專利名稱:一種用于煤化工、油頁巖廢水處理的裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種用于煤化工、油頁巖廢水處理的裝置。該裝置中生化處理機構(gòu)包括下述設備單元：至少一個接收來自預處理機構(gòu)的物料的厭氧池；至少一個通過接收來自厭氧池的物料而與厭氧池相連的缺氧池；至少一個通過接收來自缺氧池的物料而與缺氧池相連的一次沉淀池；至少一個通過接收來自一次沉淀池的液相物料而與一次沉淀池相連的好氧池；至少一個通過接收來自好氧池的物料而與好氧池相連的二次沉淀池；至少一個通過接收來自二次沉淀池的液相物料而與二次沉淀池相連的生物接觸氧化池。利用本實用新型提供的裝置處理煤化工廢水或油頁巖廢水不需要外加碳源，具有有機負荷低，難降解有機物去除率高的特點。
【專利說明】一種用于煤化工、油頁巖廢水處理的裝置

【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種廢水處理裝置，特別涉及一種用于煤化工、油頁巖廢水處理 的裝置。

【背景技術】
[0002] 對于許多工業(yè)廢水，如油田廢水、造紙廢水、煤化工廢水、油頁巖廢水、橡膠廢水 等，存在許多難降解有機污染物，通常我們采用物化處理工藝進行處理。煤化工廢水、油頁 巖廢水的來源主要由生產(chǎn)凈廢水和生產(chǎn)污水組成，生產(chǎn)凈廢水主要源于各車間的間接冷卻 水及加熱蒸汽冷凝水等，其水質(zhì)除水溫略有升高外，基本不含其它污染物；而生產(chǎn)污水又可 分為兩部分，其一為接觸粉塵廢水，主要來自熄焦系統(tǒng)的熄焦廢水等，其含有較高濃度的固 體懸浮物；其二為含酚氰污水，主要為煤氣水封水、蒸氨廢水、粗苯蒸餾工段各分離器及油 槽分離水、各工段油槽分離水及地下放空槽的放空液、各工段地坪沖洗水等。酚氰污水成 分較復雜，一般均含有較高濃度的CODCr、BOD5、揮發(fā)酚、氰化物、氨氮、石油類等污染物。煤 化工廢水、油頁巖廢水是含有大量難降解有機污染物的工業(yè)廢水，其成分復雜，含有大量的 酚、氰、苯、氨氮等有毒有害物質(zhì)，超標排放的煤化工廢水、油頁巖廢水對環(huán)境造成嚴重的污 染。
[0003] 目前，國內(nèi)約有50%焦化廠使用傳統(tǒng)的廢水處理方法，雖然出水的酚、氰、BOD5S 本達到排放標準，但對氨氮和CODCr值一直很難達標。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本實用新型的目的是提供一種廢水處理裝置，該裝置中包括MAP除氮器和4/02生 化法反應裝置可將煤化工廢水、油頁巖廢水經(jīng)過污泥培養(yǎng)、馴化、調(diào)試運行，將廢水中的氨 氮經(jīng)硝化和反硝化反應轉(zhuǎn)變成無害的隊而脫除。
[0005] 一種用于煤化工、油頁巖廢水處理的裝置，包括預處理機構(gòu)、生化處理機構(gòu)和后處 理機構(gòu)，其中，所述生化處理機構(gòu)包括下述設備單元：
[0006] 至少一個接收來自預處理機構(gòu)的物料的厭氧池；
[0007] 至少一個通過接收來自厭氧池的物料而與厭氧池相連的缺氧池；
[0008] 至少一個通過接收來自缺氧池的物料而與缺氧池相連的一次沉淀池；
[0009] 至少一個通過接收來自一次沉淀池的液相物料而與一次沉淀池相連的好氧池；
[0010] 至少一個通過接收來自好氧池的物料而與好氧池相連的二次沉淀池；
