專利名稱：一種碎煤加壓氣化污水處理與回用工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種污水處理工藝，具體的說是涉及一種碎煤加壓氣化污水處理與回用工藝，屬于水處理領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
縱觀近百年化學(xué)工業(yè)的發(fā)展歷史，其間每次原料結(jié)構(gòu)的變化總伴隨著化學(xué)工業(yè)的巨大變革。1984年世界化石燃料探明的可采儲量，煤約占74%，而石油約12%、天然氣約10%，從資源角度看，煤將是潛在的化工主要原料。隨著石油、天然氣資源的日漸貧乏，煤炭能源化工產(chǎn)業(yè)將在中國能源的可持續(xù)利用中扮演重要的角色，是今后20年的重要發(fā)展方向，這對于中國減輕燃煤造成的環(huán)境污染、降低中國對進(jìn)口石油的依賴均有著重大意義?？梢哉f，煤化工行業(yè)在中國面臨著新的市場需求和發(fā)展機(jī)遇。但是，煤化工行業(yè)污水治理呈現(xiàn)兩高兩難態(tài)勢，即污水排放量大，處理難度大，污染濃度高，運(yùn)行成本高，因此，煤化工行業(yè)的發(fā)展受到廠區(qū)周邊環(huán)境容量的大小、污水運(yùn)行成本，污水占地面積等因素的制約。十一五 期間，國家提出了節(jié)能減排，如何能最大限度地降低煤化工行業(yè)污染排放當(dāng)量并回用，且能有效降低污水運(yùn)行成本，已成為煤化工行業(yè)環(huán)境治理領(lǐng)域下一步需重點(diǎn)攻克的課題。煤的氣化過程是一個熱化學(xué)過程，它是以煤或煤焦為原料，以氧氣、蒸汽或氫氣等作為氣化劑(或稱氣化介質(zhì))，在高溫條件下通過化學(xué)反應(yīng)將煤或煤焦中的可燃部分轉(zhuǎn)化為氣體燃料的過程。氣化所得的可燃?xì)怏w稱為氣化煤氣，其有效成分包括CO、H2及CH4等。煤氣化污水是高溫、高壓下洗滌煤氣后的洗滌水經(jīng)熱量回收、混凝沉淀后排放的部分污水，主要污染物為氨氮、硫化物、C0D&、B0D、懸浮物等，其水溫、懸浮物和氨氮含量都很高。碎煤加壓氣化污水的處理方法可分為物理化學(xué)法和生物處理法兩大類。物理化學(xué)法包括蒸氨、除油、溶氣氣浮、溶劑萃取脫酚、堿性氯化法、次氯酸鈉氧化法、活性炭吸附和混凝沉淀等方法，每種方法都有選擇的去除或回收廢水中某一種或幾種污染物質(zhì)。在生化處理工藝中，由于煤氣化廢水最主要特點(diǎn)是氨氮與懸浮物含量高，常規(guī)的活性污泥工藝過程中硝化作用不完全，反硝化作用則幾乎不發(fā)生，總氮(TKN)的去除率僅109^30%之間，因此很難去除煤氣化廢水中的氨氮。傳統(tǒng)的生化工藝及其組合工藝在處理碎煤加壓氣化污水中需要極長的流程和水力停留時間，需要巨大的投資，并運(yùn)行費(fèi)用極高。利用強(qiáng)化生化工藝及其組合工藝來處理碎煤加壓氣化污水是解決現(xiàn)有問題的有效途徑之一。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種碎煤加壓氣化污水處理與回用工藝，本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有污水處理技術(shù)中存在的缺陷和不足，提供一種流程短、安全可靠、投資小、運(yùn)行費(fèi)用較低的碎煤加壓氣化污水處理與回用工藝。本發(fā)明提供的一種碎煤加壓氣化污水處理與回用工藝其實現(xiàn)方式包括如下步驟
步驟I :將來自于碎煤加壓氣化廠的污水在綜合調(diào)節(jié)池中進(jìn)行均質(zhì)均量，避免對后續(xù)裝置的沖擊。由于碎煤加壓氣化廠污水水質(zhì)水量波動較大，綜合調(diào)節(jié)池水力停留時間一般為24 48h，綜合調(diào)節(jié)池內(nèi)安裝穿孔曝氣管或機(jī)械攪拌器對污水進(jìn)行強(qiáng)制混合，混合強(qiáng)度為
