申请日2019.06.24
公开(公告)日2019.08.30
IPC分类号C02F9/14
摘要
本公开涉及旋流自转强化废水短程硝化反硝化的方法和装置，提供了一种旋流自转强化废水短程硝化反硝化的方法，该方法包括以下步骤：(A)旋流处理生化池中回流的循环泥水混合液;(B)旋流破解煤化工废水处理尾水中的固体悬浮物;以及(C)步骤(B)中经旋流破解处理的尾水返回至生化池循环降解处理。还提供了一种旋流自转强化废水短程硝化反硝化的装置。
权利要求书
1.一种旋流自转强化废水短程硝化反硝化的方法，该方法包括以下步骤：
(A)旋流处理生化池中回流的循环泥水混合液;
(B)旋流破解煤化工废水处理尾水中的固体悬浮物;以及
(C)步骤(B)中经旋流破解处理的尾水返回至生化池循环降解处理。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(A)中，利用第一旋流释碳器对生化池中回流的循环泥水混合液进行旋流破散，使其Δ溶解性化学需氧量增加值为15%。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(B)中，利用第二旋流释碳器破解尾水中的固体悬浮物以补充碳源，使其Δ溶解性化学需氧量增加值为10%。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(B)中，利用第二旋流释碳器破解尾水中的固体悬浮物以提高生化效率，降低出水中固体悬浮物含量至70mg/L以下。
5.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，该方法还包括：
将废水送入调节罐进行调节处理;
经调节处理的废水进入多级絮体沉降系统并调节pH值以对絮体沉降物、上清液进行预处理;
经预处理的絮体沉降物流入生化池进行调节处理后泵入第一旋流释碳器进行旋流处理，上清液流入膜产水池后再送入臭氧催化氧化罐进行臭氧催化氧化;
经臭氧催化氧化得到的难降解有机物送入爆气生物滤池进一步进行生化处理后泵入第二旋流释碳器进行旋流破解。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，多级絮体沉降系统的pH值调节为10-11。
7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，在生化池中引入碱液或乙酸钠对经预处理的絮体沉降物进行调节处理。
8.一种旋流自转强化废水短程硝化反硝化的装置，该装置包括：
与生化池连接的第一旋流释碳器(4-1)，用于进行步骤(A)旋流处理生化池中回流的循环泥水混合液;以及
与爆气生物滤池连接的第二旋流释碳器(4-2)，用于进行步骤(B)旋流破解煤化工废水处理尾水中的固体悬浮物，其中，
第二旋流释碳器(4-2)中经旋流破解处理的尾水返回至生化池循环降解处理。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，该装置还包括：
调节罐(1)，用于对废水进行调节处理;
与调节罐(1)连接的多级絮体沉降系统(2)，用于对经调节处理的废水进行多级絮体沉降并调节pH值以对絮体沉降物、上清液进行预处理;
与多级絮体沉降系统(2)连接的生化池(3)，用于对经预处理的絮体沉降物进行调节处理后泵入第一旋流释碳器(4-1)进行旋流处理;
与生化池(3)连接的膜产水池(5)，用于处理经预处理的上清液;
与膜产水池(5)连接的臭氧催化氧化罐(6)，用于对得自膜产水池(5)的上清液进行臭氧催化氧化;以及
与臭氧催化氧化罐(6)连接的爆气生物滤池(7)，用于将经臭氧催化氧化得到的难降解有机物进一步进行生化处理后泵入第二旋流释碳器(4-2)进行旋流破解。
10.如权利要求8或9所述的装置，其特征在于，第一和第二旋流释碳器芯管根据处理量采取并联方式布置;第一和第二旋流释碳器压降为0.03-0.08MPa;第一和第二旋流释碳器分流比为3%-5%。
说明书
旋流自转强化废水短程硝化反硝化的方法和装置
技术领域
本公开属于焦化废水处理过程中泥水混合物及污泥的资源化处理领域，涉及一种机械与生物化学组合方法处理煤制氢废水、并资源化利用处理产物的方法及装置。具体地说，本公开涉及一种生化环境下采用旋流处理泥水混合物及污泥，补充碳源，改善传质效率，去除固体悬浮物(SS)，深度脱氮的组合方法、以及实现该方法所用的装置。
背景技术
煤炭在我国是广泛使用的能源，相较于石油和天然气，其储量巨大，但是随着人类社会向前推进，化石燃料必然面临耗尽的危险，煤炭作为我国主要能源供应同时给我国环境带来大规模的污染，研究者们则投向零污染排放的氢能。部分氧化技术(POX)是一项清洁生产技术，可将石油焦/煤配成浆液，在一定的温度、压力下制取合成气，为炼厂提供廉价的氢气等能源。但在制氢的同时会产生大量的焦化废水。
焦化废水具有“高浓度”、“高盐度”、“难降解”三大特性。该三大特性的叠加，使得该废水在处理过程中，采用常规的生物或物理化学净化方法处理难以或无法满足净化处理的技术和经济要求，处理难度大，处理工艺冗长，成本高。目前针对难降解废水的处理方法主要有：超临界氧化、光催化氧化、电化学法、催化湿式氧化、焚烧及超声波技术等，然而这些技术都不适合大规模的炼厂应用。
