申请日2004.08.18
公开(公告)日2005.03.23
IPC分类号C02F3/12; C02F1/28
摘要
利用硅藻土和活性污泥处理煤气废水及焦化废水的方法，它涉及一种煤气废水及焦化废水的生物处理方法。本发明由以下过程组成：(一)将废水注入到生物反应器中，然后投加活性污泥，进行曝气;(二)将废水混合液通过二次沉淀池进行泥水分离，该方法的核心是在第(一)过程中还投加有硅藻土，硅藻土随活性污泥一起在二次沉淀池进行泥水分离。本发明的硅藻土-活性污泥工艺在使用上均不需要大的基建与设备投资，易于运行管理，使用灵活方便，它不仅强化了活性污泥工艺对水中有机与无机污染物的去除，而且解决了传统活性污泥法在处理有毒工业废水时常出现的污泥不增长、易发生污泥膨胀等问题，使系统对水质变化适应性更强，使运行更加稳定可靠。
权利要求书
1、利用硅藻土和活性污泥处理煤气废水及焦化废水的方法，它由以下过 程组成：(一)将废水注入到生物反应器中，然后投加活性污泥，进行曝气; (二)将废水混合液通过二次沉淀池进行泥水分离，其特征在于第(一)过程中 还投加有硅藻土，硅藻土随活性污泥一起在二次沉淀池进行泥水分离。
2、根据权利要求1所述的利用硅藻土和活性污泥处理煤气废水及焦化废 水的方法，其特征在于所述硅藻土为天然硅藻土、人工提纯硅藻土或表面改 性硅藻土。
3、根据权利要求1或2所述的利用硅藻土和活性污泥处理煤气废水及焦 化废水的方法，其特征在于所述硅藻土投加量为300～3000mg/L。
4、根据权利要求1或2所述的利用硅藻土和活性污泥处理煤气废水及焦 化废水的方法，其特征在于所述硅藻土投加量为2000mg/L。
5、根据权利要求1或2所述的利用硅藻土和活性污泥处理煤气废水及焦 化废水的方法，其特征在于所述硅藻土投加到生物反应器的方式为溶液湿法 投加或利用干投设备直接投加。
6、根据权利要求1所述的利用硅藻土和活性污泥处理煤气废水及焦化废 水的方法，其特征在于所述废水入水时的COD值为800～3600mg/L。
7、根据权利要求1所述的利用硅藻土和活性污泥处理煤气废水及焦化废 水的方法，其特征在于所述废水的溶解氧浓度为3～10mg/L。
说明书
利用硅藻土和活性污泥处理煤气废水及焦化废水的方法
技术领域：
本发明涉及一种煤气废水及焦化废水的生物处理方法，具体涉及一种利 用硅藻土和活性污泥处理煤气废水及焦化废水的方法。
背景技术：
酚类物质是煤气及焦化废水中有机物的主要组成部分，约占总有机物的 60%～80%，它包扩单元酚、二元酚及多元酚，另外还含有多环芳烃(PAHs)、 含氮、氧及硫的杂环化合物，其中多数物质属致突变物;废水中无机化合物 主要有氨，还有少量的氰化物、硫氰化物，均属我国严格控制排放的污染物。 因此，煤气废水如不经处理直接排放到周围水体中，将会造成严重的环境污 染。
生物处理是煤气及焦化废水的核心处理工艺，而好氧生物处理过程在毒性废 水处理领域中起主导作用。活性污泥法是最早也是应用最广的煤气废水生化 处理方法，它具有处理能力强、操作简单等优点。然而，由于煤气和焦化废 水水质受原料煤、生产工艺及酚氨回收效果的影响而波动较大，对微生物会 产生较强的抑制，采用传统的活性污泥法处理废水时容易受到冲击而造成运 行失败，另外，其过长的水力停留时间(1～10天)及高比例的稀释要求降低 了其处理效率，具有易受水质波动影响、微生物活性差、污泥增长缓慢及污 泥沉降性差等缺点。因此，强化传统的活性污泥工艺已成为煤气废水及其它 含酚废水处理的一个热点问题。