公布日：2022.04.08

申請日：2021.12.21

分類號：C02F9/14(2006.01)I;C02F101/30(2006.01)N

摘要

本發(fā)明公開一種基于臭氧催化氧化的低能耗焦化廠廢水處理工藝，該工藝具體包括依次連接的除油池、調(diào)節(jié)池、臭氧接觸器、厭氧反應(yīng)器、混凝反應(yīng)池及斜管沉淀池。廢水經(jīng)除油池除去廢水中呈懸浮狀態(tài)的浮油，經(jīng)調(diào)節(jié)池的物理調(diào)節(jié)作用除去廢水中的廢渣、廢砂，經(jīng)臭氧接觸器氧化分解有機(jī)物及其他還原性物質(zhì)，經(jīng)厭氧反應(yīng)器將大部分苯酚、二甲酚以及喹啉、異喹啉、吲哚、吡啶雜環(huán)化合物分解，經(jīng)混凝反應(yīng)池增加部分污泥的沉淀性能，經(jīng)斜管沉淀池將剩余污泥打入污泥濃縮池中。本發(fā)明具有節(jié)能、環(huán)保、高效的技術(shù)優(yōu)勢，具有良好的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會效益。

權(quán)利要求書

1.一種基于臭氧催化氧化的低能耗焦化廠廢水處理工藝，其特征在于，廢水處理系統(tǒng)包括沿廢水流經(jīng)方向依次設(shè)置的除油池、調(diào)節(jié)池、臭氧接觸器、厭氧反應(yīng)器、混凝反應(yīng)池和斜管沉淀池；臭氧接觸器連接有臭氧發(fā)生器；斜管沉淀池內(nèi)部設(shè)置有刮泥機(jī)，斜管沉淀池的底部連接有污泥管，通過污泥管與污泥濃縮池連接，污泥管上設(shè)置有剩余污泥泵；處理工藝包括以下步驟：S1、除油處理：從車間排放出來的廢水首先統(tǒng)一泵入除油池，以除去廢水中呈懸浮狀態(tài)的浮油；S2、調(diào)節(jié)處理：經(jīng)過除油處理的廢水進(jìn)一步進(jìn)入到調(diào)節(jié)池中，經(jīng)調(diào)節(jié)池的調(diào)節(jié)作用除去廢水中的廢渣、廢砂；S3、氧化處理：廢水從調(diào)節(jié)池進(jìn)入到臭氧接觸器中，臭氧發(fā)生器產(chǎn)生臭氧和氧氣，臭氧和氧氣進(jìn)入到臭氧接觸器中，在臭氧和氧氣混合氣體的強(qiáng)氧化作用下，廢水中的有機(jī)物及其他還原性物質(zhì)被部分氧化分解，同時，臭氧和氧氣對廢水進(jìn)行充氧；S4、厭氧處理：經(jīng)過氧化處理的廢水流入?yún)捬醴磻?yīng)器中，通過厭氧反應(yīng)器中的厭氧微生物分別產(chǎn)生水解、酸化、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸、產(chǎn)甲烷四個階段，將大部分苯酚、二甲酚以及喹啉、異喹啉、吲哚、吡啶雜環(huán)化合物分解；S5、混凝處理：經(jīng)過厭氧處理的廢水進(jìn)入到投放有沉淀劑的混凝反應(yīng)池中；S6、沉淀處理：經(jīng)過混凝處理的廢水進(jìn)入到斜管沉淀池中，污泥在刮泥機(jī)作用下沉淀到底部，通過污泥管和剩余污泥泵將剩余污泥打入污泥濃縮池中。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于臭氧催化氧化的低能耗焦化廠廢水處理工藝，其特征在于，所述臭氧發(fā)生器產(chǎn)生包括至少10%重量的臭氧和至少40%重量的氧氣，氣體流量25L/min，最大產(chǎn)氣濃度180mg/L。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于臭氧催化氧化的低能耗焦化廠廢水處理工藝，其特征在于，所述臭氧接觸器直徑0.8m，高4.5m。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于臭氧催化氧化的低能耗焦化廠廢水處理工藝，其特征在于，所述厭氧反應(yīng)器采用懸掛生物載體和懸浮活性污泥協(xié)同作用的設(shè)計，還采用折疊懸掛球形填料。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于臭氧催化氧化的低能耗焦化廠廢水處理工藝，其特征在于，所述混凝反應(yīng)池中投放的沉淀劑是聚丙烯酰胺，混凝反應(yīng)池外部連接有聚丙烯酰胺加藥裝置。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于臭氧催化氧化的低能耗焦化廠廢水處理工藝，其特征在于，所述污泥濃縮池中添加有陽離子聚丙烯酰胺。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種基于臭氧催化氧化的低能耗焦化廠廢水處理工藝，廢水處理系統(tǒng)包括沿廢水流經(jīng)方向依次設(shè)置的除油池、調(diào)節(jié)池、臭氧接觸器、厭氧反應(yīng)器、混凝反應(yīng)池和斜管沉淀池；臭氧接觸器連接有臭氧發(fā)生器；斜管沉淀池內(nèi)部設(shè)置有刮泥機(jī)，斜管沉淀池的底部連接有污泥管，通過污泥管與污泥濃縮池連接，污泥管上設(shè)置有剩余污泥泵；處理工藝包括以下步驟：S1、除油處理：從車間排放出來的廢水首先統(tǒng)一泵入除油池，以除去廢水中呈懸浮狀態(tài)的浮油，為后續(xù)微生物生長創(chuàng)造有利條件；S2、調(diào)節(jié)處理：經(jīng)過除油處理的廢水進(jìn)一步進(jìn)入到調(diào)節(jié)池中，經(jīng)調(diào)節(jié)池的物理調(diào)節(jié)作用除去廢水中的廢渣、廢砂；S3、氧化處理：廢水從調(diào)節(jié)池進(jìn)入到臭氧接觸器中，臭氧接觸器外部連接的臭氧發(fā)生器產(chǎn)生一定濃度的臭氧和氧氣進(jìn)入到臭氧接觸器中，在臭氧和氧氣混合氣體的強(qiáng)氧化作用下，廢水中的有機(jī)物及其他還原性物質(zhì)被部分氧化分解，不僅為后續(xù)的厭氧反應(yīng)提供碳源，此外還會對廢水起到充氧作用，使得以有機(jī)物為養(yǎng)料的微生物更易于生存繁殖，進(jìn)而提高其生物降解能力；S4、厭氧處理：經(jīng)過氧化處理的廢水流入?yún)捬醴磻?yīng)器中，通過厭氧反應(yīng)器中的厭氧微生物分別產(chǎn)生水解、酸化、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸、產(chǎn)甲烷四個階段，將大部分苯酚、二甲酚以及喹啉、異喹啉、吲哚、吡啶雜環(huán)化合物分解；S5、混凝處理：經(jīng)過厭氧處理的廢水進(jìn)入到投放有沉淀劑的混凝反應(yīng)池中；沉淀劑附著在污泥上，沉淀劑與廢水中的污染物質(zhì)發(fā)生化學(xué)作用和傳質(zhì)作用，從而使污泥的沉淀性能提高；其中，污泥包括來自厭氧發(fā)生器中的懸浮活性污泥和廢水中的固有污泥；化學(xué)作用和傳質(zhì)作用具體為：通過化學(xué)作用，降低粒子的ζ電位，從而使膠體微粒脫落，發(fā)生凝集沉降，同時在同一高分子上吸附多個微粒，使得微粒間產(chǎn)生聯(lián)系以發(fā)生傳質(zhì)作用，因而提高了污泥的沉淀性能，并且進(jìn)一步降低出水COD；S6、沉淀處理：經(jīng)過混凝處理的廢水進(jìn)入到斜管沉淀池中，污泥在刮泥機(jī)作用下沉淀到底部，通過污泥管和剩余污泥泵將剩余污泥打入污泥濃縮池中。

