一種焦化廢水處理系統及處理方法

2023-12-04 21:40:56

一種焦化廢水處理系統及處理方法
【專利摘要】本發明公開了一種焦化廢水處理系統，它包括上流式厭氧汙泥床反應器、缺氧反硝化生物濾池和好氧硝化生物濾池、多級鐵碳微電解耦合芬頓氧化床反應器、好氧硝化生物濾池和缺氧反硝化生物濾池。一種焦化廢水處理方法，焦化廢水由焦化廢水原水進水管自下而上進入上流式厭氧汙泥床反應器、缺氧反硝化生物濾池、好氧硝化生物濾池、多級鐵碳微電解耦合芬頓氧化床反應器、好氧硝化生物濾池、缺氧反硝化生物濾池而排出。本發明佔地面積小、耗能低，並具有高效的廢水處理效能，降低廢水處理的運行成本，具有處理負荷高、能耗低、產泥量少的特點。
【專利說明】一種焦化廢水處理系統及處理方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於水處理【技術領域】，具體涉及一種焦化廢水處理的系統及方法。
【背景技術】
[0002]焦化廢水是煤焦化過程中產生的一種含大量油、酚、氨氮等有害、有毒物質的難降解廢水。該類廢水具有成分複雜、汙染物濃度高等特點，其有機組分除85 %的酚類化合物以外，還包括脂肪族化合物、多環芳烴(PAHs)和含氧、氮、硫元素的雜環化合物等。有機汙染物的排入水體會消耗水中溶解氧，最終會導致水體缺氧進而引起水中的水生動物的無法呼吸而死亡，其屍體會在水中厭氧分解產生甲烷、硫化氫等惡臭氣體，同時使水體發黑變臭，使水體流域環境發生惡化。氮等營養元素的排入水體會導致水體的富營養化，使大量藻類和微生物繁殖進而影響水源水質。同時因廢水中含有酚類化合物，其可通過皮膚、黏膜的接觸和經口服侵入人體內部，使人體細胞失去活力，還可進一步向深部滲透，引起深部組織損傷或壞死，長期飲用含酚水會引起頭暈、貧血以及各種神經系統病症。另外，未經達標排放的廢水直接灌溉農田，會使農作物減產和枯死，廢水中的油類物質會堵塞土壤孔隙，使土壤鹽鹼化。水汙染已經成為我國水源性缺水及環境汙染的主要問題，同時按照人均水資源量我國也是嚴重貧水國，水體不斷受到汙染導致了我國很多城市和地方出現了水源性缺水，大量廢水的排放不僅導致水體汙染嚴重加劇也導致了水資源的浪費。隨著我國鋼鐵產能的過剩發展，焦化廢水的數量也在與日俱增，再加上焦化行業新標準和綜合排放標準對汙染物排放指標的要求日趨嚴格，焦化廢水的達標排放問題嚴重製約了焦化行業和鋼鐵行業的可持續發展。整個行業對經濟合理、新型高效的焦化廢水處理技術的需求非常迫切。因此，如何採用經濟、高效和穩定的處理方法，使處理後的焦化廢水能夠達到最新《鋼鐵工業水汙染物排放標準》，對於鋼鐵行業和焦化行業的發展顯得十分必要，符合我國可持續經濟發展的要求。
[0003]長期以來，國內焦化廠普遍採用生化法對焦化廢水進行處理，且80%以上採用普通生化法，但是現有工藝雖能將焦化廢水中的酚、氰等有機物有效去除，但仍存在COD很難達標，氨氮超標嚴重，處理後的水色度和氣味較重等問題。為此，生化後出水需要進行深度處理，但是深度處理費用昂貴，成本壓力大。因此，尋求和研究新的焦化廢水處理工藝是提高廢水處理效能的關鍵所在。

【發明內容】

[0004]本發明所要解決的技術問題是提供一種焦化廢水處理系統及處理方法，解決傳統焦化廢水處理工藝對難 降解複雜有機汙染物去除效果不理想而導致出水中C0D、氨氮、總氮及色度不達標等問題，與傳統工藝相比，佔地面積小、耗能低，並具有高效的廢水處理效能，降低廢水處理的運行成本，具有處理負荷高、能耗低、產泥量少的特點。
[0005]為實現上述目的，本發明提供一種焦化廢水處理系統，它包括上流式厭氧汙泥床反應器、缺氧反硝化生物濾池和好氧硝化生物濾池，所述的缺氧反硝化生物濾池和好氧硝化生物濾池組成缺氧反硝化生物濾池/好氧硝化生物濾池系統，上流式厭氧汙泥床反應器包括焦化廢水原水進水管、上流式厭氧汙泥床反應器本體、厭氧顆粒汙泥床區、厭氧懸浮汙泥層區、三相分離器、甲烷集氣室、過流縫、上循環口、回流管、回流泵、甲烷氣輸送管、固液沉降分離區、出水渠、出水管道和中間水池，所述的焦化廢水原水進水管與上流式厭氧汙泥床反應器本體相連通，厭氧顆粒汙泥床區設置在上流式厭氧汙泥床反應器本體下部，厭氧懸浮汙泥層區設置在厭氧顆粒汙泥床區上部，上流式厭氧汙泥床反應器本體池壁間設置過流縫，三相分離器設置在上流式厭氧汙泥床反應器本體內、厭氧懸浮汙泥層區上部，三相分離器上部為固液沉降分離區，上循環口設置在厭氧汙泥床反應器本體上側，回流管一端連通上循環口，回流管另一端通過回流泵與厭氧汙泥床反應器本體下部連通；三相分離器一端連接甲烷集氣室，甲烷集氣室連接甲烷氣輸送管，在上循環口上部設置出水渠，出水渠通過出水管道與中間水池連接；缺氧反硝化生物濾池包括提升泵、進水管道、缺氧反硝化生物濾池本體、反硝化生物濾料層、缺氧反硝化生物濾池布水系統、清水區、出水渠、出水管和缺氧反硝化生物濾池配水室，進水管道一端與上流式厭氧汙泥床反應器中間水池連接，另一端通過提升泵後與缺氧反硝化生物濾池本體下部連通，缺氧反硝化生物濾池配水室設置在缺氧反硝化生物濾池本體下部，缺氧反硝化生物濾池布水系統設置在缺氧反硝化生物濾池配水室內，反硝化生物濾料層設置在缺氧反硝化生物濾池布水系統上部，清水區在反硝化生物濾料層的上部，在清水區開有出水渠，出水渠通過出水管連接好氧硝化生物濾池本體下部；好氧硝化生物濾池包括好氧硝化生物濾池配水室、好氧硝化生物濾池布水系統、好氧硝化生物濾池本體、硝化生物濾料層、清水區、出水渠、出水管和中間水池，好氧硝化生物濾池配水室設置在好氧硝化生物濾池本體下部，好氧硝化生物濾池布水系統設置在好氧硝化生物濾池配水室內，硝化生物濾料層設置在好氧硝化生物濾池配水室上部，硝化生物濾料層上部是清水區，清水區與出水渠連通，出水渠通過出水管連接中間水池。