申请日2012.12.31
公开(公告)日2014.07.09
IPC分类号C02F9/14
摘要
本发明提出一种煤化工高浓度废水处理的方法与装置，解决了现有技术中煤化工废水处理使用MBR时，通量低，膜污染高的问题。煤化工高浓度废水处理装置包括：隔油装置;絮凝反应装置，与隔油装置连通;超微气浮装置，与絮凝反应装置连通;高级氧化装置，与超微气浮装置连通;水解酸化装置，与高级氧化装置连通;脱氮装置，与水解酸化装置连通;缺氧装置，与脱氮装置连通;好氧MBR装置，包括若干设置于好氧MBR装置内的MBR膜，与缺氧装置连通。本发明有益效果：预处理完善，后续处理难度低，保证生化的处理效果，有利于降低膜污染，膜清洗频率低、使用寿命长，并且MBR出水稳定，无悬浮物，能够保证深度处理效果。
权利要求书
1.一种煤化工高浓度废水处理装置，其特征在于，包括：
隔油装置(1)，用于去除废水中颗粒较大的悬浮油;
絮凝反应装置(2)，用于去除所述隔油装置(1)排出的废水中可被絮凝沉 淀掉的悬浮物胶体和分散颗粒，以及在所述隔油装置(1)中未去除的部分悬浮 油，与所述隔油装置(1)连通;
超微气浮装置(3)，用于去除所述絮凝反应装置(2)排出的废水中的悬浮 物，降低后续处理难度，与所述絮凝反应装置(2)连通;
高级氧化装置(4)，用于氧化所述超微气浮装置(3)排出的废水中难降解 污染物，与所述超微气浮装置(3)连通;
水解酸化装置(5)，用于将大分子物质降解，使所述高级氧化装置(4)排 出的废水中难生物降解的有机物进一步转变为易生物降解的有机物，提高废水 的可生化性，以利于后续的好氧处理，与所述高级氧化装置(4)连通;
脱氮装置(6)，用于去除所述水解酸化装置(5)排出的废水中的大量氨氮 及总氮，与所述水解酸化装置(5)连通;
缺氧装置(7)，用于使硝态氮和亚硝态氮在生物作用下与有机物反应，以 去除所述脱氮装置(6)排出的废水中未被去除的氨氮及总氮，与所述脱氮装置 (6)连通;
好氧MBR装置(8)，用于对所述缺氧装置(7)中排出的废水进行好氧处 理，包括若干设置于所述好氧MBR装置(8)内的MBR膜(9)，与所述缺氧 装置(7)连通。
2.根据权利要求1所述的煤化工高浓度废水处理装置，其特征在于，还包 括：
第一射流装置，用于产生微小气泡，提高气浮效率，设置于所述超微气浮 装置(3)内。
3.根据权利要求2所述的煤化工高浓度废水处理装置，其特征在于，所述 高级氧化装置(4)为高级微电解氧化装置、高级电絮凝氧化装置、高级电催化 氧化装置、高级电催化氧化装置、高级芬顿氧化装置、高级臭氧氧化装置、高 级光催化氧化装置中的任意一种或几种。
4.根据权利要求3所述的煤化工高浓度废水处理装置，其特征在于，所述 好氧MBR装置(8)为浸没式膜生物反应器或分置式膜生物反应器。
5.根据权利要求4所述的煤化工高浓度废水处理装置，其特征在于，所述 MBR膜(9)为平板膜、中空纤维膜、管式膜、螺旋式膜中的任意一种。
6.根据权利要求4所述的煤化工高浓度废水处理装置，其特征在于，所述 MBR膜(9)为微滤膜、超滤膜、纳滤膜、反渗透膜中的任意一种。
7.根据权利要求5或6所述的煤化工高浓度废水 处理装置，其特征在于， 还包括：
第二射流装置，用于曝气，并冲刷所述MBR膜(9)表面，减小所述MBR 膜(9)污染，设置于所述好氧MBR装置(8)内。
8.根据权利要求7所述的煤化工高浓度废水处理装置，其特征在于，还包 括：
回流系统，用于将所述好氧MBR装置(8)内的泥水混合物回流至缺氧装 置(7)中，设置于所述好氧MBR装置(8)内，与所述缺氧装置(7)连通。
