申請日2015.07.15

　　公開(公告)日2017.05.10

　　IPC分類號C02F9/14; C02F11/12; C02F11/14

　　摘要

　　一種含毒害物質(zhì)的煉焦化學工業(yè)污水的處理工藝及設(shè)備。本發(fā)明包括預處理步驟、生化處理步驟、深度處理步驟、污泥處理步驟。設(shè)備由隔油裝置、氣浮裝置、厭氧水解裝置、一體化生化反應器、反應池、混凝池、絮凝池、沉淀池、污泥儲池、污泥脫水機組成。所述隔油裝置與氣浮裝置、厭氧水解裝置、一體化生化反應器串聯(lián)連接，一體化生化反應器與反應池、混凝池、絮凝池、沉淀池串聯(lián)連接，反應池配套有石灰投加裝置，混凝池配套有混凝劑投加裝置，絮凝池配套有絮凝劑投加裝置。本發(fā)明的優(yōu)點是采用多道處理工藝，對含有毒害物質(zhì)的煉焦化學工業(yè)污水進行無害化處理，是一種安全、低成本、低運行費用的環(huán)保設(shè)備。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種含毒害物質(zhì)的煉焦化學工業(yè)污水的處理工藝，包括下列步驟：

　　(1)將污水輸入隔油池，油水分離后污水流入調(diào)節(jié)池，油污輸入污油池;

　　(2)污水經(jīng)污水提升泵提升至氣浮池做氣浮處理，降低污水中揮發(fā)酚、油類和膠體物質(zhì);

　　(3)經(jīng)氣浮處理后的污水流入?yún)捬跛�解裝置，將難生化降解的有機物轉(zhuǎn)化為易降解的可溶性小分子有機物，提高污水的可生化性，厭氧水解裝置的污水輸入一體化生化反應器中;

　　(4)在一體化生化反應器中，利用好氧微生物的代謝作用，將有機物降解成為CO2、H2O及無機化合物，將氨氮降解成氮氣，清水直接從一體化生化反應器的沉淀區(qū)出水堰排出;

　　(5)經(jīng)一體化生化反應器處理后的污水進入反應池、混凝池、絮凝池、沉淀池進行深度處理，在反應池中投加石灰，在混凝池投加混凝劑，在絮凝池投加絮凝劑，在沉淀池進行固液分離，通過混凝沉淀的作用進一步去除水中難降解的有機污染物，達標后排放。

　　(6)污泥經(jīng)污泥儲池收集、污泥脫水機分離后，污水回送調(diào)節(jié)池，泥渣另行外運。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含毒害物質(zhì)的煉焦化學工業(yè)污水的處理工藝，其特征在于所述步驟(2)中在氣浮池的混凝反應槽中投加混凝劑，在混凝反應槽的出水管中投加助凝劑。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含毒害物質(zhì)的煉焦化學工業(yè)污水的處理工藝，其特征在于所述步驟(5)中，在反應池中投加石灰，在混凝池投加混凝劑，在絮凝池投加絮凝劑。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含毒害物質(zhì)的煉焦化學工業(yè)污水的處理工藝，其特征在于所述步驟(6)中，污泥進入污泥脫水機前，在污泥儲池的污泥混合槽中投加PAM藥劑。

　　5.一種含毒害物質(zhì)的煉焦化學工業(yè)污水的處理設(shè)備，包括：隔油裝置、氣浮裝置、厭氧水解裝置、一體化生化反應器、反應池、混凝池、絮凝池、沉淀池、污泥儲池、污泥脫水機，其特征在于所述隔油裝置設(shè)有隔油池、調(diào)節(jié)池、污油池，隔油池的出水口與調(diào)節(jié)池進水口連接，污油池經(jīng)污油泵排放，調(diào)節(jié)池的出水口經(jīng)提升泵與氣浮裝置的氣浮池進水口連接，氣浮池的出水口與厭氧水解裝置的進水口連接，氣浮池設(shè)有出渣口，出渣口與污泥儲池入口連接，厭氧水解裝置出水口與一體化生化反應器的進水口連接，厭氧水解裝置設(shè)有污泥出口，污泥出口與污泥儲池入口連接，一體化生化反應器內(nèi)設(shè)有相互獨立的缺氧區(qū)、好氧區(qū)、沉淀區(qū)，一體化生化反應器內(nèi)設(shè)有曝氣管、混合液回流裝置，一體化生化反應器的出水口與反應池連接，一體化生化反應器設(shè)有污泥出口，污泥出口與污泥儲池入口連接，反應池配套有石灰投加裝置，反應池的出水口與混凝池連接，混凝池配套有混凝劑投加裝置，混凝池的出水口與絮凝池連接，絮凝池配套有絮凝劑投加裝置，絮凝池的出水口與沉淀池連接，沉淀池的排泥口與污泥儲池連接，污泥儲池的污泥用污泥提升泵提升至污泥脫水機，污泥脫水機的出水口返回調(diào)節(jié)池，污泥脫水機設(shè)有泥渣出口。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的含毒害物質(zhì)的煉焦化學工業(yè)污水的處理設(shè)備，其特征在于所述氣浮池的前段設(shè)有混凝反應槽。