[0011] 至少一個通過接收來自二次沉淀池的液相物料而與二次沉淀池相連的生物接觸 氧化池。
[0012] 本實用新型所述及的設備單元：厭氧池、缺氧池、一次沉淀池、二次沉淀池、好氧 池、生物接觸氧化池均可商業(yè)購得或根據(jù)現(xiàn)有技術公開的方法獲得。
[0013] 本實用新型優(yōu)選所述厭氧池（4級厭氧池）為矩形鋼砼結(jié)構(gòu)地上式厭氧池，并配 有三相分離器及底部布水裝置。進一步地，所述厭氧池設計有效容積為2500?3500m 3,停 留時間為35?50h之間，污泥濃度為6000?7000mg/L。本實用新型所述厭氧池中含有活 性污泥菌種，活性污泥上附著厭氧菌和反硝化細菌。厭氧池將污水中的大分子有機物分解 成為簡單的有機物和無機物及水，同時將廢水中硝態(tài)氮還原成為氣態(tài)氮，降低廢水中的有 機物與氨氮濃度。
[0014] 本實用新型優(yōu)選缺氧池（4級缺氧池）為矩形鋼砼結(jié)構(gòu)地上式缺氧池，且底部設 有布水裝置，頂部設兩排平行鋸齒溢流槽，采用彈性立體填料。進一步地，所述缺氧池設計 溶解氧在0. 2?0. 5mg/L，池底設置水下攪拌裝置。本實用新型所述缺氧池中含有兼性厭氧 微生物。經(jīng)厭氧池厭氧處理后的廢水污水中氨氮及有機氮含量仍較高，所以采用缺氧池對 氨氮進行進一步分解處理。在缺氧池中，由于廢水中有機物濃度比較高，微生物處于缺氧狀 態(tài)，此時微生物為兼性微生物，污水中的有機氮會轉(zhuǎn)化分解成氨氮。
[0015] 進一步地，本實用新型所述缺氧池連接加藥裝置，用于向缺氧池和/或厭氧池內(nèi) 添加磷酸鹽。
[0016] 本實用新型優(yōu)選好氧池（0:級好氧池）為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)半地上式好氧池，并配 設曝氣器、鼓風機。進一步地，所述好氧池優(yōu)選容積負荷為〇. 4?0. 75kgCODcr/m3 ?(!，氣水 比為50 :1，污泥濃度為5000?7000mg/L。停留時間為25?30h。本實用新型所述好氧池 用于將經(jīng)缺氧生化處理后的廢水進行進一步的好氧生化處理。
[0017] 進一步地，本實用新型所述好氧池連接加藥裝置，用于向好氧池內(nèi)添加純堿。
[0018] 本實用新型優(yōu)選生物接觸氧化池（02級好氧池）為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)地上式好氧 池，且其內(nèi)設置立體彈性填料。進一步地，優(yōu)選所述生物接觸氧化池溶解氧控制在3mg/L以 上，PH值控制在7. 5?8. 0。經(jīng)過厭氧池、缺氧池及好氧池的生化作用處理的廢水匯中有機 物濃度大幅度降低，但仍有一定量的有機物及氨氮存在，為了使有機物得到進一步氧化分 解，同時在碳化作用趨于完全情況下，硝化作用能順利進行，在好氧池其后設置有機負荷較 高的好氧生物接觸氧化池，即生物池，生物池通過反硝化作用消除最終的氮源污染。
[0019] 本實用新型所述一次沉淀池、二次沉淀池用于固體物料的沉淀。
[0020] 本實用新型所述二次沉淀池其上設有泵，該泵用于將活性污泥回流至厭氧池中， 以補充前級段流失污泥菌種，廢水經(jīng)沉淀處理后達到極易生化處理的目的。
[0021] 本實用新型所述裝置包括至少一個接收來自一次沉淀池的含有污泥的固相物料 而與一次沉淀池相連的用于儲存固相物料的容器。
