公布日：2022.03.15
申請日：2021.12.17
分類號：C02F3/30(2006.01)I;C02F3/34(2006.01)I;C02F101/10(2006.01)N;C02F101/16(2006.01)N;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本發(fā)明公開了一種基于碳氮硫循環(huán)的厭氧焦化廢水處理方法以及系統(tǒng)。本發(fā)明基于碳氮硫厭氧焦化廢水處理方法，包括焦化廢水進行厭氧反應(yīng)，控制原水與生化出水回流比使其形成以碳氮硫得失電子平衡的微生物共生系統(tǒng)，得到反應(yīng)出水；將反應(yīng)出水經(jīng)過好氧段處理，進行泥水分離得到生化出水，部分生化出水進入后續(xù)深度反應(yīng)段，部分生化出水按照回流比回流進入?yún)捬醴磻?yīng)段。本發(fā)明解決了微生物污水處理在應(yīng)對焦化廢水時效率低的問題。本發(fā)明的基于碳氮硫循環(huán)的厭氧焦化廢水處理系統(tǒng)包括厭氧反應(yīng)器、曝氣池、沉淀池、回流系統(tǒng)以及排泥系統(tǒng)，所述回流系統(tǒng)的一端通過管路與所述沉淀池的出水管路連通，其另一端通過管路與所述厭氧反應(yīng)器連通。
權(quán)利要求書
1.一種基于碳氮硫循環(huán)的厭氧焦化廢水處理方法，其特征在于：包括：將焦化廢水進行厭氧反應(yīng)，控制原水與生化出水回流比使其形成以碳氮硫三元素其單質(zhì)及化合物得失電子平衡的微生物共生系統(tǒng)，得到反應(yīng)出水；將所述反應(yīng)出水進行曝氣及好氧微生物處理，然后泥水分離得到生化出水，部分生化出水進入后續(xù)深度反應(yīng)段，部分生化出水按照所述回流比回流進入?yún)捬醴磻?yīng)段。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于碳氮硫循環(huán)的厭氧焦化廢水處理方法，其特征在于：所述回流比的0.5-1.0。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于碳氮硫循環(huán)的厭氧焦化廢水處理方法，其特征在于：所述焦化廢水的ORP≤ 400mv，所述生化出水的ORP≥100mv。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于碳氮硫循環(huán)的厭氧焦化廢水處理方法，其特征在于：所述厭氧反應(yīng)器內(nèi)污水的ORP介于 380mv至 250mv之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于碳氮硫循環(huán)的厭氧焦化廢水處理方法，其特征在于：所述焦化廢水在所述厭氧反應(yīng)器中的水力停留時間HRT≥6h。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于碳氮硫循環(huán)的厭氧焦化廢水處理方法，其特征在于：所述厭氧反應(yīng)器內(nèi)的厭氧污泥齡SRT≥45d。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項所述的基于碳氮硫循環(huán)的厭氧焦化廢水處理方法，其特征在于：所述將所述反應(yīng)污水進行曝氣及好氧微生物處理，然后泥水分離，包括：將所述反應(yīng)污水送入曝氣池中進行曝氣及好氧微生物處理，然后送入沉淀池中進行泥水分離。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于碳氮硫循環(huán)的厭氧焦化廢水處理方法，其特征在于：所述曝氣池中的溶解氧濃度為2.0ppm-5.0ppm。
9.一種基于碳氮硫循環(huán)的厭氧焦化廢水處理系統(tǒng)，其特征在于：包括：厭氧反應(yīng)器，為焦化廢水與厭氧微生物提供反應(yīng)空間形成碳氮硫不同單質(zhì)及化合態(tài)下的氧化還原反應(yīng)；曝氣池，用于對反應(yīng)污水進行曝氣及好氧微生物處理；沉淀池，用于對曝氣及好氧微生物處理后的反應(yīng)出水進行泥水分離；回流系統(tǒng)，用于將生化出水回流到所述厭氧反應(yīng)器重新進行厭氧反應(yīng)并為厭氧段提供碳氮硫循環(huán)所需的還原劑并通過控制回流比控制厭氧段的反應(yīng)條件；排泥系統(tǒng)，用于厭氧反應(yīng)器以及曝氣池剩余污泥的排放，保持厭氧反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度及相應(yīng)的污泥齡；所述厭氧反應(yīng)器、所述曝氣池、所述沉淀池以及所述回流系統(tǒng)依次通過管路連通，所述回流系統(tǒng)的一端通過管路與所述沉淀池的出水管路連通，其另一端通過管路與所述厭氧反應(yīng)器連通。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的基于碳氮硫循環(huán)的厭氧焦化廢水處理系統(tǒng)，其特征在于：還包括用于將所述沉淀池的污泥回流到所述曝氣池的污泥回流系統(tǒng)，所述污泥回流系統(tǒng)的一端與所述沉淀池的污泥回流端連通，其另一端與所述曝氣池前端連通。