9.一种使用如权利要求1所述的煤化工高浓度废水处理装置进行水处理的 方法，其特征在于，包括以下步骤：
(A)通过隔油工艺分离去除废水中颗粒较大的悬浮油;
(B)隔油出水进行加药絮凝，去除所述隔油出水中可被絮凝沉淀掉的悬浮 物胶体及分散颗粒，以及所述隔油出水中未去除的部分悬浮油;
(C)絮凝出水进行超微气浮，去除所述絮凝出水中剩余的油脂、纤维、藻 类等悬浮物，降低后续处理难度，在进行超微气浮时进行射流处理，以产生均 匀、微小的气泡，增强气浮效果;
(D)超微气浮出水进行高级氧化，去除所述超微气浮出水中难降解污染物;
(E)高级氧化出水进行水解酸化，将大分子物质降解，使所述高级氧化出 水中难生物降解的有机物进一步转变为易生物降解的有机物，提高所述高级氧 化出水的可生化性，以利于后续的好氧处理;
(F)水解酸化出水进行脱氮处理，去除所述水解酸化出水中的大量氨氮及 总氮;
(G)脱氮处理出水进行缺氧处理，使所述脱氮处理出水中的硝态氮和亚硝 态氮在生物作用下与有机物反应，以去除所述脱氮处理出水中未被去除的氨氮 及总氮;
(H)缺氧处理出水进行好氧MBR处理，将好氧MBR处理过程中的泥水 混合液回流至缺氧处理阶段，好氧MBR处理出水浊度和悬浮物接近零。
说明书
一种煤化工高浓度废水处理的方法与装置
技术领域
本发明涉及废水处理领域，特别是指一种煤化工高浓度废水处理的方法与 装置。
背景技术
全球范围内，煤炭储量比石油和天然气更为丰富，且价格相对较低，而石 油短缺现象日益严重。一些富煤国家如美国、澳大利亚、印度、德国等，都在 加紧研究或开发煤化工项目。我国近年也研究开发新型煤化工工艺，建立多个 煤化工示范工程，并建成世界最大的煤直接制油项目。但对于煤炭资源丰富但 水资源短缺地区的煤化工项目，在耗水量和污水排放量都大的情况下，急需切 实可行的煤化工高浓度废水处理工艺，以保证煤化工项目在当地的经济社会平 稳发展和生态环境保护。
目前煤化工工艺正在火热发展阶段，然而煤化工废水的处理工艺相对较落 后。煤化工废水根据工艺的不同分为煤直接液化制油废水和煤间接液化制油废 水。煤化工高浓度废水指经气提、脱酚装置处理后的出水，主要包括煤液化、 加氢精制、加氢裂化及硫磺回收等装置排出的含硫、含酚废水。煤化工废水含 有大量表面活性剂，具有色度大、乳化程度高、可生化性差及水面易形成大量 泡沫等特点，属于难处理的煤化工废水。
MBR(Membrane Bio-Reactor，膜生物反应器)是一种由膜分离单元与生物 处理单元相结合的新型水处理技术，在污水处理领域的应用已较为普遍，具有 出水悬浮物和浊度低，出水水质好，污泥浓度高，占地面积小，控制、操作简 便等优点。但在煤化工废水处理时，需要对MBR技术进行优化，提高MBR通 量，降低MBR膜污染。
发明内容
本发明提出一种煤化工高浓度废水处理的方法与装置，解决了现有技术中 煤化工废水处理使用MBR时，通量低，膜污染高的问题。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种煤化工高浓度废水处理装置，包括：
隔油装置，用于去除废水中颗粒较大的悬浮油;
絮凝反应装置，用于去除所述隔油装置排出的废水中可被絮凝沉淀掉的悬 浮物胶体和分散颗粒，以及在所述隔油装置中未去除的部分悬浮油，与所述隔 油装置连通;
超微气浮装置，用于去除所述絮凝反应装置排出的废水中的悬浮物，降低 后续处理难度，与所述絮凝反应装置连通;
高级氧化装置，用于氧化所述超微气浮装置排出的废水中难降解污染物， 与所述超微气浮装置连通;