[0006]所述的一種焦化廢水處理系統還包括多級鐵碳微電解耦合芬頓氧化床反應器和沉澱池，多級鐵碳微電解耦合芬頓氧化床反應器包括提升水泵、進水管道、過氧化氫投加裝置、進水管道混合器、配水室、多級鐵碳微電解耦合芬頓氧化床反應器本體、取換料口、單質鐵和顆粒活性碳混合物層、出水澄清區、篩板布水系統、排泥口、反應器出水渠和出水管，沉澱池包括沉澱池本體、出水管道和排泥管道，所述的進水管道一端與好氧硝化生物濾池中間水池相連接，另一端通過提升水泵後連通多級鐵碳微電解耦合芬頓氧化床反應器本體下部，在提升水泵與多級鐵碳微電解耦合芬頓氧化床反應器本體之間的一段進水管道上設置過氧化氫投加裝置和進水管道混合器，配水室設置在多級鐵碳微電解耦合芬頓氧化床反應器本體下部，在配水室下部設置排泥口，單質鐵和顆粒活性碳混合物層設置在多級鐵碳微電解耦合芬頓氧化床反應器本體內、配水室上部，在單質鐵和顆粒活性碳混合物層下部設置篩板布水系統，在單質鐵和顆粒活性碳混合物層左側設置取換料口，單質鐵和顆粒活性碳混合物層上部為出水澄清區，出水澄清區連通反應器出水渠，反應器出水渠通過出水管與沉澱池相連，沉澱池本體中上部連接出水管道，底部連接排泥管道。
[0007]所述的單質鐵和顆粒活性碳混合物層、篩板布水系統、取換料口設置多組。
[0008]所述的多級鐵碳微電解耦合芬頓氧化床反應器還包括上循環口、回流管道、循環泵和下循環口，上循環口設置在反應器出水渠底部，下循環口設置在配水室上部，回流管道一端連接上循環口，另一端穿過循環泵後連接下循環口。[0009]所述的多級鐵碳微電解耦合芬頓氧化床反應器還包括pH在線監測儀、鹼液自動投加系統和出水管道混合器，PH在線監測儀、鹼液自動投加系統和出水管道混合器設置在反應器出水渠與沉澱池之間的出水管上。
[0010]所述的一種焦化廢水處理系統還包括好氧硝化生物濾池和缺氧反硝化生物濾池，好氧硝化生物濾池和缺氧反硝化生物濾池組成了好氧硝化生物濾池/缺氧反硝化生物濾池系統，好氧硝化生物濾池包括進水管道、配水室、布水系統、球形輕質多孔生物濾料層、好氧硝化生物濾池本體、出水區、出水渠和連接管道，進水管道一端與沉澱池出水管道相連接，另一端連通好氧硝化生物濾池本體，配水室設置在好氧硝化生物濾池本體下部，布水系統設置在配水室內，在布水系統上部設置球形輕質多孔生物濾料層，球形輕質多孔生物濾料層上部為出水區，出水區開有出水渠，出水渠通過連接管道與缺氧反硝化生物濾池連接；缺氧反硝化生物濾池包括配水區、布水系統、反硝化生物濾料層、缺氧反硝化生物濾池本體、清水區、出水渠和排放管道，配水區設置在缺氧反硝化生物濾池本體下部，布水系統設置在配水區上部，在布水系統上部設置反硝化生物濾料層，反硝化生物濾料層上部為清水區，清水區上部開有出水渠，出水渠底部連通排放管道；缺氧反硝化生物濾池還包括碳源儲罐和碳源投放泵，碳源儲罐和碳源投放泵設置在好氧硝化生物濾池和缺氧反硝化生物濾池之間的連接管道上。
[0011]所述的好氧硝化生物濾池還包括高效空氣擴散器系統、在線溶解氧測定儀和PLC計算機工作系統，高效空氣擴散器系統包括控制線纜、變頻器、鼓風機和空氣管道，空氣管道一端伸入好氧硝化生物濾池本體、硝化生物濾料層下部，另一端連接鼓風機，鼓風機通過控制線纜與變頻器相連接，變頻器通過控制線纜與PLC計算機工作系統相連接，所述的在線溶解氧測定儀連接在出水渠的出水管上，其輸出信號與PLC計算機工作系統相連接。
[0012]在所述的缺氧反硝化生物濾池和好氧硝化生物濾池之間還設置有硝化液回流管道和硝化液回流泵，硝化液回流管道一端連通好氧硝化生物濾池中間水池，另一端連接缺氧反硝化生物濾池進水管道，在硝化液回流管道中端設置硝化液回流泵。
[0013]一種焦化廢水處理系統及方法，其具體技術方案為:
1、焦化廢水由焦化廢水原水進水管自下而上進入上流式厭氧汙泥床反應器，上流式厭氧汙泥床反應器內有預先接種並馴化好的適應焦化廢水水質的厭氧顆粒汙泥床區及厭氧懸浮汙泥層區，厭氧顆粒汙泥床區和厭氧懸浮汙泥層區中分別生長有以顆粒和絮狀汙泥狀態存在的水解酸化菌和產甲烷菌等多種微生物，在厭氧條件下水解酸化菌首先將廢水中的大部分複雜大分子有機物進行分解並轉化為如有機酸等小分子物質，同時厭氧氨氧化菌和反硝化細菌利用廢水中的碳源可對廢水中的氨氮和硝態氮進行部分厭氧氨氧化和反硝化作用而完成脫除部分氮，然後產甲烷菌可將有機酸等小分子物質進一步分解為以甲烷為主的生物氣，最終使水中的有機物和氮的含量得以降低。隨著廢水水流不斷上升流動，導致甲烷氣、水、汙泥進入三 相分離器中，甲烷氣首先被集氣罩收集分離，並通過甲烷集氣室和甲烷氣輸送管排出上流式厭氧汙泥床反應器，而汙泥和廢水則通過三相分離器與反應器池壁間的過流縫進入固液沉降分離區進行固液分離，部分廢水經上循環口和回流管再由回流泵回流至反應器底部下與原水混合一起進入上流式厭氧汙泥床反應器，通過過流縫進入固液沉降分離區的廢水和汙泥靠重力作用進行分離，密度較水重的汙泥則沉降分離並通過過流縫重新回落至反應器中，而澄清的出水則溢流進入出水渠並通過出水管道進入中間水池。[0014]2、經過上流式厭氧汙泥床反應器處理後進入中間水池的廢水，首先由提升泵並經進水管道送入缺氧反硝化生物濾池，缺氧反硝化生物濾池內設有缺氧反硝化生物濾池布水系統和填裝其上的反硝化生物濾料層，該生物濾料上面附著生長有高密度的專性反硝化菌，經過上流式厭氧汙泥床反應器處理後仍含有大量有機物和氨氮的焦化廢水與經好氧硝化生物濾池處理後通過硝化液回流泵和硝化液回流管道回流到進水端來的富含硝酸鹽氮的硝化液混合，然後共同進入缺氧反硝化生物濾池，並經缺氧反硝化生物濾池配水室、缺氧反硝化生物濾池布水系統將廢水送入反硝化生物濾料層，反硝化生物濾料層上的專性反硝化菌利用廢水中的有機物作為碳源，將來自於好氧硝化生物濾池回流硝化液中的硝酸鹽氮還原為氮氣，從而實現脫氮和去除有機物的功能，同時生物濾料具有過濾截留懸浮物的作用，一方面使專性反硝化菌不易流失，同時使廢水得到澄清；缺氧反硝化生物濾池的出水流經清水區、出水渠並通過出水管流入好氧硝化生物濾池，並經好氧硝化生物濾池配水室、好氧硝化生物濾池布水系統將廢水送入硝化生物濾料層；生長在硝化生物濾料層上的少量除碳菌和大量專性硝化菌，在鼓風機、空氣管道和安裝在池內硝化生物濾料層下部的高效空氣擴散器系統向水中供氧的條件下，除碳菌將廢水中剩餘的易降解有機物通過微生物的新陳代謝氧化為二氧化碳和水，專性硝化菌將廢水中的氨氮氧化為硝酸鹽氮，其出水經清水區、出水渠並通過出水管進入中間水池，該出水一部分根據計算的回流比由硝化液回流泵和硝化液回流管道回流到缺氧反硝化生物濾池的進水端進入缺氧反硝化生物濾池進行反硝化脫氮，剩餘的出水進入多級鐵碳微電解耦合芬頓氧化床反應器進行再處理；鼓風機的供氣量由在線溶解氧測定儀所測數據反饋給PLC計算機工作系統進行計算，再通過控制線纜將控制信號傳輸給變頻器來調節鼓風機的轉速，使鼓風機提供合適的供氣量。