[发明专利]一种焦化酚氰污废水的联用处理方法与工艺

说明书

本发明属于污水处理技术领域，具体公开了一种焦化酚氰污废水的联用处理方法与工艺，该处理方法是将好氧生物预处理、芬顿氧化处理、短程硝化反硝化处理这三个工艺联用对废水进行处理，能够降低废水中含氮污染物的浓度，实现脱氮。本发明通过对废水处理方法的整体工艺流程等进行改进，将好氧生物预处理、芬顿氧化、短程硝化反硝化这三种工艺依次进行联用，利用好氧生物预处理‑芬顿氧化‑短程硝化反硝化三元组合工艺对废水进行处理，能够确保高效的短程硝化反硝化，实现对废水的高效脱氮。本发明处理方法及装置，可用于对实际焦化酚氰废水、煤化工废水等含盐、高毒性、高氨氮废水进行脱氮。

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，更具体地，涉及一种焦化酚氰污废水的联用处理方法与工艺，通过将好氧生物预处理-芬顿氧化-短程硝化反硝化这三种工艺进行组合联用，得到的三元组合脱氮工艺尤其能够用于处理焦化酚氰污废水等含盐、高毒性、高氨氮废水。

背景技术

焦化酚氰污废水是一种典型的有毒难降解工业废水，通常产生于煤焦化、煤气净化、焦炭回收、煤液化等工业过程，具备高毒性、难生物降解特性，高氮含量、高化学需氧量(COD)以及成分复杂的其典型特点。与此同时，焦化酚氰污废水组分包括复杂的无机/有机污染物，包括氨氮(NH₄⁺-N)、硫化物(S₂^-)、硫氰化物(SCN^-)、酚类化合物、吲哚和喹啉等含氮杂环化合物、多核芳烃(PAHs)等，严重危害生态环境与人类健康安全，因此亟待有效处理。传统的吸附法，混凝沉淀法及膜分离方法均具备成本高昂及效率低下的缺点，近年来，将蓬勃发展的生物处理技术应用于焦化酚氰污废水的处理引发研究者的广泛关注，因其具备高效性，操作简单、低成本、环境友好等众多优点。

目前，传统的活性污泥生物法工艺是处理污废水的主要工艺，其种类多样，包括A/O(即，缺氧-好氧生物处理系统)、A/A/O(即，厌氧-缺氧-好氧生物处理系统)、SBR(即，序批式反应器)等。在此类技术中，全程的硝化反硝化能够实现氮污染物的有效去除。而研究报道焦化酚氰污废水中的酚类化合物及SCN^-具备高生物毒性，无法作为有效碳源被功能微生物所利用，且对硝化/反硝化细菌的生物代谢起到强烈抑制作用，因此利用传统活性污泥法很难实现焦化酚氰废水中的高效脱氮。通过添加额外碳源能够改善这一问题，但是却带来更多的成本消耗，因此研究者将更多精力集中在建立长期稳定且成本低廉的生物工艺，如多级A/O。

近年来，短程硝化反硝化已被提出作为一种有前景的脱氮工艺，因其能够实现更低的耗氧量，且相比于全程脱氮工艺能够节约40％的碳源。硝化过程一般分为两步：首先在氨氧化细菌(AOB)在好氧条件下，将氨氮氧化羟胺，在羟胺氧化还原酶的作用下羟胺被氧化为亚硝酸盐，此过程成为亚硝化(短程硝化)。其次，在亚硝酸盐氧化菌(NOB)的作用下，亚硝酸盐进一步氧化为硝酸盐。反应过程如下公式：

亚硝化反应：

硝化反应：

反硝化过程一般是指异养反硝化细菌利用碳源，将硝酸盐和亚硝酸盐转化为氮气，反应过程如下：

以亚硝酸盐做电子受体：

以硝酸盐做电子受体：