[0022] 本實用新型所述裝置包括至少一個接收來自二次沉淀池的含有污泥的固相物料 而與二次沉淀池相連的用于儲存固相物料的容器。
[0023] 本實用新型所述裝置所述預處理機構(gòu)包括下述設備單元：
[0024] 至少一個集水池；
[0025] 至少一個通過接收來自集水池的物料而與集水池相連的曝氣池；
[0026] 至少一個通過接收來自曝氣池的物料而與曝氣池相連的MAP反應器；
[0027] 至少一個通過接收來自MAP反應器的物料而與MAP反應器相連的MAP脫氮器。
[0028] 本實用新型所述及的設備單元：集水池、曝氣池、MAP反應器、MAP脫氮器均可商業(yè) 購得或根據(jù)現(xiàn)有技術公開的方法獲得。
[0029] 本實用新型所述集水池優(yōu)選為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)池底設泵坑且集水池頂部設溢流 的集水池。
[0030] 本實用新型所述曝氣池優(yōu)選為地下式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的曝氣池，并配有潛水攪拌 機。
[0031] 本實用新型所述MAP反應器為利用MAP法處理廢水的反應器；所述MAP脫氮器為 利用MAP法進行脫氮處理的反應器。廢水經(jīng)MAP反應器加藥反應后進入MAP除氮器使污 水中的固體懸浮物（SS)、有機顆粒及反應生成的MAP由小分子雜質(zhì)變成大顆粒物質(zhì)得以沉 淀。
[0032] 本實用新型優(yōu)選所述MAP除氮器表面負荷為0. 8m3/m2/h?1. 20m3/m2/h，設計有效 容積為120?145m3,停留時間為1. 5?2. 5h。MAP除氮器對SS的去除率在60?85%，對 COD和BOD的去除率為30?50%。
[0033] 本實用新型所述裝置所述后處理機構(gòu)包括下述設備單元：
[0034] 至少一個接收來自生化處理機構(gòu)的物料的混凝沉淀池；
[0035] 至少一個通過接收來自混凝沉淀池的物料而與混凝沉淀池相連的中間水池；
[0036] 至少一個通過接收來自中間水池的物料而與中間水池相連的氧化過濾器；
[0037] 至少一個通過接收來自氧化過濾器的物料而與氧化過濾器相連的離子脫氮器。
[0038] 本實用新型所述及的設備單元：混凝沉淀池、中間水池、氧化過濾器、離子脫氮器 均可商業(yè)購得或根據(jù)現(xiàn)有技術公開的方法獲得。
[0039] 本實用新型所述裝置包括至少一個接收來自混凝沉淀池的含有污泥的固相物料 而與混凝沉淀池相連的用于儲存固相物料的容器。
[0040] 本實用新型所述中間水池用于在該池中投加次氯酸鈉進一步氧化脫色后再進入 氧化過濾器。廢水經(jīng)以上處理后，剩于少量懸浮物及未被生物氧化的還原物須采用氧化過 濾器過濾吸附。污水通過此過濾器所裝的過濾層，其中所含全部或部分的雜質(zhì)便停留在過 濾層表面或過濾層的間隙中。該污水經(jīng)以上總的處理后，水中剩于少量氨氮，利用沸石的離 子交換法去除廢水中的氨氮并進行生物再生，從而使出水達標排放。
[0041] 本實用新型所述廢水處理裝置還包括用于連接個設備單元的管道、用于控制物料 流向的泵、用于控制管道流通的閥門等。本領域技術人員可根據(jù)現(xiàn)有進行設置和選擇。
