發(fā)布時間：2018-4-15 8:32:43  中國污水處理工程網(wǎng)

　　申請日2015.07.22

　　公開(公告)日2017.05.24

　　IPC分類號C02F9/14

　　摘要

　　一種高濃度煤制氣廢水的處理方法，包括如下步驟：厭氧—好氧—混凝—沉淀處理工藝。厭氧、好氧工藝段采用復(fù)合生物反應(yīng)器，生化系統(tǒng)起始時，在厭氧、好氧復(fù)合生物反應(yīng)器中充填多孔微生物載體、同時添加廣譜微生物菌種、微生物活性劑、經(jīng)酚氨回收后的高濃度煤制氣廢水，進(jìn)行微生物篩選、馴養(yǎng)、固定。微生物固定完成后，經(jīng)過酚氨回收后的高濃度煤制氣廢水不經(jīng)破乳、隔油、氣浮、稀釋等預(yù)處理工藝段直接進(jìn)入?yún)捬跎�化處理工藝段進(jìn)行處理，在將高濃度煤制氣廢水連續(xù)送入?yún)捬鯊?fù)合生物反應(yīng)器的同時，添加廣譜微生物菌種、微生物活性劑。好氧復(fù)合生物反應(yīng)器為多級，第一級好氧復(fù)合生物反應(yīng)器內(nèi)溶解氧為零。本方法CODcr去除率≥97%，揮發(fā)酚去除率≥99.9%，礦物油去除率≥99.9%。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種高濃度煤制氣廢水的處理方法，其特征在于它是通過以下工藝步驟實(shí)現(xiàn)的：

　　1.1 高濃度煤制氣廢水的處理方法為：厭氧—好氧—混凝—沉淀;

　　1.2 厭氧、好氧工藝段采用復(fù)合生物反應(yīng)器，生化系統(tǒng)起始時，在厭氧、好氧復(fù)合生物反應(yīng)器中充填多孔微生物載體、同時添加廣譜微生物菌種、微生物活性劑、經(jīng)酚氨回收后的高濃度煤制氣廢水，進(jìn)行微生物篩選、馴養(yǎng)、固定，厭氧、好氧復(fù)合生物反應(yīng)器內(nèi)多孔懸浮微生物載體裝填量為5-20%(v/v)，添加廣譜微生物菌種0.1-10 g/L、微生物活性劑0.01-1 g/L、水溫控制在25-37℃范圍，起始的微生物固定需要2-7天;

　　1.3 微生物固定完成后，經(jīng)過酚氨回收后的高濃度煤制氣廢水不經(jīng)破乳、隔油、氣浮、稀釋等預(yù)處理工藝段直接進(jìn)入?yún)捬跎�化處理工藝段進(jìn)行處理;

　　1.4 微生物固定完成后，將高濃度煤制氣廢水連續(xù)送入?yún)捬鯊?fù)合生物反應(yīng)器的同時，添加廣譜微生物菌種、微生物活性劑，添加量為：廣譜微生物菌種0.1-2 mg/L、微生物活性劑添加量為1-20 mg/L;

　　1.5 將經(jīng)厭氧復(fù)合生物反應(yīng)器處理的出水推流進(jìn)入好氧復(fù)合生物反應(yīng)器處理;

　　1.6 經(jīng)過好氧復(fù)合生物反應(yīng)器處理的出水自流進(jìn)入混凝池，添加混凝劑進(jìn)行處理;