[0015]3、中間水池中的好氧硝化生物濾池出水，經調節pH至3.0-5.0，然後由提升水泵、進水管道並經管道混合器送入多級鐵碳微電解耦合芬頓氧化床反應器進行氧化處理；過氧化氫投加裝置投加的過氧化氫經管道混合器與由進水管道輸送來的廢水混合後進入多級鐵碳微電解耦合芬頓氧化床反應器配水室，在多級鐵碳微電解耦合芬頓氧化床反應器內的篩板布水系統上部分級填裝有混合均勻的單質鐵和顆粒活性碳混合物層，該反應器出水渠中設置有上循環口，上循環口通過回流管道、循環泵和配水室側壁的下循環口相連接，廢水經由篩板布水系統向上流經多級鐵碳微電解耦合芬頓氧化床，通過鐵碳微電解產生的羥基的氧化還原作用去除廢水中的部分雜環類有機物和色度，同時利用微電解產生的Fe2+與廢水中投加的過氧化氫構成芬頓(Fenton)試劑的強氧化性，在鐵碳微電解-Fenton耦合氧化體系內使廢水中的難降解多環、雜環類有機物和有毒有害物質開環、斷鏈降解為易被微生物吸收降解的小分子物質、氨氮、水和二氧化碳，由於鐵碳微電解耦合芬頓氧化床設計為多級疊加，水流為上向流柱推形式，所以每一級的氧化對象和產生的氧化後物質均不同，一般來講從下至上所氧化對象由難變易，確保了反應器最終的氧化效果。由於通過該反應器處理後的溢流出水具有強酸性，需進行中和處理，所以反應器出水渠的溢流出水經過設置在出水管上的PH在線監測儀，將監控信號反饋到鹼液自動投加系統，並由鹼液自動投加系統的PLC系統根據流量和監測的pH值向管道混合器進行鹼液自動精確投加混合，以實現程序調節PH值至6~9，經過鹼液投加中和以後的處理出水排入沉澱池，以促進酸鹼中和過程生成的Fe (OH)2和Fe (OH) 3等膠體通過沉澱池進行絮凝沉澱，中和後的澄清液由出水管道排入下一個處理單元，而沉澱汙泥則由排泥管道排出進行脫水處置。[0016]所述的一種焦化廢水處理方法，經過多級鐵碳微電解耦合芬頓氧化床反應器處理後的廢水由出水管道送入後置反硝化脫氮生物濾池處理系統進行進一步的脫氮除碳，該系統的功能是將前段工序在對難降解多環、雜環類有機物和有毒有害物質開環、斷鏈降解為易被微生物吸收降解的小分子有機物、氨氮進行進一步處理。出水管道送來的廢水首先由進水管道進入好氧硝化生物濾池的配水區並經布水系統進入球形輕質多孔生物濾料層進行生物好氧氧化處理，球形輕質多孔生物濾料層填裝於布水系統上部，通過鼓風機、供氣管道和安裝在池內的高效空氣擴散器系統向池內水中供氧，附著生長在球形輕質多孔生物濾料層上的專性好氧微生物在有氧呼吸的條件下，通過其新陳代謝作用將廢水中剩餘的小分子有機汙染物直接分解為二氧化碳和水，將氨氮氧化為硝酸鹽氮，好氧淨化後的廢水由出水區進入出水渠；並由連接管道送入缺氧反硝化生物濾池的配水區並經布水系統進入反硝化生物濾料層進行反硝化脫氮處理，反硝化生物濾料層上附著生長的專性反硝化菌在外加碳源的條件下將廢水中的硝酸鹽氮還原為氮氣而完成脫氮過程，同時使廢水中的大部分懸浮物被截留在反硝化生物濾料層的濾料間空隙中，使廢水得到澄清，最終處理出水由清水區並經出水渠通過排放管道排出，最終所排出的焦化尾水中的C0D、氨氮、總氮和色度等指標能穩定達到國家《汙水綜合排放標準》(GB8978-1996)和《鋼鐵工業水汙染物排放標準》(GB123456-2012)—級排放標準，反硝化過程中所需的外加碳源可以選用甲醇、乙酸、乙酸鈉或葡萄糖等物質的溶液，由碳源儲罐儲存並經碳源投加泵根據計算需要精確投加於缺氧反硝化生物濾池的進水端管道中。
[0017]本發明所提出的一種焦化廢水處理系統及處理方法，解決了傳統焦化廢水處理工藝對難降解複雜有機汙染物去除效果不理想而導致出水中C0D、氨氮、總氮及色度不達標等問題，與傳統工藝相比，佔地面積小、耗能低，並具有高效的廢水處理效能，降低廢水處理的運行成本，具有處理負荷高、能耗低、產泥量少的特點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本發明各處理單元工藝流程示意圖。
[0019]圖2是上流式厭氧汙泥床反應器結構和系統示意圖。
[0020]圖3是缺氧反硝化生物濾池/好氧硝化生物濾池結構、系統、控制示意圖。
[0021]圖4是多級鐵碳微電解耦合芬頓氧化床反應器及沉澱池的結構、系統、控制示意圖。
[0022]圖5是好氧硝化生物濾池/缺氧反硝化生物濾池的結構、系統、控制示意圖。
[0023]圖中:A、上流式厭氧汙泥床反應器，B、缺氧反硝化生物濾池，C、好氧硝化生物濾池，H1, B和C組成的缺氧反硝化生物濾池/好氧硝化生物濾池系統，D、多級鐵碳微電解耦合芬頓氧化床反應器，E、沉澱池；F、好氧硝化生物濾池，G、缺氧反硝化生物濾池，H2、好氧硝化生物濾池/缺氧反硝化生物濾池系統；
1、焦化廢水原水進水管，2、上流式厭氧汙泥床反應器本體，3、厭氧顆粒汙泥床區，4、厭氧懸浮汙泥層區，5、三相分離器，6、澄清的出水，7、甲烷集氣室，8、過流縫，9、上循環口，