發(fā)明內(nèi)容
基于此，本發(fā)明的目的在于，提供一種基于碳氮硫循環(huán)的厭氧焦化廢水處理方法以及系統(tǒng)。
一方面，本發(fā)明公開了一種基于碳氮硫循環(huán)的厭氧焦化廢水處理方法，具體為基于焦化廢水中碳氮硫其單質(zhì)及高價態(tài)化合物的氧化性以及低價態(tài)化合物的還原性在厭氧微生物作用下所形成焦化廢水污染物去除處理方法，包括：
將焦化廢水進行厭氧反應(yīng)，控制原水與生化出水回流比使其形成以碳氮硫三元素其單質(zhì)及化合物得失電子平衡的微生物共生系統(tǒng)，得到COD、硫化物、氨氮以及總氮等污染物含量大幅降低的厭氧反應(yīng)出水；
將所述厭氧反應(yīng)出水進行曝氣及好氧微生物處理，進一步去除相應(yīng)污染物，然后泥水分離，得到生化出水。部分生化出水進入后續(xù)深度反應(yīng)段，部分生化出水按照回流比回流進入?yún)捬醴磻?yīng)段提供碳氮硫循環(huán)所需的氧化劑及還原劑并通過控制回流比控制厭氧段的反應(yīng)條件。
本發(fā)明的基于碳氮硫循環(huán)的厭氧焦化廢水處理方法，通過控制反應(yīng)條件形成以碳氮硫三元素得失電子平衡的微生物共生系統(tǒng)，通過厭氧微生物發(fā)生污染物間的氧化還原反應(yīng)的微生物平衡機制在厭氧狀態(tài)下形成以碳硫元素為核心同步厭氧硝化反硝化反應(yīng)，去除其中難處理的有機物(COD)、氨氮(NH4+)、硝酸鹽(NO3 )同時降低其中硫化物(S2 )的含量，使其氧化為硫酸鹽(SO42 )降低硫化物對后段生化系統(tǒng)的毒性，保證出水安全，減少后續(xù)主生化系統(tǒng)的處理壓力，提高整體系統(tǒng)的處理效率。同時厭氧反應(yīng)能耗低，有機負荷高，后續(xù)好氧系統(tǒng)可以節(jié)約大量能耗，降低相對應(yīng)的碳排放。
進一步優(yōu)選地，所述回流比的0.5-1.0。
進一步優(yōu)選地，所述焦化廢水的ORP≤400mv，所述生化出水的ORP≥100mv。
進一步優(yōu)選地，所述厭氧反應(yīng)器內(nèi)的ORP介于 380mv至 250mv之間。
進一步優(yōu)選地，所述焦化廢水在所述厭氧反應(yīng)器中的水力停留時間HRT≥6h。
進一步優(yōu)選地，所述厭氧反應(yīng)器內(nèi)的厭氧污泥齡SRT≥45d。
進一步優(yōu)選地，所述將所述反應(yīng)出水進行曝氣及好氧微生物處理，然后泥水分離，包括：
將所述反應(yīng)出水送入曝氣池中進行曝氣及好氧微生物處理，然后送入沉淀池中進行泥水分離。
進一步優(yōu)選地，所述曝氣池中的溶解氧濃度為2.0ppm-5.0ppm。
相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的基于碳氮硫循環(huán)的厭氧焦化廢水處理方法，通過控制反應(yīng)條件形成以碳氮硫三元素得失電子平衡的微生物共生系統(tǒng)，通過厭氧微生物平衡機制在厭氧狀態(tài)下形成以碳硫元素為核心同步硝化反硝化反應(yīng)，去除其中難處理的有機物(COD)、氨氮(NH4+)、總氮(TN)同時降低其中硫化物(S2 )的含量，使其氧化為硫酸鹽(SO42 )降低硫化物對后段生化系統(tǒng)的毒性，保證出水安全，減少后續(xù)主生化系統(tǒng)的處理壓力，提高整體系統(tǒng)的處理效率。同時厭氧反應(yīng)能耗低，有機負荷高，后續(xù)好氧系統(tǒng)可以節(jié)約大量能耗，降低相對應(yīng)的碳排放。本發(fā)明解決了微生物污水處理在應(yīng)對焦化廢水時效率低的問題。
另一方面，本發(fā)明還進一步提供了一種基于碳氮硫循環(huán)的厭氧焦化廢水處理系統(tǒng)，包括：
厭氧反應(yīng)器，為焦化廢水提供反應(yīng)空間形成碳氮硫不同單質(zhì)及化合態(tài)下的氧化還原反應(yīng)，對焦化廢水中污染物進行去除；
曝氣池，用于對反應(yīng)污水進行曝氣及好氧微生物處理，對焦化廢水中污染物進行進一步去除；
沉淀池，用于對曝氣及好氧微生物處理后的反應(yīng)出水進行泥(微生物)水分離；
回流系統(tǒng)，用于將生化出水回流到所述厭氧反應(yīng)器重新進行厭氧反應(yīng)并為厭氧段提供碳氮硫循環(huán)所需的還原劑并通過控制回流比控制厭氧段的反應(yīng)條件；
排泥系統(tǒng)，用于厭氧反應(yīng)器以及曝氣池剩余污泥的排放，保持厭氧反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度及相應(yīng)的污泥齡；
所述厭氧反應(yīng)器、所述曝氣池、所述沉淀池以及所述回流系統(tǒng)依次通過管路連通，所述回流系統(tǒng)的一端通過管路與所述沉淀池的出水管路連通，其另一端通過管路與所述厭氧反應(yīng)器連通。
進一步優(yōu)選地，還包括用于將所述沉淀池的污泥回流到所述曝氣池的污泥回流系統(tǒng)，所述污泥回流系統(tǒng)的一端與所述沉淀池的污泥回流端連通，其另一端與所述曝氣池前端連通。
（發(fā)明人：唐堯;梁鎮(zhèn);陶一通;謝海松）
