公布日：2023.10.20

申請(qǐng)日：2023.08.30

分類(lèi)號(hào)：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/00(2023.01)N;C02F1/24(2023.01)N;C02F1/40(2023.01)N;C02F103/36(2006.01)N;C02F1/72(2023.01)N;C02F3/30(2023.01)N;C02F101

/34(2006.01)N;C02F3/34(2023.01)N;C02F1/28(2023.01)N;C02F101/30(2006.01)N;C02F11/12(2019.01)N

摘要

本發(fā)明提供了一種煤制油化工污水處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括B/H純氧催化復(fù)合式COD降解活性污泥反應(yīng)器、沉淀池、氣浮池、EGSB反應(yīng)器、U型雙層電荷污泥培養(yǎng)器、高溫生化反應(yīng)器、高溫生化菌種EPS選擇器。本發(fā)明構(gòu)建了一種新的煤制油化工污水處理系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)煤制油化工高COD和低COD污水的集成處理，可以大大減少系統(tǒng)污泥排放量，降低能耗，節(jié)約成本。

權(quán)利要求書(shū)

1.一種煤制油化工污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述煤制油化工污水包括高COD污水和低COD污水，所述高COD污水的COD為1萬(wàn)～2萬(wàn)mg/L，所述低COD污水的COD＜1萬(wàn)mg/L；所述煤制油化工污水處理系統(tǒng)包括：B/H純氧催化復(fù)合式COD降解活性污泥反應(yīng)器(1)，具有第一進(jìn)水口、催化劑進(jìn)口、氧氣進(jìn)口、第一污泥進(jìn)口和第一出水口；用于將所述高COD污水進(jìn)行催化氧化、吸附降解，得到B/H催化降解出水；所述催化劑包括Cu-Mn-Al；沉淀池(2)，具有第二進(jìn)水口、第二出水口、上部污泥出口和底部污泥出口，所述第二進(jìn)水口與所述第一出水口連接，所述底部污泥出口與所述第一污泥進(jìn)口連接；用于將所述B/H催化降解出水進(jìn)行沉淀，得到沉淀池出水、上部污泥和底部污泥；氣浮池(3)，具有第三進(jìn)水口、第三出水口和氣浮污泥出口，所述第三進(jìn)水口與所述第二出水口連接，所述氣浮污泥出口與所述第一污泥進(jìn)口連接；用于將所述沉淀池出水進(jìn)行氣浮除油，得到氣浮池出水和氣浮污泥；EGSB反應(yīng)器(4)，具有第四進(jìn)水口、第二污泥進(jìn)口和第四出水口，所述第四進(jìn)水口與所述第三出水口連接；用于將所述氣浮池出水進(jìn)行厭氧反應(yīng)，得到EGSB反應(yīng)器出水；U型雙層電荷污泥培養(yǎng)器(5)，具有沉淀池出水進(jìn)口、上部污泥進(jìn)口、第一助劑進(jìn)口和循環(huán)污泥出口，所述沉淀池出水進(jìn)口與所述沉淀池(2)的所述第二出水口連接，所述上部污泥進(jìn)口與所述沉淀池(2)的所述上部污泥出口連接，所述循環(huán)污泥出口與所述EGSB反應(yīng)器(4)的所述第二污泥進(jìn)口連接；其中裝載有厭氧活性污泥，以與所述厭氧活性污泥接觸面為U型內(nèi)層，另一面為U型外層，所述U型內(nèi)層具有正點(diǎn)荷，所述U型外層具有負(fù)電荷；用于以所述沉淀池出水作為營(yíng)養(yǎng)源，對(duì)所述上部污泥和所述厭氧活性污泥進(jìn)行培養(yǎng)，得到循環(huán)污泥；所述第一助劑包括鈣基活性炭；高溫生化反應(yīng)器(6)；具有第五進(jìn)水口、生化污泥進(jìn)口和第五出水口，所述第五進(jìn)水口可選地與所述第三出水口連接，所述生化污泥進(jìn)口與所述沉淀池(2)的所述底部污泥出口、所述氣浮池(3)的所述氣浮污泥出口連接；用于以所述低COD污水和可選的所述氣浮池出水為營(yíng)養(yǎng)源，對(duì)所述底部污泥和所述氣浮污泥進(jìn)行高溫生化反應(yīng)，得到高溫生化反應(yīng)器出水；高溫生化菌種EPS選擇器(7)，具有第六進(jìn)水口、含高活性污泥的污水出口和低活性污泥出口，所述第六進(jìn)水口與所述第五出水口連接，所述含高活性污泥的污水出口與所述B/H純氧催化復(fù)合式COD降解活性污泥反應(yīng)器(1)的所述第一污泥進(jìn)口連接；用于將所述高溫生化反應(yīng)器出水進(jìn)行高溫生化菌種EPS選擇，得到高活性污泥和低活性污泥；其中，所述B/H純氧催化復(fù)合式COD降解活性污泥反應(yīng)器(1)、所述高溫生化反應(yīng)器(6)和所述高溫生化菌種EPS選擇器(7)的運(yùn)行溫度為39～40℃；其中，所述高活性污泥的有機(jī)物去除率≥80％，污泥濃度為1.5萬(wàn)～2萬(wàn)mg/L；所述低活性污泥的有機(jī)物去除率＜80％，污泥濃度＜1.5萬(wàn)mg/L。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤制油化工污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述第一進(jìn)水口位于所述B/H純氧催化復(fù)合式COD降解活性污泥反應(yīng)器(1)的一側(cè)，所述氧氣進(jìn)口位于遠(yuǎn)離所述第一進(jìn)水口所在一側(cè)的底部，所述氧氣與所述高COD污水逆流；優(yōu)選地，所述Cu-Mn-Al催化劑中Cu、Mn和Al的質(zhì)量比為1:(0.8～1.2):(1.8～2.2)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的煤制油化工污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述B/H純氧催化復(fù)合式COD降解活性污泥反應(yīng)器(1)的填料容積比為34～50％；和/或懸浮球容積比為20～30％；和/或污泥濃度為1.5萬(wàn)～2萬(wàn)mg/L；和/或氧濃度為0.5～1mg/L；和/或有機(jī)物去除率為20～50％。