10、回流管，11、回流泵，12、甲烷氣輸送管，13、固液沉降分離區，14、出水渠，15、出水管道，16、中間水池；17、提升泵，18、進水管道，19、缺氧反硝化生物濾池，20、反硝化生物濾料層，21、缺氧反硝化生物濾池布水系統，22、清水區，23、出水渠，24、出水管，25、缺氧反硝化生物濾池配水室,26、好氧硝化生物濾池配水室，27、好氧硝化生物濾池布水系統，28、高效空氣擴散器系統，29、好氧硝化生物濾池，30、硝化生物濾料層，31、清水區，32、出水渠，33、硝化液回流管道，34、硝化液回流泵，35、在線溶解氧測定儀，36、PLC計算機工作系統，37、控制線纜，38、變頻器，39、鼓風機，40、空氣管道，41、出水管，42、中間水池，43、提升水泵，44、進水管道，45、過氧化氫投加裝置，46、管道混合器，47、配水室，48、碳源儲罐，49、多級鐵碳微電解耦合芬頓氧化床反應器，50、取換料口，51、單質鐵和顆粒活性碳混合物層，52、出水澄清區，53、篩板布水系統，54、上循環口，55、回流管道，56、循環泵，57、下循環口，58、排泥口，59、反應器出水渠，60、pH在線監測儀，61、出水管，62、鹼液自動投加系統，63、管道混合器，64、沉澱池，65、出水管道，66、排泥管道，67、進水管道，68、配水室，69、布水系統，70、球形輕質多孔生物濾料層，71、好氧硝化生物濾池，72、出水區，73、出水渠，74、連接管道，75、配水區，76、布水系統，77、反硝化生物濾料層，78、缺氧反硝化生物濾池，79、清水區，80、出水渠，81、排放管道，82、碳源投加泵。
【具體實施方式】
[0024]本發明【具體實施方式】結合附圖，進行詳細的描述。
[0025]一種焦化廢水處理系統，它包括上流式厭氧汙泥床反應器A、缺氧反硝化生物濾池B和好氧硝化生物濾池C，所述的缺氧反硝化生物濾池和好氧硝化生物濾池組成缺氧反硝化生物濾池/好氧硝化生物濾池系統H1，上流式厭氧汙泥床反應器包括焦化廢水原水進水管1、上流式厭氧汙泥床反應器本體2、厭氧顆粒汙泥床區3、厭氧懸浮汙泥層區4、三相分離器5、甲烷集氣室7、過流縫8、上循環口 9、回流管10、回流泵11、甲烷氣輸送管12、固液沉降分離區13、出水渠14、出水管道15和中間水池16，所述的焦化廢水原水進水管與上流式厭氧汙泥床反應器本體相連通，厭氧顆粒汙泥床區設置在上流式厭氧汙泥床反應器本體下部，厭氧懸浮汙泥層區設置在厭氧顆粒汙泥床區上部，上流式厭氧汙泥床反應器本體池壁間設置過流縫，三相分離器設置在上流式厭氧汙泥床反應器本體內、厭氧懸浮汙泥層區上部，三相分離器上部為固液沉降分離區，上循環口設置在厭氧汙泥床反應器本體上側，回流管一端連通上循環口，回流管另一端通過回流泵與厭氧汙泥床反應器本體下部連通；三相分離器一端連接甲烷集氣室，甲烷集氣室連接甲烷氣輸送管，在上循環口上部設置出水渠，出水渠通過出水管道與中間水池連接；缺氧反硝化生物濾池包括提升泵17、進水管道18、缺氧反硝化生物濾池本體19、反硝化生物濾料層20、缺氧反硝化生物濾池布水系統21、清水區22、出水渠23、出水管24和缺氧反硝化生物濾池配水室25，進水管道一端與上流式厭氧汙泥床反應器中間水池連接，另一端通過提升泵後與缺氧反硝化生物濾池本體下部連通，缺氧反硝化生物濾池配水室設置在缺氧反硝化生物濾池本體下部，缺氧反硝化生物濾池布水系統設置在缺氧反硝化生物濾池配水室內，反硝化生物濾料層設置在缺氧反硝化生物濾池布水系統上部，清水區在反硝化生物濾料層的上部，在清水區開有出水渠，出水渠通過出水管連接好氧硝化生物濾池本體下部；好氧硝化生物濾池包括好氧硝化生物濾池配水室26、好氧硝化生物濾池布水系統27、好氧硝化生物濾池本體29、硝化生物濾料層30、清水區31、出水渠32、出水管41和中間水池42，好氧硝化生物濾池配水室設置在好氧硝化生物濾池本體下部，好 氧硝化生物濾池布水系統設置在好氧硝化生物濾池配水室內，硝化生物濾料層設置在好氧硝化生物濾池配水室上部，硝化生物濾料層上部是清水區，清水區與出水渠連通，出水渠通過出水管連接中間水池。
[0026]所述的好氧硝化生物濾池還包括高效空氣擴散器系統、在線溶解氧測定儀和PLC計算機工作系統，高效空氣擴散器系統包括控制線纜、變頻器、鼓風機和空氣管道，空氣管道一端伸入好氧硝化生物濾池本體、硝化生物濾料層下部，另一端連接鼓風機，鼓風機通過控制線纜與變頻器相連接，變頻器通過控制線纜與PLC計算機工作系統相連接，所述的在線溶解氧測定儀一端連接在出水渠的出水管上，其輸出信號與PLC計算機工作系統相連接。
[0027]在所述的缺氧反硝化生物濾池和好氧硝化生物濾池之間還設置有硝化液回流管道和硝化液回流泵，硝化液回流管道一端連通好氧硝化生物濾池中間水池，另一端連接缺氧反硝化生物濾池進水管道，在硝化液回流管道中端設置硝化液回流泵。
[0028]所述的一種焦化廢水處理系統還包括多級鐵碳微電解耦合芬頓氧化床反應器D和沉澱池E，多級鐵碳微電解耦合芬頓氧化床反應器包括提升水泵43、進水管道44、過氧化氫投加裝置45、進水管道混合器46、配水室47、多級鐵碳微電解耦合芬頓氧化床反應器本體49、取換料口 50、單質鐵和顆粒活性碳混合物層51、出水澄清區52、篩板布水系統53、排泥口 58、反應器出水渠59和出水管61，沉澱池包括沉澱池本體64、出水管道65和排泥管道66，所述的進水管道一端與好氧硝化生物濾池中間水池相連接，另一端通過提升水泵後連通多級鐵碳微電解耦合芬頓氧化床反應器本體下部，在提升水泵與多級鐵碳微電解耦合芬頓氧化床反應器本體之間的一段進水管道上設置過氧化氫投加裝置和進水管道混合器，配水室設置在多級鐵碳微電解耦合芬頓氧化床反應器本體下部，在配水室下部設置排泥口，單質鐵和顆粒活性碳混合物層設置在多級鐵碳微電解耦合芬頓氧化床反應器本體內、配水室上部，在單質鐵和顆粒活性碳混合物層下部設置篩板布水系統，在單質鐵和顆粒活性碳混合物層左側設置取換料口，單質鐵和顆粒活性碳混合物層上部為出水澄清區，出水澄清區連通反應器出水渠，反應器出水渠通過出水管與沉澱池相連，沉澱池本體中上部連接出水管道，底部連接排泥管道。
[0029]所述的單質鐵和顆粒活性碳混合物層、篩板布水系統、取換料口設置多組。
