好氧共代謝處理褐煤提質廢水的方法

2023-06-07 06:59:26 1

好氧共代謝處理褐煤提質廢水的方法
【專利摘要】好氧共代謝處理褐煤提質廢水的方法，它涉及一種處理煤化工廢水的方法。本發明解決了好氧反應器中對不能直接作為微生物營養物質的汙染成分的去除效果不佳或可降解該類物質的微生物菌群數量較少、菌群功能較差的問題。主要步驟為：選定褐煤提質廢水；選定海藻糖為共代謝第一基質，其投加量由自動投加系統調控。以城市汙水廠二沉池回流汙泥作為接種汙泥，保持好氧反應器的水力停留時間為18~24h，控制穩定的工礦。本發明以海藻糖作為第一基質，不能作為好氧微生物直接基質的有機物可被降解，或可強化以該物質為基質的好氧微生物的生長繁殖。穩定運行後好氧處理褐煤提質廢水的COD去除率可達到85%以上，總酚去除率達到80%以上。
【專利說明】好氧共代謝處理褐煤提質廢水的方法

【技術領域】
[0001]本發明涉及一種褐煤提質廢水處理的方法，屬於市政工程、環境工程及化工廢水處理【技術領域】。

【背景技術】
[0002]褐煤提質廢水主要來自浸出蒸脫法褐煤提質工藝的浸出預處理段排出的高溫廢水。褐煤該廢水組分種類繁多，汙染物質濃度高，其中無機汙染物主要有:氨氮、s2_、cn_ ;有機物質有37種，包括腐植酸、酚類、長鏈烷烴、萘、咪唑、苯並呋喃、吡唑等。這些成分大多為有毒有害物質，生物毒性較大，嚴重威脅環境安全。因此如何經濟、高效的處理褐煤提質廢水日益重要。
[0003]目前國內外對於褐煤提質廢水等難降解工業廢水的處理方法多數為厭氧和好氧聯合處理，厭氧工藝的功能是提高廢水可生化性並降低後續處理構築物負荷，好氧工藝是廢水處理的主體工藝。但是因褐煤提質廢水中的某些有機物質不能作為微生物營養基質，或者可直接以該物質為營養基質的微生物種類有限，不僅厭氧反應器的出水中含有該類汙染物質，而且進入好氧反應器後該類物質仍然不能被徹底降解，進而導致褐煤提質廢水生物處理工藝效能較低，增加了後續深度處理的難度與負荷，因此，如何在好氧反應器中去除不能直接作為微生物營養物質的汙染成分或提高可降解該類物質的微生物菌群數量及促進菌群功能，是經濟、有效處理褐煤提質廢水的關鍵。


【發明內容】

[0004]本發明的目的是為了在好氧反應器中去除不能直接作為好氧微生物營養物質的汙染成分或提高可降解該類物質的好氧微生物菌群數量及促進菌群功能，而提供了一種好氧共代謝處理褐煤提質廢水的方法。
[0005]本發明為解決上述技術問題採取的技術方案是:本發明所述的好氧共代謝處理褐煤提質廢水的方法包括如下步驟:①選定褐煤提質廢水，該褐煤提質廢水是從褐煤提質工藝收集，經中間沉澱池冷卻沉澱後採用如下工藝處理:投加破乳劑、絮凝劑，經破乳、混凝、沉澱處理後的上清水經蠕動泵提升至厭氧反應器進行厭氧水解酸化處理。厭氧反應器出水為待處理廢水。水質如下:C0D濃度95(Tl200mg/L，BOD5濃度35(T400mg/L，總酚濃度7(T90mg/L,氨氮濃度55?70mg/L,總磷濃度3?5mg/L。②選擇海藻糖作為共代謝第一基質，將其配製成貯備液儲存在海藻糖溶配池內。③經提升泵將待處理褐煤提質廢水輸送至好氧反應器。該反應器運行參數為:C0D容積負荷為0.95^1.6kgC0D/(m3.d)，水力停留時間為18?24h，填料填充率為80% 以城市汙水處理廠二沉池回流汙泥作為接種汙泥，採用接種培馴法，啟動好氧反應器。接種汙泥投配量為r6g/L 向好氧反應器內投加海藻糖，其投加量由海藻糖自動投加系統調控；⑥控制穩定的運行工礦，採用步驟⑤所述的海藻糖投加量運行反應器。步驟⑤中的海藻糖自動投加系統由海藻糖溶配池、安裝於厭氧反應器末端的現場檢測設備COD在線測定儀、安裝有PLC控制器的計算機、電磁閥、計量泵組成。PLC自動控制系統採用反饋控制結構，控制參數為海藻糖投加量/厭氧反應器末端COD濃度，被控變量為海藻糖投加量。COD在線測定儀檢測厭氧反應器末端的COD濃度，將其輸送至計算機的數據採集卡，計算海藻糖投加量/COD值，並將其轉換成數位訊號，輸入至PLC控制器內，與海藻糖投加量/COD值的設定值進行比較，採用PID算法進行計算，結果作為輸出值，調控終端執行設備電磁閥和計量泵的運行。步驟⑤中海藻糖投加量自動控制系統中，海藻糖投加量/COD值的設定值為0.5^1.0。
[0006]發明原理與優點
本發明利用海藻糖作為好氧共代謝處理褐煤提質廢水的第一基質，使得褐煤提質廢水的生物處理效果得到了大幅度提高，培馴出了大量的適合處理褐煤提質廢水的好氧微生物種群。以海藻糖為第一基質，使得不能作為好氧微生物直接基質的有機物被降解，或使以該物質為基質的好氧微生物的生長繁殖得到強化並促進其菌群功能，提高了處理效能。穩定運行後，在好氧水力停留時間為18h和最佳海藻糖投配比情況下，好氧共代謝處理褐煤提質廢水的COD去除率可達85%以上，總酚去除率可達80?90%。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1為生物接觸氧化反應器結構示意圖。進水1，提升泵2，軟性填料3，空氣擴散板4，出水5，氣體流量計6，空氣壓縮機7，海藻糖溶液8，計量泵9。圖2為海藻糖自動投加系統不意圖。
[0008]