活性污泥法作为近一百年来的核心污水处理工艺，在石油化工企业污水处理系统中的应用比例高达85%以上。活性污泥法具有流程简单、去污效率高且运行成本低等优点;但在应对有机组分复杂、毒性高的炼厂废水时，传统活性污泥法脱除能力进一步受到限制。而在活性污泥法处理基础上结合其他方法综合处理炼厂废水的方式可以大大提高活性污泥的生化处理效率。单一的处理方式只能部分实现污染物减量，采用两种或者是更多方法联用可以充分发挥各自的优势，实现高效低耗、环保可行的资源化利用，也是工业应用研究中的热点。现已有球磨机联合碱处理、均质机联合热处理、微波辐射联合碱处理等多种联合方法研究。
针对资源化回用泥水混合物和污泥，强化生化池生化效率工作。中国专利申请CN201510456401.2提出采用高压均质机在高压40-60MPa压强条件下破解浓缩污泥，破解污泥加入水解酸化反应器，泥水混合液利用离心机离心分离，污泥水解酸化上清液作为反硝化碳源;虽然经过此高压均质技术破解剩余污泥，可以为水解酸化提供蛋白质和多糖等被微生物利用的有机物，但使用高压均质机、离心分离机分别破解分离，其能耗很大，不经济。中国专利申请CN201210012496.5提出一种基于微波污泥预处理的源头污泥减量化的方法，通过微波预处理污泥后提高污泥可利用性并回流至活性污泥池利用，以期达到污泥减量的目的，但是其热交换器、微波反应器处理量有限，且能耗较高，适用于小规模污水处理厂。中国专利申请CN201510642162.X提出基于电化学污泥预处理的电芬顿方法，结合电解污泥反应和污泥电芬顿氧化，破解污泥微生物细胞结构补充曝气池碳源，但是电化学能耗高，规模小的劣势限制了其工业应用范围。
在资源化利用污泥上的广泛研究正不断拓展广泛的工业应用领域，但对于高效性和经济性的追求上，现有方法在工业应用上仍存在一定差距。鉴于现有技术存在的上述问题，故至今为止尚无能合适工业化的途径，实属污泥资源化利用获得有效改善和提高的可行切入点。因此，本领域迫切需要开发出高效经济地利用生化池污泥处理废水的方法及装置。
发明内容
本公开提供了一种新颖的旋流自转强化废水短程硝化反硝化的方法和装置，解决了现有技术中存在的问题。
本发明的目的是提供一种机械与生物化学组合方法，回用处理产物以强化生化单元处理效率的新方法及装置。
一方面，本公开提供了一种旋流自转强化废水短程硝化反硝化的方法，该方法包括以下步骤：
(A)旋流处理生化池中回流的循环泥水混合液;
(B)旋流破解煤化工废水处理尾水中的固体悬浮物;以及
(C)步骤(B)中经旋流破解处理的尾水返回至生化池循环降解处理。
在一个优选的实施方式中，在步骤(A)中，利用第一旋流释碳器对生化池中回流的循环泥水混合液进行旋流破散，使其Δ溶解性化学需氧量(ΔSCOD)增加值为15%。
在另一个优选的实施方式中，在步骤(B)中，利用第二旋流释碳器破解尾水中的固体悬浮物以补充碳源，使其Δ溶解性化学需氧量增加值为10%。
在另一个优选的实施方式中，在步骤(B)中，利用第二旋流释碳器破解尾水中的固体悬浮物以提高生化效率，降低出水中固体悬浮物含量至70mg/L以下。
在另一个优选的实施方式中，该方法还包括：
将废水送入调节罐进行调节处理;
经调节处理的废水进入多级絮体沉降系统并调节pH值以对絮体沉降物、上清液进行预处理;
经预处理的絮体沉降物流入生化池进行调节处理后泵入第一旋流释碳器进行旋流处理，上清液流入膜产水池后再送入臭氧催化氧化罐进行臭氧催化氧化;
经臭氧催化氧化得到的难降解有机物送入爆气生物滤池进一步进行生化处理后泵入第二旋流释碳器进行旋流破解。
在另一个优选的实施方式中，多级絮体沉降系统的pH值调节为10-11。
在另一个优选的实施方式中，在生化池中引入碱液或乙酸钠对经预处理的絮体沉降物进行调节处理。
另一方面，本公开提供了一种旋流自转强化废水短程硝化反硝化的装置，该装置包括：
与生化池连接的第一旋流释碳器，用于进行步骤(A)旋流处理生化池中回流的循环泥水混合液;以及
与爆气生物滤池连接的第二旋流释碳器，用于进行步骤(B)旋流破解煤化工废水处理尾水中的固体悬浮物，其中，
第二旋流释碳器中经旋流破解处理的尾水返回至生化池循环降解处理。
在另一个优选的实施方式中，该装置还包括：
调节罐，用于对废水进行调节处理;
与调节罐连接的多级絮体沉降系统，用于对经调节处理的废水进行多级絮体沉降并调节pH值以对絮体沉降物、上清液进行预处理;
与多级絮体沉降系统连接的生化池，用于对经预处理的絮体沉降物进行调节处理后泵入第一旋流释碳器进行旋流处理;
与生化池连接的膜产水池，用于处理经预处理的上清液;
与膜产水池连接的臭氧催化氧化罐，用于对得自膜产水池的上清液进行臭氧催化氧化;以及
与臭氧催化氧化罐连接的爆气生物滤池，用于将经臭氧催化氧化得到的难降解有机物进一步进行生化处理后泵入第二旋流释碳器进行旋流破解。
在另一个优选的实施方式中，第一和第二旋流释碳器芯管根据处理量采取并联方式布置;第一和第二旋流释碳器压降为0.03-0.08MPa;第一和第二旋流释碳器分流比为3%-5%。
有益效果：
本发明的方法和装置的主要优点在于：
本发明通过对生化单元缺氧池释放碳源减少外碳源添加15%、改善废水C/N(碳/氮)、提高污泥活性、并循环降解破解污泥中的有机质，实现了煤化工废水深度脱氮和出水SS减量，确保出水达标GB31570-2015排放。
