申请日2008.12.31
公开(公告)日2009.07.08
IPC分类号C02F3/10
摘要
一种处理焦化废水的生物活性焦方法，以活性焦为微生物膜载体，并以现有焦化废水生化装置中活性污泥为原生物种群进行培植;控制水温在25～30℃，配置进水的COD为2000mg/L以下，水力停留时间10±2小时，通过不断的曝氧循环回流使得焦化废水通过与大量载有活性微生物的生物活性焦持续进行有机物的吸附与降解。动态生物活性焦过流层高度2.5±0.5m。本发明中装置能长期连续运行、自适应水质波动、免维护。设备易于制造安装，降COD和脱酚类污染物效率可达到90%以上。
权利要求书
1、一种处理焦化废水的生物活性焦方法，其特征是以活性焦为微生物膜载体， 并以现有焦化废水生化装置中活性污泥为原生物种群进行培植;控制水温在25～30 ℃，配置进水的COD为2000mg/L以下，水力停留时间10±2小时，通过不断的曝 氧循环回流使得焦化废水通过与大量载有活性微生物的生物活性焦持续进行有机物 的吸附与降解。
2、根据权利要求1所述的处理焦化废水的生物活性焦方法，其特征是动态生物 活性焦过流层高度2.5±0.5m。
3、根据权利要求1所述的处理焦化废水的生物活性焦方法，其特征是所述不断 的曝氧和循环回流方法是：通过一个置有敞口中心套的处理容器，容器内布置均匀 的生物活性焦，进水从中心套的四周配水进入套内，在中心套的四周进行曝气，进 水管在容器的上部，出水管在容器的底部，负载生物的活性焦与进水混合后产生持 续的水力搅动和不断的碰撞，从而进行与污染物的接触与吸附，水在容器的四周至 中心套再至容器四周形成回流。
4、根据权利要求1所述的处理焦化废水的生物活性焦方法，其特征是容器的底 部设有分布水帽(5)的漏斗型集槽(6);漏斗型集槽(6)连接一管道和泵后亦连 接至进水管口后进行循环回流，漏斗型集槽(6)的管道上设有粉未捕捉器(4);出 水管尤其是装在漏斗型集槽(6)的下部。
5、根据权利要求1所述的处理焦化废水的生物活性焦方法，其特征是水流从容 器的四周溢流到中心后，随过活性焦的密集，使得生物活性焦产生沉积后形成稳定 的过滤层，且进行充分曝气时水中富含的饱和氧用以支持微生物的氧化降解呼吸氧 源或采用间氧等方式进行生化处理;在处理过程中还通过外排部分过滤层下层剩余 生物活性焦及污泥和持续加入活性焦的方式，不断更新生物活性焦，从而始终保持 生物活性焦的物化活性和生物活性。
6、根据权利要求1所述的处理焦化废水的生物活性焦方法，其特征是独立作为 处理综合焦化废水方法，尤其是作为现有焦化废水工程的提标处理方法。
7、处理焦化废水的生物活性焦的装置，其特征是设有一个置有敞口中心套的处 理容器，进水从中心套的四周配水进入套内，在中心套的四周设有曝气管，进水管 在容器的上部，出水管在容器的底部，水在容器的四周溢流至中心套再至容器四周 形成回流;容器的底部设有分布水帽5的漏斗型集槽(6)，漏斗型集槽(6)连接一 管道和泵后亦连接至进水管口，漏斗型集槽(6)的管道上设有粉未捕捉器(4)。
8、根据权利要求7所述的处理焦化废水的生物活性焦装置，其特征是敞口中心 套相应达到或接近与动态生物活性焦过流层高度相同，也为2.5±0.5m。
9、根据权利要求7所述的处理焦化废水的生物活性焦装置，其特征是以装置底 部无常规砂石等垫层，采用水帽(5)隙缝径宽≤0.5mm直接过滤出水。
说明书
一种处理焦化废水的生物活性焦方法
技术领域
本发明所涉及是一种生化-物化复合处理焦化废水的方法，主要用于各种焦化废 水去COD处理，尤其是针对焦化废水中难生化解降的酚类有机物的处理。
背景技术
焦化废水是一种高浓度的毒性工业废水，其水质成分十分复杂，其中以酚类为 主，约占总体的70%，而苯酚又占酚类的40%。此外，还含有多种多环芳香烃和杂 环类有机物化合物，如苯、萘、菲、蒽、吡啶、苯并芘、喹啉、异喹啉、吲哚、联 苯、咔唑、咪唑、吡咯、荧蒽、芴等。这些物质大多有毒且难于降解，其中一些还 是直接或间接的强致癌物[1]。焦化废水治理一直是个国际性难题，也是国内废水治 理的重点。