水解酸化装置，用于将大分子物质降解，使所述高级氧化装置排出的废水 中难生物降解的有机物进一步转变为易生物降解的有机物，提高废水的可生化 性，以利于后续的好氧处理，与所述高级氧化装置连通;
脱氮装置，用于去除所述水解酸化装置排出的废水中的大量氨氮及总氮， 与所述水解酸化装置连通;
缺氧装置，用于使硝态氮和亚硝态氮在生物作用下与有机物反应，以去除 所述脱氮装置排出的废水中未被去除的氨氮及总氮，与所述脱氮装置连通;
好氧MBR装置，用于对所述缺氧装置中排出的废水进行好氧处理，包括若 干设置于所述好氧MBR装置内的MBR膜，与所述缺氧装置连通。
进一步地，本发明所述的煤化工高浓度废水处理装置，还包括：
第一射流装置，用于产生微小气泡，提高气浮效率，设置于所述超微气浮 装置内。
优选地，所述高级氧化装置为高级微电解氧化装置、高级电絮凝氧化装置、 高级电催化氧化装置、高级电催化氧化装置、高级芬顿氧化装置、高级臭氧氧 化装置、高级光催化氧化装置中的任意一种或几种。
优选地，所述好氧MBR装置为浸没式膜生物反应器或分置式膜生物反应 器。
优选地，所述MBR膜为平板膜、中空纤维膜、管式膜、螺旋式膜中的任意 一种。
优选地，所述MBR膜为微滤膜、超滤膜、纳滤膜、反渗透膜中的任意一种。
进一步地，本发明所述的煤化工高浓度废水处理装置，还包括：
第二射流装置，用于曝气，并冲刷所述MBR膜表面，减小所述MBR膜污 染，设置于所述好氧MBR装置内。
进一步地，本发明所述的煤化工高浓度废水处理装置，还包括：
回流系统，用于将所述好氧MBR装置内的泥水混合物回流至缺氧装置中， 设置于所述好氧MBR装置内，与所述缺氧装置连通。
一种使用上述的煤化工高浓度废水处理装置进行水处理的方法，包括以下 步骤：
(A)通过隔油工艺分离去除废水中颗粒较大的悬浮油;
(B)隔油出水进行加药絮凝，去除所述隔油出水中可被絮凝沉淀掉的悬浮 物胶体及分散颗粒，以及所述隔油出水中未去除的部分悬浮油;
(C)絮凝出水进行超微气浮，去除所述絮凝出水中剩余的油脂、纤维、藻 类等悬浮物，降低后续处理难度，在进行超微气浮时进行射流处理，以产生均 匀、微小的气泡，增强气浮效果;
(D)超微气浮出水进行高级氧化，去除所述超微气浮出水中难降解污染物;
(E)高级氧化出水进行水解酸化，将大分子物质降解，使所述高级氧化出 水中难生物降解的有机物进一步转变为易生物降解的有机物，提高所述高级氧 化出水的可生化性，以利于后续的好氧处理;
(F)水解酸化出水进行脱氮处理，去除所述水解酸化出水中的大量氨氮及 总氮;
(G)脱氮处理出水进行缺氧处理，使所述脱氮处理出水中的硝态氮和亚硝 态氮在生物作用下与有机物反应，以去除所述脱氮处理出水中未被去除的氨氮 及总氮;
(H)缺氧处理出水进行好氧MBR处理，将好氧MBR处理过程中的泥水 混合液回流至缺氧处理阶段，好氧MBR处理出水浊度和悬浮物接近零。
本发明的有益效果为：
1.本发明所述的煤化工高浓度废水处理的方法与装置，预处理完善，降低 后续处理难度，其生化处理采用水解酸化-脱氮-缺氧-好氧MBR的组合工艺，先 提高废水的可生化性，再进行脱氮，最后进行好氧生化处理，保证生化的处理 效果，从而有利于降低膜污染，膜清洗频率低、使用寿命长，并且MBR出水稳 定，无悬浮物，能够保证深度处理效果。
2.本发明所述的煤化工高浓度废水处理的方法与装置，MBR膜装置可3个 月清洗一次，或者可6个月清洗一次，甚至可12个月清洗一次，不仅能保证产 水水质高，而且运行维护简单、系统稳定性好。
