好氧共代謝處理褐煤提質(zhì)廢水的方法
【專利摘要】好氧共代謝處理褐煤提質(zhì)廢水的方法，它涉及一種處理煤化工廢水的方法。本發(fā)明解決了好氧反應(yīng)器中對不能直接作為微生物營養(yǎng)物質(zhì)的污染成分的去除效果不佳或可降解該類物質(zhì)的微生物菌群數(shù)量較少、菌群功能較差的問題。主要步驟為：選定褐煤提質(zhì)廢水；選定海藻糖為共代謝第一基質(zhì)，其投加量由自動(dòng)投加系統(tǒng)調(diào)控。以城市污水廠二沉池回流污泥作為接種污泥，保持好氧反應(yīng)器的水力停留時(shí)間為18~24h，控制穩(wěn)定的工礦。本發(fā)明以海藻糖作為第一基質(zhì)，不能作為好氧微生物直接基質(zhì)的有機(jī)物可被降解，或可強(qiáng)化以該物質(zhì)為基質(zhì)的好氧微生物的生長繁殖。穩(wěn)定運(yùn)行后好氧處理褐煤提質(zhì)廢水的COD去除率可達(dá)到85%以上，總酚去除率達(dá)到80%以上。
【專利說明】好氧共代謝處理褐煤提質(zhì)廢水的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種褐煤提質(zhì)廢水處理的方法，屬于市政工程、環(huán)境工程及化工廢水處理【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]褐煤提質(zhì)廢水主要來自浸出蒸脫法褐煤提質(zhì)工藝的浸出預(yù)處理段排出的高溫廢水。褐煤該廢水組分種類繁多，污染物質(zhì)濃度高，其中無機(jī)污染物主要有:氨氮、s2_、cn_ ;有機(jī)物質(zhì)有37種，包括腐植酸、酚類、長鏈烷烴、萘、咪唑、苯并呋喃、吡唑等。這些成分大多為有毒有害物質(zhì)，生物毒性較大，嚴(yán)重威脅環(huán)境安全。因此如何經(jīng)濟(jì)、高效的處理褐煤提質(zhì)廢水日益重要。
[0003]目前國內(nèi)外對于褐煤提質(zhì)廢水等難降解工業(yè)廢水的處理方法多數(shù)為厭氧和好氧聯(lián)合處理，厭氧工藝的功能是提高廢水可生化性并降低后續(xù)處理構(gòu)筑物負(fù)荷，好氧工藝是廢水處理的主體工藝。但是因褐煤提質(zhì)廢水中的某些有機(jī)物質(zhì)不能作為微生物營養(yǎng)基質(zhì)，或者可直接以該物質(zhì)為營養(yǎng)基質(zhì)的微生物種類有限，不僅厭氧反應(yīng)器的出水中含有該類污染物質(zhì)，而且進(jìn)入好氧反應(yīng)器后該類物質(zhì)仍然不能被徹底降解，進(jìn)而導(dǎo)致褐煤提質(zhì)廢水生物處理工藝效能較低，增加了后續(xù)深度處理的難度與負(fù)荷，因此，如何在好氧反應(yīng)器中去除不能直接作為微生物營養(yǎng)物質(zhì)的污染成分或提高可降解該類物質(zhì)的微生物菌群數(shù)量及促進(jìn)菌群功能，是經(jīng)濟(jì)、有效處理褐煤提質(zhì)廢水的關(guān)鍵。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為了在好氧反應(yīng)器中去除不能直接作為好氧微生物營養(yǎng)物質(zhì)的污染成分或提高可降解該類物質(zhì)的好氧微生物菌群數(shù)量及促進(jìn)菌群功能，而提供了一種好氧共代謝處理褐煤提質(zhì)廢水的方法。
[0005]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采取的技術(shù)方案是:本發(fā)明所述的好氧共代謝處理褐煤提質(zhì)廢水的方法包括如下步驟:①選定褐煤提質(zhì)廢水，該褐煤提質(zhì)廢水是從褐煤提質(zhì)工藝收集，經(jīng)中間沉淀池冷卻沉淀后采用如下工藝處理:投加破乳劑、絮凝劑，經(jīng)破乳、混凝、沉淀處理后的上清水經(jīng)蠕動(dòng)泵提升至厭氧反應(yīng)器進(jìn)行厭氧水解酸化處理。厭氧反應(yīng)器出水為待處理廢水。水質(zhì)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(zhì)，將其配制成貯備液儲(chǔ)存在海藻糖溶配池內(nèi)。③經(jīng)提升泵將待處理褐煤提質(zhì)廢水輸送至好氧反應(yīng)器。