[0042] 本實用新型的有益效果是：利用本實用新型提供的裝置處理煤化工廢水或油頁巖 廢水不需要外加碳源，具有有機負荷低，難降解有機物去除率高的特點。

【附圖說明】

[0043] 圖1為一種廢水處理裝置的示意圖；
[0044] 圖2為利用所述廢水處理裝置進行廢水處理的工藝流程圖，
[0045] 附圖標記如下：1、集水池，2、曝氣池，3、MAP反應器，4、MAP脫氮器，5為級厭氧池， 6、A2級缺氧池，7、一次沉淀池，8、0 i級好氧池，9、二次沉淀池，10、0 2級好氧池，11、混凝沉淀 池，12、中間水池，13、氧化過濾器，14、離子脫氮器，15、污泥濃縮池，16、污泥混合槽，17、壓 縮機，18、排放渠，19a、加藥槽I，19b、溶藥槽I，20、加藥槽II，21a、加藥槽III，21b、溶藥槽 III，22a、加藥槽IV，22b、溶藥槽IV，100、煤化工廢水，200、達標排放水，300、自來水。

【具體實施方式】
[0046] 下述非限制性實施例可以使本領域的普通技術人員更全面地理解本發(fā)明，但不以 任何方式限制本發(fā)明。
[0047] 下述實施例中所述試驗方法，如無特殊說明，均為常規(guī)方法；所述試劑和材料，如 無特殊說明，均可從商業(yè)途徑獲得。
[0048] 實施例1
[0049] 一種廢水處理裝置，如圖1所示，所述廢水處理，包括集水池1，該集水池的底底部 設泵坑且集水池頂部設溢流裝置；集水池1通過管道連接曝氣池2,曝氣池2為地下式鋼筋 混凝土結(jié)構(gòu)，并配有潛水攪拌機；曝氣池2通過管道連接MAP反應器3、MAP脫氮器4通過接 收來自MAP反應器3的物料連接MAP反應器3 ;用于向MAP反應器3加入似狀04的加藥槽 119和用于向MAP反應器3加入MgO的加藥槽1120連接MAP反應器3,加藥槽119配有溶 藥槽I19b。
[0050] MAP脫氮器4通過管道連接4級厭氧池5和用于接收和存儲污泥的污泥濃縮池 15汽級厭氧池5連接A 2級缺氧池6 ;用于向A 3及厭氧池5和八2級缺氧池6加藥的加藥 槽III21a通過管道分別連接八:級厭氧池5和A 2級缺氧池6,加藥槽III21a配有溶藥槽 III21b。^級缺氧池6通過管道連接一次沉淀池7,所述一次沉淀池7連接用于接收污泥 的污泥濃縮池15和用于接收廢水的0 :級好氧池8 ;用于向0 :級好氧池8和0 2級好氧池10 加藥的加藥槽IV22a通過管道分別連接仏級好氧池8和0 2級好氧池10,加藥槽IV22a配 有溶藥槽IV22b…^及好氧池8連接二次沉淀池9,所述二次沉淀池9連接用于接收污泥的 污泥濃縮池15和用于接收廢水的0 2級好氧池10 ;同時，二次沉淀池9通過管道連接A :級 厭氧池5。02級好氧池10連接A 2級缺氧池6,通過回流泵使0 2級好氧池10中的硝化液回 流至A2級缺氧池中。
[0051] 02級好氧池10連接混凝沉淀池11，混凝沉淀池通過管道分別連接中間水池12和 污泥濃縮池15 ;中間水池12連接氧化過濾器13,氧化過濾器13連接離子脫氮器14,離子 脫氮器14接入排放渠18。
[0052] 污泥濃縮池15連接污泥混合槽16,污泥濃縮池15和排放渠18分別通過管道連接 壓濾機17,壓濾機17連接集水池。
[0053] 工藝流程如下：