4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的煤制油化工污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述氣浮池出水的COD濃度為7500～8500mg/L。

5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的煤制油化工污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述煤制油化工污水處理系統(tǒng)還包括：污泥摻燒模塊(8)，包括摻燒污泥進(jìn)口，所述摻燒污泥進(jìn)口與所述沉淀池(2)的所述底部污泥出口、所述氣浮池(3)的所述氣浮污泥出口、所述高溫生化菌種EPS選擇器(7)的所述低活性污泥出口連接，用于將所述底部污泥、所述氣浮污泥和所述低活性污泥進(jìn)行脫水、干燥，然后進(jìn)行鍋爐摻燒。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的煤制油化工污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述煤制油化工污水還包括高COD尾水，所述高COD尾水的COD為3萬(wàn)～5萬(wàn)mg/L；所述煤制油化工污水處理系統(tǒng)還包括：活性污泥表面積增大反應(yīng)器(9)，具有第七進(jìn)水口、第二助劑進(jìn)口、第三污泥進(jìn)口和改良污泥出口，所述第三污泥進(jìn)口與所述沉淀池(2)的所述底部污泥出口、所述氣浮池(3)的所述氣浮污泥出口、所述高溫生化菌種EPS選擇器(7)的所述低活性污泥出口連接；用于以所述高COD尾水為營(yíng)養(yǎng)源，以第二助劑為分散劑，增加所述底部污泥、所述氣浮污泥和所述低活性污泥的表面積和熱值，得到改良污泥；優(yōu)選地，所述第二助劑包括磺酸素類(lèi)復(fù)合物；更優(yōu)選地，所述活性污泥表面積增大反應(yīng)器(9)的所述改良污泥出口還與所述污泥摻燒模塊(8)的所述摻燒污泥進(jìn)口連接，用于將所述改良污泥依次進(jìn)行所述脫水、所述干燥，然后進(jìn)行所述鍋爐摻燒。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的煤制油化工污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述改良污泥的SVI指數(shù)為50～150；和/或熱值增加值為2～5MJ/Kg。

