申请日2009.11.27
公开(公告)日2010.05.19
IPC分类号C02F3/10; C02F101/34; C02F103/34; C02F3/12
摘要
一种用于煤化工废水的深度处理方法，它涉及一种工业废水的深度处理方法。它解决了现有好氧生物膜深度处理法存在在处理过程中煤化工废水BOD/COD值很低、载体挂膜长，反应器的启动过程慢且达到稳定时间长的问题。方法：一、依次将生物填料、活性污泥加入到反应器中;二、依次加入待处理煤化工废水、甲醇生产废水和KH2PO4;三、向反应器中通入空气;四、曝气后静沉，即完成煤化工废水的深度处理。采用本发明处理后出水COD下降，载体膜生物量为0.207～0.368gTSS/g填料，BOD/COD比例提高，反应器内的挂膜时间短并可在较短时间内实现反应器的平稳运行。本发明操作简单，费用低廉。
权利要求书
1.一种用于煤化工废水的深度处理方法，其特征在于用于煤化工废水的深度处理按以下步骤实现：一、依次将生物填料、活性污泥加入到反应器中;二、加入待处理煤化工废水和甲醇生产废水，形成待处理煤化工和甲醇生产混合废水，而后按照COD∶P=100∶1的比例向待处理煤化工和甲醇生产混合废水中加入KH2PO4;三、向反应器中通入空气至待处理煤化工和甲醇生产混合废水中溶解氧浓度为3～5mg/L;四、对反应器进行曝气处理23h，然后静止沉淀1h，即完成煤化工废水的深度处理;其中步骤一中生物填料加入量为反应器容积的25%～35%，生物填料为聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯和聚氨酯中的一种或几种组合;步骤一中反应器每升容积中加入2000～3000mg活性污泥;步骤二中甲醇生产废水的生化需氧量与待处理煤化工废水的生化需氧量之比为0.5～2∶1;甲醇生产废水CODcr值为10000～20000mg/L;步骤四中曝气的曝气量为5～10L/min。
2.根据权利要求1所述的一种用于煤化工废水的深度处理方法，其特征在于步骤一中生物填料加入量为反应器容积的28%～32%。
3.根据权利要求1或2所述的一种用于煤化工废水的深度处理方法，其特征在于步骤一中反应器每升容积中加入2200～2800mg活性污泥。
4.根据权利要求3所述的一种用于煤化工废水的深度处理方法，其特征在于步骤二中甲醇生产废水的生化需氧量与待处理煤化工废水的生化需氧量之比为0.8～1.4∶1。
5.根据权利要求4所述的一种用于煤化工废水 的深度处理方法，其特征在于甲醇生产废水CODcr值为12000～28000mg/L。
6.根根据权利要求1、2、4或5所述的一种用于煤化工废水的深度处理方法，其特征在于步骤三中待处理煤化工和甲醇生产混合废水中溶解氧浓度为3.5～4.5mg/L。
7.根据权利要求6所述的一种用于煤化工废水的深度处理方法，其特征在于步骤四中曝气的曝气量为6～9L/min。
说明书
一种用于煤化工废水的深度处理方法
技术领域
本发明涉及一种工业废水的深度处理方法。
背景技术
煤化工废水是煤高温干馏，煤气净化及副产品回收和精制过程中产生的工业有机废水，废水成分复杂，有机物多以酚类化合物，多环芳香族化合物以及含氮、氧、硫的杂环化合物组成，同时含有较高浓度的氨氮。该种煤化工废水对于微生物毒性大，属难处理工业废水。煤化工废水经生化处理后，其中的酚、氰等污染物基本上能达到国家排放标准，而出水的COD以及氨氮却经常满足不了排放标准，需要通过深度处理才能满足排放要求。目前深度处理煤化工废水常用的有物理化学处理方法、生物处理方法和膜处理法三大类方法，而这三类方法中又属生物处理方法中的好氧生物膜深度处理法为最为常用的方法;好氧生物膜深度处理法既能对废水进行有效的净化，又同时具有节能、工艺简单、设备简单、操作方便的优点，但是好氧生物膜深度处理法却存在在处理过程中由于煤化工废水BOD/COD极低(小于0.1)，而使得载体挂膜需要1～2个月的时间，反应器通常需要2个月以上的时间才能达到稳定运行问题。
发明内容
本发明目的是为了解决现有好氧生物膜深度处理法存在在处理过程中煤化工废水BOD/COD值很低、载体挂膜长，反应器的启动过程慢且达到稳定时间长的问题，而提供一种用于煤化工废水的深度处理方法。
