申请日2018.12.27
公开(公告)日2019.03.26
IPC分类号C02F3/34; C02F3/28; C02F101/16
摘要
本发明涉及一种高效无固定生物膜焦化废水反硝化脱氮工艺及装置，缺氧池设折返式的废水流动通道，进水口连接焦化废水管道及回流上清液管道;废水流动通道内设推流搅拌机;废水流动通道的另一端设出水口及斜管沉淀区，出水口通过出口管道连接好氧池的进水口，好氧池的回流上清液出口通过回流上清液管道连接缺氧池的进水口，回流上清液管道上设回流上清液泵。焦化废水进入缺氧池后，通过推流搅拌机的推进实现自身旋流，使反硝化微生物活性污泥与焦化废水充分混合，既避免了固定生物膜的短流现象，又避免了污泥沉淀;通过斜管沉淀区实现泥水分离，保证反硝化活性污泥在缺氧池中循环使用，优化了菌群环境，提高反硝化效率，从而提高TN的去除效果。
权利要求书
1.一种高效无固定生物膜焦化废水反硝化脱氮工艺，其特征在于，包括如下步骤：
1)经预处理后的焦化废水平均水质满足如下条件：CODcr≤3500mg/L;挥发酚≤700mg/L;易释放氰化物≤20mg/L;油≤5mg/L;总氮≤430mg/L;SS≤70mg/L;
2)满足要求的焦化废水同反硝化脱氮装置中斜管沉淀区的回流上清液一同进入反硝化脱氮装置;
3)反硝化脱氮装置的本体为缺氧池，焦化废水中C与N的比值介于2.5～4之间，以满足缺氧池反硝化污泥中微生物对碳源的需求;
4)反硝化脱氮装置内温度为20～35℃;硝态氮的容积负荷为0.30～0.20kgNOx-N/m3·d;
5)反硝化脱氮装置中设推流搅拌机，控制焦化废水流速在0.15～0.3m/s之间;
6)反硝化脱氮装置中焦化废水流动通道的末端设斜管沉淀区，表面负荷5～6m3/m2·h;
7)反硝化脱氮装置出水的主要指标为：NOx-N≤5mg/L，总脱氮率大于95%，悬浮物≤70mg/L，出水靠重力自流到好氧池。
2.根据权利要求1所述的一种高效无固定生物膜焦化废水反硝化脱氮工艺，其特征在于，所述反硝化脱氮装置中焦化废水的pH值为7.0～8.0。
3.根据权利要求1所述的一种高效无固定生物膜焦化废水反硝化脱氮工艺，其特征在于，所述反硝化污泥浓度≥1000mg/L。
4.根据权利要求1所述的一种高效无固定生物膜焦化废水反硝化脱氮工艺，其特征在于，所述斜管沉淀区中斜管的垂直净距为80～100mm，斜管长度1m，斜管安装倾斜角度45～75°。
5.根据权利要求1所述的一种高效无固定生物膜焦化废水反硝化脱氮工艺，其特征在于，所述回流上清液的倍数为300%。
6.一种用于实现权利要求1所述工艺的反硝化脱氮装置，包括缺氧池，缺氧池中设有反硝化污泥;其特征在于，所述缺氧池为长方体结构，其中间沿纵向设隔板，隔板在缺氧池中分隔出一条折返式的废水流动通道，废水流动通道的一端设进水口，进水口同时连接焦化废水管道及回流上清液管道，焦化废水管道上设焦化废水提升泵;靠近进水口及折返点下游的废水流动通道内分别设推流搅拌机;废水流动通道的另一端设出水口，靠近出水口的废水流动通道内设斜管沉淀区;出水口通过出口管道连接好氧池的进水口，好氧池的回流上清液出口通过回流上清液管道连接缺氧池的进水口，回流上清液管道上设回流上清液泵。
说明书
一种高效无固定生物膜焦化废水反硝化脱氮工艺及装置
技术领域
本发明涉及焦化废水A-A/O或A/O内循环生物脱氮技术领域，尤其涉及一种高效无固定生物膜焦化废水反硝化脱氮工艺及装置。
背景技术