[0030]所述的多級鐵碳微電解耦合芬頓氧化床反應器還包括上循環口 54、回流管道55、循環泵56和下循環口 57，上循環口設置在反應器出水渠底部，下循環口設置在配水室上部，回流管道一端連接上循環口，另一端穿過循環泵後連接下循環口。
[0031]所述的多級鐵碳微電解耦合芬頓氧化床反應器還包括pH在線監測儀60、鹼液自動投加系統62和出水管道混合器63，pH在線監測儀、鹼液自動投加系統和出水管道混合器設置在反應器出水渠與沉澱池之間的出水管上。
[0032]所述的一種焦化 廢水處理系統還包括好氧硝化生物濾池F和缺氧反硝化生物濾池G，好氧硝化生物濾池和缺氧反硝化生物濾池組成了好氧硝化生物濾池/缺氧反硝化生物濾池系統H2，好氧硝化生物濾池包括進水管道67、配水室68、布水系統69、球形輕質多孔生物濾料層70、好氧硝化生物濾池本體71、出水區72、出水渠73和連接管道74，進水管道一端與沉澱池出水管道相連接，另一端連通好氧硝化生物濾池本體，配水室設置在好氧硝化生物濾池本體下部，布水系統設置在配水室內，在布水系統上部設置球形輕質多孔生物濾料層，球形輕質多孔生物濾料層上部為出水區，出水區開有出水渠，出水渠通過連接管道與缺氧反硝化生物濾池連接；好氧硝化生物濾池還包括高效空氣擴散器系統28、在線溶解氧測定儀35和PLC計算機工作系統36，高效空氣擴散器系統包括控制線纜37、變頻器38、鼓風機39和空氣管道40，空氣管道一端伸入好氧硝化生物濾池本體、球形輕質多孔生物濾料層下部，另一端連接鼓風機，鼓風機通過控制線纜與變頻器相連接，變頻器通過控制線纜與PLC計算機工作系統相連接，所述的在線溶解氧測定儀一端連接在出水渠的出水管上，其輸出信號與PLC計算機工作系統相連接；缺氧反硝化生物濾池包括配水區75、布水系統76、反硝化生物濾料層77、缺氧反硝化生物濾池本體78、清水區79、出水渠80和排放管道81，配水區設置在缺氧反硝化生物濾池本體下部，布水系統設置在配水區上部，在布水系統上設置反硝化生物濾料層，反硝化生物濾料層上部為清水區，清水區上部開有出水渠，出水渠底部連通排放管道；缺氧反硝化生物濾池還包括碳源儲罐48和碳源投放泵82，碳源投放點設置在好氧硝化生物濾池和缺氧反硝化生物濾池之間的連接管道上。
[0033]一種焦化廢水處理方法，其具體技術方案為: 1、焦化廢水由焦化廢水原水進水管I自下而上進入上流式厭氧汙泥床反應器2，上流式厭氧汙泥床反應器2內有預先接種並馴化好的適應焦化廢水水質的厭氧顆粒汙泥床區3及厭氧懸浮汙泥層區4，3和4中分別生長有以顆粒和絮狀汙泥狀態存在的水解酸化菌和產甲烷菌等多種微生物，在厭氧條件下水解酸化菌首先將廢水中的大部分複雜大分子有機物進行分解並轉化為如有機酸等小分子物質，同時厭氧氨氧化菌和反硝化細菌利用廢水中的碳源可對廢水中的氨氮和硝態氮進行部分厭氧氨氧化和反硝化作用而完成脫除部分氮，然後產甲烷菌可將有機酸等小分子物質進一步分解為以甲烷為主的生物氣，最終使水中的有機物和氮的含量得以降低。隨著廢水水流不斷上升流動，導致甲烷氣、水、汙泥進入三相分離器5中，甲烷氣首先被集氣罩收集分離，並通過甲烷集氣室7和甲烷氣輸送管12排出上流式厭氧汙泥床反應器2，而汙泥和廢水則通過三相分離器5與反應器池壁間的過流縫8進入固液沉降分離區13進行固液分離，部分廢水經上循環口 9和回流管10再由回流泵11回流至反應器底部與原水混合一起進入上流式厭氧汙泥床反應器2，通過過流縫8進入固液沉降分離區13的廢水和汙泥靠重力作用進行分離，密度較水重的汙泥則沉降分離並通過過流縫8重新回落至反應器中，而澄清的出水6則溢流進入出水渠14並通過出水管道15進入中間水池16。
[0034]2、經過上流式厭氧汙泥床反應器2處理後進入中間水池16的廢水，首先由提升泵17並經進水管道18送入缺氧反硝化生物濾池19，缺氧反硝化生物濾池19內設有缺氧反硝化生物濾池布水系統21和填裝其上的反硝化生物濾料層20，該生物濾料上面附著生長有高密度的專性反硝化菌，經過上流式厭氧汙泥床反應器2處理後仍含有大量有機物和氨氮的焦化廢水與經好氧硝化生物濾池29處理後通過硝化液回流泵34和硝化液回流管道33回流到進水端來的富含硝酸鹽氮的硝化液混合，然後共同進入缺氧反硝化生物濾池19，並經缺氧反硝化生物濾池配水室25、缺氧反硝化生物濾池布水系統21將廢水送入反硝化生物濾料層20，反硝化生物濾料層20上的專性反硝化菌利用廢水中的有機物作為碳源，將來自於好氧硝化生物濾池29回流硝化液中的硝酸鹽氮還原為氮氣，從而實現脫氮和去除有機物的功能，同時生物濾料具有過濾截留懸浮物的作用，一方面使專性反硝化菌不易流失，同時使廢水得到澄清；缺氧反硝化生物濾池19的出水流經清水區22、出水渠23並通過出水管24流入好氧硝化生物濾池29，並經好氧硝化生物濾池配水室26、好氧硝化生物濾池布水系統27將廢水送入硝化生物濾料層30 ;生長在硝化生物濾料層30上的少量除碳菌和大量專性硝化菌，在鼓風機39、空氣管道40和安裝在池內硝化生物濾料層30下部的高效空氣擴散器系統28向水中供氧的條件下，除碳菌將廢水中剩餘的易降解有機物通過微生物的新陳代謝氧化為二氧化碳和水，專性硝化菌將廢水中的氨氮氧化為硝酸鹽氮，其出水經清水區31、出水渠32並通過出水管41進入中間水池42，該出水一部分根據計算的回流比由硝化液回流泵34和硝化液回流管道33回流到缺氧反硝化生物濾池19的進水端進入缺氧反硝化生物濾池19進行反硝化脫氮，剩餘的出水進入多級鐵碳微電解耦合芬頓氧化床反應器49進行再處理；鼓風機39的供氣量由在線溶解氧測定儀35所測數據反饋給PLC計算機工作系統36進行計算，再通過控制線纜37將控制信號傳輸給變頻器38來調節鼓風機的轉速，使鼓風機提供合適的供氣量。