　　1.7 混凝處理出水進(jìn)入沉淀池，經(jīng)沉降分離處理后就完成了對廢水的處理。

　　2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高濃度煤制氣廢水的處理方法，其特征在于：經(jīng)過酚氨回收后的高濃度煤制氣廢水的CODcr≤8000 mg/L，揮發(fā)酚≤500 mg/L，礦物油≤600mg/L，該廢水不需理化預(yù)處理、不需稀釋直接送入生化處理的厭氧工藝段處理，可耐受的沖擊負(fù)荷在前述污染因子限制值上浮20%的范圍內(nèi)。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高濃度煤制氣廢水的處理方法，其特征在于：添加微生物活性劑，提高微生物的活性和防止多孔懸浮微生物載體產(chǎn)生生物堵塞，其微生物活性劑中5-氨基乙酰丙酸含量>0 µg/L,≤1 µg/L。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高濃度煤制氣廢水的處理方法，其特征在于：添加的廣譜微生物菌劑中除含有枯草菌、光合菌、酵母菌外還含有趨磁細(xì)菌，通過添加微生物菌劑增加微生物的種群和數(shù)量，使生物膜形成時間縮短，起始微生物的固定時間縮短到2-7天。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高濃度煤制氣廢水的處理方法，其特征在于：好氧復(fù)合生物反應(yīng)器為多級，第一級好氧復(fù)合生物反應(yīng)器內(nèi)溶解氧為零。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高濃度煤制氣廢水的處理方法，其特征在于：廢水生化處理工藝段中污泥回流比為零。

　　7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高濃度煤制氣廢水的處理方法，其特征在于： CODcr去除率≥97%，揮發(fā)酚去除率≥99.9% ，礦物油去除率≥99.9% 。

　　說明書

　　一種高濃度煤制氣廢水的處理方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　發(fā)明涉及一種煤制氣廢水的處理方法。

　　背景技術(shù)

　　我國是一個煤多，石油和天然氣少的國家，煤制氣是解決我國石油天然氣短缺的一項(xiàng)重要的煤化工項(xiàng)目。近年來煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展很快，很多省區(qū)都陸續(xù)建立多個煤制氣示范工程，目前煤制氣化工產(chǎn)業(yè)正在火熱地發(fā)展。然而我國煤炭豐富的地方一般都是水資源匱乏的地區(qū)，例如內(nèi)蒙、陜西、山西、新疆等。煤制氣項(xiàng)目是一個耗水量大和排污量大的項(xiàng)目，對于在水資源缺乏的地方建設(shè)的煤制氣項(xiàng)目，急需切實(shí)可行的高濃度煤制氣廢水的處理工藝，以保證煤制氣項(xiàng)目在當(dāng)?shù)乜沙掷m(xù)發(fā)展。

　　國內(nèi)煤制氣項(xiàng)目一般采用魯奇制氣工藝，該工藝氣的收得率高，但是魯奇制氣工藝產(chǎn)生的廢水中污染物濃度高，生化有毒及抑制性物質(zhì)多，存在難以生化降解的有機(jī)物質(zhì)，以褐煤為原料進(jìn)行氣化產(chǎn)生的污染物濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于無煙煤和焦炭為原料的工藝，其廢水處理設(shè)施建設(shè)成本與運(yùn)行成本均高。

　　煤化工廢水是指在煤加工的預(yù)處理、處理過程中產(chǎn)生的廢水，主要包括煤制氣廢水、凈化洗滌廢水和其它煤制品產(chǎn)生的廢水。煤制氣廢水又是煤化工廢水中COD濃度高、酚、油及其他有機(jī)物成分復(fù)雜的一種難處理工業(yè)廢水�，F(xiàn)行煤制氣廢水處理方法中為了減輕生化處理的負(fù)荷，對煤制氣廢水經(jīng)酚氨回收后的排水處理基本都遵循“稀釋、破乳、隔油、氣浮等物化預(yù)處理 + 生化處理”的工藝路線，國家專利局文獻(xiàn)：201210157419.9、201010131020.4、201210594202.4、201310195845.6、200910143563.5、201110071772.0中，公開的廢水處理方法基本都遵循的這個工藝路線。目前，國內(nèi)對煤制氣廢水的生化處理方法，一般采用缺氧-好氧生物處理(A/O或A2/O工藝)，也出現(xiàn)了一些新新技術(shù)，如固定化生物技術(shù)、生物炭法、生物流化床處理法、厭氧-好氧流化床耦合生化系統(tǒng)處理法。