該反應(yīng)器運(yùn)行參數(shù)為:C0D容積負(fù)荷為0.95^1.6kgC0D/(m3.d)，水力停留時(shí)間為18?24h，填料填充率為80% 以城市污水處理廠二沉池回流污泥作為接種污泥，采用接種培馴法，啟動(dòng)好氧反應(yīng)器。接種污泥投配量為r6g/L 向好氧反應(yīng)器內(nèi)投加海藻糖，其投加量由海藻糖自動(dòng)投加系統(tǒng)調(diào)控；⑥控制穩(wěn)定的運(yùn)行工礦，采用步驟⑤所述的海藻糖投加量運(yùn)行反應(yīng)器。步驟⑤中的海藻糖自動(dòng)投加系統(tǒng)由海藻糖溶配池、安裝于厭氧反應(yīng)器末端的現(xiàn)場檢測設(shè)備COD在線測定儀、安裝有PLC控制器的計(jì)算機(jī)、電磁閥、計(jì)量泵組成。PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)采用反饋控制結(jié)構(gòu)，控制參數(shù)為海藻糖投加量/厭氧反應(yīng)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(yīng)器末端的COD濃度，將其輸送至計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)采集卡，計(jì)算海藻糖投加量/COD值，并將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，輸入至PLC控制器內(nèi)，與海藻糖投加量/COD值的設(shè)定值進(jìn)行比較，采用PID算法進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果作為輸出值，調(diào)控終端執(zhí)行設(shè)備電磁閥和計(jì)量泵的運(yùn)行。步驟⑤中海藻糖投加量自動(dòng)控制系統(tǒng)中，海藻糖投加量/COD值的設(shè)定值為0.5^1.0。
[0006]發(fā)明原理與優(yōu)點(diǎn)
本發(fā)明利用海藻糖作為好氧共代謝處理褐煤提質(zhì)廢水的第一基質(zhì)，使得褐煤提質(zhì)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(zhì)廢水的好氧微生物種群。以海藻糖為第一基質(zhì)，使得不能作為好氧微生物直接基質(zhì)的有機(jī)物被降解，或使以該物質(zhì)為基質(zhì)的好氧微生物的生長繁殖得到強(qiáng)化并促進(jìn)其菌群功能，提高了處理效能。穩(wěn)定運(yùn)行后，在好氧水力停留時(shí)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(zhì)廢水的COD去除率可達(dá)85%以上，總酚去除率可達(dá)80?90%。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1為生物接觸氧化反應(yīng)器結(jié)構(gòu)示意圖。進(jìn)水1，提升泵2，軟性填料3，空氣擴(kuò)散板4，出水5，氣體流量計(jì)6，空氣壓縮機(jī)7，海藻糖溶液8，計(jì)量泵9。圖2為海藻糖自動(dòng)投加系統(tǒng)不意圖。
[0008]

【具體實(shí)施方式】
【具體實(shí)施方式】一:本實(shí)施方式是厭氧共代謝處理褐煤提質(zhì)廢水的方法，具體按以下步驟完成:
①選定褐煤提質(zhì)廢水，該褐煤提質(zhì)廢水是從褐煤提質(zhì)工藝收集，經(jīng)中間沉淀池冷卻沉淀后采用如下工藝處理:投加破乳劑、絮凝劑，經(jīng)破乳、混凝、沉淀處理后的上清水經(jīng)蠕動(dòng)泵提升至厭氧反應(yīng)器進(jìn)行厭氧水解酸化處理，厭氧反應(yīng)器出水為待處理褐煤提質(zhì)廢水。水質(zhì)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(zhì)，將其配制成貯備液儲(chǔ)存在海藻糖溶配池內(nèi)。
[0010]③經(jīng)提升泵將待處理褐煤提質(zhì)廢水輸送至好氧反應(yīng)器。該反應(yīng)器運(yùn)行參數(shù)為:C0D容積負(fù)荷為0.95?1.6kgC0D/(m3.d)，水力停留時(shí)間為18?24h，填料填充率為80% ；