焦化废水的处理一般有物理法、化学法、生物法。与其他两种方法相比，生物 法具有经济，高效的优点，尤为重要的是它可以实现无害化，不会造成二次污染、 处理容量大，已经成为目前国内外主要采用的废水治理技术。由于微生物系统具有 复杂的生物多样性，在不同环境系统的应用中，表现出极大的异样性，为此，国内 外研究者对生物处理技术进行了大量的研究，极大地推动了微生物技术在焦化废水 处理中的发展。当今焦化废水的处理现状令人堪忧，经传统的微生物法处理后，一 些污染物排放指标仍不能达到国家标准。随着我国环境保护管理的日益完善，新型、 环保、高效的处理工艺的研究已经迫在眉睫。近二十年来，我国在微生物处理焦化 废水领域取得了许多重大突破，固定化微生物、生物强化、生物脱氮等技术已经达 到国外领先水平。但由于我国焦化废水处理的研究起步较晚，国内主要采用的是传 统的活性污泥法，大规模的应用现有新型微生物技术来取而代之，投资巨大，其可 行性不高。因此，结合新型微生物处理技术对现有工艺进行改进是我国焦化废水治 理的主要出路，特别是利用多种技术联合处理的方法将是我国焦化废水治理的重要 发展方向。
发明内容
本发明的目的在于根据上述背景技术状况下焦化废水处理工程技术中所存在的 问题，提供了一种更适合于处理焦化废水中难以生物降解有机污染物的水处理技术， 尤其是一种处理焦化废水的生物活性焦方法，这种方法具有可充分有效地去除焦化 废水中含酚类有机物，降解速度快、无二次污染，且活性载体成本低、技术工艺简 洁、运行费用低，本发明尤其适合于现有实际工程的提标改造。
本发明为实现上述目的所采用的处理技术是，一种处理焦化废水的生物活性焦 方法，是以活性焦为生物膜微生物载体，以现有焦化废水生化装置中活性污泥培植 原生物种群;控制水温在25～30℃，配置进水的COD为2000mg/L以下，水力停留 时间10±2小时，动态生物活性焦过流层高度2.5±0.5m。通过不断的曝氧和循环 回流使得焦化废水通过与大量载有活性微生物的生物活性焦持续进行有机物的吸附 与生化降解过程。
所述不断的曝氧和循环回流方法是：通过一个置有敞口中心套的处理容器，容 器内布置均匀的生物活性焦，进水从中心套的四周配水进入套内，在中心套的四周 进行曝气，进水管在容器的上部，出水管在容器的底部，负载生物的活性焦与进水 混合后产生持续的水力搅动和不断的碰撞，从而进行与污染物的接触与吸附，水在 容器的四周至中心套再至容器四周形成回流;同时，活性焦表面老化生物膜脱落并 进入水体中。容器的底部设有分布水帽5的漏斗型集槽6。漏斗型集槽6连接一管 道和泵后亦连接至进水管口后进行循环回流，漏斗型集槽6的管道上设有粉未捕捉 器4。出水管尤其是装在漏斗型集槽6的下部。装置底部水帽5(隙缝径宽≤0.5mm) 直接过滤出水。
水流从容器的四周溢流到中心后，随过活性焦的密集，使得生物活性焦产生沉 积后形成稳定的过滤层，且进行充分曝气时水中富含的饱和氧用以支持微生物的氧 化降解呼吸氧源(也可以采用间氧等方式进行生化处理，使间氧微生物亦有良好生 长环境)。在处理过程中还可以通过外排部分过滤层下层剩余生物活性焦及污泥和持 续加入活性焦的方式，不断更新生物活性焦，从而始终保持生物活性焦的物化活性 和生物活性。
本发明所使用的活性焦为工业级粉末型产品，不需另外加工生产，来源广泛， 价格低廉，其粒子直径的最可几分布为0.5～1.0mm，此直径范围的粒子质量含量占 60%以上。
本发明方法所采用的专门单元装置为周边曝气循环回流型，具体装置构造示意 如附图。
通过一个置有敞口中心套的处理容器，进水从中心套的四周配水进入套内，在 中心套的四周设有曝气管，进水管在容器的上部，出水管在容器的底部，水在容器 的四周溢流至中心套再至容器四周形成回流;容器的底部设有分布水帽5的漏斗型 集槽6。漏斗型集槽6连接一管道和泵后亦连接至进水管口，漏斗型集槽6的管道 上设有粉未捕捉器4。出水管尤其是装在漏斗型集槽6的下部。敞口中心套相应达 到或接近与动态生物活性焦过流层高度相同，也为2.5±0.5m。
本发明核心技术是采用活性焦的高吸附有机污染物的性能及其高孔隙容量对生 化降解微生物形成有效生物膜与污水高接触表面的特点而开发出生物活性焦水处理 工艺，是更为先进高效的生物膜生化法与高性能低成本的活性焦吸附物化法有机结 合的生化-物化综合焦化废水高效处理技术。
本发明所提供的焦化废水生物活性焦处理技术，具有如下的有益效果：
(1)投资成本低：活性焦来源广成本低;单元装置一般采用通用性水处理过滤 技术装置改型制造，生产成本低。
(2)处理高效：活性焦吸附有机污染物表面积大，孔隙率高，生物膜易于形成; 水力停留时间短，且形成的生物膜生命周期长，更易生化降解去除酚类有机物。
(3)运行成本低：生物活性焦工艺具有通常生化处理工艺的低运行成本特性， 且运行中的曝气需求量更低。
(4)单元装置微生物环境相对独立，可有效地用于现有各种焦化废水处理系统 改造工程;同时，本发明所针对的难生化降解有机物处理技术可适应于多种类似废 水，如石化综合废水等的处理，应用范围较为广泛。