　　7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的含毒害物質(zhì)的煉焦化學工業(yè)污水的處理設(shè)備，其特征在于所述厭氧水解裝置內(nèi)設(shè)有水解填料，底部設(shè)置有穿孔布水管。

　　8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的含毒害物質(zhì)的煉焦化學工業(yè)污水的處理設(shè)備，其特征在于所述一體化生化反應器內(nèi)的缺氧區(qū)、好氧區(qū)、沉淀區(qū)為相互獨立又相互為鄰共用池壁的區(qū)域。

　　9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的含毒害物質(zhì)的煉焦化學工業(yè)污水的處理設(shè)備，其特征在于所述一體化生化反應器的好氧區(qū)內(nèi)設(shè)有空氣泵提升技術(shù)的混合液回流裝置及穿孔曝氣管。

　　說明書

　　含毒害物質(zhì)的煉焦化學工業(yè)污水的處理工藝及設(shè)備

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及一種污水處理工藝及設(shè)備,特別涉及一種含毒害物質(zhì)的煉焦化學工業(yè)污水的處理工藝及設(shè)備。

　　背景技術(shù)

　　煉焦化學工業(yè)污水具有成分復雜、濃度高、毒性大等特點，污水中含有大量有機污染物，如焦油、酚、萘、胺、苯、吡啶、喹啉、蒽、吲哚等雜環(huán)及多環(huán)化合物，還含有氰化物、硫化物、硫氰化物等有毒物質(zhì)。這些物質(zhì)若未能妥善處理達標直接排放入自然界水系，或經(jīng)揮發(fā)進入大氣，都會對人體、動植物產(chǎn)生嚴重危害。其中低濃度酚能使蛋白變性，高濃度酚能使蛋白沉淀，對皮膚、粘膜有強烈的腐蝕作用,也可抑制中樞神經(jīng)系統(tǒng)或損害肝、腎功能，并且，溶解在水中的酚比純酚更易經(jīng)皮膚吸收,對各種細胞都有直接毒害作用，可能會引起高鐵血紅蛋白癥;其中氰化物為劇毒物質(zhì)，氰化物中毒主要是通過呼吸道，在高濃度下也能通過皮膚吸收，氰化物進入人體后析出氰離子，與細胞內(nèi)的三價鐵結(jié)合，阻止三價鐵還原，妨礙細胞正常呼吸，組織細胞不能利用氧，造成組織缺氧，導致機體陷入內(nèi)窒息狀態(tài);雜環(huán)及多環(huán)化合物被疑為是致癌至突變物質(zhì)，嚴重的危及到人類的健康和生命。煉焦化學工業(yè)污水中除了含有大量的有機污染物和和有毒物質(zhì)外，還含有大量的總氮。總氮簡稱TN，水中的總氮含量是衡量水質(zhì)的重要指標之一，是以水中各種有機和無機氮的總量，包括硝酸鹽氮(N-NO3-)、亞硝酸鹽氮(N-NO2-)和氨氮(N-NH4+)等無機氮和蛋白質(zhì)、氨基酸和有機胺等有機氮，以每升水含氮毫克數(shù)計算。氨氮(N-NH4+)會引起水體的富營養(yǎng)化，造成水體中藻類的繁殖;氨氮可以腐蝕周邊環(huán)境的設(shè)備，可以造成樹木的枯萎;氨氮在水中受微生物的作用，可以氧化成亞硝酸鹽氮，如果長期飲用含有亞硝酸鹽氮(N-NO2-)的水，水中的亞硝酸鹽將和蛋白質(zhì)結(jié)合形成亞硝胺，是一種強致癌物質(zhì)，對人體健康極為不利。

　　目前，人們已經(jīng)越來越意識到環(huán)境保護的重要性，國家和政府對煉焦化學工業(yè)、煤氣化工業(yè)、合成氨等行業(yè)對氨氮的排放標準進一步提高，對總氮排放也提出了要求，《煉焦化學工業(yè)污染物排放標準》(GB16171-2012)要求化學需氧量(CODcr)的直接排放標準為80mg/L，間接排放標準為150mg/L;氨氮的直接排放標準為10mg/L，間接排放標準為25mg/L;總氮的直接排放標準為20mg/L，間接排放標準為50mg/L。因此，急需一種安全的、低成本、低運行費用的設(shè)備來滿足這個要求�，F(xiàn)有的煉焦化學工業(yè)污水處理工藝在污水的無害化治理上已經(jīng)取得的重大的進展，大多采用了生物脫氮處理，但在實際運行過程中，還存在難以達標的缺陷。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明的目的是針對已有技術(shù)中存在的缺陷,提供一種含毒害物質(zhì)的煉焦化學工業(yè)污水的處理工藝及設(shè)備。