[0035]3、中間水池42中的好氧硝化生物濾池出水，經調節pH至3.0-5.0，然後由提升水泵43、進水管道44並經管道混合器46送入多級鐵碳微電解耦合芬頓氧化床反應器49進行氧化處理；過氧化氫投加裝置45投加的過氧化氫經管道混合器46與由進水管道44輸送來的廢水混合後進入鐵碳微電解耦合芬頓氧化床反應器配水室47，在多級鐵碳微電解耦合芬頓氧化床反應器49內的篩板布水系統53上部分級填裝有混合均勻的單質鐵和顆粒活性碳混合物層51，該反應器出水渠59中設置有上循環口 54，上循環口 54通過回流管道55、循環泵56和配水室47側壁的下循環口 57相連接，廢水經由篩板布水系統53向上流經多級鐵碳微電解耦合芬頓氧化床，通過鐵碳微電解產生的羥基的氧化還原作用去除廢水中的部分雜環類有機物和色度，同時利用微電解產生的Fe2+與廢水中投加的過氧化氫構成芬頓(Fenton)試劑的強氧化性,在鐵碳微電解-Fenton稱合氧化體系內使廢水中的難降解多環、雜環類有機物和有毒有害物質開環、斷鏈降解為易被微生物吸收降解的小分子物質、氨氮、水和二氧化碳，由於鐵碳微電解耦合芬頓氧化床設計為多級疊加，水流為上向流柱推形式，所以每一級的氧化對象和產生的氧化後物質均不同，一般來講從下至上所氧化對象由難變易，確保了反應器最終的氧化效果。由於通過該反應器處理後的溢流出水具有強酸性，需進行中和處理，所以反應器出水渠59的溢流出水經過設置在出水管61上的pH在線監測儀60，將監控信號反饋到鹼液自動投加系統62，並由鹼液自動投加系統62的PLC系統根據流量和監測的PH值向管道混合器63進行鹼液自動精確投加混合，以實現程序調節pH值至6~9，經過鹼液投加中和以後的處理出水排入沉澱池64，以促進酸鹼中和過程生成的Fe (OH)2和Fe (OH) 3等膠體通過沉澱池64進行絮凝沉澱，中和後的澄清液由出水管道65排入下一個處理單元，而沉澱汙泥則由排泥管道66排出進行脫水處置。
[0036]4、經過多級鐵碳微電解耦合芬頓氧化床反應器49處理後的廢水由出水管道65送入後置反硝化脫氮生物濾池處理系統進行進一步的脫氮除碳，該系統的功能是將前段工序在對難降解多環、雜環類有機物和有毒有害物質開環、斷鏈降解為易被微生物吸收降解的小分子有機物、氨氮進行進一步處理。出水管道65送來的廢水首先由進水管道67進入好氧硝化生物濾池71的配水區68並經布水系統69進入球形輕質多孔生物濾料層70進行生物好氧氧化處理，球形輕質多孔生物濾料層70填裝於布水系統69上部，通過鼓風機75、供氣管道76和安裝在池內的高效空氣擴散器系統77向池內水中供氧，附著生長在球形輕質多孔生物濾料層70上的專性好氧微生物在有氧呼吸的條件下，通過其新陳代謝作用將廢水中剩餘的小分子有機汙染物直接分解為二氧化碳和水，將氨氮氧化為硝酸鹽氮，好氧淨化後的廢水由出水區72進入出水渠73 ;並由連接管道74送入缺氧反硝化生物濾池78的配水區75並經布水系統76進入反硝化生物濾料層77進行反硝化脫氮處理，反硝化生物濾料層77上附著生長的專性反硝化菌在外加碳源的條件下將廢水中的硝酸鹽氮還原為氮氣而完成脫氮過程，同時使廢水中的大部分懸浮物被截留在反硝化生物濾料層的濾料間空隙中，使廢水得到澄清，最終處理出水由清水區79並經出水渠80通過排放管道81排出，最終處理後由排放管道81排出的焦化廢水中的COD、氨氮、總氮和色度等指標能穩定達到國家《汙水綜合排放標準》(GB8978-1996)和《鋼鐵工業水汙染物排放標準》(GB123456-2012)一級排放標準，反硝化過程中所需的外加碳源可以選用甲醇、乙酸、乙酸鈉或葡萄糖等物質的溶液，由碳源儲罐48儲存並經碳源投加泵82根據計算需要精確投加於缺氧反硝化生物濾池78的進水端管道中。
[0037]實施例:一座新建的焦化廢水處理廠，處理量為200噸/日，採用本發明處理系統和處理方法，廢水經過水質調節後，採用潛汙泵將焦化廢水泵入上流式厭氧汙泥床反應器，並經後續的缺氧反硝化生物濾池/好氧硝化生物濾池系統、多級鐵碳微電解耦合芬頓氧化床反應器、好氧硝化生物濾池/缺氧反硝化生物濾池系統進行處理，其主要設計參數如下:進水 ρΗ=6.8~8.0, C0Dcr=1700"2300mg/L, B0D5=250~630 mg/L,總氮=400~500mg/L，氨氮=280~350 mg/L, SS=220mg/L，色度 725 倍。[0038]上流式厭氧汙泥床:該廢水經水質調節後首先進入上流式厭氧汙泥床反應器，水力停留時間HRT=24h，進水溫度3(T35°C，上升流速0.5m/h，進水容積負荷2.5Kg/m3.d，經過該上流式厭氧汙泥床反應器處理後的出水指標為:C0Dcr=70(T1000mg/L，B0D5=28(T450mg/L，總氮=34(T420mg/L，氨氮=240~380，SS=120mg/L，色度400倍；該反應器為圓筒形，直徑4.6m，有效高度12m。
[0039]缺氧反硝化生物濾池/好氧硝化生物濾池系統:系統總水力停留時間HRT=8h，回流比600%，其中缺氧反硝化生物濾池池體為長方體結構，內分兩格，總尺寸為6X3X7m，單池最大上升流速6.5m/h;好氧硝化生物濾池池體為長方體結構，內分四格，總尺寸為12X3X7m，單池最大上升流速 2m/h，出水指標:C0Dcr=18(T200mg/L，B0D5=40~80 mg/L，總氮=140~160mg/L,氨氮=10~20 mg/L, SS=10mg/L,色度 250 倍。
[0040]多級鐵碳微電解耦合芬頓氧化床反應器:共設兩座，一用一備，採用圓形池結構，單座尺寸為Φ2.7X6m,水力停留時間HRT=3h，上升流速1.5m/h,出水指標:C0Dcr=80~120mg/L，B0D5=25~48 mg/L，總氮=150~180mg/L，氨氮=25~40 mg/L, SS=20mg/L,色度10倍。
[0041]好氧硝化生物濾池/缺氧反硝化生物濾池系統:好氧硝化生物濾池水力停留時間HRT=4h，池體為長方體結構，內分三格，兩用一備，總尺寸為6X2X7m，單池最高上升流速lm/h ;缺氧反硝化生物濾池池體為長方體結構，內分兩格，總尺寸為3X2X6.5m，單池最大上升流速2.7m/h，最終出水指標:C0Dcr ( 40mg/L, BOD5 ( 10 mg/L，總氮≤20 mg/L，氨氮≤5 mg/L, SS≤10mg/L，色度5倍，達到了《汙水綜合排放標準》(GB8978-)和《鋼鐵工業水汙染物排放標準》(GB13456-2012) —級排放標準。