④以城市污水處理廠二沉池回流污泥作為接種污泥，采用接種培馴法，啟動(dòng)好氧反應(yīng)器。接種污泥投配量為4?6g/L ；
⑤向好氧反應(yīng)器內(nèi)投加海藻糖，其投加量由海藻糖自動(dòng)投加系統(tǒng)調(diào)控；
⑥控制穩(wěn)定的運(yùn)行工礦，采用步驟⑤所述的海藻糖投加量的基礎(chǔ)上運(yùn)行反應(yīng)器。
[0011]步驟⑤中的海藻糖自動(dòng)投加系統(tǒng)由海藻糖溶配池、安裝于厭氧反應(yīng)器末端的現(xiàn)場檢測設(shè)備COD在線測定儀、安裝有PLC控制器的計(jì)算機(jī)、電磁閥、計(jì)量泵組成。自動(dòng)控制系統(tǒng)示意圖見圖2。PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)采用反饋控制結(jié)構(gòu)，控制參數(shù)為海藻糖投加量/厭氧反應(yīng)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(yīng)器末端的COD濃度，將其輸送至計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)采集卡，計(jì)算海藻糖投加量/COD值，并將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，輸入至PLC控制器內(nèi)，與海藻糖投加量/COD值的設(shè)定值進(jìn)行比較，采用PID算法進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果作為輸出值，調(diào)控終端執(zhí)行設(shè)備電磁閥和計(jì)量泵的運(yùn)行。步驟⑤中海藻糖投加量自動(dòng)控制系統(tǒng)中，海藻糖投加量/COD值的設(shè)定值為0.5^1.0。
[0012]好氧反應(yīng)器在水力停留時(shí)間為18h的條件下穩(wěn)定運(yùn)行，好氧處理褐煤提質(zhì)廢水在最佳海藻糖投配比0.75、.85情況下的COD去除率可達(dá)到85%以上，總酚去除率達(dá)到80%以上；與空白試驗(yàn)結(jié)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(zhì)廢水的生物處理效果得到了提高。
[0013]【具體實(shí)施方式】二:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一的不同點(diǎn)是步驟③中，好氧反應(yīng)器的COD容積負(fù)荷為1.2 kgCOD/ (m3.(!)或1.5kgC0D/ (m3 -d)，水力停留時(shí)間為20h或24h，其他與【具體實(shí)施方式】一相同。
[0014]【具體實(shí)施方式】三:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一或二的不同點(diǎn)是步驟④中，好氧反應(yīng)器內(nèi)的初始接種污泥的投配量為5g/L，其他與【具體實(shí)施方式】一或二相同。
[0015]【具體實(shí)施方式】四:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一至三的不同點(diǎn)是步驟⑤中，海藻糖投加量/COD值的設(shè)定值為0.75?0.85。
[0016]實(shí)施例:
反應(yīng)器:生物接觸氧化反應(yīng)器，采用有機(jī)玻璃制作，結(jié)構(gòu)見圖1。
[0017]水質(zhì)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(yùn)行條件:好氧反應(yīng)器運(yùn)行參數(shù)為:C0D容積負(fù)荷為0.95^1.6kgC0D/ (m3 -d)，水力停留時(shí)間為18?24h，填料填充率為80% ;采用城市污水處理廠二沉池回流污泥為接種污泥，采用接種培馴法啟動(dòng)運(yùn)行好氧反應(yīng)器，初始污泥投配量為5g/L ;海藻糖投加量/COD值的設(shè)定值為0.75?0.85。