现有的焦化废水A-A/O或A/O内循环生物脱氮技术，具有系统运行安全、稳定、可靠，且脱除总氮效率高的优点，因此应用广泛。但是该工艺中无论是厌氧池还是缺氧池都要设置大量的组合填料，组合填料是挂有生物膜的悬浮式组合填料，由钢结构支架固定，除了池中的钢结构支架，池底部还需设布水管及配套的旋转布水器、池上部还需设置混凝土及不锈钢集水槽等设施，而且平均使用不到10年组合填料就要清池更换，无疑增加了基建及设备投资，也增加了操作管理费用。
发明内容
本发明提供了一种高效无固定生物膜焦化废水反硝化脱氮工艺及装置，焦化废水进入缺氧池后，通过推流搅拌机的推进实现自身旋流，使反硝化微生物活性污泥与焦化废水充分混合，既避免了固定生物膜的短流现象，又避免了污泥沉淀;通过斜管沉淀区实现泥水分离，保证反硝化活性污泥在缺氧池中循环使用，优化了菌群环境，提高反硝化效率，从而提高TN的去除效果。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种高效无固定生物膜焦化废水反硝化脱氮工艺，包括如下步骤：
1)经预处理后的焦化废水平均水质满足如下条件：CODcr≤3500mg/L;挥发酚≤700mg/L;易释放氰化物≤20mg/L;油≤5mg/L;总氮≤430mg/L;SS≤70mg/L;
2)满足要求的焦化废水同反硝化脱氮装置中斜管沉淀区的回流上清液一同进入反硝化脱氮装置;
3)反硝化脱氮装置的本体为缺氧池，焦化废水中C与N的比值介于2.5～4之间，以满足缺氧池反硝化污泥中微生物对碳源的需求;
4)反硝化脱氮装置内温度为20～35℃;硝态氮的容积负荷为0.30～0.20kgNOx-N/m3·d;
5)反硝化脱氮装置中设推流搅拌机，控制焦化废水流速在0.15～0.3m/s之间;
6)反硝化脱氮装置中焦化废水流动通道的末端设斜管沉淀区，表面负荷5～6m3/m2·h;
7)反硝化脱氮装置出水的主要指标为：NOx-N≤5mg/L，总脱氮率大于95%，悬浮物≤70mg/L，出水靠重力自流到好氧池。
所述反硝化脱氮装置中焦化废水的pH值为7.0～8.0。
所述反硝化污泥浓度≥1000mg/L。
所述斜管沉淀区中斜管的垂直净距为80～100mm，斜管长度1m，斜管安装倾斜角度45～75°。
所述回流上清液的倍数为300%。
一种用于实现所述工艺的反硝化脱氮装置，包括缺氧池，缺氧池中设有反硝化污泥;其特征在于，所述缺氧池为长方体结构，其中间沿纵向设隔板，隔板在缺氧池中分隔出一条折返式的废水流动通道，废水流动通道的一端设进水口，进水口同时连接焦化废水管道及回流上清液管道，焦化废水管道上设焦化废水提升泵;靠近进水口及折返点下游的废水流动通道内分别设推流搅拌机;废水流动通道的另一端设出水口，靠近出水口的废水流动通道内设斜管沉淀区;出水口通过出口管道连接好氧池的进水口，好氧池的回流上清液出口通过回流上清液管道连接缺氧池的进水口，回流上清液管道上设回流上清液泵。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)焦化废水进入缺氧池后，通过推流搅拌机的推进实现自身旋流，使反硝化微生物活性污泥与焦化废水充分混合，既可避免固定生物膜的短流现象，又避免了污泥沉淀;
2)在缺氧池内靠近出水口的位置设斜管沉淀区，实现泥水分离，保证反硝化活性污泥在缺氧池中循环使用，即在缺氧池不加填料的情况下实现上清液回流的内循环生物脱氮工况，做到缺氧段活性污泥与好氧段活性污泥不混合，各自在独立的环境下稳定运行并参与生物反应，优化了菌群环境，提高反硝化效率，从而提高TN的去除效果;
3)降低了基建投资，取消了填料、填料支架、旋转布水器、布水管及阀门、集水槽等设施，减少了回流上清液泵的扬程，从而降低了运行成本及工程建设投资，但不会降低使用效果;
4)无需定期清理水池更换填料，降低了运行维护成本，减轻了劳动强度。