[0042]本發明所提出的一種焦化廢水處理系統及處理方法，解決了傳統焦化廢水處理工藝對難降解複雜有機汙染物去除效果不理想而導致出水中C0D、氨氮、總氮及色度不達標等問題，與傳統工藝相比，佔地面積小、耗能低，並具有高效的廢水處理效能，降低廢水處理的運行成本，具有處理負荷高、能耗低、產泥量少的特點。
【權利要求】
1.一種焦化廢水處理系統，其特徵在於它包括上流式厭氧汙泥床反應器、缺氧反硝化生物濾池和好氧硝化生物濾池，所述的缺氧反硝化生物濾池和好氧硝化生物濾池組成缺氧反硝化生物濾池/好氧硝化生物濾池系統，上流式厭氧汙泥床反應器包括焦化廢水原水進水管、上流式厭氧汙泥床反應器本體、厭氧顆粒汙泥床區、厭氧懸浮汙泥層區、三相分離器、甲烷集氣室、過流縫、上循環口、回流管、回流泵、甲烷氣輸送管、固液沉降分離區、出水渠、出水管道和中間水池，所述的焦化廢水原水進水管與上流式厭氧汙泥床反應器本體相連通，厭氧顆粒汙泥床區設置在上流式厭氧汙泥床反應器本體下部，厭氧懸浮汙泥層區設置在厭氧顆粒汙泥床區上部，上流式厭氧汙泥床反應器本體池壁間設置過流縫，三相分離器設置在上流式厭氧汙泥床反應器本體內、厭氧懸浮汙泥層區上部，三相分離器上部為固液沉降分離區，上循環口設置在厭氧汙泥床反應器本體上側，回流管一端連通上循環口，回流管另一端通過回流泵與厭氧汙泥床反應器本體下部連通；三相分離器一端連接甲烷集氣室，甲烷集氣室連接甲烷氣輸送管，在上循環口上部設置出水渠，出水渠通過出水管道與中間水池連接；缺氧反硝化生物濾池包括提升泵、進水管道、缺氧反硝化生物濾池本體、反硝化生物濾料層、缺氧反硝化生物濾池布水系統、清水區、出水渠、出水管和缺氧反硝化生物濾池配水室，進水管道一端與上流式厭氧汙泥床反應器中間水池連接，另一端通過提升泵後與缺氧反硝化生物濾池本體下部連通，缺氧反硝化生物濾池配水室設置在缺氧反硝化生物濾池本體下部，缺氧反硝化生物濾池布水系統設置在缺氧反硝化生物濾池配水室內，反硝化生物濾料層設置在缺氧反硝化生物濾池布水系統上部，清水區在反硝化生物濾料層的上部，在清水區開有出水渠，出水渠通過出水管連接好氧硝化生物濾池本體下部；好氧硝化生物濾池包括好氧硝化生物濾池配水室、好氧硝化生物濾池布水系統、好氧硝化生物濾池本體、硝化生物濾料層、清水區、出水渠、出水管和中間水池，好氧硝化生物濾池配水室設置在好氧硝化生物濾池本體下部，好氧硝化生物濾池布水系統設置在好氧硝化生物濾池配水室內，硝化生物濾料層設置在好氧硝化生物濾池配水室上部，硝化生物濾料層上部是清水區，清水區與出水渠連通，出水渠通過出水管連接中間水池。
2.根據權利要求1所述的一種焦化廢水處理系統，其特徵在於它還包括多級鐵碳微電解耦合芬頓氧化床反應器和沉澱池，多級鐵碳微電解耦合芬頓氧化床反應器包括提升水泵、進水管道、過氧化氫投加裝置、進水管道混合器、配水室、多級鐵碳微電解耦合芬頓氧化床反應器本體、取換料口、單質鐵和顆粒活性碳混合物層、出水澄清區、篩板布水系統、排泥口、反應器出水渠和出水管，沉澱池包括沉澱池本體、出水管道和排泥管道，所述的進水管道一端與好氧硝化生物濾池中間水池相`連接，另一端通過提升水泵後連通多級鐵碳微電解耦合芬頓氧化床反應器本體下部，在提升水泵與多級鐵碳微電解耦合芬頓氧化床反應器本體之間的一段進水管道上設置過氧化氫投加裝置和進水管道混合器，配水室設置在多級鐵碳微電解耦合芬頓氧化床反應器本體下部，在配水室下部設置排泥口，單質鐵和顆粒活性碳混合物層設置在多級鐵碳微電解耦合芬頓氧化床反應器本體內、配水室上部，在單質鐵和顆粒活性碳混合物層下部設置篩板布水系統，在單質鐵和顆粒活性碳混合物層左側設置取換料口，單質鐵和顆粒活性碳混合物層上部為出水澄清區，出水澄清區連通反應器出水渠，反應器出水渠通過出水管與沉澱池相連，沉澱池本體中上部連接出水管道，底部連接排泥管道。
3.根據權利要求2所述的一種焦化廢水處理系統，其特徵在於單質鐵和顆粒活性碳混合物層、篩板布水系統、取換料口設置多組。
4.根據權利要求2所述的一種焦化廢水處理系統，其特徵在於所述的多級鐵碳微電解耦合芬頓氧化床反應器還包括上循環口、回流管道、循環泵和下循環口，上循環口設置在反應器出水渠底部，下循環口設置在配水室上部，回流管道一端連接上循環口，另一端穿過循環泵後連接下循環口。
5.根據權利要求2所述的一種焦化廢水處理系統，其特徵在於所述的多級鐵碳微電解耦合芬頓氧化床反應器還包括PH在線監測儀、鹼液自動投加系統和出水管道混合器，pH在線監測儀、鹼液自動投加系統和出水管道混合器設置在反應器出水渠與沉澱池之間的出水管上。
6.根據權利要求1所述的一種焦化廢水處理系統，其特徵在於所述的一種焦化廢水處理系統還包括好氧硝化生物濾池和缺氧反硝化生物濾池，好氧硝化生物濾池和缺氧反硝化生物濾池組成了好氧硝化生物濾池/缺氧反硝化生物濾池系統，好氧硝化生物濾池包括進水管道、配水室、布水系統、球形輕質多孔生物濾料層、好氧硝化生物濾池本體、出水區、出水渠和連接管道，進水管道一端與沉澱池出水管道相連接，另一端連通好氧硝化生物濾池本體，配水室設置在好氧硝化生物濾池本體下部，布水系統設置在配水室內，在布水系統上部設置球形輕質多孔生物濾料層，球形輕質多孔生物濾料層上部為出水區，出水區開有出水渠，出水渠通過連接管道與缺氧反硝化生物濾池連接；好氧硝化生物濾池還包括高效空氣擴散器系統、在線溶解氧測定儀和PLC計算機工作系統，高效空氣擴散器系統包括控制線纜、變頻器、鼓風機和空氣管道，空氣管道一端伸入好氧硝化生物濾池本體、球形輕質多孔生物濾料層下部，另一端連接鼓風機，鼓風機通過控制線纜與變頻器相連接，變頻器通過控制線纜與PLC計算機工作系統相連接，所述的在線溶解氧測定儀一端連接出水渠上的出水管上，其輸出信號與PLC計算機工作系統相連接；缺氧反硝化生物濾池包括配水區、布水系統、反硝化生物濾料層、缺氧反硝化生物濾池本體、清水區、出水渠和排放管道，配水區設置在缺氧反硝化生物濾池本體下部，布水系統設置在配水區上部，在布水系統上設置反硝化生物濾料層，反硝化生物濾料層上部為清水區，清水區上部開有出水渠，出水渠底部連通排放管道；缺氧反硝化生物濾池還包括碳源儲罐和碳源投放泵，碳源儲罐和碳源投放泵將碳源投放於好氧硝化生物濾池和缺氧反硝化生物濾池之間的連接管道上。`