8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的煤制油化工污水處理系統(tǒng)，其特征在于，在所述煤制油化工污水處理系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，當(dāng)所述B/H純氧催化復(fù)合式COD降解活性污泥反應(yīng)器(1)的污泥濃度為1.5萬(wàn)～2萬(wàn)mg/L時(shí)，按重量百分比計(jì)，將所述沉淀池(2)的所述底部污泥的20～50％、所述氣浮池(3)的所述氣浮污泥的0～20％送入所述B/H純氧催化復(fù)合式COD降解活性污泥反應(yīng)器(1)，將所述沉淀池(2)的所述底部污泥的20～50％、所述氣浮池(3)的所述氣浮污泥的20～50％送入所述高溫生化菌種EPS選擇器(7)；當(dāng)所述B/H純氧催化復(fù)合式COD降解活性污泥反應(yīng)器(1)的污泥濃度大于0.5萬(wàn)、小于1.5萬(wàn)mg/L時(shí)，按重量百分比計(jì)，將所述沉淀池(2)的所述底部污泥的50～100％、所述氣浮池(3)的所述氣浮污泥的50～100％送入所述B/H純氧催化復(fù)合式COD降解活性污泥反應(yīng)器(1)，將所述沉淀池(2)的所述底部污泥的0～50％、所述氣浮池(3)的所述氣浮污泥的0～50％送入所述高溫生化菌種EPS選擇器(7)；當(dāng)所述B/H純氧催化復(fù)合式COD降解活性污泥反應(yīng)器(1)的污泥濃度≤0.5萬(wàn)mg/L時(shí)，將所述沉淀池(2)的所述底部污泥、所述氣浮池(3)的所述氣浮污泥全部送入所述B/H純氧催化復(fù)合式COD降解活性污泥反應(yīng)器(1)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的煤制油化工污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述煤制油化工污水處理系統(tǒng)還包括：調(diào)節(jié)池(01)，具有調(diào)節(jié)池進(jìn)口和調(diào)節(jié)池出口，所述調(diào)節(jié)池出口與所述B/H純氧催化復(fù)合式COD降解活性污泥反應(yīng)器(1)的所述第一進(jìn)水口連接，用于將所述高COD污水進(jìn)行調(diào)質(zhì)與調(diào)量。

10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的煤制油化工污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述煤制油化工污水處理系統(tǒng)的處理水量與保有水量的體積比為1:(4.5～5.5)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于提供一種煤制油化工污水處理系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中煤制油化工高COD污水和低COD污水難以集成處理的問(wèn)題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種煤制油化工污水處理系統(tǒng)，煤制油化工污水包括高COD污水和低COD污水，高COD污水的COD為1萬(wàn)～2萬(wàn)mg/L，低COD污水的COD＜1萬(wàn)mg/L；煤制油化工污水處理系統(tǒng)包括：B/H純氧催化復(fù)合式COD降解活性污泥反應(yīng)器，具有第一進(jìn)水口、催化劑進(jìn)口、氧氣進(jìn)口、第一污泥進(jìn)口和第一出水口；用于將高COD污水進(jìn)行催化氧化、吸附降解，得到B/H催化降解出水；催化劑包括Cu-Mn-Al；沉淀池，具有第二進(jìn)水口、第二出水口、上部污泥出口和底部污泥出口，第二進(jìn)水口與第一出水口連接，底部污泥出口與第一污泥進(jìn)口連接；用于將B/H催化降解出水進(jìn)行沉淀，得到沉淀池出水、上部污泥和底部污泥。

氣浮池，具有第三進(jìn)水口、第三出水口和氣浮污泥出口，第三進(jìn)水口與第二出水口連接，氣浮污泥出口與第一污泥進(jìn)口連接；用于將沉淀池出水進(jìn)行氣浮除油，得到氣浮池出水和氣浮污泥；EGSB反應(yīng)器，具有第四進(jìn)水口、第二污泥進(jìn)口和第四出水口，第四進(jìn)水口與第三出水口連接；用于將氣浮池出水進(jìn)行厭氧反應(yīng)，得到EGSB反應(yīng)器出水；U型雙層電荷污泥培養(yǎng)器，具有沉淀池出水進(jìn)口、上部污泥進(jìn)口、第一助劑進(jìn)口和循環(huán)污泥出口，沉淀池出水進(jìn)口與沉淀池的第二出水口連接，上部污泥進(jìn)口與沉淀池的上部污泥出口連接，循環(huán)污泥出口與EGSB反應(yīng)器的第二污泥進(jìn)口連接；其中裝載有厭氧活性污泥，以與厭氧活性污泥接觸面為U型內(nèi)層，另一面為U型外層，U型內(nèi)層具有正點(diǎn)荷，U型外層具有負(fù)電荷；用于以沉淀池出水作為營(yíng)養(yǎng)源，對(duì)上部污泥和厭氧活性污泥進(jìn)行培養(yǎng)，得到循環(huán)污泥；第一助劑包括鈣基活性炭。

