申请日2019.02.02
公开(公告)日2019.05.24
IPC分类号C02F9/14
摘要
本发明公开了一种再生水源循环冷却水排污水处理方法，属于废水处理领域。步骤为：循环冷却水排污水进入调节池进行水质水量调节后依次经过滤器、臭氧氧化池、缓冲池、消氧池、缺氧池、好氧池、初沉池、除磷混合池及纤维过滤器进行处理，其中，消氧池内充填生物绳填料，缺氧池和好氧池充填填料，缺氧池补充外加碳源，好氧池末端硝化液分别回流入消氧池及缺氧池，初沉池污泥回流入消氧池。本发明可以去除再生水源中的氨氮、总氮、总磷以及难降解的有机物等污染物，经处理后的出水满足CODcr≤30 mg/L，总氮≤15 mg/L，氨氮≤1.5mg/L，总磷≤0.3mg/L的要求。
权利要求书
1.一种再生水源循环冷却水排污水处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)再生水源循环冷却水排污水进入调节池，进行水质均衡和水量调节;
(2)调节池出水经过滤器过滤后进入臭氧氧化池，臭氧氧化池底部设置有微孔布气帽，上部设置有臭氧尾气破坏器，臭氧氧化出水进入缓冲池;
(3)缓冲池出水进入消氧池，消氧池采用活性污泥与生物膜复合方法，池底设置有布水管;
(4)消氧池出水进入缺氧池，缺氧池采用活性污泥与生物膜复合方法，池底设置有布水管，并设置搅拌装置，缺氧池内投加外碳源;
(5)缺氧池出水进入好氧池，好氧池采用移动床生物膜反应器，池底设置有曝气装置，好氧池混合液部分回流到消氧池及缺氧池;
(6)好氧池出水进入初沉池，初沉池上部澄清液进入混合池，下部污泥回流至消氧池;
(7)混合池内加入除磷药剂，经混合反应后进入纤维过滤器进行过滤，即得处理出水。
2.根据权利要求1所述的再生水源循环冷却水排污水处理方法，其特征在于，在步骤(2)中，过滤器为自清洗过滤器。
3.根据权利要求1所述的再生水源循环冷却水排污水处理方法，其特征在于，在步骤(2)～(3)中，所述缓冲池的水力停留时间为0.5～1h。
4.根据权利要求1所述的再生水源循环冷却水排污水处理方法，其特征在于，在步骤(3)～(4)中，所述消氧池的池内放置有生物绳，其材质为聚丙烯、维尼纶或尼龙，外侧纤维构成环状纤维束，外径为20～45mm，填充体积比为20%～40%，水力停留时间为0.5～2h。
5.根据权利要求1所述的再生水源循环冷却水排污水处理方法，其特征在于，在步骤(4)中，所述缺氧池内投加有填料，填料填充体积比为10%～30%，且出口设置有拦截筛网。
6.根据权利要求1或5所述的再生水源循环冷却水排污水处理方法，其特征在于，在步骤(4)中，缺氧池内投加的外碳源为甲醇、乙醇、乙酸、乙酸钠、葡萄糖和淀粉中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的再生水源循环冷却水排污水处理方法，其特征在于，在步骤(5)中，好氧池采用移动床生物膜反应器，填料填充体积比为20%～50%，密度为0.95～0.98g/cm3，比表面积≥500m2/m3，池底曝气采用微孔曝气器或穿孔管，上部出口设置有拦截筛网。
8.根据权利要求1所述的再生水源循环冷却水排污水处理方法，其特征在于，在步骤(5)中，好氧池混合液分别回流到消氧池及缺氧池的总回流比为1～5:1。
说明书
一种再生水源循环冷却水排污水处理方法
技术领域
本发明涉及再生水源循环冷却水排污水处理方法，属于废水处理技术领域，更具体说是一种采用高级氧化和生化组合处理循环冷却水排污水的方法。
