一種煤化工廢水生化預處理方法
2023-05-10 18:00:21 1
一種煤化工廢水生化預處理方法
【專利摘要】本發明提供一種煤化工廢水生化預處理方法，解決煤化工廢水的生化需氧量與化學需氧量的比值小，可生化性差的問題。本發明煤化工廢水生化預處理方法首先將煤化工廢水注入反應池，使用輻射強度在0.01W/m2以上的紫外線照射反應池，加入酸性溶液，調節混合溶液PH值在3～3.5之間。然後向反應池中加入二價鐵鹽溶液和雙氧水溶液，反應後將全部溶液排入過濾池，向過濾池中加入鹼性溶液，調節過濾池中混合溶液的PH值在9～10之間，同時生成三價鐵的沉澱。對過濾池中的沉澱進行過濾，得到可進行生化處理的溶液。提高煤化工廢水的生化需氧量與化學需氧量的比值，實現提高煤化工廢水可生化性的目的，使經過生化處理後的水質易於達到排放標準。
【專利說明】一種煤化工廢水生化預處理方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用於煤化工廢水處理生化處理階段之前的預處理工藝方法。
技術背景
[0002]煤化工消耗大量水資源，排放大量廢水。煤化工廢水中含有高濃度氨氮、酚類、氰化物、喹啉、吡啶、吲哚、呋喃、咪唑、萘、胺類和氯代物等難降解物質。煤化工廢水的治理到目前為止仍然是一項難題，我國有80%以上的煤炭煤化工廢水難以達標排放，主要是C0D、酹含量等指標超標。
[0003]由於生化方法成本低，處理水量大，目前經脫酚處理後的廢水基本都採用以生化為主的廢水處理工藝。但是廢水中酚及含芳香環有機分子難以被微生物降解，廢水B/C(B0D/C0D,即生化需氧量與化學需氧量之比)大多在0.3以下，可生化性差。直接進入生化處理，不僅增加生化處理負荷，且生化處理後水質難以達標排放。提高廢水可生化性(B/C)是有效處理煤化工廢水的關鍵。
[0004]傳統工藝的一級處理，包括隔油、初沉以及氣浮等工藝不能達到提高廢水可生化性的目的，因此需要增加一段生化預處理工藝。目前針對此方面，國內外已有採取增加厭氧、酸化等工序在生化處理過程中提高生化效果的研究和應用，但效果不理想。本研究從煤化工廢水生化性的角度出發，採用紫外聯合芬頓高級氧化技術，對煤化工廢水進行預處理，達到提高煤化工廢水生化性的目的，從而提高廢水的生化處理效果。
[0005]當前對於提高難降解有機廢水可生化性的方法較為局限，目前有過研究及應用的提高廢水生化性的改性方法有厭氧酸化法、電解法、芬頓試劑高級氧化法三種。
[0006](I)厭氧酸化法是利用厭氧微生物對難降解有機廢水中的雜環化合物和多環芳香烴中具有一定的裂解能力。可以將廢水中的芳香烴有機物所帶的苯、萘、蒽醌等環打開，提高廢水生化性，其需要酸性條件，旨在將大分子不溶性複雜的有機物在細胞胞外酶的作用下，水解成小分子溶解性高級脂肪酸。但是此類厭氧消化法，亦屬於生化反應，其作用效果受到廢水中有毒物質對厭氧微生物的影響，尤其固定床煤氣化廢水中的成分非常複雜，有毒物質種類多，毒性大，致使此種厭氧酸化預處理方法失效，同時其酸性環境，會影響廢水進入下一個生化環境的處理效果。
[0007](2)電解法是指電流通過物質而引起化學變化的過程。在廢水處理中，特別是一些難降解、含有雙鍵、強拉電子基團、偶氮鍵、苯環的物質容易被電解作用還原，從而完成廢水生化性的改性，但是此種方法對水量大的煤化工廢水，難以見效，其電極功率及電解範圍不能滿足水利負荷。
[0008](3)芬頓方法屬於高級化學氧化法，利用雙氧水的羥基的強氧化性，將廢水中難降解有機物的大分子、苯環類分子破壞，形成可以被微生物利用的無毒性的小分子有機物。目前芬頓方法在高濃度有機廢水處理領域中被廣泛研究與示範。但是該工藝藥劑成本較高，制約其工業化推 廣。
【發明內容】