　　本發(fā)明的處理工藝，包括下列步驟：

　　(1)將污水輸入隔油池，油水分離后污水流入調(diào)節(jié)池，油污輸入污油池;

　　(2)污水經(jīng)污水提升泵提升至氣浮池，能有效的降低污水中揮發(fā)酚、油類和膠體物質(zhì);

　　(3)經(jīng)氣浮處理后的污水流入?yún)捬跛�解裝置，將難生化降解的有機物轉(zhuǎn)化為易降解的可溶性小分子有機物，提高污水的可生化性，厭氧水解裝置的污水輸入一體化生化反應器中;

　　(4)在一體化生化反應器中，利用好氧微生物的代謝作用，將有機物降解成為CO2、H2O及無機化合物，將氨氮降解成氮氣，清水直接從一體化生化反應器沉的淀區(qū)出水堰排出;

　　(5)經(jīng)一體化生化反應器處理后的污水進入反應池、混凝池、絮凝池、沉淀池進行深度處理，在反應池中投加石灰，在混凝池投加混凝劑，在絮凝池投加絮凝劑，在沉淀池進行固液分離，通過混凝沉淀的作用進一步去除水中難降解的有機污染物，達標后排放;

　　(6)污泥經(jīng)污泥儲池、污泥脫水機分離后，污水回送調(diào)節(jié)池，泥渣另行外運。

　　污水處理工藝按照功能劃分為：預處理步驟、生化處理步驟、深度處理步驟、污泥處理步驟。

　　預處理步驟：包括步驟(1)、(2)，煉焦化學工業(yè)污水通過壓力管道輸送至污水處理站的隔油池，隔油池的重油和輕油排入污油池，隔油后的污水自流入調(diào)節(jié)池。

　　污水在調(diào)節(jié)池均質(zhì)均量后，利用提升泵提升至氣浮池，氣浮池前段設(shè)混凝反應槽，在步驟(2)中在氣浮池的混凝反應槽中投加混凝劑，在混凝反應槽的出水管中投加助凝劑。與污水充分混合后形成粗大絮體，利用氣浮機散氣葉輪的高速轉(zhuǎn)動形成真空，將空氣吸入并打碎形成微氣泡，微氣泡附著在混凝反應產(chǎn)生的絮體上，將絮體帶到水面形成浮渣，然后通過刮渣機將其排入集渣池內(nèi)，有效的降低了污水中揮發(fā)酚、油類和膠體物質(zhì)，氣浮池出水自流入?yún)捬跛�解裝置，集渣池內(nèi)的浮渣排入污泥儲池。

　　生化處理步驟：包括步驟(3)、(4)，通過微生物的生物化學作用來降解煉焦化學廢水中的有毒有害污染物，生化處理采用有厭氧水解池和一體化生化反應器即IBR(integral biological reactor集生化、沉淀、污泥回流、混合液回流反應器)。厭氧水解池是生化處理系統(tǒng)的核心設(shè)備之一。污水在厭氧水解池中，將難生化降解的有機物轉(zhuǎn)化為易降解的可溶性小分子有機物，將有機氮降解成氨氮，有效的提高了污水的可生化性。

　　一體化生化反應器是生化系統(tǒng)的核心設(shè)備之一。在一體化生化反應器中，利用缺氧微生物和好氧微生物的交替代謝作用，將有機物降解成為CO2、H2O及無機化合物，將氨氮降解成氮氣，清水直接從沉淀區(qū)的出水堰排出，進入生化出水池。

　　在特殊的控制條件下(低溶氧，高污泥濃度)，使得一體化生化反應器中所馴化培養(yǎng)的微生物數(shù)量極大化、菌群特殊化、降解高效化，從而有效降解水中的有機污染物和總氮。

　　為給微生物創(chuàng)造穩(wěn)定的良好生存環(huán)境，一體化生化反應器在曝氣方式上采用穿孔曝氣管曝氣方式，使曝氣更加均勻，所產(chǎn)生的氣泡，體積小，比表面積大，且上升流速慢，使微生物更容易獲取氧，提高了氧傳遞效率。