背景技术
中国是淡水资源严重缺乏的国家之一，水资源短缺已经成为制约我国火电行业可持续发展的重要因素。2004年国家发改委发布了《关于燃煤电站项目规划和建设有关要求的通知》，要求在北方缺水地区，鼓励利用城市污水处理厂中水或其他废水。由于城市再生水具有水量稳定、就地可取、价格相对便宜的优点，越来越多的火力发电企业采用城市再生水作为生产用水补充水源。
再生水作为电厂生产用水需要满足一定的水质要求。《工业循环冷却水处理设计规范》(GB/T 50050-2017)规定，再生水直接作为间冷开式系统补水时，水质指标要求CODcr≤60mg/L，氨氮≤5.0(1.0)mg/L，总磷≤1.0mg/L。《城市污水再生利用工业用水水质》(GB/T19923-2005)规定，再生水用作敞开式循环冷却水系统补充水要求CODcr≤60mg/L，氨氮≤10.0(1.0)mg/L，总磷≤1.0mg/L。对于火力发电企业而言，由于循环冷却水用水量约占整个火电企业用水量的50%～90%，其中又以冷却塔消耗的冷却水最大，因此再生水一般作为冷却塔循环冷却水补充水，浓缩倍数约为3～5倍，循环冷却水排污水部分水质指标如CODcr、TP、氨氮等可达80～200mg/L、1～5mg/L、10～20mg/L。
为进一步改善水环境质量，部分省份陆续出台了更为严格的地方排放标准，排入河流的污水需要达到相应类别的地表水环境质量标准。例如北京市地方标准《水污染物综合排放标准》(DB11/307-2013)规定，排入北京市Ⅳ、Ⅴ类水体及其汇水范围的污水执行B排放限值，要求CODcr≤30 mg/L，总氮≤15 mg/L，氨氮≤1.5(2.5)mg/L，总磷≤0.3mg/L等。再生水源循环冷却水排污水中部分水质指标如CODcr、TN、TP、氨氮等已远超排放标准，且存在着B/C比低、可生化性差、有机物以溶解性难降解物质为主、C/N比失调等问题，再生水水源的循环冷却水排污水处理难度较大。这些标准的实施为火电企业废水达标排放提出了更高的挑战，而循环冷却水排污水占电厂排水量的70～80%，因此，以再生水为水源的循环冷却水排污水达标处理是这些企业迫切需要解决的问题。
张鸿涛等(北京国环清华环境工程设计研究院有限公司)(给水排水，42卷第5期)采用进水预处理-复合生物滤池深度反硝化系统-混凝-活性滤料过滤系统-消毒工艺处理再生水源的循环冷却水排污水及工业废水，设计进水COD 20 mg/L，氨氮2.5 mg/L，TP 1.4mg/L，TN 40 mg/L，设计出水COD 20 mg/L，氨氮1.0 mg/L，TP 0.2 mg/L，TN 10 mg/L。采用乙酸钠作为反硝化碳源，PAC作为除磷药剂，出水可以达标排放。该工艺由于进水中COD较低，主要通过投加外碳源用于脱氮，几乎未单独考虑循环冷却排污水中有机物的去除。如果循环冷却排污水中难降解有机物含量较高，则仅依靠该工艺难以满足达标排放要求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的问题，而提供一种再生水源循环冷却水排污水处理方法，经处理后出水中的CODcr、氨氮、总氮和总磷可以分别达到≤30mg/L、≤1.5mg/L、≤15mg/L、≤0.3mg/L的排放要求。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种再生水源循环冷却水排污水处理方法，其步骤为：
(1)再生水源循环冷却水排污水进入调节池，进行水质均衡和水量调节;
