，所述膜分 离反应器中混合液悬浮固体浓度为5～20g/L。
6.如权利要求5所述的煤化工废水深度处理方法，其特征在于，所述膜分 离反应器中混合液悬浮固体浓度为14～18g/L。
7.如权利要求1所述的煤化工废水深度处理方法，其特征在于，所述步骤 (3)中臭氧的供给量为1～3kg/h，通入时间为1～5h。
8.如权利要求1所述的煤化工废水深度处理方法，其特征在于，所述生物 分子筛中的微生物为醋化醋杆菌(Acetobacter aceti)、醋化醋杆菌液化亚种 (Acetobacter liquefaciens)、凝结芽孢杆菌(Bacillus coagulans)、施氏假单胞 菌(Pseudomonas stutzeri)、恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)、植物乳杆菌 (Lactobacillus plantarum)或鼠李糖乳杆菌(Lactobacillus rhamnosus)中的一种 或多种。
9.如权利要求8所述的煤化工废水深度处理方法，其特征在于，所述生物 分子筛中的微生物为施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)、施氏假单胞菌 (Pseudomonas stutzeri)、鼠李糖乳杆菌(Lactobacillus rhamnosus)或醋化醋杆 菌(Acetobacter aceti)中的一种或多种。
说明书
一种煤化工废水深度处理方法
技术领域
本发明属于环保技术领域，具体涉及一种煤化工废水深度处理方法。
背景技术
煤化工，就是对煤进行化学加工从而使其产生气体、液体等相关体态的一 种工业。化学加工可分为多种形式，我们可以根据实际情况对其进行相应的加 工，由于生产过程和最终产品之间存在的不同，煤化工废水主要来源于对煤进 行焦化、气化、液化和电石这四个方面。
煤化工废水中含有很多毒性大浓度较高的洗涤废水，这些物质的主要是来 源于：一是对煤进行净化后所产生的废水;二是对一些物质进行回收加工工程 中所产生的废水;三是对煤进行焦化和高温加工时产生的废水;四是对煤进行 加压从而使其气化的过程中所产生的废水，因此煤化工废水中含有大量酚、氰、 油、氨氮等有毒有害物质。
煤化工废水中COD一般在5000mg/L左右，氨氮为200～500mg/L，废水所 含有机污染物包括酚类、多环芳香族化合物及含氮、氧、硫的杂环化合物等， 其中酚类化合物和苯类化合物属于易降解有机物，砒咯、萘、呋喃、眯唑类属 于可降解类有机物，砒啶、咔唑、联苯、三联苯等属于难降解的有机物，因此 煤化工废水是一种典型的含有难降解的有机化合物的工业废水，从而使得煤化 工行业外排水COD难以达到一级标准。同时煤化工废水经生化处理后又存在色 度和浊度很高的特点(因含各种生色团和助色团的有机物，如3-甲基-1，3，6 庚三烯、5-降冰片烯-2-羧酸、2-氯-2-降冰片烯、2-羟基-苯并呋喃、苯酚、1-甲 磺酰基-4-甲基苯、3-甲基苯并噻吩、萘-1，8-二胺等)。因此，要将煤化工废水 处理后达到回用或排放标准，需要降低COD、氨氮、色度和浊度等指标。
煤化工废水具有成分多种多样，含有大量的悬浮颗粒等大量有毒物质，且 毒性大，浓度及色度高等特点，虽然由于各种因素的影响使得废水中的成分有 所不同，但从整体上来讲，造成环境污染的程度都一样，污染程度高，很难得 到有效地解决。而且根据相关调查研究表明，目前我国煤化工业中所产生的废 水有一半以上未经有效地处理就直接进行排放，这些废水中所含有的有毒物质 对我们的生活及工作环境造成了很大的污染，因此如何采用先进、高效、节能 的煤化工废水深度处理工艺，对煤化工废水进行有效的处理，避免二次污染至 关重要。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种煤化工废水深度处理方法，对煤化 工废水进行深度处理后进行回用，实现煤化工废水的零排放。
一种煤化工废水处理方法，包括以下步骤：
(1)将煤化工废水进行生化处理;
(2)将经过生化处理后的煤化工废水进行膜分离得到一级处理水;
(3)将所述一级处理水通入臭氧进行氧化得到二级处理水;
(4)将所述二级处理水通过生物分子筛处理得到三级处理水;
(5)将所述三级处理水经过膜过滤得到净化水。
本发明将膜分离技术和生物处理技术有机结合形成的生物化学反应系统， 将经过生化处理之后的煤化工废水通入该系统进行深度处理，经臭氧氧化可使 水体中的大分子难降解有机物氧化降解成低度或无毒的小分子物质，甚至直接 降解成为CO2和H2O，接近完全矿化，再通过分子筛吸附，可有效去除废水中 的重金属离子，本发明通过对生化处理之后的煤化工废水依次进行膜分离、臭 氧催化氧化、分子筛之后进一步去除水中的悬浮物、COD以及难降解的有机物， 从而实现煤化工废水的零排放。
作为优选，所述步骤(1)中将煤化工废水通过膜分离反应器进行分离得到 所述一级处理水。
作为优选，所述一级处理水在所述膜分离反应器中的停留时间为2～24h，污 泥停留时间为5～35d。作为更优选，所述一级处理水在所述膜分离反应器中的停 留时间为8～24h，污泥停留时间为15～35d。
作为优选，所述膜分离反应器中混合液悬浮固体浓度为5～20g/L。污泥中 具有特效菌，提高了生化反应速率。作为更优选，所述膜分离反应器中混合液 悬浮固体浓度为14～18g/L。
臭氧的通入量对于废水中的大分子难降解有机物氧化降解效果有重要影 响，作为优选，所述步骤(3)中臭氧的供给量为1～3kg/h，通入时间为1～5h。 作为更优选，所述臭氧的通入时间为1～3h。