【具體實施方式】
【具體實施方式】一:本實施方式是厭氧共代謝處理褐煤提質廢水的方法，具體按以下步驟完成:
①選定褐煤提質廢水，該褐煤提質廢水是從褐煤提質工藝收集，經中間沉澱池冷卻沉澱後採用如下工藝處理:投加破乳劑、絮凝劑，經破乳、混凝、沉澱處理後的上清水經蠕動泵提升至厭氧反應器進行厭氧水解酸化處理，厭氧反應器出水為待處理褐煤提質廢水。水質如下:C0D濃度95(Tl200mg/L，BOD5濃度35(T400mg/L，總酚濃度7(T90mg/L，氨氮濃度55?70mg/L,總磷濃度3?5mg/L。
[0009]②選擇海藻糖作為共代謝第一基質，將其配製成貯備液儲存在海藻糖溶配池內。
[0010]③經提升泵將待處理褐煤提質廢水輸送至好氧反應器。該反應器運行參數為:C0D容積負荷為0.95?1.6kgC0D/(m3.d)，水力停留時間為18?24h，填料填充率為80% ；
④以城市汙水處理廠二沉池回流汙泥作為接種汙泥，採用接種培馴法，啟動好氧反應器。接種汙泥投配量為4?6g/L ；
⑤向好氧反應器內投加海藻糖，其投加量由海藻糖自動投加系統調控；
⑥控制穩定的運行工礦，採用步驟⑤所述的海藻糖投加量的基礎上運行反應器。
[0011]步驟⑤中的海藻糖自動投加系統由海藻糖溶配池、安裝於厭氧反應器末端的現場檢測設備COD在線測定儀、安裝有PLC控制器的計算機、電磁閥、計量泵組成。自動控制系統示意圖見圖2。PLC自動控制系統採用反饋控制結構，控制參數為海藻糖投加量/厭氧反應器末端COD濃度，被控變量為海藻糖投加量。COD在線測定儀檢測厭氧反應器末端的COD濃度，將其輸送至計算機的數據採集卡，計算海藻糖投加量/COD值，並將其轉換成數位訊號，輸入至PLC控制器內，與海藻糖投加量/COD值的設定值進行比較，採用PID算法進行計算，結果作為輸出值，調控終端執行設備電磁閥和計量泵的運行。步驟⑤中海藻糖投加量自動控制系統中，海藻糖投加量/COD值的設定值為0.5^1.0。
[0012]好氧反應器在水力停留時間為18h的條件下穩定運行，好氧處理褐煤提質廢水在最佳海藻糖投配比0.75、.85情況下的COD去除率可達到85%以上，總酚去除率達到80%以上；與空白試驗結果相比，在最佳海藻糖投配比條件下COD和總酚去除率分別提高了 10%以上和25%以上。所以，投加最佳量的海藻糖使褐煤提質廢水的生物處理效果得到了提高。
[0013]【具體實施方式】二:本實施方式與【具體實施方式】一的不同點是步驟③中，好氧反應器的COD容積負荷為1.2 kgCOD/ (m3.(!)或1.5kgC0D/ (m3 -d)，水力停留時間為20h或24h，其他與【具體實施方式】一相同。
[0014]【具體實施方式】三:本實施方式與【具體實施方式】一或二的不同點是步驟④中，好氧反應器內的初始接種汙泥的投配量為5g/L，其他與【具體實施方式】一或二相同。
[0015]【具體實施方式】四:本實施方式與【具體實施方式】一至三的不同點是步驟⑤中，海藻糖投加量/COD值的設定值為0.75?0.85。
[0016]實施例:
反應器:生物接觸氧化反應器，採用有機玻璃製作，結構見圖1。
[0017]水質如下:C0D濃度 95(Tl200mg/L，BOD5 濃度 35(T400mg/L，總酚濃度 70?90mg/L，氨氮濃度55?70mg/L,總磷濃度3?5mg/L。