高溫生化反應(yīng)器；具有第五進(jìn)水口、生化污泥進(jìn)口和第五出水口，第五進(jìn)水口可選地與第三出水口連接，生化污泥進(jìn)口與沉淀池的底部污泥出口、氣浮池的氣浮污泥出口連接；用于以低COD污水和可選的氣浮池出水為營(yíng)養(yǎng)源，對(duì)底部污泥和氣浮污泥進(jìn)行高溫生化反應(yīng)，得到高溫生化反應(yīng)器出水；高溫生化菌種EPS選擇器，具有第六進(jìn)水口、含高活性污泥的污水出口和低活性污泥出口，第六進(jìn)水口與第五出水口連接，含高活性污泥的污水出口與B/H純氧催化復(fù)合式COD降解活性污泥反應(yīng)器的第一污泥進(jìn)口連接；用于將高溫生化反應(yīng)器出水進(jìn)行高溫生化菌種EPS選擇，得到高活性污泥和低活性污泥。

其中，B/H純氧催化復(fù)合式COD降解活性污泥反應(yīng)器、高溫生化反應(yīng)器和高溫生化菌種EPS選擇器的運(yùn)行溫度為39～40℃；其中，高活性污泥的有機(jī)物去除率≥80％，污泥濃度為1.5萬(wàn)～2萬(wàn)mg/L；低活性污泥的有機(jī)物去除率＜80％，污泥濃度＜1.5萬(wàn)mg/L。

進(jìn)一步地，第一進(jìn)水口位于B/H純氧催化復(fù)合式COD降解活性污泥反應(yīng)器的一側(cè)，氧氣進(jìn)口位于遠(yuǎn)離第一進(jìn)水口所在一側(cè)的底部，氧氣與高COD污水逆流；優(yōu)選地，Cu-Mn-Al催化劑中Cu、Mn和Al的質(zhì)量比為1:(0.8～1.2):(1.8～2.2)。

進(jìn)一步地，B/H純氧催化復(fù)合式COD降解活性污泥反應(yīng)器的填料容積比為34～50％；和/或懸浮球容積比為20～30％；和/或污泥濃度為1.5萬(wàn)～2萬(wàn)mg/L；和/或氧濃度為0.5～1mg/L；和/或有機(jī)物去除率為20～50％。

進(jìn)一步地，氣浮池出水的COD濃度為7500～8500mg/L。

進(jìn)一步地，煤制油化工污水處理系統(tǒng)還包括：污泥摻燒模塊，包括摻燒污泥進(jìn)口，摻燒污泥進(jìn)口與沉淀池的底部污泥出口、氣浮池的氣浮污泥出口、高溫生化菌種EPS選擇器的低活性污泥出口連接，用于將底部污泥、氣浮污泥和低活性污泥進(jìn)行脫水、干燥，然后進(jìn)行鍋爐摻燒。

進(jìn)一步地，煤制油化工污水還包括高COD尾水，高COD尾水的COD為3萬(wàn)～5萬(wàn)mg/L；煤制油化工污水處理系統(tǒng)還包括：活性污泥表面積增大反應(yīng)器，具有第七進(jìn)水口、第二助劑進(jìn)口、第三污泥進(jìn)口和改良污泥出口，第三污泥進(jìn)口與沉淀池的底部污泥出口、氣浮池的氣浮污泥出口、高溫生化菌種EPS選擇器的低活性污泥出口連接；用于以高COD尾水為營(yíng)養(yǎng)源，以第二助劑為分散劑，增加底部污泥、氣浮污泥和低活性污泥的表面積和熱值，得到改良污泥；優(yōu)選地，第二助劑包括磺酸素類(lèi)復(fù)合物；更優(yōu)選地，活性污泥表面積增大反應(yīng)器的改良污泥出口還與污泥摻燒模塊的摻燒污泥進(jìn)口連接，用于將改良污泥依次進(jìn)行脫水、干燥，然后進(jìn)行鍋爐摻燒。