2 5W/m3。步驟2 :綜合調(diào)節(jié)池提升后進(jìn)入溶氣氣浮，去除大部分油類和部分膠體類物質(zhì)。由于碎煤加壓氣化廠污水中有機(jī)質(zhì)成分較復(fù)雜，腐蝕性較強(qiáng)，污水提升用外置的泵房為宜，溶氣氣浮進(jìn)水前加入破乳劑、絮凝劑和助凝劑，提高氣浮除油的效率，在其出水中加入磷酸二氫鉀或磷酸鈉，補(bǔ)充磷元素。步驟3 :溶氣氣浮出水進(jìn)入水解酸化池，利用活性污泥中微生物胞外酶的催化降解作用將固形物質(zhì)水解為溶解性物質(zhì)、大分子物質(zhì)降解為小分子物質(zhì)、碳水化合物降解為脂肪酸、有機(jī)氮類物質(zhì)分解為氨或胺，提高污水的B/C (B0D/C0D,生化需氧量/化學(xué)需氧 量)，提高污水的可生化性，為后續(xù)的生化處理奠定良好的基礎(chǔ)，水解酸化池水力停留時間控制在16 24h。水解酸化用穿孔管間歇曝氣混合或機(jī)械強(qiáng)制攪拌，池內(nèi)內(nèi)置一體化泥水分離裝置，保證截留活性污泥與出水懸浮物濃度。步驟4 :水解酸化池出水進(jìn)入到BioDopp生物反應(yīng)池，在該反應(yīng)池內(nèi)利用微生物的降解和同化作用去除大部分有機(jī)污染物、氨氮、酚類及殘留油類。BioDopp生物反應(yīng)池結(jié)合了氧化溝的全液內(nèi)回流及一體化結(jié)構(gòu)理念，利用A2/0的不同功能分區(qū)形式，借助CASS工藝前置選擇區(qū)模式，輔以高效的曝氣技術(shù)，通過創(chuàng)新的空氣提推技術(shù)作為源動力，將不同功能單元結(jié)合在一起的生物處理工藝。BioDopp生物反應(yīng)池利用微氧技術(shù)，將生物反應(yīng)池內(nèi)控制最高溶解氧濃度不高于0. 3mg/L,并將污泥齡控制在60d以上，活性污泥濃度控制在flOg/L，在生物反應(yīng)池內(nèi)培養(yǎng)、馴化和累積大量的兼性微生物、硝化菌、反硝化菌及特種專屬性微生物，能有效的去除目標(biāo)污染物。BioDopp生物反應(yīng)池利用空氣提推器產(chǎn)生的大回流比，快速稀釋來水，能有效的降低來水負(fù)荷對生化系統(tǒng)的沖擊，保證出水的達(dá)標(biāo)與運(yùn)行的穩(wěn)定。BioDopp生化反應(yīng)池內(nèi)置泥水分離裝置,無需外置沉淀池和污泥回流泵房。BioDopp生化反應(yīng)池水力停留時間控制在6(T80h。步驟5 BioDopp生物反應(yīng)池出水加入絮凝劑和助凝劑后通過混凝沉淀,去除大部分懸浮物，并有效去除殘留色度。絮凝劑和助凝劑配置成溶液后通過管道混合器加入，絮凝劑為聚鋁或聚合鋁鐵，配置濃度為59^15%，加藥量為10(T200mg/L，助凝劑為聚丙烯酰胺，配置濃度為1%。，加藥量為2 5mg/L。步驟6 :混凝沉淀后污水加入臭氧，利用臭氧的強(qiáng)氧化性對殘留的較難生物降解的多環(huán)和雜環(huán)有機(jī)物進(jìn)行氧化，通過斷鍵作用將其降解為易生物降解的小分子。臭氧發(fā)生器易采用氧氣源，能提高臭氧濃度，顯著提高氧化速率。臭氧氧化可同時加入一定濃度的雙氧水，臭氧采用管道水射器或池底曝氣方式加入。臭氧加入量可按照Hg臭氧/gTOC來核算，臭氧加入量為100mg/L，雙氧水加入量為50mg/L，臭氧接觸時間為45 90min。步驟7 :臭氧氧化后出水進(jìn)入曝氣生物濾池，進(jìn)一步去除有機(jī)污染物，并降低出水的懸浮物濃度。曝氣生物濾池采用陶粒為生物載體，反洗水來自于處理后的回用水，反洗水進(jìn)入綜合調(diào)節(jié)池。曝氣生物濾池水力停留時間控制在8 16h。本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)勢
I.采用本發(fā)明的工藝對碎煤加壓氣化污水進(jìn)行處理與回用，整套工藝簡單易行，投資小，運(yùn)行費(fèi)用低?？箾_擊能力強(qiáng)，處理效果較好，能夠承受30%的單次沖擊，10%的連續(xù)沖擊。