　　在一體化生化反應器中采用空氣提升技術(shù)，利用空氣作為提升原動力，產(chǎn)生較大的水流推動力，推動好氧區(qū)中泥水混合物進行流動，使池內(nèi)物質(zhì)高速循環(huán)，實現(xiàn)了大比倍循環(huán)流動。循環(huán)流量為進水量的幾十倍甚至上百倍，由于水體中的污染物質(zhì)隨著水流循環(huán)，已被微生物逐漸降解，從而污染物濃度在循環(huán)末端較低，低濃度循環(huán)水流會對進水進行大比倍稀釋，使進水的污染物濃度迅速降低，致使整個池內(nèi)的污染物濃度差大幅度降低，這樣便有效地避免了微生物遭受沖擊，為微生物生長提供穩(wěn)定的水體環(huán)境。

　　在一體化生化反應器中設(shè)有快速沉淀區(qū)，快速沉淀區(qū)使泥水分離，保證出水清澈，通過沉淀區(qū)底部污泥連續(xù)循環(huán)使缺氧區(qū)的生物量保持穩(wěn)定。

　　一體化生化反應器將二沉池結(jié)合到了缺氧區(qū)和好氧區(qū)中，單個池子就能完成整個活性污泥處理工藝，并且內(nèi)部無刮泥機等活動的部件，大大節(jié)省了占地面積和投資費用。

　　深度處理步驟：包括步驟(5)，由反應池、混凝池、絮凝池、終沉池組成的深度處理步驟對生化處理后的污水進行深度處理，在反應池中投加石灰，在混凝池投加混凝劑，在絮凝池投加絮凝劑，在終沉池進行固液分離，通過混凝沉淀的作用進一步去除水中難降解的有機污染物、氰化物、氨氮和揮發(fā)酚，出水溢流到監(jiān)測水池后達標排放。

　　污泥處理步驟：包括步驟(6)，污油池中的污油通過污油輸送至界外。生化系統(tǒng)產(chǎn)生的剩余污泥，混凝沉淀池產(chǎn)生的沉淀物以及終沉池排出的剩余污泥排入污泥儲池，污泥儲池中設(shè)置空氣攪拌管，防止污泥沉降及發(fā)酵，污泥由污泥輸送泵提升至污泥脫水機，污泥進入污泥脫水機前，在污泥混合槽中投加PAM藥劑，使污泥與藥劑發(fā)生絮凝反應，形成粗大的絮狀污泥塊，以提高污泥脫水機的脫水效率。脫水后的干泥餅外運，濾液則重新流入調(diào)節(jié)池中，重新進入污水處理站內(nèi)處理。

　　本發(fā)明包括：隔油裝置、氣浮裝置、厭氧水解裝置、一體化生化反應器、反應池、混凝池、絮凝池、沉淀池、污泥儲池、污泥脫水機，其特征在于所述隔油裝置設(shè)有隔油池、污油池，隔油池的出水口與調(diào)節(jié)池進水口連接，污油池經(jīng)污油泵排放，調(diào)節(jié)池的出水口經(jīng)提升泵與氣浮裝置的氣浮池進水口連接，氣浮池的出水口與厭氧水解裝置的進水口連接，氣浮池設(shè)有出渣口，出渣口與污泥儲池入口連接，厭氧水解裝置出水口與一體化生化反應器的進水口連接，厭氧水解裝置設(shè)有污泥出口，污泥出口與污泥儲池入口連接，一體化生化反應器內(nèi)設(shè)有相互獨立的缺氧區(qū)、好氧區(qū)、沉淀區(qū)，一體化生化反應器內(nèi)設(shè)有曝氣管、混合液回流裝置，一體化生化反應器的出水口與反應池連接，一體化生化反應器設(shè)有污泥出口，污泥出口與污泥儲池入口連接，反應池內(nèi)設(shè)有石灰投加裝置，反應池的出水口與混凝池連接，混凝池內(nèi)設(shè)有混凝劑投加裝置，混凝池的出水口與絮凝池連接，絮凝池內(nèi)設(shè)有絮凝劑投加裝置，絮凝池的出水口與沉淀池連接，沉淀池的出水口與污泥儲池連接，污泥儲池的出水口與污泥脫水機連接，污泥脫水機的出水口返回調(diào)節(jié)池，污泥脫水機設(shè)有泥渣出口。

　　所述氣浮池前段設(shè)有混凝反應槽。

　　所述厭氧水解裝置內(nèi)設(shè)有水解填料，底部設(shè)置有穿孔布水管。

　　所述一體化生化反應器內(nèi)的缺氧區(qū)、好氧區(qū)、沉淀區(qū)為相互獨立又相互為鄰共用池壁的區(qū)域。

　　所述一體化生化反應器的好氧區(qū)內(nèi)設(shè)有空氣泵提升技術(shù)的混合液回流裝置及穿孔曝氣管。

　　本發(fā)明的優(yōu)點是采用油水預處理、生物脫氮生化處理、污泥處理的工藝，對含有毒害物質(zhì)的煉焦化學工業(yè)污水進行無害化處理。是一種解決有毒工業(yè)污水的安全、低成本、低運行費用的環(huán)保設(shè)備。