[0018]運行條件:好氧反應器運行參數為:C0D容積負荷為0.95^1.6kgC0D/ (m3 -d)，水力停留時間為18?24h，填料填充率為80% ;採用城市汙水處理廠二沉池回流汙泥為接種汙泥，採用接種培馴法啟動運行好氧反應器，初始汙泥投配量為5g/L ;海藻糖投加量/COD值的設定值為0.75?0.85。
[0019]運行效果:在此實施條件下穩定運行了三至四個月，好氧共代謝處理褐煤提質廢水在最佳海藻糖投配比0.75、.85情況下的COD去除率可達到85%以上，總酚去除率達到80%以上；與空白試驗結果相比，在最佳海藻糖投配比條件下COD和總酚去除率分別提高了10%以上和25%以上。
【權利要求】
1.一種好氧共代謝處理褐煤提質廢水的方法，其特徵在於所述方法包括如下步驟:①選定褐煤提質廢水，該褐煤提質廢水是從褐煤提質工藝收集，經中間沉澱池冷卻沉澱後採用如下工藝處理:投加破乳劑、絮凝劑，經破乳、混凝、沉澱處理後的上清水經蠕動泵提升至厭氧反應器進行厭氧水解酸化處理，厭氧反應器出水為待處理褐煤提質廢水；水質如下:COD 濃度 95(Tl200mg/L，BOD5 濃度 35(T400mg/L，總酚濃度 7(T90mg/L，氨氮濃度 55?70mg/L，總磷濃度3?5mg/L ;②選擇海藻糖作為共代謝第一基質，將其配製成貯備液儲存在海藻糖溶配池內；③經提升泵將待處理褐煤提質廢水輸送至好氧反應器；該反應器運行參數為:COD容積負荷為0.95?1.6kgC0D/(m3.d)，水力停留時間為18?24h，填料填充率為80% ；?以城市汙水處理廠二沉池回流汙泥作為接種汙泥，採用接種培馴法，啟動好氧反應器；接種汙泥投配量為4?6g/L 向好氧反應器內投加海藻糖，其投加量由海藻糖自動投加系統調控控制穩定的運行工礦，採用步驟⑤所述的海藻糖投加量的基礎上運行反應器；步驟⑤中的海藻糖自動投加系統由海藻糖溶配池、安裝於厭氧反應器末端的現場檢測設備COD在線測定儀、安裝有PLC控制器的計算機、電磁閥、計量泵組成；PLC自動控制系統採用反饋控制結構，控制參數為海藻糖投加量/厭氧反應器末端COD濃度，被控變量為海藻糖投加量；C0D在線測定儀檢測厭氧反應器末端的COD濃度，將其輸送至計算機的數據採集卡，計算海藻糖投加量/COD值，並將其轉換成數位訊號，輸入至PLC控制器內，與海藻糖投加量/COD值的設定值進行比較，採用PID算法進行計算，結果作為輸出值，調控終端執行設備電磁閥和計量泵的運行；步驟⑤中海藻糖投加量自動控制系統中，海藻糖投加量/COD值的設定值為0.5?1.0。
2.根據權利要求1所述的好氧共代謝處理煤化工廢水的方法，其特徵在於:步驟③中好氧反應器的COD容積負荷為1.2 kgC0D/(m3.d)或1.5kgC0D/(m3.d)，水力停留時間為20h 或 24h。
3.根據權利要求1所述的好氧共代謝處理煤化工廢水的方法，其特徵在於:步驟④中好氧反應器內的初始接種汙泥的投配量為5g/L。
4.根據權利要求1所述的好氧共代謝處理煤化工廢水的方法，其特徵在於:步驟⑤中海藻糖投加量/COD值的設定值為0.75、.85。
【文檔編號】C02F3/34GK104445592SQ201410806913
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月23日 優先權日:2014年12月23日
【發明者】王曉玲, 湯潔, 韓相奎 申請人:吉林建築大學, 王曉玲