用于煤化工废水的深度处理按以下步骤实现：一、依次将生物填料、活性污泥加入到反应器中;二、加入待处理煤化工废水和甲醇生产废水，形成待处理煤化工和甲醇生产混合废水，而后按照COD∶P=100∶1的比例向待处理煤化工和甲醇生产混合废水中加入KH2PO4;三、向反应器中通入空气至待处理煤化工和甲醇生产混合废水中溶解氧浓度为3～5mg/L;四、对反应器进行曝气处理23h，然后静止沉淀1h，即完成煤化工废水的深度处理;其中步骤一中生物填料加入量为反应器容积的25%～35%，生物填料为聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯和聚氨酯中的一种或几种组合;步骤一中反应器每升容积中加入2000～3000mg活性污泥;步骤二中甲醇生产废水的生化需氧量与待处理煤化工废水的生化需氧量之比为0.5～2∶1;甲醇生产废水CODcr值为10000～20000mg/L;步骤四中曝气的曝气量为5～10L/min。
采用本发明用于煤化工废水的深度处理后出水COD为120～200mg/L，载体膜生物量为0.207～0.368gTSS/g填料，通过加入甲醇生产废水将待处理煤化工废水的BOD/COD比例提高到0.35～0.6，反应器内的生物填料在运行的5～10天内即可完成挂膜，实现反应器的平稳运行。
本发明采用甲醇生产废水既能促进了载体的挂膜，又可控制了悬浮微生物的过度生长，可以达到减少剩余污泥产量的效果。
本发明操作简单，运行费用低，甲醇生产废水可通过管道直接排入到深度处理工艺中，不需要人工投加，节省了运行操作费用，甲醇生产废水在作为外加碳源的同时也得到了很好的处理，节省了处理费用。
具体实施方式
本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。
具体实施方式一：本实施方式用于煤化工废水的深度处理按以下步骤实现：一、依次将生物填料、活性污泥加入到反应器中;二、加入待处理煤化工废水和甲醇生产废水，形成待处理煤化工和甲醇生产混合废水，而后按照COD∶P=100∶1的比例向待处理煤化工和甲醇生产混合废水中加入KH2PO4;三、向反应器中通入空气至待处理煤化工和甲醇生产混合废水中溶解氧浓度为3～5mg/L;四、对反应器进行曝气处理23h，然后静止沉淀1h，即完成煤化工废水的深度处理;其中步骤一中生物填料加入量为反应器容积的25%～35%，生物填料为聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯和聚氨酯中的一种或几种组合;步骤一中反应器每升容积中加入2000～3000mg活性污泥;步骤二中甲醇生产废水的生化需氧量与待处理煤化工废水的生化需氧量之比为0.5～2∶1;甲醇生产废水CODcr值为10000～20000mg/L;步骤四中曝气的曝气量为5～10L/min。
本实施方式步骤一中生物填料如两种以上进行组合时，可按任意比进行混合。
本实施方式步骤二中甲醇生产废水为在甲醇的生产和精制过程中产生的废水，其中主要含有甲醇、乙醇和醛类污染物，BOD/COD较高，具有很好的可生化性。
本实施方式步骤二中加入甲醇生产废水以后，待处理煤化工废水可生化性得到提高，有利于微生物生长，既可加快生物填料的挂膜速度，又可提高待处理煤化工废水中微生物的活性，增强其处理效果。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤一中生物填料加入量为反应器容积的28%～32%。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤一中生物填料加入量为反应器容积的30%。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三不同的是步骤一中反应器每升容积中加入2200～2800mg活性污泥。其它步骤及参数与具体实施方式一至三相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至三不同的是步骤一中反应器每升容积中加入2500mg活性污泥。其它步骤及参数与具体实施方式一至三相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五不同的是步步骤二中甲醇生产废水的生化需氧量与待处理煤化工废水的生化需氧量之比为0.8～1.4∶1。其它步骤及参数与具体实施方式一至五相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至五不同的是步骤二中甲醇生产废水的生化需氧量与待处理煤化工废水的生化需氧量之比为1∶1。其它步骤及参数与具体实施方式一至五相同。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式七不同的是甲醇生产废水CODcr值为12000～28000mg/L。其它步骤及参数与具体实施方式七相同。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式七不同的是甲醇生产废水CODcr值为15000～25000mg/L。其它步骤及参数与具体实施方式七相同。
