[发明专利]交叉回流两段双膨胀颗粒污泥焦化废水处理方法及其设备

说明书

技术领域

本发明涉及环保技术领域，具体涉及一种交叉回流两段双膨胀颗粒污泥焦化废水处理方法及其设备。

背景技术

为了适应我国建设节约型社会和走循环经济道路的经济发展模式，国家2004年就明确了钢铁、印染、造纸等高取水、高排放行业限量排放的标准。强化焦化废水、印染废水、造纸废水等的处理，提高出水水质和循环利用率已成为目前人们关注和研究的重点。

目前，许多焦化厂废水未处理或处理未达标排放；有的焦化厂的处理水依靠大量的生活污水和工业循环水稀释后才能达标，这是不符合污染物总量控制原则的。随着我国对环境管理的加强，出水水质不能达标已成为焦化废水处理的一大难题。针对焦化废水水量大、成分复杂，含有高浓度的氨氮和许多难生物降解有机物，对环境危害较大的特点，研究和开发技术经济上可行，节能、环保、高效的焦化废水回用工艺和设备势在必行。

焦化废水是一种典型的有毒难降解有机废水，虽适于用生物处理系统，但传统的A/O或A²/O工艺出水COD难以达到新的排放标准，脱氮效率也难以提高。这主要是由于A/O或A²/O工艺设计本身的限制：

1)没有考虑到利用新型高速反应器的概念，这样，污泥浓度难以提高，相应也不能培养出足够量的硝化菌、反硝化菌。而且污泥停留时间短，泥龄长的硝化菌、反硝化菌也不能占优势。

2)厌氧、缺氧和好氧过程是顺序进行的，使得许多中间代谢产物不能及时有效降解和有效传递，产生累积，最终影响整个工艺系统的COD和氨氮去除率。

3)脱氮效果取决于混合液回流比，而A²/O工艺的混合液回流比不宜太高(≤200％)，脱氮效果不能满足较高要求。

为了强化A²/O工艺出水水质，现在普遍的做法是在A²/O工艺后加两级曝气生物滤池，但由于A²/O工艺出水COD和氨氮去除效果不稳定，波动较大，后续的曝气生物滤池效果也难以保证。而且，A/O或A²/O工艺还面临着工艺流程复杂、占地面积大、运行费用高、没有做到“节能减排”(需要大量曝气，能耗高；需要排放大量污泥，二次污染严重)等一系列问题。

目前，无论是COD的去除还是N的去除都出现了许多新的理念，与当前全球所面临的能源、资源紧张，环境污染严重，迫切需要发展可持续水处理工艺的形式相适应的有以下几点：1)新型高速厌氧反应器的出现(最有代表性的是EGSB反应器、IC反应器、ASBR反应器等)使得厌氧处理工艺由以前的预处理工艺逐渐上升到了主体处理工艺的位置。2)颗粒污泥的形成真正克服了以前传统工艺所面临的污泥浓度低，处理效率难以提高的困境；也在一定程度上解决了传统工艺污泥受污泥停留时间所限，硝化菌生长繁殖受限的困境。3)颗粒污泥反应器的应用，尤其是具有上升流特点的颗粒污泥反应器的应用，为常温下低浓度污水的高效处理以及高浓度难降解工业废水的高效处理提供了可能。这种上升流颗粒污泥反应器内的高液体上升流速所产生的强化传质作用，高浓度颗粒污泥间的协同代谢作用为其高效处理污水提供了保证，使得它的处理范围更广、占地面积更小、能耗更低。再者，微氧概念的引入为在同一反应器内实现焦化废水中难降解污染物质和氨氮的同时高效去除提供了可能。

发明内容

本发明的目的是提供一种交叉回流两段双膨胀颗粒污泥焦化废水处理方法及其设备，以达到同时高效去除焦化废水中COD和氨氮的目的，并尽量减少曝气量，降低污泥排放量。

本发明是针对传统的焦化废水处理工艺——A/O或A²/O工艺出水COD难以达到新的排放标准，脱氮效率也难以提高，还需要大量曝气，单纯的厌氧或好氧工艺又难以满足焦化废水处理要求的不足，而提供的一种结构紧凑、前期投资和运行成本低、处理效果好、规模灵活的能同时去除COD和氨氮的交叉回流两段双膨胀颗粒污泥焦化废水处理工艺。该工艺是在对焦化废水的处理过程中采用两级微氧双膨胀(即丝状菌适度生长造成的颗粒污泥的膨胀和由反应器内液体上升流速和大量气体释放上升引起的颗粒污泥床的膨胀)颗粒污泥反应器，并适量曝气以维持反应器内的微氧状态，以两级微氧双膨胀颗粒污泥反应器出水交叉回流的方式，为污泥的适当膨胀(由丝状菌引起的污泥适当膨胀)创造条件，同时保持反应器的高回流高混合状态，为污泥床的适当膨胀(由反应器内液体上升流速和大量气体释放上升引起的污泥床膨胀)创造条件，从而利用双膨胀颗粒污泥实现焦化废水中COD和氨氮的同时高效去除。