申请日2018.03.12
公开(公告)日2018.11.06
IPC分类号C02F3/30; C02F1/28
摘要
本实用新型涉及一种基于MBBR的焦化废水深度脱氮装置，属于工业污水处理领域，其包括前置缺氧区、中间缺氧区、MBBR生物膜好氧区、低强度活性污泥曝气区、后置PACT缺氧区、PACT污泥好氧区，其中，前置缺氧区位于装置的最角落的起始端，MBBR生物膜好氧区与低强度活性污泥曝气区通过之间隔墙一端侧的上部淹没在泥水里的三组平行并列的圆形水孔洞相通，MBBR生物膜好氧区内设置有底部穿孔曝气管和添加有悬浮载体;后置PACT缺氧区设置有用于后置反硝化脱氮的碳源投加管和用于形成PACT活性污泥和活性炭吸附复合工艺的活性炭投加管。高浓度焦化废水经过本实用新型处理后，出水水质可以达到国家污水综合排放标准的要求。
权利要求书
1.一种基于MBBR的焦化废水深度脱氮装置，其特征在于，其包括前置缺氧区、中间缺氧区、MBBR生物膜好氧区、低强度活性污泥曝气区、后置PACT缺氧区、PACT污泥好氧区，其中，前置缺氧区位于装置的最角落的起始端，前置缺氧区与中间缺氧区通过之间隔墙一外侧端的底部长方形过水孔洞相通，前置缺氧区设置有进水口、回流污泥入口和搅拌器;中间缺氧区与MBBR生物膜好氧区通过之间隔墙一外侧端的上部长方形过水孔洞相通，中间缺氧区内设置有搅拌器;MBBR生物膜好氧区与低强度活性污泥曝气区通过之间隔墙一端侧的上部淹没在泥水里的三组平行并列的圆形水孔洞相通，MBBR生物膜好氧区内设置有底部穿孔曝气管和添加有悬浮载体;低强度活性污泥曝气区与后置PACT缺氧区通过之间隔墙一外侧端的底部长方形过水孔洞相通，低强度活性污泥曝气区底部设置有微孔曝气器;后置PACT缺氧区与PACT污泥好氧区通过之间隔墙中间的上部长方形过水孔洞相通，后置PACT缺氧区内设置搅拌器;PACT污泥好氧区与出水口相通，PACT污泥好氧区内设置微孔曝气器。
2.根据权利要求1所述基于MBBR的焦化废水深度脱氮装置，其特征在于，所述MBBR生物膜好氧区的出水端隔墙一端侧的上部淹没在泥水里的三组平行并列的圆形水孔洞前方都设置有楔形钢丝网圆筒筛网。
3.根据权利要求1所述基于MBBR的焦化废水深度脱氮装置，其特征在于，所述低强度活性污泥曝气区内设置有用于硝化液回流的内回流渠。
4.根据权利要求1所述基于MBBR的焦化废水深度脱氮装置，其特征在于，所述低强度活性污泥曝气区内的内回流渠内设置有将硝化液提升到前置缺氧区的隔墙回流泵。
5.根据权利要求1所述基于MBBR的焦化废水深度脱氮装置，其特征在于，所述后置PACT缺氧区设置有用于后置反硝化脱氮的碳源投加管和用于形成PACT活性污泥和活性炭吸附复合工艺的活性炭投加管。
说明书
一种基于MBBR的焦化废水深度脱氮装置
技术领域
本实用新型涉及一种基于MBBR的焦化废水深度脱氮装置 ，属于工业污水处理领域。
背景技术
焦化废水是在煤制焦炭、煤气净化和化工产品精制过程中产生的废水，其成分复杂多变，除氨氮、氰及硫氰根等无机污染物外，还含有酚类等杂环及多环芳香族化合物。由于氰化物、多环芳烃及杂环化合物很难生物降解，特别是高浓度氨氮对微生物活性具有很强的抑制作用，导致废水的可生化性较差，焦化废水一直是公认的最难处理的工业废水之一，其达标排放问题越来越受到环保部门及企业的高度重视。同时水资源问题严重影响我国社会、经济发展，以城市中水综合利用为主的污水资源化是保护水资源和使水资源增值的有效途径，同时也能大大地缓解我国水资源的紧缺，对工业污水进行深度回用处理是十分紧迫的任务。
近年来，经过不断的研究和实践，出现了许多治理焦化废水深度脱氮和去除COD的技术，主要有生物处理法、化学处理法、物理化学处理法，且取得了一定的处理效果。我国目前焦化废水处理工艺应用于工程中的主要有厌氧一好氧法、厌氧一好氧一好氧等，处理后焦化废水指标基本稳定在GB8978-1996的二级排放标准，特别是氨氮和TN这指标很难达到回用标准。
由于焦化废水成分复杂多变，含有多种难降解的长链和环状有机类物质，废水可生化性差，反硝化去除总氮的难度更大，使其在处理中存在着处理效果不理想，出水水质难以满足现行排放标准的现状，针对以上问题有必要开发出一种处理效果好，出水水质稳定的焦化废水深度脱氮处理工艺，不仅可以维护周边的生态环境，而且对企业的可持续发展具有重要的现实意义。采用前置A/O和后置A/O的方式对焦化废水进行脱氮，前置A/O区可以利用进水中的COD反硝化提供所需的碳源等，无需外来碳源即可使反硝化脱氮顺利进行;但是总氮脱除受回流比限制使得总氮脱除效率较低，总氮指标难以达标，再设置A/O区，进行后置反硝化，以实现焦化废水深度脱氮的目的。