[0019]運(yùn)行效果:在此實(shí)施條件下穩(wěn)定運(yùn)行了三至四個(gè)月，好氧共代謝處理褐煤提質(zhì)廢水在最佳海藻糖投配比0.75、.85情況下的COD去除率可達(dá)到85%以上，總酚去除率達(dá)到80%以上；與空白試驗(yàn)結(jié)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(quán)利要求】
1.一種好氧共代謝處理褐煤提質(zhì)廢水的方法，其特征在于所述方法包括如下步驟:①選定褐煤提質(zhì)廢水，該褐煤提質(zhì)廢水是從褐煤提質(zhì)工藝收集，經(jīng)中間沉淀池冷卻沉淀后采用如下工藝處理:投加破乳劑、絮凝劑，經(jīng)破乳、混凝、沉淀處理后的上清水經(jīng)蠕動(dòng)泵提升至厭氧反應(yīng)器進(jìn)行厭氧水解酸化處理，厭氧反應(yīng)器出水為待處理褐煤提質(zhì)廢水；水質(zhì)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(zhì)，將其配制成貯備液儲(chǔ)存在海藻糖溶配池內(nèi)；③經(jīng)提升泵將待處理褐煤提質(zhì)廢水輸送至好氧反應(yīng)器；該反應(yīng)器運(yùn)行參數(shù)為:COD容積負(fù)荷為0.95?1.6kgC0D/(m3.d)，水力停留時(shí)間為18?24h，填料填充率為80% ；?以城市污水處理廠二沉池回流污泥作為接種污泥，采用接種培馴法，啟動(dòng)好氧反應(yīng)器；接種污泥投配量為4?6g/L 向好氧反應(yīng)器內(nèi)投加海藻糖，其投加量由海藻糖自動(dòng)投加系統(tǒng)調(diào)控控制穩(wěn)定的運(yùn)行工礦，采用步驟⑤所述的海藻糖投加量的基礎(chǔ)上運(yùn)行反應(yīng)器；步驟⑤中的海藻糖自動(dòng)投加系統(tǒng)由海藻糖溶配池、安裝于厭氧反應(yīng)器末端的現(xiàn)場檢測設(shè)備COD在線測定儀、安裝有PLC控制器的計(jì)算機(jī)、電磁閥、計(jì)量泵組成；PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)采用反饋控制結(jié)構(gòu)，控制參數(shù)為海藻糖投加量/厭氧反應(yīng)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(yīng)器末端的COD濃度，將其輸送至計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)采集卡，計(jì)算海藻糖投加量/COD值，并將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，輸入至PLC控制器內(nèi)，與海藻糖投加量/COD值的設(shè)定值進(jìn)行比較，采用PID算法進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果作為輸出值，調(diào)控終端執(zhí)行設(shè)備電磁閥和計(jì)量泵的運(yùn)行；步驟⑤中海藻糖投加量自動(dòng)控制系統(tǒng)中，海藻糖投加量/COD值的設(shè)定值為0.5?1.0。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的好氧共代謝處理煤化工廢水的方法，其特征在于:步驟③中好氧反應(yīng)器的COD容積負(fù)荷為1.2 kgC0D/(m3.d)或1.5kgC0D/(m3.d)，水力停留時(shí)間為20h 或 24h。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的好氧共代謝處理煤化工廢水的方法，其特征在于:步驟④中好氧反應(yīng)器內(nèi)的初始接種污泥的投配量為5g/L。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的好氧共代謝處理煤化工廢水的方法，其特征在于:步驟⑤中海藻糖投加量/COD值的設(shè)定值為0.75、.85。
【文檔編號(hào)】C02F3/34GK104445592SQ201410806913
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月23日
【發(fā)明者】王曉玲, 湯潔, 韓相奎 申請人:吉林建筑大學(xué), 王曉玲