[发明专利]一种煤化工综合废水回用处理方法

说明书

技术领域

本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种煤化工综合废水的回用处理方法。 

背景技术

煤化工综合废水是一种典型的含有较难降解有机化合物的工业废水，该废水有机污染物成分复杂，包括酚类、烷烃类、芳香烃类、杂环类、氨氮和氰等有毒有害物质，一般COD为4000～5000mg/L、氨氮为200～500mg/L，废水中难降解的有机物主要有砒啶、咔唑、联苯、三联苯等。

目前煤化工废水主要由物化和生化工艺组合而成，其中物化方法包括隔油、气浮、混凝等。经过预处理的煤化工废水一般采用厌氧-好氧（A/O）生化法，但废水中仍含有一些多环和杂环类化合物，难以实现达标排放。为了解决上述问题，也出现了一些新方法如膜生物处理工艺、生物流化床法、吸附法、高级氧化法等。虽然不断有新的方法和技术，但单一方法并不能实现该废水的达标处理，更谈不上回收利用。本发明针对煤化工综合废水可生化性差的特点，提出强化预处理+生化+深度净化+再生回用的组合工艺，相比简单预处理，强化预处理工艺能够显著提高废水的可生化性，生化出水经过深度净化，再利用膜法水处理系统进行处理，能够达到回用于生产的水质要求。通过该方法，不但能有效处理煤化工综合废水，而且实现了废水的资源化，对改善环境、提高企业竞争力具有重要意义。 

发明内容

本发明主要目的是提出一种煤化工综合废水回用的处理方法，克服仅通过简单预处理即生化处理的工艺弱点，并考虑到废水的再生价值，能够使回收水用于工业生产。

为达到上述目的，该方法包括如下步骤：

（Ⅰ）强化预处理部分：将废水先后通过气浮池、芬顿氧化池、铁碳微电解池和混凝沉淀池进行处理；

（Ⅱ）生化部分：步骤（Ⅰ）流出的废水先后通过水解酸化池、缺氧池和好氧池进行处理；

（Ⅲ）深度净化部分：步骤（Ⅱ）流出的废水先后通过臭氧池和生物活性炭池进行处理；

（Ⅳ）再生回用部分：将步骤（Ⅲ）流出的废水进行过滤、超滤和反渗透处理。

其中对煤化工综合废水进行强化预处理包括，先利用管道混合器将煤化工综合废水与PAC混合；混合后的废水进入气浮池，进行油类、悬浮物等的去除；调节气浮出水pH为3.0～3.5；将调节池出水引入芬顿氧化池进行催化氧化；然后将芬顿氧化出水引入铁碳微电解池进行微电解；再后调节铁碳出水pH值为7.5～8.0，进行混凝沉淀。

上述的混凝和气浮过程有利于去除废水中的油类和其它悬浮物。芬顿催化氧化与铁碳微电解的联用工艺具有很高的化学活性,能够使难降解有机物发生断链、开环，降低废水毒性，为后续的生化工艺创造有利条件。由于经过铁碳微电解后废水pH值会升至5.5～6.0，而芬顿氧化的操作条件中pH值最好控制在4以下，因此，为了避免二次调酸和双氧水余量对后续生化工艺的影响，本发明将芬顿氧化池设于铁碳微电解池前。另外，为了防止填料板结，铁碳池填料为带孔圆形塑料空心球内装多孔铁碳块。

将预处理后的煤化工综合废水进行生化处理：废水依次进入水解酸化池、缺氧池和好氧池，去除大部分的生化需氧量（BOD）、化学需氧量（COD）、氨氮等物质。

煤化工综合废水经过强化预处理后的pH值为7.5～8.0，该pH值范围适合生化处理，水解酸化池停留时间为16～20h；缺氧池停留时间为20～24h，溶解氧(DO)浓度控制在0.3～0.4mg/L；好氧池停留时间为45～50h，溶解氧(DO)控制在4～6mg/L。各生化池底均采用管式微孔曝气系统，不但有利于氧的均匀分布，而且有利于在设备运行初期采用好氧预挂膜的方法进行污泥培养驯化，污泥驯化后水解酸化池和缺氧池不曝气，缺氧池中的少量DO可通过好氧出水回流得到补给，好氧出水回流主要用于反硝化脱氮，回流比为200%～300%。

为了克服传统生化法污泥排放量较大的缺点，本发明还在各生化池中采用组合式立体半软填料，即将塑料枝条固定在中心绳上，塑料枝条布满刷状纤维物，可使大量生物附着在纤维和塑料枝条上，这种填料不但挂膜方便，还有利于切割气泡，提高氧的利用率。

生化出水再通过由臭氧接触池、生物活性炭（BAC）滤池构成的深度净化系统进一步去除残留有机物和悬浮物。两池底均采用管式微孔曝气系统。废水在臭氧池的停留时间为15～20min，臭氧投加量为2mg/L，臭氧池出水进入生物活性炭（BAC）滤池，BAC滤池采用煤质颗粒活性炭，停留时间为4～6h，BAC滤池出水排入清水池。