2.采用溶氣氣浮可有效的去除污水中的油類物質(zhì)，去除率為80%左右，水解酸化能有效的提聞污水B/C,能將污水B/C從0. 3提聞到0. 4左右，大大提聞了后續(xù)生化處理的
處理效率。3. BioDopp生化工藝實現(xiàn)了同步脫氮，同時保證去除有機(jī)污染物和脫氮效果，BioDopp生化工藝出水指標(biāo)相比其它傳統(tǒng)工藝要大幅度降低，BioDopp生化工藝擁有節(jié)省一半占地、能為客戶節(jié)約大量的寶貴的土地資源；其處理流程短，管理相當(dāng)簡單；并同時具備節(jié)省能耗、抗沖擊能力強(qiáng)、系統(tǒng)恢復(fù)快等特點(diǎn)；BioDopp生化工藝可實現(xiàn)不停車更換曝氣管，使用壽命至少是其它曝氣系統(tǒng)的2到5倍，操作維護(hù)量少，維護(hù)維修非常方便；BioDopp生化工藝所需人工較少,可節(jié)約一定的人力成本；BioDopp生化工藝污泥齡長,剩余污泥排放量少，大幅降低污水勞動強(qiáng)度。BioDopp生化工藝出水COD小于200mg/L，氨氮降低到5mg/L以下。
4.混凝沉淀、臭氧氧化和曝氣生物濾池屬于后續(xù)深度處理，能進(jìn)一步去除難降解有機(jī)污染物和殘留色度，其出水COD小于50mg/L，色度降低到20倍以下，出水能作為循環(huán)冷卻水補(bǔ)充水。


圖I為本發(fā)明所述一種碎煤加壓氣化污水處理與回用工藝流程示意圖。
圖2為某碎煤加壓氣化廠污水水質(zhì)。
圖3某碎煤加壓氣化廠各單元出水COD及整體工藝處理效果。
具體實施例方式為了使本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員能夠清楚的理解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，現(xiàn)以具體實施例作進(jìn)一步詳盡說明
本發(fā)明所涉及的一種碎煤加壓氣化污水處理與回用工藝通過污水管線依次連接以下裝置如圖I所示，綜合調(diào)節(jié)池I、溶氣氣浮5、水解酸化池7、BioDopp生化反應(yīng)池8、混凝沉淀11、臭氧氧化13、曝氣生物濾池14，其中在溶氣氣浮5前的污水管線中加入破乳劑2、絮凝劑3和絮凝劑4，在水解酸化池7前的污水管線中加入磷酸鹽6，在混凝沉淀11前的污水管線中加入助凝劑9和絮凝劑10，在臭氧氧化13通入臭氧發(fā)生器12產(chǎn)生的臭氧。以該發(fā)明所涉及的工藝對某碎煤加壓氣化廠污水處理為例，污水的水質(zhì)見圖2 各單元出水COD及整體工藝處理效果見圖3
其處理過程包括如下步驟
步驟I :將來自于碎煤加壓氣化廠的污水在綜合調(diào)節(jié)池I中進(jìn)行均質(zhì)均量，避免對后續(xù)裝置的沖擊。由于碎煤加壓氣化廠污水水質(zhì)水量波動較大，綜合調(diào)節(jié)池I水力停留時間為24h。步驟2 :綜合調(diào)節(jié)池I提升后進(jìn)入溶氣氣浮5，去除大部分油類和部分膠體類物質(zhì)。溶氣氣浮5進(jìn)水前加入破乳劑2、絮凝劑3和助凝劑4，提高氣浮除油的效率，在其出水中加入磷酸二氫鉀6，補(bǔ)充磷元素。步驟3 :溶氣氣浮5出水進(jìn)入水解酸化池7，利用活性污泥中微生物胞外酶的催化降解作用將固形物質(zhì)水解為溶解性物質(zhì)、大分子物質(zhì)降解為小分子物質(zhì)、碳水化合物降解為脂肪酸、有機(jī)氮類物質(zhì)分解為氨或胺，提高污水的B/C (B0D/C0D,生化需氧量/化學(xué)需氧量)，提高污水的可生化性，為后續(xù)的生化處理奠定良好的基礎(chǔ)，水解酸化池水力停留時間控制在16h。步驟4 :水解酸化池7出水進(jìn)入到BioDopp生物反應(yīng)池8，在該反應(yīng)池內(nèi)利用微生物的降解和同化作用去除大部分有機(jī)污染物、氨氮、酚類及殘留油類。BioDopp生化反應(yīng)池水力停留時間控制在80h。步驟5 =BioDopp生物反應(yīng)池8出水加入絮凝劑10和助凝劑9后通過混凝沉淀11，去除大部分懸浮物，并有效去除殘留色度。