(2)调节池出水经过滤器过滤后进入臭氧氧化池，臭氧氧化池底部设置有微孔布气帽，材质为钛合金，上部设置有臭氧尾气破坏器，臭氧氧化出水进入缓冲池;
(3)缓冲池出水进入消氧池，消氧池采用活性污泥与生物膜复合方法，池底设置有布水管;
(4)消氧池出水进入缺氧池，缺氧池采用活性污泥与生物膜复合方法，池底设置有布水管，并设置搅拌装置，缺氧池内投加外碳源;
(5)缺氧池出水进入好氧池，好氧池采用移动床生物膜反应器，池底设置有曝气装置，好氧池混合液部分回流到消氧池及缺氧池;
(6)好氧池出水进入初沉池，初沉池上部澄清液进入混合池，下部污泥回流至消氧池;
(7)混合池内加入除磷药剂，经混合反应后进入纤维过滤器进行过滤，即得处理出水。
过滤器为自清洗过滤器，自清洗过滤器主要去除循环水排污水中的悬浮物，减少臭氧的消耗量，过滤精度为50～300μm。
臭氧氧化池主要是利用臭氧将循环水排污水中难降解的大分子有机物转化为小分子物质，提高废水的可生化性。臭氧氧化池密闭，为使臭氧和废水充分混合，采取气水逆流混合方式，剩余臭氧从池上部进入臭氧尾气破坏器进行破坏。臭氧投加浓度为5～30mg/L，反应时间为10～60min。
缓冲池主要是保证臭氧氧化出水中残留的臭氧能够分解，减少对后续污泥中微生物的影响，水力停留时间为0.5～1h。
消氧池采用活性污泥与生物膜复合方法，池内放置生物绳，材质为聚丙烯、维尼纶、尼龙等，外侧纤维构成环状纤维束，外径20～45mm，填充比20～40%，主要作用是降低经臭氧氧化废水及内回流混合液中的溶解氧，以消除过高的溶解氧对反硝化脱氮效果的不利影响，消氧池的水力停留时间应为0.5～2h。
缺氧池主要进行反硝化脱氮。为保证反硝化反应的正常进行，在缺氧池进水端投加外碳源，投加的外碳源为甲醇、乙醇、乙酸、乙酸钠、葡萄糖和淀粉中的一种或几种。缺氧池采用活性污泥与生物膜复合方法，池内加入填料，填充体积比为10%～30%，池底设置有布水管，设置机械搅拌装置，保证悬浮填料的流化，出口设置拦截筛网。通过调整内回流量控制缺氧池内溶解氧浓度在0.5mg/L以下。
好氧池采用移动床生物膜反应器，主要进行硝化反应以及去除废水中的有机物，反应器内填充填料，有利于生物膜的生长。填料密度为0.95～0.98g/cm3，比表面积≥500m2/m3，填充体积比为20%～50%。池底装有微孔曝气器或穿孔管，填料在反应器内上下往复运动，传质效果较好，生物膜活性较高。反应器出口设置有网筛。好氧池混合液部分回流到消氧池及缺氧池，总回流比为1～5:1，部分进入初沉池。初沉池上部澄清液进入混合池，下部污泥部分回流至消氧池，部分排入污泥贮池。
混合池中投加除磷药剂，主要包括铝盐和铁盐，除磷量与铝盐或铁盐中金属离子的摩尔比为1：1～2。混合池中除磷工艺对药剂无特定限制，也可选择其他药剂。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：
(1)提供了一种再生水源循环冷却水排污水的处理方法，可根据再生水源循环冷却水排污水中污染物特点，达标处理。
(2)设置消氧池，回流混合液一部分和臭氧氧化出水混合后进入消氧池，降低废水中的溶解氧浓度，另一部分进入缺氧池，调节缺氧池内溶解氧浓度，既可以消除溶解氧过高对碳源的消耗及反硝化反应的不利影响，又可以调整缺氧池内溶解氧浓度，提高反硝化效率。
(3)缺氧池内投加填料，采用活性污泥与生物膜复合方法，提高了反应池内生物量，脱氮效果好，抗负荷冲击能力强。