分子筛中的微生物可以选择多种，作为优选，所述生物分子筛中的微生物 为醋化醋杆菌(Acetobacter aceti)、醋化醋杆菌液化亚种(Acetobacter liquefaciens)、凝结芽孢杆菌(Bacillus coagulans)、施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)、恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)、植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)或鼠李糖乳杆菌(Lactobacillus rhamnosus)中的一种或多种。
作为更优选，所述生物分子筛中的微生物为施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)、施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)、鼠李糖乳杆菌(Lactobacillus rhamnosus)或醋化醋杆菌(Acetobacter aceti)中的一种或多种。
与现有技术相比，本发明的有益效果体现在：
本发明将膜分离技术和生物处理技术有机结合形成的生物化学反应系统， 将经过生化处理之后的煤化工废水通入该系统进行深度处理，处理负荷大，抗 冲击能力强，对难分解有机物降解能力强。本发明运行成本低、设备成熟、操 作方便，易于自动控制，处理效率高，出水可直接回用。
具体实施方式
实施例1
将经过生化处理之后的废水排入膜分离反应器，废水在膜分离反应器内， 将经过生化处理后的废水中的活性污泥和大分子有机物截留住，其中水力停留 时间HRT为2h，污泥停留时间SRT为5d，膜生物反应器的MLSS值为5g/L。 经过膜分离反应器处理得到一级处理水，其中一级处理水的COD为25mg/L， 总磷含量TP为0.12mg/L，总氮含量TN为1.8mg/L，并且重金属(尤其是Cu、 Hg、Pb、Zn等)去除率明显。再将一级处理水通入臭氧氧化器，臭氧的供给量 为3kg/h，通入时间为4h，使水体中的部分难降解有机物氧化降解成低度或无毒 的小分子物质，甚至直接降解成为CO2和H2O，接近完全矿化之后得到二级处 理水。再将二级处理水通过生物分子筛吸附器，去除废水中的重金属离子得到 三级处理水，其中分子筛吸附器中的菌种为醋化醋杆菌(Acetobacter aceti)、醋 化醋杆菌液化亚种(Acetobacter liquefaciens)以及凝结芽孢杆菌(Bacillus coagulans)，最后将三级处理水通过膜过滤器即可,最终处理得到的水质符合地表 水环境质量标准GB3838-2002Ⅳ类标准。
注:实施例1中所使用菌种均为市场购买所得。
实施例2
将经过生化处理之后的废水排入膜分离反应器，废水在膜分离反应器内， 将经过生化处理后的废水中的活性污泥和大分子有机物截留住，其中水力停留 时间HRT为12h，污泥停留时间SRT为35d，膜生物反应器的MLSS值为15g/L。 经过膜分离反应器处理得到一级处理水，其中一级处理水的COD为20mg/L， 总磷含量TP为0.10mg/L，总氮含量TN为1.5mg/L，并且重金属(尤其是Cu、 Hg、Pb、Zn等)去除率明显。再将一级处理水通入臭氧氧化器，臭氧的供给量 为3kg/h，通入时间为4h，使水体中的部分难降解有机物氧化降解成低度或无毒 的小分子物质，甚至直接降解成为CO2和H2O，接近完全矿化之后得到二级处 理水。再将二级处理水通过生物分子筛吸附器，去除废水中的重金属离子得到 三级处理水，其中分子筛吸附器中的菌种为凝结芽孢杆菌(Bacillus coagulans)、 施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)、恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)、 植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)以及鼠李糖乳杆菌(Lactobacillus rhamnosus)，最后将三级处理水通过膜过滤器即可，最终处理得到的水质符合地 表水环境质量标准GB3838-2002Ⅲ类标准。
注:实施例2中所使用菌种均为市场购买所得。
实施例3
将经过生化处理之后的废水排入膜分离反应器，废水在膜分离反应器内， 将经过生化处理后的废水中的活性污泥和大分子有机物截留住，其中水力停留 时间HRT为24h，污泥停留时间SRT为25d，膜生物反应器的MLSS值为20g/L。 经过膜分离反应器处理得到一级处理水，其中一级处理水的COD为15mg/L， 总磷含量TP为0.08mg/L，总氮含量TN为1.0mg/L，并且重金属(尤其是Cu、 Hg、Pb、Zn等)去除率明显。再将一级处理水通入臭氧氧化器，臭氧的供给量 为3kg/h，通入时间为4h，使水体中的部分难降解有机物氧化降解成低度或无毒 的小分子物质，甚至直接降解成为CO2和H2O，接近完全矿化之后得到二级处 理水。再将二级处理水通过生物分子筛吸附器，去除废水中的重金属离子得到 三级处理水，其中分子筛吸附器中的菌种为施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)、施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)、鼠李糖乳杆菌(Lactobacillus rhamnosus)或醋化醋杆菌(Acetobacter aceti)，最后将三级处理水通过膜过滤器 即可,最终处理得到的水质符合地表水环境质量标准GB3838-2002Ⅱ类标准。
注:实施例3中所使用菌种均为市场购买所得。