[发明专利]一种处理焦化废水的方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种处理焦化废水的方法。

背景技术：

焦化废水中主要的污染物包括化学耗氧量(COD)、凯氏氮(氨氮+有机氮)、酚类物质、氰化物、苯、吡啶、吲哚和喹啉等几十种污染物，且污染物的浓度和色度高、毒性大，并且性质非常稳定。所以，焦化废水处理一直是国内外废水处理领域的一大难题。现有处理焦化废水的方法一般分为物化法、生化法及物化-生化等三大类。

物化法即物理化学法主要包括：(1)利用吸附剂来吸附废水中的污染物，称之为吸附法；(2)烟道气处理法。在吸附法中，吸附剂主要采用活性碳和粉煤灰这两种材料。其中的活性碳虽然具有良好的吸附性能和稳定的化学性质，但，由于活性炭自身造价相对较高，且再生困难，致使用其处理费用较高，很难得到普遍推广使用；而粉煤灰虽然成本低，但用其处理的焦化废水效果不理想，据有关资料统计，利用粉煤灰处理焦化废水，污染物的平均去除率仅为54.7％。

烟道气处理法，中国专利1082494C号公告的“烟道气处理焦化剩余氨水或全部焦化废水的方法”给出一个具体例子。该方法中是将焦化废水在喷雾干燥塔中用雾化器使其雾化，雾状废水与烟道气在塔内同流接触反应，烟气将雾状废水几乎全部汽化后随烟气排出。该方法虽然具有投资省，占地少和处理效果好等优点，但是此法要求焦化的氨量必须与烟道气所需氨量保持平衡，而这种平衡在一些场合很难达到，进而在一定程度上限制了方法的使用范围。

生物处理法是利用微生物氧化分解废水中有机物的方法，常作为焦化废水处理系统中的二级处理。中国专利1296293C号公告的名称为“一种焦化废水生物处理方法”给出一种系列化生物处理法的例子。该焦化废水生物膜法处理技术，采用四个生物膜反应器，其中厌氧水解酸化反应器内的填料包括陶粒、活性碳、焦碳或沸石等作为粒状填料，碎石或炉渣作为块状填料，半软性填料或弹性立体填料；上流式缺氧反应器内的填料包括陶粒、活性碳、焦碳石英砂、无烟煤或沸石等作为粒状填料，塑料球形填料，半软性填料或弹性立体填料；第一好氧生物反应器接触氧化池填料包括塑料球形填料，半软性填料或弹性立体填料；第二好氧生物反应器曝气生物滤池内的填料中含有陶粒、活性碳、焦碳、沸石、石英砂、无烟煤、膨胀页岩或膨胀硅铝酸盐及塑料模块。在处理焦化废水时，首先将经预处理的废水输入到厌氧反应器进行厌氧处理，将厌氧处理后的废水送入上流式缺氧反应器内，然后再将水送入两级好氧生物反应器内，再将一部分水流到上流式缺氧反应器内进行脱氮反硝化。其意是想使被处理的焦化废水在第一好氧生物反应器内降解化学耗氧量(COD)，在第二好氧生物反应器内对脱碳后的废水中所含的NH₃-N硝化成NO₃-N。用该种废水处理方法处理的焦化废水虽然能达到国家标准(COD小于100mg/L，NH₃-N小于15mg/L)，但其所采用的单体较多，且在每一个反应器或反应池中均添加有填料，特别是为脱氮，进水中的碳氮比要求大于5，而且有相对较大量硝化液需要回流到上流式缺氧反应器中，致使其不但增加了基本建设投资，而且还提高整体运行成本，更主要的问题是化学耗氧量(COD)和NH₃-N的排放量相对较高。

就处理焦化废水而言，因废水中的氮主要是以氨氮、有机氮、氰化物和硫氰化物的形式存在，其中的氨氮占总氮量的60-70％，而氰化物和硫氰化物，以及绝大部分有机氮也能在微生物的作用下转化为氨氮，所以，去除焦化废水中的氮，均是由氨氮经一系列微生物发生行化反应将其转化为氮气后从水中散逸出的方式完成的。现有技术中普遍认为，要想使氨氮转化成氮气，必须要经过将氨氮转化成亚硝酸盐氮、将亚硝酸盐氮转化成硝酸盐氮后再转化成亚硝酸盐氮及氮气这样一个硝化反硝化过程，即NH₃-N→NO₂^--N→NO₃^--N→NO₂^--N→N₂的过程，然而，从氮的微生物转化过程来看，氨氮转化成硝酸盐氮是由两类独立的细菌完成的，如果将两个不同反应的细菌放置在同一反应池中一方面增加反应池的容积，造成基建投资提高，另一方面微生物浓度和硝化反应速度较低，致使增大硝化反应时间和水力停留时间。

发明内容：

本发明的任务是提供一种利用将硝化细菌和反硝化细菌分开的方式解决设备和运行成本高，以及排水中污染物含量高等问题的处理焦化废水的方法。