具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式七不同的是甲醇生产废水CODcr值为20000mg/L。其它步骤及参数与具体实施方式七相同。
具体实施方式十一：本实施方式与具体实施方式一至十不同的是步骤三中待处理煤化工和甲醇生产混合废水中溶解氧浓度为3.5～4.5mg/L。其它步骤及参数与具体实施方式一至十相同。
具体实施方式十二：本实施方式与具体实施方式一至十不同的是步骤三中待处理煤化工和甲醇生产混合废水中溶解氧浓度为4.0mg/L。其它步骤及参数与具体实施方式一至十相同。
具体实施方式十三：本实施方式与具体实施方式一至十二不同的是步骤四中曝气的曝气量为6～9L/min。其它步骤及参数与具体实施方式一至十二相同。
具体实施方式十四：本实施方式与具体实施方式一至十二不同的是步骤四中曝气的曝气量为8L/min。其它步骤及参数与具体实施方式一至十二相同。
具体实施方式十五：本实施方式用于煤化工废水的深度处理按以下步骤实现：一、依次将生物填料、活性污泥加入到反应器中;二、加入待处理煤化工废水和甲醇生产废水，形成待处理煤化工和甲醇生产混合废水，而后按照COD∶P=100∶1的比例向待处理煤化工和甲醇生产混合废水中加入KH2PO4;三、向反应器中通入空气至待处理煤化工和甲醇生产混合废水中溶解氧浓度为4mg/L;四、对反应器进行曝气处理23h，然后静止沉淀1h，即完成煤化工废水的深度处理;其中步骤一中生物填料加入量为反应器容积的32%，生物填料为聚乙烯和聚丙烯按1∶1的质量比进行混合;步骤一中反应器每升容积中加入2500mg活性污泥;步骤二中甲醇生产废水的生化需氧量与待处理煤化工废水的生化需氧量之比为1.5∶1;甲醇生产废水CODcr值为15000mg/L;步骤四中曝气的曝气量为7L/min。
采用本实施方式煤化工废水的深度处理方法处理后的出水COD为152mg/L(处理前进水的COD为194mg/L)，载体膜生物量为0.217gTSS/g填料。
本实施方式煤化工废水的BOD/COD比例为0.48，反应器内的生物填料在运行的7天内即可完成挂膜。
具体实施方式十六：本实施方式用于煤化工废水的深度处理按以下步骤实现：一、依次将生物填料、活性污泥加入到反应器中;二、加入待处理煤化工废水和甲醇生产废水，形成待处理煤化工和甲醇生产混合废水，而后按照COD∶P=100∶1的比例向待处理煤化工和甲醇生产混合废水中加入KH2PO4;三、向反应器中通入空气至待处理煤化工和甲醇生产混合废水中溶解氧浓度为4mg/L;四、对反应器进行曝气处理23h，然后静止沉淀1h，即完成煤化工废水的深度处理;其中步骤一中生物填料加入量为反应器容积的30%，生物填料为聚乙烯、聚丙烯和聚氨酯按1∶1∶2的质量比进行混合;步骤一中反应器每升容积中加入2800mg活性污泥;步骤二中甲醇生产废水的生化需氧量与待处理煤化工废水的生化需氧量之比为1∶1;甲醇生产废水CODcr值为18000mg/L;步骤四中曝气的曝气量为5L/min。
采用本实施方式煤化工废水的深度处理方法处理后的出水COD为126mg/L(处理前进水的COD为190mg/L)，载体膜生物量为0.368gTSS/g填料。
本实施方式煤化工废水的BOD/COD比例为0.58，反应器内的生物填料在运行的5天内即可完成挂膜。
具体实施方式十七：本实施方式用于煤化工废水的深度处理按以下步骤实现：一、依次将聚苯乙烯、活性污泥加入到反应器中;二、加入待处理煤化工废水和甲醇生产废水，形成待处理煤化工和甲醇生产混合废水，而后按照COD∶P=100∶1的比例向待处理煤化工和甲醇生产混合废水中加入KH2PO4;三、向反应器中通入空气至待处理煤化工和甲醇生产混合废水中溶解氧浓度为5mg/L;四、对反应器进行曝气处理23h，然后静止沉淀1h，即完成煤化工废水的深度处理;其中步骤一中聚苯乙烯加入量为反应器容积的35%;步骤一中反应器每升容积中加入3000mg活性污泥;步骤二中甲醇生产废水的生化需氧量与待处理煤化工废水的生化需氧量之比为2∶1;甲醇生产废水CODcr值为20000mg/L;步骤四中曝气的曝气量为9L/min。
采用本实施方式煤化工废水的深度处理方法处理后的出水COD为148mg/L(处理前进水的COD为183mg/L)，载体膜生物量为0.303gTSS/g填料。
本实施方式煤化工废水的BOD/COD比例为0.40，反应器内的生物填料在运行的9天内即可完成挂膜。