絮凝劑10和助凝劑9配置成溶液后通過管道混合器加入，絮凝劑10為聚鋁，配置濃度為15%，加藥量為150mg/L，助凝劑9為聚丙烯酰胺，配置濃度為1%。，加藥量為2mg/L。步驟6 :混凝沉淀11后污水加入臭氧，利用臭氧的強(qiáng)氧化性對殘留的較難生物降解的多環(huán)和雜環(huán)有機(jī)物進(jìn)行氧化，通過斷鍵作用將其降解為易生物降解的小分子。臭氧氧化13可同時加入一定濃度的雙氧水，臭氧采用池底曝氣方式加入。臭氧加入量為100mg/L， 雙氧水加入量為50mg/L，臭氧接觸時間為90min。步驟7 :臭氧氧化13后出水進(jìn)入曝氣生物濾池14，進(jìn)一步去除有機(jī)污染物，并降低出水的懸浮物濃度。曝氣生物濾池14采用陶粒為生物載體，反洗水來自于處理后的回用水，反洗水進(jìn)入綜合調(diào)節(jié)池。曝氣生物濾池14水力停留時間控制在8h。曝氣生物濾池14出水為最終出水，可作為循環(huán)冷卻水補(bǔ)充水。
權(quán)利要求
1.一種碎煤加壓氣化污水處理與回用工藝，其特征在于，其實現(xiàn)方式包括如下步驟 步驟I:將來自于碎煤加壓氣化廠的污水在綜合調(diào)節(jié)池中進(jìn)行均質(zhì)均量，停留時間為24"48h ； 步驟2 :綜合調(diào)節(jié)池提升后進(jìn)入溶氣氣?。? 步驟3 :溶氣氣浮出水進(jìn)入水解酸化池，水解酸化用穿孔管間歇曝氣混合或機(jī)械強(qiáng)制攪拌； 步驟4 :水解酸化出水進(jìn)入到BioDopp生物反應(yīng)池； 步驟5 =BioDopp生物反應(yīng)池出水加入絮凝劑和助凝劑后通過混凝沉淀； 步驟6 :混凝沉淀后污水加入臭氧和雙氧水； 步驟7 :臭氧氧化后出水進(jìn)入曝氣生物濾池，曝氣生物濾池水力停留時間控制在8^16h,曝氣生物濾池出水為最終出水。
2.根據(jù)權(quán)利要求書I所述的一種碎煤加壓氣化污水處理與回用工藝，其特征在于綜合調(diào)節(jié)池內(nèi)安裝穿孔曝氣管或機(jī)械攪拌器對污水進(jìn)行強(qiáng)制混合，混合強(qiáng)度為2 5W/m3。
3.根據(jù)權(quán)利要求書I所述的一種碎煤加壓氣化污水處理與回用工藝，其特征在于溶氣氣浮進(jìn)水中加入破乳劑、絮凝劑和助凝劑，在其出水中加入磷酸二氫鉀，補(bǔ)充磷元素。
4.根據(jù)權(quán)利要求書I所述的一種碎煤加壓氣化污水處理與回用工藝，其特征在于BioDopp生化反應(yīng)池采用微氧原理，溶解氧濃度控制在0. 3mg/L,污泥濃度控制在8g/L以上，回流比控制在60倍以上。
5.根據(jù)權(quán)利要求書I所述的一種碎煤加壓氣化污水處理與回用工藝，其特征在于臭氧 氧化加入一定濃度的雙氧水，臭氧采用管道水射器或池底曝氣方式加入。
6.根據(jù)權(quán)利要求書I所述的一種碎煤加壓氣化污水處理與回用工藝，其特征在于曝氣生物濾池采用陶粒為生物載體，反洗水來自于處理后的回用水，反洗水進(jìn)入綜合調(diào)節(jié)池。
全文摘要
本發(fā)明提供一種碎煤加壓氣化污水處理與回用工藝，其步驟包括將來自于碎煤加壓氣化廠的煤氣化污水經(jīng)過綜合調(diào)節(jié)池、溶氣氣浮、水解酸化池、BioDopp生化反應(yīng)池、混凝沉淀、臭氧氧化、曝氣生物濾池，去除污水中大部分有機(jī)污染物、氨氮、懸浮物、酚類、油類后獲得可以補(bǔ)充到循環(huán)水系統(tǒng)的回用水。本發(fā)明所涉及的工藝技術(shù)路線簡單、運(yùn)行穩(wěn)定、噸水處理成本較低、處理后的出水能用于循環(huán)水的補(bǔ)充水，使得碎煤加壓氣化污水經(jīng)處理后得到充分的回收利用，達(dá)到減排的目的。
文檔編號C02F9/14GK102730897SQ20111008532
公開日2012年10月17日 申請日期2011年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月7日
發(fā)明者其他發(fā)明人請求不公開姓名, 張雷, 陳凱華 申請人:北京博匯特環(huán)保科技有限公司, 陳凱華