7.根據權利要求6所述的一種焦化廢水處理系統，其特徵在於所述的好氧硝化生物濾池還包括高效空氣擴散器系統、在線溶解氧測定儀和PLC計算機工作系統，高效空氣擴散器系統包括控制線纜、變頻器、鼓風機和空氣管道，空氣管道一端伸入好氧硝化生物濾池本體、硝化生物濾料層下部，另一端連接鼓風機，鼓風機通過控制線纜與變頻器相連接，變頻器通過控制線纜與PLC計算機工作系統相連接，所述的在線溶解氧測定儀一端連接出水渠上的出水管上，其輸出信號與PLC計算機工作系統相連接。
8.根據權利要求6所述的一種焦化廢水處理系統，其特徵在於在所述的缺氧反硝化生物濾池和好氧硝化生物濾池之間還設置有硝化液回流管道和硝化液回流泵，硝化液回流管道一端連通好氧硝化生物濾池中間水池，另一端連接缺氧反硝化生物濾池進水管道，在硝化液回流管道中端設置硝化液回流泵。
9.一種焦化廢水處理方法，其具體技術方案為: I)焦化廢水由焦化廢水原水進水管自下而上進入上流式厭氧汙泥床反應器，上流式厭氧汙泥床反應器內有預先接種並馴化好的適應焦化廢水水質的厭氧顆粒汙泥床區及厭氧懸浮汙泥層區，隨著廢水水流不斷上升流動，甲烷氣、水、汙泥進入三相分離器中，甲烷氣首先被集氣罩收集分離，並通過甲烷集氣室和甲烷氣輸送管排出上流式厭氧汙泥床反應器，而汙泥和廢水則通過三相分離器與反應器池壁間的過流縫進入固液沉降分離區進行固液分離，部分廢水經上循環口和回流管再由回流泵回流至反應器底部下與原水混合一起進入上流式厭氧汙泥床反應器，通過過流縫進入固液沉降分離區的廢水和汙泥靠重力作用進行分離，密度較水重的汙泥則沉降分離並通過過流縫重新回落至反應器中，而澄清的出水則溢流進入出水渠並通過出水管道進入中間水池； 2)經過上流式厭氧汙泥床反應器處理後進入中間水池的廢水，首先由提升泵並經進水管道送入缺氧反硝化生物濾池，缺氧反硝化生物濾池內設有缺氧反硝化生物濾池布水系統和填裝其上的反硝化生物濾料層，該生物濾料上面附著生長有高密度的專性反硝化菌，經過上流式厭氧汙泥床反應器處理後仍含有大量有機物和氨氮的焦化廢水與經好氧硝化生物濾池處理後通過硝化液回流泵和硝化液回流管道回流到進水端來的富含硝酸鹽氮的硝化液混合，然後共同進入缺氧反硝化生物濾池，並經缺氧反硝化生物濾池配水室、缺氧反硝化生物濾池布水系統將廢水送入反硝化生物濾料層；缺氧反硝化生物濾池的出水流經清水區、出水渠並通過出水管流入好氧硝化生物濾池，並經好氧硝化生物濾池配水室、好氧硝化生物濾池布水系統將廢水送入硝化生物濾料層；其出水經清水區、出水渠並通過出水管進入中間水池，該出水一部分根據計算的回流比由硝化液回流泵和硝化液回流管道回流到缺氧反硝化生物濾池的進水端進入缺氧反硝化生物濾池進行反硝化脫氮，剩餘的出水進入多級鐵碳微電解耦合芬頓氧化床反應器進行再處理；鼓風機的供氣量由在線溶解氧測定儀所測數據反饋給PLC計算機工作系統進行計算，再通過控制線纜將控制信號傳輸給變頻器來調節鼓風機的轉速，使鼓風機提供合適的供氣量； 3)中間水池中的好氧硝化生物濾池出水，經預先調節pH至3.0-5.0，然後由提升水泵、進水管道並經管道混合器送入多級鐵碳微電解耦合芬頓氧化床反應器進行氧化處理；過氧化氫投加裝置投加的過氧化氫經管道混合器與由進水管道輸送來的廢水混合後進入鐵碳微電解耦合芬頓 氧化床反應器配水室，在多級鐵碳微電解耦合芬頓氧化床反應器內的篩板布水系統上部分級填裝有混合均勻的單質鐵和顆粒活性碳混合物層，該反應器出水渠中設置有上循環口，上循環口通過回流管道、循環泵和配水室側壁的下循環口相連接，廢水經由篩板布水系統向上流經多級鐵碳微電解耦合芬頓氧化床，鐵碳微電解耦合芬頓氧化床設計為多級疊加，水流為上向流柱推形式，反應器出水渠的溢流出水經過設置在出水管上的PH在線監測儀，將監控信號反饋到鹼液自動投加系統，並由鹼液自動投加系統的PLC系統根據流量和監測的pH值向管道混合器進行鹼液自動精確投加混合，以實現程序調節pH值至6~9，經過鹼液投加中和以後的處理出水排入沉澱池，中和後的澄清液由出水管道排入下一個處理單元，而沉澱汙泥則由排泥管道排出進行脫水處置。
10.根據權利要求9所述的一種焦化廢水處理方法，其特徵在於經過多級鐵碳微電解耦合芬頓氧化床反應器處理後的廢水由出水管道送入後置反硝化脫氮生物濾池處理系統進行進一步的脫氮除碳，出水管道送來的廢水首先由進水管道進入好氧硝化生物濾池的配水區並經布水系統進入球形輕質多孔生物濾料層進行生物好氧氧化處理，球形輕質多孔生物濾料層填裝於布水系統上部，通過鼓風機、供氣管道和安裝在池內的高效空氣擴散器系統向池內水中供氧，好氧淨化後的廢水由出水區進入出水渠；並由連接管道送入缺氧反硝化生物濾池的配水區並經布水系統進入反硝化生物濾料層進行反硝化脫氮處理，反硝化生物濾料層上附著生長的專性反硝化菌在外加碳源的條件下將廢水中的硝酸鹽氮還原為氮氣而完成脫氮過程，同時使廢水中的大部分懸浮物被截留在反硝化生物濾料層的濾料間空隙中，最終處理出水由清水區並經出水渠通過排放管道排出，反硝化過程中所需的外加碳源選用甲醇、乙酸、乙酸鈉或葡萄糖等物質的溶液，由碳源儲罐儲存並經碳源投加泵根據計算需要精確投加於缺氧反硝化生物`濾池的進水端管道中。
【文檔編號】C02F9/14GK103880248SQ201410106108
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年3月21日 優先權日:2014年3月21日
【發明者】鄭俊, 張德偉 申請人:安徽華騏環保科技股份有限公司