　　煤制氣廢水中含有大量的單元酚、多元酚、脂肪烴類物質(zhì)和易氧化物質(zhì)，現(xiàn)行廢水預(yù)處理除油常采用加壓氣浮工藝，但是空氣中的氧會使廢水中的多元酚轉(zhuǎn)化為中間產(chǎn)物醌類物質(zhì)難以生化降解，一些易氧化物被氧化使廢水色度增加，使后續(xù)生化處理效能下降。為此氣浮處理也得到改進(jìn)，在國家專利局公開的201010557068.1號專利中，將空氣氣浮改為氮?dú)鈿飧∫越鉀Q這項(xiàng)難題。

　　目前國內(nèi)外，生化處理中接觸氧化法、厭氧-好氧流化床、厭氧-好氧復(fù)合生物膜法是先進(jìn)的生化技術(shù)，但是當(dāng)廢水中生化有毒及抑制性物質(zhì)多時，微生物難以生存，生物膜難以形成。

　　接觸氧化法、厭氧-好氧流化床、厭氧-好氧復(fù)合生物膜法，致命的弱點(diǎn)是發(fā)生生物膜堵塞和出現(xiàn)生物膜肥大化，致使生化處理能力下降，廢水處理不達(dá)標(biāo)。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明是要解決現(xiàn)在煤制氣行業(yè)中，高濃度煤制氣廢水處理方法存在的預(yù)處理工序多、處理效率低，生化降解效率低、投資高、處理運(yùn)行成本高等問題，而提供的一種高濃度煤制氣廢水的處理方法。

　　本發(fā)明的一種高濃度煤制氣廢水的處理方法是通過以下工藝步驟實(shí)現(xiàn)的：

　　1. 高濃度煤制氣廢水的處理方法為：厭氧—好氧—混凝—沉淀;

　　2. 厭氧、好氧工藝段采用復(fù)合生物反應(yīng)器，生化系統(tǒng)起始時，在厭氧、好氧復(fù)合生物反應(yīng)器中充填多孔微生物載體、同時添加廣譜微生物菌種、微生物活性劑、經(jīng)酚氨回收后的高濃度煤制氣廢水，進(jìn)行微生物篩選、馴養(yǎng)、固定。厭氧、好氧復(fù)合生物反應(yīng)器內(nèi)多孔懸浮微生物載體裝填量為5-20%(v/v)，添加廣譜微生物菌種0.1-10 g/L、微生物活性劑0.01-1 g/L、水溫控制在25-37℃范圍，起始微生物的固定需要2-7天;

　　3. 微生物固定完成后，經(jīng)過酚氨回收后的高濃度煤制氣廢水不經(jīng)破乳、隔油、氣浮、稀釋等預(yù)處理工藝段直接進(jìn)入?yún)捬跎�化處理工藝段進(jìn)行處理;

　　4. 微生物固定完成后，將高濃度煤制氣廢水連續(xù)送入?yún)捬鯊?fù)合生物反應(yīng)器的同時，添加廣譜微生物菌種、微生物活性劑，添加量為：廣譜微生物菌種0.1-2 mg/L、微生物活性劑添加量為1-20 mg/L;

　　5. 將經(jīng)厭氧復(fù)合生物反應(yīng)器處理的出水推流進(jìn)入好氧復(fù)合生物反應(yīng)器處理;

　　6. 經(jīng)過好氧復(fù)合生物反應(yīng)器處理的出水自流進(jìn)入混凝池，添加混凝劑進(jìn)行處理;

　　7. 將混凝處理水送入沉淀池進(jìn)行沉降分離處理后就完成了對廢水的處理。

　　本發(fā)明的特征在于：

　　1. 經(jīng)過酚氨回收后的高濃度煤制氣廢水的CODcr≤8000 mg/L，揮發(fā)酚≤500 mg/L，礦物油≤600mg/L。該廢水不需理化預(yù)處理、不需稀釋直接送入生化處理的厭氧工藝段處理，可耐受的沖擊負(fù)荷在前述污染因子限制值上浮20%的范圍內(nèi);