[0009]本發明目的在於提供一種煤化工廢水生化預處理方法，解決煤化工廢水的生化需氧量與化學需氧量的比值小，可生化性差的問題。本發明所涉及的方法用於煤化工廢水生化處理之前，通過紫外聯合芬頓高級氧化技術改變煤化工廢水中複雜有機物分子結構，對其進行破環、斷鍵等氧化作用，使得煤化工廢水分子結構有複雜到簡單，從而提高生化階段微生物對廢水的去除效果。煤化工廢水經過本方法的處理後，分子結構發生變化，難降解的多環類大分子將被氧化為簡單的易被微生物利用的小分子，從而提高了廢水可生化性，使經過生化處理後的水質易於達到排放標準。
[0010]本發明在對煤化工廢水物化預處理後，生化處理之前，增加生化預處理流程，本發明實現發明目的採用的技術方案是，該方法包括如下步驟:
[0011]步驟一、將煤化工廢水注入反應池，使用輻射強度在0.01ff/m2以上的紫外線照射反應池，加入酸性溶液，調節混合溶液PH值在3~3.5之間；
[0012]步驟二、向反應池中加入二價鐵鹽溶液和雙氧水溶液,反應後將全部溶液排入過濾池；
[0013]步驟三、向過濾池中加入鹼性溶液，調節過濾池中混合溶液的PH值在9~10之間，同時生成三價鐵的沉澱；
[0014]步驟四、對過濾池中的沉澱進行過濾，得到可進行生化處理的溶液。
[0015]下面結合附圖和實例對本發明做進一步詳細的說明。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1改進後煤化工`廢水處理工藝流程【具體實施方式】
[0017]本發明為解決煤化工廢水的生化需氧量與化學需氧量的比值小，可生化性差的問題，在紫外線的照射催化下，雙氧水在二價鐵鹽的作用下生成具有高反應活性的羥基自由基(.0Η)，而羥基自由基(.0Η)的高化性能對降解煤化工廢水中的大分子難降解有機物效果非常明顯。從而提高了煤化工廢水的生化需氧量與化學需氧量的比值，提高廢水的可生化性。
[0018]本發明實現發明目的採用的技術方案是，該方法包括如下步驟:
[0019]步驟一、將煤化工廢水注入反應池，使用輻射強度在0.01ff/m2以上的紫外線照射反應池，加入酸性溶液，調節混合溶液PH值在3~3.5之間；
[0020]步驟二、向反應池中加入二價鐵鹽溶液和雙氧水溶液,反應後將全部溶液排入過濾池；
[0021]步驟三、向過濾池中加入鹼性溶液，調節過濾池中混合溶液的PH值在9~10之間，同時生成三價鐵的沉澱；
[0022]步驟四、對過濾池中的沉澱進行過濾，得到可進行生化處理的溶液。
[0023]如圖1所示，為改進後的煤化工廢水處理工藝流程。
[0024]本發明實施例中，對煤化工廢水中具代表性的固定床氣化爐廢水進行處理，處理廢水總量為160L，反應池上安裝8盞紫外催化燈，設備內部安裝可調流量的自動蠕動泵，用於定量定時向反應器內提供雙氧水，並且反應池內安裝攪拌器。生化預處理前檢測廢水水質成分特性如表1所示:
[0025]
【權利要求】
1.一種煤化工廢水生化預處理方法，在對煤化工廢水物化預處理後，生化處理之前，增加生化預處理流程，該生化預處理方法包括以下步驟:步驟一、將煤化工廢水注入反應池，使用輻射強度在OlG以上的紫外線照射反應池，加入酸性溶液，調節混合溶液ph值在3~3.5之間；步驟二、向反應池中加入二價鐵鹽溶液和雙氧水溶液，反應後將全部溶液排入過濾池； 步驟三、向過濾池中加入鹼性溶液,調節過濾池中混合溶液的PH值在9~10之間，同時生成三價鐵的沉澱； 步驟四、對過濾池中的沉澱進行過濾，得到可進行生化處理的溶液。
2.根據權利要求1所述的一種煤化工廢水生化預處理方法，所述步驟一中，紫外線波長在185nm_254nm範圍內。
3.根據權利要求1所述的一種煤化工廢水生化預處理方法，步驟一中所述的反應池由聚丙糹布製成。
4.根據權利要求1所述的一種煤化工廢水生化預處理方法，所述步驟二中向反應池中加入二價鐵鹽溶液的同時， 加入絮凝劑。
【文檔編號】C02F1/66GK103626345SQ201310684536
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年12月13日 優先權日:2013年12月13日
【發明者】吳立新, 任世華, 杜松, 高明龍, 羅騰, 樊金璐, 趙路正 申請人:煤炭科學研究總院