[发明专利]一种深度脱除氮和COD的污水处理工艺

说明书

一种深度脱除氮和COD的污水处理工艺，先采用反硝化深床生物滤池处理对含氮和COD的污水先进行脱氮处理，此处理单元使用反硝化菌；出水进入臭氧催化氧化单元，在臭氧催化氧化催化剂作用下，进行脱除COD；臭氧催化氧化催化剂是将重质油梯级分离萃余残渣于700~950℃、惰性气氛下热裂解0.5~2h，依次用二氯甲烷、乙醇和碱液分别浸泡处理，进行干燥、焙烧得到。本发明采用特种菌的反硝化深床生物滤池处理工艺与臭氧催化氧化单元结合深度脱氮和脱除COD，尤其适合处理低氮及COD含量而仍未达到排放标准的污水处理过程，可将污水的总氮含量降至10mg/L、COD降至35mg/L以下，完全符合新的排放标准。

技术领域

本发明涉及一种深度脱除氮和COD的污水处理工艺，属于工业废水处理领域。

背景技术

随着炼油厂原料的重质化、劣质化，伴生炼油污水的水质也在不断的趋于恶化，这就对炼油厂的污水处理提出了更高的技术要求。由于传统废水生物处理工艺以含碳有机物和悬浮固体为主要处理目标，可通过微生物同化去除污水中的氮素量很少，通常只有10%~30%，因此对生活污水和含氮的工业废水采用常规的活性污泥法处理，出水中仍含有大量的氮素。我国2015年颁布实施《石油炼制工业污染物排放标准》和《石油化学工业污染物排放标准》明确提出了石化行业污水排放总氮控制指标（≤30mg/L），某些地方（京津、辽宁）污水排放标准对总氮控制则更为严格（≤15mg/L）。污水排放总氮达标已成为石化炼化企业环保治理的主要问题之一。同时，炼油污水经过物化处理（隔油+气浮）、生化处理（厌氧/好氧）后，COD浓度范围一般为80mg/L~120mg/L，但是，由于易生物降解的有机污染物在生化处理过程中被逐级去除，使得该低浓度COD的组成以分子结构复杂、生物降解难度大的极性污染物类型为主，采用微生物手段继续降解COD满足国家标准和地方标准要求的技术可行性较小，特别是对一些含硫或其他杂原子的杂环化合物等极性有机污染物的降解比较困难。这就促使人们对常规的活性污泥工艺流程进行改造，以提高总氮和COD的去除率。

特种菌+TDBDF（Deep Bed Denitrification Filter，反硝化深床生物滤池）是利用生物脱氮的基本原理，采用后置反硝化滤池的形式，辅以经人工筛选出的具有高效反硝化脱氮能力的生物菌剂，专用于总氮提标改造工程的生物脱总氮技术工艺。其突出特点是总氮去除率高、启动速度快、无堵塞免维护、出水水质稳定达标、自动化程度高、运行费用及造价较低。

臭氧技术常被用来降解污水中难生物降解的有机污染物，通过臭氧与催化剂协同作用的臭氧催化氧化污水处理技术，可以提高臭氧分解产生·OH的效率与降解有机污染物的效率。其中，催化剂是臭氧催化氧化技术的核心，传统的商业催化剂具有高价格、低活性和活性组分易流失等问题，而重质油梯级分离萃余残渣制备得到的催化剂不仅具有孔结构发达、催化活性高和稳定性好等优点，同时对固废进行了综合利用，降低了成本。

发明内容

为了解决炼厂等的废水提标排放问题，本发明拟提供一种深度脱除氮和COD的污水处理工艺，结合特殊菌种的反硝化深床生物滤池处理工艺及臭氧催化氧化处理工艺，实现对污水中的氮素和COD的深度脱除。

为实现以上技术目的，本发明采用以下技术方案：

一种深度脱除氮和COD的污水处理工艺，包括以下步骤：

（1）采用反硝化深床生物滤池处理工艺对含氮和COD的污水先进行脱氮处理；

（2）步骤（1）的出水进入臭氧催化氧化单元，在臭氧催化氧化催化剂作用下，进行脱除COD；

所述臭氧催化氧化催化剂通过以下方法制备：

第一步，将重质油梯级分离萃余残渣于700~950℃、惰性气氛下热裂解0.5~2h；

第二步，将经第一步处理的萃余残渣依次用二氯甲烷、乙醇和碱液分别浸泡处理，处理过程辅以超声；

第三步，将经第二步处理后的萃余残渣进行干燥、焙烧。