　　2. 添加微生物活性劑，提高微生物的活性和防止多孔懸浮微生物載體產(chǎn)生生物堵塞，微生物活性劑中5-氨基乙酰丙酸含量>0 µg/L，≤1 µg/L;

　　3. 添加的廣譜微生物菌劑中除含有枯草菌、光合菌、酵母菌外還含有趨磁細(xì)菌。通過添加廣譜微生物菌劑增加微生物的種群和數(shù)量，使生物膜形成時間縮短，起始微生物的固定時間縮短到2-7天;

　　4. 好氧復(fù)合生物反應(yīng)器為多級，第一級好氧復(fù)合生物反應(yīng)器內(nèi)溶解氧為零;

　　5. 廢水生化處理工藝段中污泥回流比為零;

　　6. CODcr去除率≥97%，揮發(fā)酚去除率≥99.9% ，礦物油去除率≥99.9% 。

　　本發(fā)明的有益效果如下：

　　1. 本發(fā)明采用在厭氧和好氧復(fù)合生物反應(yīng)器中，同時添加廣譜微生物菌種、微生物活性劑、經(jīng)酚氨回收后的高濃度煤制氣廢水，使用微生物混合培養(yǎng)法對微生物進(jìn)行篩選、馴養(yǎng)、固定，這樣培養(yǎng)出的微生物能在污染物濃度高、生化有毒及抑制性物質(zhì)多的條件下生活，保證生化處理效果;

　　2. 本發(fā)明采用在厭氧和好氧復(fù)合生物反應(yīng)器中添加微生物活性劑，提高微生物活性，耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，生化降解速度快，生化處理效率高，所以煤制氣廢水經(jīng)酚氨回收處理后的排水，不需進(jìn)行稀釋、隔油、氣浮等理化預(yù)處理，直接送入本發(fā)明的厭氧復(fù)合生物反應(yīng)器處理，而且出水水質(zhì)好;

　　3. 本發(fā)明提供的高濃度煤制氣廢水的處理方法，可使煤制氣廢水處理工藝縮短，處理設(shè)施占地少，節(jié)省投資等優(yōu)點(diǎn);

　　4. 本發(fā)明提供的高濃度煤制氣廢水的處理方法，減少了理化預(yù)處理工藝段，節(jié)省人力、電力，降低運(yùn)行成本。

　　具體實(shí)施方式。

　　實(shí)施例一：

　　本實(shí)施例使用經(jīng)酚氨回收后的高濃度煤制氣廢水作為原水，其CODcr濃度為：7890mg/L、揮發(fā)酚濃度為：475 mg/L ，礦物油濃度為：583 mg/L;

　　1. 厭氧、好氧工藝段采用復(fù)合生物反應(yīng)器，生化系統(tǒng)起始時，同時在厭氧、好氧生物反應(yīng)器中充填多孔微生物載體，厭氧生物反應(yīng)器的裝填量為20%(v/v)，好氧生物反應(yīng)器的裝填量為20%(v/v);同時在厭氧、好氧生物反應(yīng)器中各添加廣譜微生物菌種1 g/L;添加微生物活性劑0.02g/L以及添加高濃度煤制氣廢水，進(jìn)行微生物篩選、馴養(yǎng)、固定。水溫控制在35±2℃范圍，起始微生物固定用時3天;

　　2. 經(jīng)過酚氨回收后的高濃度煤制氣廢水不需稀釋、破乳、隔油、氣浮、等物化預(yù)處理工段，直接連續(xù)從厭氧復(fù)合生物反應(yīng)器底部送入，反應(yīng)器底部安裝了機(jī)械式攪拌器或者氮?dú)馍�氣攪拌方式的裝置將廢水造成旋流上升，經(jīng)厭氧復(fù)合生物反應(yīng)器處理后的出水推流進(jìn)入好氧復(fù)合生物反應(yīng)器進(jìn)行處理;