[0054] 由廠區(qū)來的的煤化工廢水100經(jīng)管道匯集到集水池1，再由泵打入曝氣池2后（其 各項指標見表1)經(jīng)MAP反應器3加藥（MgO和NaH 2P04)反應后進入MAP除氮器4使污水中的 固體懸浮物、有機顆粒及反應生成的MAP由小分子雜質(zhì)變成大顆粒物質(zhì)得以沉淀。MAP除氮 器4采用混凝土結(jié)構(gòu)，表面負荷為1. 15m3/m2/h，設計有效容積為140m3,停留時間為2. 16h， MAP除氮器4對磷（TP)的去除率約為70%，油類的去除率約為60%，NH3-N去除率彡50%， 沉淀污泥及焦油重力排入污泥濃縮池15,浮油經(jīng)浮油吸收器至油罐。
[0055] 經(jīng)MAP除氮器4處理的廢水進入&級厭氧池5, A :級厭氧池5中含有活性污泥菌 種，活性污泥附著厭氧菌和反硝化細菌，A#厭氧池5啟動后，污水由布水系統(tǒng)進入池體，由 池底向上流動，經(jīng)細菌形成的污泥層，污泥層對懸浮物、染料顆粒及細小纖維進行吸附、網(wǎng) 捕、生物學絮凝、生物降解作用，使污水在降解COD(chemical oxygen demand)的同時也得 以澄清。4級厭氧池5的溶解氧控制在0. 1?0. 2mg/L。廢水經(jīng)A :級厭氧池5厭氧處理后 所排廢水排入4級缺氧池6對氨氮進行進一步分解處理。A 2級缺氧池6池內(nèi)微生物為兼性 微生物，污水中的有機氮會轉(zhuǎn)化分解成氨氮。4級厭氧池5的有效容積為3072m 3,停留時間 為47h，有機容積負荷為1. 5Kg CODcr/m3 ? d，污泥濃度（MISS)為6000?7000mg/L。八2級 缺氧池內(nèi)的溶解氧控制在〇.5mg/L。為了便于活性污泥和水體的充分接觸反應、保持污泥的 活性、不使污泥沉淀結(jié)餅，在A 2級缺氧池內(nèi)設置水下攪拌機裝置，有效地保證了生物缺氧池 的運行和處理效果。在此過程中向Aj!厭氧池5和A 2級缺氧池6中加入磷酸鈉。
[0056] 廢水經(jīng)Ai級厭氧池和A 2級缺氧池處理后流入一次沉淀池7, A 3及厭氧池5排出的 厭氧硝化液在進入(^級好氧池8進行好氧活性污泥處理工藝前在一次沉淀池7內(nèi)進行缺氧 曝氣及沉淀。一次沉淀池7所排污泥進入污泥濃縮池15,所排廢水進入0 :級好氧池8生化 處理，（^級好氧池8的溶解氧控制在3?4mg/L。該池的容積負荷為0. 75kgC0Dcr/m 3 ? d， 氣水比為50 :1，污泥濃度為5000?7000mg/L。該池總有效容積為1950m3,停留時間為30h。 經(jīng)過Ai級厭氧池、A 2級缺氧池/0 i級好氧池的生化作用，有機物濃度大幅度降低。
[0057] 廢水經(jīng)0:級好氧池生化處理后進入二次沉淀池9,在二次沉淀池9后設有污泥回 流泵，將部分污泥回流至八 :級厭氧池，以補充前級段流失污泥菌種。其有效容積為300m 3， 停留時間為2. 3h，表面負荷為1. 0m3/m2 ? h。二次沉淀池9所排污泥進入污泥濃縮池15,廢 水進入〇2級好氧池10。
[0058] 經(jīng)上述步驟處理的廢水仍有一定量的有機物及氨氮存在，為了使有機物得到進一 步氧化分解，同時在碳化作用趨于完全情況下，硝化作用能順利進行，設置有機負荷較高的 好氧生物接觸氧化池，即〇 2級好氧池10。〇2級好氧池10溶解氧控制在3mg/L以上，PH值控 制在7. 5?8. 0。為提高污水中的C0Dcr、B0D5、NH3-N去除率。在02級好氧池10內(nèi)設置YDH 型立體彈性填料，其在水中對微氣泡有吸附作用，填料載著生物膜在整個好氧生物池中。在 〇 2級好氧池10的后級設置回流泵使硝化液回流至八2級缺氧池6中，在缺氧的情況下使硝態(tài) 氮轉(zhuǎn)化成氮氣，另還補充4級缺氧池6所需的碳源，其回流比為2?3。0 2級好氧池10通 過反硝化作用消除最終的氮源污染。在此過程中向仏級好氧池8和02級好氧池10中加入 氯化鐵。