為優(yōu)化上述技術(shù)方案，采取的具體措施還包括：進(jìn)一步地，所述臭氧發(fā)生器產(chǎn)生包括至少10%重量的臭氧和至少40%重量的氧氣，氣體流量25L/min，最大產(chǎn)氣濃度180mg/L。

進(jìn)一步地，所述臭氧接觸器直徑0.8m，高4.5m。

進(jìn)一步地，所述厭氧反應(yīng)器采用懸掛生物載體和懸浮活性污泥協(xié)同作用的設(shè)計，獲得代謝活力強(qiáng)、耐毒性強(qiáng)、濃度高的厭氧菌群；還采用折疊懸掛球形填料，具有比表面積大、水流阻力小、生物膜和廢水接觸充分、生物膜不易脫落等特點(diǎn)；懸浮活性污泥從污水中去除溶解性的和膠體狀態(tài)的可生化有機(jī)物以及能被懸浮活性污泥吸附的懸浮固體和其他一些物質(zhì)；折疊懸掛球形填料上附著有懸掛生物載體，懸掛生物載體上附著有生物膜，生物膜的數(shù)量與水中微生物濃度相關(guān)，懸浮活性污泥提高了廢水中微生物的含量，促進(jìn)了焦化廢水的降解；懸掛生物載體有利于提高厭氧消化系統(tǒng)抵抗有機(jī)物沖擊負(fù)荷的能力，有利于提高懸浮活性污泥的吸附處理的效率（小分子有機(jī)物和其他雜質(zhì)）；折疊懸掛球形填料會截留更多發(fā)酵微生物，同時懸掛生物載體會增加厭氧微生物與料液的接觸面積，從而提高厭氧反應(yīng)器的工作效率。

進(jìn)一步地，所述混凝反應(yīng)池中投放的沉淀劑是聚丙烯酰胺，混凝反應(yīng)池外部連接有聚丙烯酰胺加藥裝置。

進(jìn)一步地，所述污泥濃縮池中添加有陽離子聚丙烯酰胺。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明提供一種基于臭氧催化氧化的低能耗焦化廠廢水處理工藝，通過依次連接的除油池、調(diào)節(jié)池、臭氧接觸器對廢水焦化廢水進(jìn)行處理，將難以生物降解的大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化成易于生物降解的小分子有機(jī)物，有助于后續(xù)反應(yīng)更好的進(jìn)行，降低厭氧消化器的運(yùn)行負(fù)擔(dān)，與此同時，臭氧催化氧化也可為后續(xù)的厭氧消化提供碳源，降低了整套系統(tǒng)的運(yùn)行成本，變廢為寶，這也為焦化廢水的處理提供新思路；此外，臭氧和氧氣還可以對廢水起到充氧作用，提高微生物的生物降解能力。

本發(fā)明降低生化處理的負(fù)荷、提高生化反應(yīng)效率，降低運(yùn)行成本。與傳統(tǒng)組合工藝相比，本發(fā)明具有節(jié)能、環(huán)保、高效的技術(shù)優(yōu)勢，具有良好的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會效益；本發(fā)明為焦化廠企業(yè)節(jié)約一次性投資成本及后續(xù)的運(yùn)營成本，減輕企業(yè)負(fù)擔(dān)，提高企業(yè)效益。

（發(fā)明人：嚴(yán)聰聰;楊堯;殷志平;李剛;楊潑;徐祥;張以飛）