使用硅藻精土生物系統(tǒng)處理反滲透濃鹽水的設(shè)備及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于污水處理領(lǐng)域，具體涉及一種使用硅藻精土生物系統(tǒng)處理反滲透濃鹽 水的設(shè)備及其方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)代煤化工是以煤為原料生產(chǎn)碳一化學(xué)品及其衍生物的新型化工產(chǎn)業(yè)，也是近幾 年快速發(fā)展并逐步成長起來的大型煤化工產(chǎn)業(yè)。隨著全國各類煤化工項目的密集建設(shè)和發(fā) 展，采取以環(huán)境和資源可承受能力為基礎(chǔ)的高效率、低能耗、低污染、低排放的經(jīng)濟發(fā)展方 式，是現(xiàn)代煤化工惟一可接受的可持續(xù)發(fā)展道路。尤其是處于大西北多旱少雨的地區(qū)，水資 源再利用與環(huán)境保護問題日益突出?？梢哉f，煤化工的環(huán)保問題，歸根到底是發(fā)展方式與 節(jié)能減排的問題。要解決煤化工的環(huán)保問題，首先要解決高鹽水治理與排放的問題，做到工 業(yè)廢水"近零排放"是當(dāng)前現(xiàn)代煤化工亟待需要解決的重要問題之一。
[0003] 現(xiàn)代煤化工濃鹽水中的鹽分主要來自于循環(huán)水、除鹽水制備環(huán)節(jié)帶入和濃縮的， 以及工業(yè)廢水處理與再利用過程中添加的各種藥劑和產(chǎn)生的濃鹽水。
[0004] 根據(jù)日常水質(zhì)檢測結(jié)果來看，煤化工高鹽水總體呈現(xiàn)排放量大、水質(zhì)變化小、氯離 子含量偏高、水質(zhì)含鹽量較穩(wěn)定且普遍不高等特點。其組成主要以有機物和無機鹽類為 主，CODcr -般在 120-200mg/l，TDS -般在 3000-7000mg/l，NH3-N 含量極低，總氮含量在 150-250mg/l，水體感觀性狀良好，清澈透底、有異味。因煤化工生產(chǎn)工藝不同，排水水質(zhì)的 各項指標略有差異，以上水質(zhì)特點僅代表本公司試驗所取水樣的企業(yè)實際情況。
[0005] 反滲透濃鹽水中的COD基本為不可生化性的雜環(huán)類有機物，可生化性較低，主要 有吡啶、咔唑、聯(lián)苯、三聯(lián)苯等，難點是不可用生物去除，需要采用高效吸附劑來吸附從水中 分離，使出水COD降到60mg/l以下。
[0006] 反滲透濃鹽水中的總氮主要有硝態(tài)氮和雜環(huán)類有機物中的有機氮硝態(tài)氮可以依 靠微生物反硝化生成總氮去除，難點是廢水中可生化性低，微生物反硝化需要消耗有機物。 有機氮需要采用高效吸附劑從水中分離。
[0007] 根據(jù)煤化工濃鹽水的特點及處置需求，現(xiàn)階段通常采用的濃鹽水處理工藝有膜分 離技術(shù)、熱蒸發(fā)技術(shù)以及兩種技術(shù)形成的組合工藝三大類；這些技術(shù)普遍存在投資成本高、 運營費用大、能源浪費、有剩余濃縮水沒法處理、操作復(fù)雜等弊端，而傳統(tǒng)的活性污泥法工 藝沒法處理該反滲透濃鹽水。
[0008] 本發(fā)明是基于本公司專利號為ZL201310454611. 9和ZL201310454632. 0的技術(shù)的 基礎(chǔ)上，又針對反滲透濃鹽水處理的難點問題，而提出的本發(fā)明。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明的目的在于提供一種使用硅藻精土生物系統(tǒng)處理反滲透濃鹽水的設(shè)備及 其方法。本發(fā)明可以將反滲透濃鹽水全部處理達到排放標準，而不會產(chǎn)生濃縮后的濃水。 [0010] 本發(fā)明采用的技術(shù)方案：使用硅藻精土生物系統(tǒng)處理反滲透濃鹽水的設(shè)備，它包 括進水管、第一反應(yīng)器、第二反應(yīng)器、排泥管、污泥回流管、清水室、好氧室、缺氧室和排泥 室，第一反應(yīng)器、第二反應(yīng)器和清水室設(shè)置在好氧室和缺氧室左側(cè)，好氧室和缺氧室并形連 接，進水管與第一反應(yīng)器連接，兩個以上串接的且相互獨立的缺氧室與兩個以上串接且相 互獨立的好氧室通過頂部管口連通，第一反應(yīng)器與缺氧室通過頂部設(shè)置的堰槽連通，好氧 室經(jīng)提升泵與第二反應(yīng)器通過管路連通，第二反應(yīng)器通過上部堰槽與清水室連通，清水室 與出水管連通，第一反應(yīng)器和第二反應(yīng)器的底部均設(shè)置有排泥管，第二反應(yīng)器底部與缺氧 室底部通過污泥回流管連通，第二反應(yīng)器底部設(shè)置有通往第一反應(yīng)器的污泥回流管，好氧 室與缺氧室通過回流通道連通，在好氧室底部布設(shè)有曝氣管路，在缺氧室上設(shè)置有曝氣口 和碳源投加口。
[0011] 進一步地，缺氧室底部設(shè)置有攪拌器，缺氧室和好氧室頂部的管口排列呈折線型， 不在同一條直線上。
[0012] 進一步地，所述管口處設(shè)置有用于控制流量的控制閥。
[0013] 一種利用上述所述的使用硅藻精土生物系統(tǒng)處理反滲透濃鹽水的設(shè)備的處理方 法，該方法包括以下步驟：①向反滲透濃鹽水中投加硅藻精土處理劑100-300ppm后，后經(jīng) 提升泵進入第一硅藻精土反應(yīng)器，在第一硅藻精土反應(yīng)器中進行充分接觸、吸附、混凝、分 離和沉淀；②在第一硅藻精土反應(yīng)器中降解、吸附去除后自流進入硅藻精土生物處理階段， 該階段包括缺氧處理部分和好氧處理部分，先在缺氧處理部分對硝態(tài)氮進行去除，需要投 加碳源和間斷曝氣，一部分進入好氧處理部分，另一部分進入污泥濃縮池，進而排泥；③在 好氧處理部分中去除過量的COD后進入第二硅藻精土反應(yīng)器，部分污泥回流至缺氧處理部 分；④在第二硅藻精土反應(yīng)器前投加30ppm的硅藻精土，這一過程中完成對使微生物污泥 與水的分離，該部分還利用硅藻精土納米微孔的精細吸附以及自身電位的主動捕捉，完成 對尾水中微量COD和總氮的進一步去除；⑤在第二硅藻精土反應(yīng)器處理后，部分污水處理 后經(jīng)過消毒，符合達標出水，剩余污泥一部分回流至第一硅藻精土反應(yīng)器，另一部分進入污 泥濃縮池，進而排泥。
[0014] 進一步地，在在缺氧處理部分投加的碳源為甲醇。
[0015] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比其有益效果是： 1、 本發(fā)明可以將反滲透濃鹽水全部處理達到排放標準，而不會產(chǎn)生濃縮后的濃水； 2、 本發(fā)明先利用硅藻精土的物理吸附和靜電聚合作用，去除掉難降解的COD和凱氏 氮，之后的硅藻精土生物系統(tǒng)可以將剩余的污染物處理達標； 3、 本發(fā)明采用物理-生物法對反滲透濃鹽水進行處理，投資成本和運營成本都非常 低，相比傳統(tǒng)的膜分離技術(shù)，投資成本可減少40%-60%，運營成本可減少60%-70% ; 4、 本發(fā)明采用物理-生物系統(tǒng)作用，處理反滲透濃鹽水，不需要消耗額外能量，相比膜 分離技術(shù)和熱蒸發(fā)技術(shù)，減少了能源的浪費； 5、 本發(fā)明缺氧系統(tǒng)所采用的斷點補氣和投加碳源，解決了缺氧系統(tǒng)去除總氮時，溶解 氧和碳源不足的情況，高效、經(jīng)濟的去除了污水中的總氮；為低碳源，高總氮的污水處理提 供一種缺氧高效處理方法； 6、 本發(fā)明針對反滲透濃鹽水，專門馴化了微生物，培養(yǎng)硅藻精土活性污泥系統(tǒng)，系統(tǒng)中 的微生物可以適應(yīng)的可溶性鹽離子濃度達到12000mg/l，缺氧情況下微生物依然保持活性， 可以將總氮去除掉； 7、本發(fā)明可以應(yīng)用到大型的反滲透濃鹽水處理工程中，突破了已有工藝在規(guī)模上的限 制；同時也可小型化，處理規(guī)模較小的反滲透濃鹽水。
[0016] 本發(fā)明處理后的濃鹽水符合《污水綜合排放標準》GB8978-1996 -級標準和《合成