[0059] 上述處理后的廢水進入混凝沉淀池11，經(jīng)沉淀后的污水進入中間水池12,所排污 泥進入污泥濃縮池15?；炷恋沓?1采用鋼砼結(jié)構(gòu)，表面負荷為1. 01m3/m2 ? h，有效容積 為160m3,停留時間為2. 46h。在中間水池12中投加次氯酸鈉進一步氧化脫色后再進入氧化 過濾器13。氧化過濾器13裝置外形尺寸為(p XH=3200X4500mm。廢水經(jīng)以上處理后， 剩于少量懸浮物及未被生物氧化的還原物須采用氧化過濾器13過濾吸附。污水通過此氧 化過濾器13所裝的過濾層，其中所含全部或部分的雜質(zhì)便停留在過濾層表面或過濾層的 間隙中。該污水經(jīng)以上總的處理后進入離子脫氮器14,廢水中剩于的少量氨氮可利用離子 脫氮器14沸石的離子交換法去除廢水中的氨氮并進行生物再生，從而使出水達標排放。
[0060] 污泥濃縮池15內(nèi)污泥經(jīng)壓濾機17進行壓濾后，進行回收。
[0061] 表1廢水100和達標排放水200的水質(zhì)測試值
[0062]

【權(quán)利要求】
1. 一種用于煤化工、油頁巖廢水處理的裝置，包括預處理機構(gòu)、生化處理機構(gòu)和后處理 機構(gòu)，其中，所述生化處理機構(gòu)包括下述設備單元： 至少一個接收來自預處理機構(gòu)的物料的厭氧池； 至少一個通過接收來自厭氧池的物料而與厭氧池相連的缺氧池； 至少一個通過接收來自缺氧池的物料而與缺氧池相連的一次沉淀池； 至少一個通過接收來自一次沉淀池的液相物料而與一次沉淀池相連的好氧池； 至少一個通過接收來自好氧池的物料而與好氧池相連的二次沉淀池； 至少一個通過接收來自二次沉淀池的液相物料而與二次沉淀池相連的生物接觸氧化 池。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于：所述廢水處理裝置包括至少一個接收來 自一次沉淀池和的含有污泥的固相物料而與一次沉淀池相連的用于儲存固相物料的容器。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于：所述厭氧池通過接收來自二次沉淀池的 固相物料而與二次沉淀池相連。4. 根據(jù)權(quán)利要求1?3任一項所述的裝置，其特征在于：所述預處理機構(gòu)包括下述設 備單元： 至少一個集水池； 至少一個通過接收來自集水池的物料而與集水池相連的曝氣池； 至少一個通過接收來自曝氣池的物料而與曝氣池相連的MP反應器； 至少一個通過接收來自MP反應器的物料而與MP反應器相連的MP脫氮器。5. 根據(jù)權(quán)利要求1?3任一項所述的裝置，其特征在于：所述后處理機構(gòu)包括下述設 備單元： 至少一個接收來自生化處理機構(gòu)的物料的混凝沉淀池； 至少一個通過接收來自混凝沉淀池的物料而與混凝沉淀池相連的中間水池； 至少一個通過接收來自中間水池的物料而與中間水池相連的氧化過濾器； 至少一個通過接收來自氧化過濾器的物料而與氧化過濾器相連的離子脫氮器。
【文檔編號】C02F9-14GK204265617SQ201420768647
【發(fā)明者】趙劍龍, 劉靜 [申請人]遼寧圜球化工工程集團大連能源科技有限公司