US 39045189公开了一种粉末活性炭活性污泥 法(PACT)在处理煤气废水、石油化工废水和其他化学废水上有特殊的功效， 然而，由于粉末活性炭在处理过程中会随着污泥的排放而流失，难以回收， 成本较高，限制了其在实际中的应用;而且在该专利中同时提到了漂白土活 性污泥法，并对漂白土定义为结晶的、含水的镁铝硅酸盐粘土矿物类，其比 表面积大于100m2/g，漂白土由于颗粒太小，沉降速度很慢，不能随微生物一 起絮凝沉降，不仅会造成矿物材料大量流失，而且使出水浊度大幅度升高。 硅藻是一种单细胞藻类植物，形体微小，一般只有十几到几十微米。硅藻土 是以硅藻遗骸(壳体)为主的一种硅质生物沉积岩，其主要化学组成与蛋白 石类似(SiO2.H2O)，比重为1.8～2.3g/cm3，堆密度为0.32～0.85g/ml，比表面积 为10～100m2/g;其主要化学成分有铝、碱金属和碱土金属元素，此外还含有 微量的硼、铜和锰等。硅烷官能团遍布于硅藻土晶格表面，该官能团活性很 强，可与许多极性有机物和其他官能团作用。硅藻土的高渗透性、高孔隙率、 低热传导性及化学稳定性，使其有望成为活性炭的替代产品。Pollock and John 已就改性硅藻土去除煤焦油中苯酚、氰化物及多环芳烃申请了专利。
发明内容：
本发明的目的是提供一种低成本、处理效率高的利用硅藻土和活性污泥 处理煤气废水及焦化废水的方法，该方法不仅强化了活性污泥工艺对水中有 机与无机污染物的去除，而且解决了传统活性污泥法在处理有毒工业废水时 常出现的污泥不增长、易发生污泥膨胀等问题，使系统对水质变化适应性更 强，运行更加稳定可靠。本发明的硅藻土-活性污泥法处理煤气废水及焦化 废水由以下过程组成：(一)将废水注入到生物反应器中，然后投加活性污泥， 进行曝气;(二)将废水混合液通过二次沉淀池进行泥水分离，该方法的核心 是在第(一)过程中还投加有硅藻土，硅藻土随活性污泥一起在二次沉淀池进行 泥水分离。活性污泥系统中加入硅藻土，可以强化微生物活性，消除或缓减 废水毒性成分对微生物的抑制作用，在一定的废水有机浓度范围内，微生物 活性可增加20～50%，提高了系统的废水处理效率;而且活性污泥系统中加 入硅藻土，生物反应器构型会发生变化，其生化特征介于活性污泥法和生物 膜法之间，既具有活性污泥法传质速度快的优点，又可以形成生物膜法的多 相生化环境，减少水力停留时间，与普通的生物膜法相比，硅藻土生物载体 具有更小的粒度，可以为微生物的生长提供更大的表面积，同时比普通的流 化床生物处理系统更容易操作控制，与活性污泥法操作过程相似，不必考虑 反应器中的水力条件;载体硅藻土可以随污泥回流到反应器中，具有传质迅 速、操作控制简单等优势。大部分硅藻土载体可以随污泥回流到反应器中， 少部分载体颗粒随剩余污泥排出可造成硅藻土损耗，由于硅藻土，特别是低 品级硅藻土价格低廉，且可以通过焚烧污泥回收再用，因此损耗引起的运行 费用很小。另外，由于煤气废水生物处理过程中需要较长的污泥龄，所以污 泥排放量较小，硅藻土损耗量不大。本发明将廉价的天然硅藻土与传统活性 污泥生物处理工艺有机地结合起来，通过二次沉淀池进行泥水分离，由于硅 藻土具有明显的助凝作用，加入硅藻土后，污泥絮体性状和其沉降性能要比 普通活性污泥法的污泥好，不仅强化了活性污泥工艺对水中有机与无机污染 物的去除，而且解决了传统活性污泥法在处理有毒工业废水时常出现的污泥 不增长、易发生污泥膨胀等问题，使系统对水质变化适应性更强，使运行更 加稳定可靠。本发明是根据传统活性污泥法处理煤气及焦化废水时出现的一 系列问题而展开的，它与传统活性污泥工艺相比，硅藻土-活性污泥工艺在 使用上均不需要大的基建与设备投资，易于运行管理，使用灵活方便，可根 据水质变化情况随时调整硅藻土的投加量，而且硅藻土投加到生物反应器中 后，与微生物共同悬浮于混合液中，激发、强化微生物活性，并通过吸附等 作用降低废水对生物的抑制作用，同时为微生物提供了附着的载体。