進(jìn)一步地，改良污泥的SVI指數(shù)為50～150；和/或熱值增加值為2～5MJ/Kg。

進(jìn)一步地，在煤制油化工污水處理系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，當(dāng)B/H純氧催化復(fù)合式COD降解活性污泥反應(yīng)器的污泥濃度為1.5萬(wàn)～2萬(wàn)mg/L時(shí)，按重量百分比計(jì)，將沉淀池的底部污泥的20～50％、氣浮池的氣浮污泥的0～20％送入B/H純氧催化復(fù)合式COD降解活性污泥反應(yīng)器，將沉淀池的底部污泥的20～50％、氣浮池的氣浮污泥的20～50％送入高溫生化菌種EPS選擇器；當(dāng)B/H純氧催化復(fù)合式COD降解活性污泥反應(yīng)器的污泥濃度大于0.5萬(wàn)、小于1.5萬(wàn)mg/L時(shí)，按重量百分比計(jì)，將沉淀池的底部污泥的50～100％、氣浮池的氣浮污泥的50～100％送入B/H純氧催化復(fù)合式COD降解活性污泥反應(yīng)器，將沉淀池的底部污泥的0～50％、氣浮池的氣浮污泥的0～50％送入高溫生化菌種EPS選擇器；當(dāng)B/H純氧催化復(fù)合式COD降解活性污泥反應(yīng)器的污泥濃度≤0.5萬(wàn)mg/L時(shí)，將沉淀池的底部污泥、氣浮池的氣浮污泥全部送入B/H純氧催化復(fù)合式COD降解活性污泥反應(yīng)器。

進(jìn)一步地，煤制油化工污水處理系統(tǒng)還包括：調(diào)節(jié)池，具有調(diào)節(jié)池進(jìn)口和調(diào)節(jié)池出口，調(diào)節(jié)池出口與B/H純氧催化復(fù)合式COD降解活性污泥反應(yīng)器的第一進(jìn)水口連接，用于將高COD污水進(jìn)行調(diào)質(zhì)與調(diào)量。

進(jìn)一步地，煤制油化工污水處理系統(tǒng)的處理水量與保有水量的體積比為1:(4.5～5.5)。

應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案，以B/H純氧催化復(fù)合式COD降解活性污泥反應(yīng)器、U型雙層電荷污泥培養(yǎng)器、EGSB反應(yīng)器、高溫生化反應(yīng)器、高溫生化菌種EPS選擇器為核心構(gòu)建一種新的煤制油化工污水處理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)煤制油化工高COD和低COD污水集成處理。其一，通過(guò)B/H純氧催化復(fù)合式COD降解活性污泥反應(yīng)器對(duì)高COD廢水進(jìn)行催化氧化、切割碳鏈及同系轉(zhuǎn)化，促進(jìn)微生物吸附降解，降低EGSB反應(yīng)器進(jìn)水有機(jī)物濃度和污泥負(fù)荷。其二，通過(guò)U型雙層電荷污泥培養(yǎng)器的雙層電荷方法增加菌種EPS粘度，使得其中的活性污泥團(tuán)聚形成顆粒，可以及時(shí)補(bǔ)充EGSB反應(yīng)器流失的顆粒污泥。其三，在高溫生化反應(yīng)器中以低COD污水和可選的氣浮池出水為營(yíng)養(yǎng)源，對(duì)底部污泥和氣浮污泥進(jìn)行高溫生化反應(yīng)，篩選得到適用于B/H純氧催化復(fù)合式COD降解活性污泥反應(yīng)器的高溫污泥，然后在高溫生化菌種EPS選擇器中進(jìn)行菌種EPS選擇，選擇比表面積大，活性強(qiáng)，濃度高的新鮮好氧污泥補(bǔ)充至B/H純氧催化復(fù)合式COD降解活性污泥反應(yīng)器，實(shí)現(xiàn)煤制油化工污水處理系統(tǒng)的循環(huán)連續(xù)運(yùn)行。本發(fā)明的系統(tǒng)可以大大減少煤制油化工高COD和低COD污水集成處理系統(tǒng)的污泥排放量，降低能耗，節(jié)約成本。

（發(fā)明人：代軍;劉向東;戴寧海;趙通;韓玉琨;紀(jì)志國(guó);岳凱文;卜昆;馬剛;馬子林）