MBBR工艺运用生物膜法的基本原理，技术关键在于采用新型的生物载体，该生物载体具有有效表面积大，适合微生物吸附生长，比重接近于水，轻微搅拌下即随水自由运动的特点。在好氧条件下，水流和载体在曝气充氧作用下产生大量空气泡，空气泡的上升浮力推动载体和周围的水体流动起来，当气流穿过水流和载体的空隙时又被载体阻滞，并被分割成微小气泡。在这样的过程中，载体被充分地搅拌并与水流混合，而空气流又被充分地分割成细小的气泡，增加了生物膜与氧气的接触和传氧效率。生物活性炭法(PACT)是指将粉末活性炭投加到好氧系统的回流污泥中，通过含炭污泥中粉末活性炭(PAC)与活性污泥中微生物的相互作用，提升对废水中污染物的去除效果，目前较多应用在印染废水、化工废水、垃圾渗滤液的处理中，PACT工艺的促进机理主要在于系统内“吸附-降解-再生-再吸附”的协同作用来强化活性污泥工艺对难降解COD的去除。
实用新型内容
本实用新型提供一种基于MBBR的焦化废水深度脱氮装置本，使预处理后的焦化废水经过生化深度处理后，氨氮和TN等污染物有效去除的同时，强化出水水质，减少焦化废水对环境的危害，克服现有传统的技术在焦化废水深度脱氮方面效果不足的缺陷，可应用于污水脱氮处理设施的建设。
本实用新型的技术解决方案是：
一种基于MBBR的焦化废水深度脱氮装置，其包括前置缺氧区、中间缺氧区、MBBR生物膜好氧区、低强度活性污泥曝气区、后置PACT缺氧区、PACT污泥好氧区，其中，前置缺氧区位于装置的最角落的起始端，前置缺氧区与中间缺氧区通过之间隔墙一外侧端的底部长方形过水孔洞相通，前置缺氧区设置有进水口、回流污泥入口和搅拌器;中间缺氧区与MBBR生物膜好氧区通过之间隔墙一外侧端的上部长方形过水孔洞相通，中间缺氧区内设置有搅拌器;MBBR生物膜好氧区与低强度活性污泥曝气区通过之间隔墙一端侧的上部淹没在泥水里的三组平行并列的圆形水孔洞相通，MBBR生物膜好氧区内设置有底部穿孔曝气管和添加有悬浮载体;低强度活性污泥曝气区与后置PACT缺氧区通过之间隔墙一外侧端的底部长方形过水孔洞相通，低强度活性污泥曝气区底部设置有微孔曝气器;后置PACT缺氧区与PACT污泥好氧区通过之间隔墙中间的上部长方形过水孔洞相通，后置PACT缺氧区内设置搅拌器;PACT污泥好氧区与出水口相通，PACT污泥好氧区内设置微孔曝气器。
作为本实用新型的其中的一个优选方案，所述MBBR生物膜好氧区的出水端隔墙一端侧的上部淹没在泥水里的三组平行并列的圆形水孔洞前方都设置有楔形钢丝网圆筒筛网。
作为本实用新型的其中的一个优选方案，所述低强度活性污泥曝气区内设置有用于硝化液回流的内回流渠。
作为本实用新型的其中的一个优选方案，所述低强度活性污泥曝气区内的内回流渠内设置有将硝化液提升到前置缺氧区的隔墙回流泵。
作为本实用新型的其中的一个优选方案，所述后置PACT缺氧区设置有用于后置反硝化脱氮的碳源投加管和用于形成PACT活性污泥和活性炭吸附复合工艺的活性炭投加管。
本实用新型具有以下技术有益效果：
1) 由于进水、回流污泥和来自低强度活性污泥曝气区内回流硝化液在前置缺氧区和中间缺氧区内搅拌器的推动下充分混合反应，把回流污泥中带入的硝酸盐充分的反硝化去除，充分利用了进水碳源进行脱氮。
2) 在MBBR生物膜好氧区内投加了高效悬浮载体，减少了好氧反硝化所需要的容积，进而在总的装置的占地不变的情况下可扩大前置缺氧区的容积，强化了反硝化对进水中TN的去除，生物膜的存在也强化了焦化废水中COD的降解。
3)沿 MBBR生物膜好氧区的出水端隔墙一端侧的上部淹没在泥水里的三组平行并列的圆形水孔洞前方都设置有楔形钢丝网圆筒筛网，可减少楔形钢丝网圆筒筛网过水流速，进而阻挡了悬浮载体拥堵在楔形钢丝网圆筒筛网上，也可让MBBR生物膜好氧区的出水只流入后续的低强度活性污泥曝气区。
4) 低强度活性污泥曝气区内设置了回流渠内，而回流渠内又安装了将硝化液提升到前置缺氧区的穿墙内回流泵，可有效地实现了低浓度溶解氧硝化液的大比例回流到前置缺氧区。
5) 低强度活性污泥曝气区的部分泥水通过过水孔洞流入后置PACT缺氧区，在后置PACT缺氧区内通过碳源投加管、活性炭投加管分别投加外加碳源和活性炭，一方面可实现后置深度反硝化脱氮，另一方面可保证前面不能生物降解的COD被活性炭进一步所吸附而去除。
6)活性炭颗粒和泥水流入PACT污泥好氧区，在曝气推动下，PACT污泥好氧区可进一步加强PACT工艺对难降解COD的去除，也可将PACT缺氧区内多投加的碳源好氧去除。