　　3. 高濃度煤制氣廢水連續(xù)送入?yún)捬鯊?fù)合生物反應(yīng)器的同時，添加廣譜微生物菌種、微生物活性劑，添加量為：廣譜微生物菌種2 mg/L、微生物活性劑添加量為20 mg/L;

　　4. 厭氧處理后的出水推流進(jìn)入好氧復(fù)合生物反應(yīng)器第一級，好氧復(fù)合生物反應(yīng)器底部均安裝有曝氣裝置，第一級好氧復(fù)合生物反應(yīng)器內(nèi)溶解氧控制為零;

　　5. 經(jīng)過三級好氧復(fù)合生物反應(yīng)器處理的出水，使用聚合硫酸鐵進(jìn)行混凝處理，添加量為1 g/L;

　　6. 經(jīng)混凝處理的廢水進(jìn)入沉淀池進(jìn)行沉降分離，分離完成后即完成了煤制氣廢水的處理;

　　7. 處理出水CODcr含量< 240 mg/L，去除率>97%;處理出水的揮發(fā)酚含量< 0.5 mg/L，去除率>99.9% ，處理出水的礦物油含量<1mg/L，去除率>99.9% 。

　　實(shí)施例二：

　　本實(shí)施例使用經(jīng)酚氨回收后的高濃度煤制氣廢水作為原水，其CODcr濃度為：6470mg/L、揮發(fā)酚濃度為：290 mg/L ，礦物油濃度為：155mg/L;

　　1. 厭氧、好氧工藝段采用復(fù)合生物反應(yīng)器，生化系統(tǒng)起始時，同時在厭氧、好氧生物反應(yīng)器中充填多孔微生物載體，厭氧生物反應(yīng)器的裝填量為15%(v/v)，好氧生物反應(yīng)器的裝填量為15%(v/v);同時在厭氧、好氧生物反應(yīng)器中各添加廣譜微生物菌種1g/L;添加微生物活性劑0.01g/L以及添加高濃度煤制氣廢水，進(jìn)行微生物篩選、馴養(yǎng)、固定。水溫控制在35±2℃范圍，起始微生物固定用時3天;

　　2. 經(jīng)過酚氨回收后的高濃度煤制氣廢水不需稀釋、破乳、隔油、氣浮、等物化預(yù)處理工段，直接連續(xù)從厭氧復(fù)合生物反應(yīng)器底部送入，反應(yīng)器底部安裝了機(jī)械式攪拌器或者氮?dú)馍�氣攪拌方式將廢水造成旋流上升，經(jīng)厭氧復(fù)合生物反應(yīng)器處理后的出水推流進(jìn)入好氧復(fù)合生物反應(yīng)器進(jìn)行處理;

　　3. 高濃度煤制氣廢水連續(xù)送入?yún)捬鯊?fù)合生物反應(yīng)器的同時，添加廣譜微生物菌種、微生物活性劑，添加量為：廣譜微生物菌種1mg/L、微生物活性劑添加量為10 mg/L;

　　4. 厭氧處理后的出水推流進(jìn)入好氧復(fù)合生物反應(yīng)器第一級，好氧復(fù)合生物反應(yīng)器底部均安裝有曝氣裝置，第一級好氧復(fù)合生物反應(yīng)器內(nèi)溶解氧控制為零;

　　5. 經(jīng)過三級好氧復(fù)合生物反應(yīng)器處理的出水，使用聚合硫酸鐵進(jìn)行混凝處理，添加量為1 g/L;

　　6. 經(jīng)混凝處理的廢水進(jìn)入沉淀池進(jìn)行沉降分離，分離完成后即完成了煤制氣廢水的處理;

　　7. 處理出水CODcr含量<195 mg/L，去除率>97%;處理出水的揮發(fā)酚含量< 0.2mg/L，去除率>99.9% ;處理出水的礦物油含量不檢出，去除率達(dá)100% 。