公布日：2022.03.15
申请日：2021.12.17
分类号：C02F3/30(2006.01)I;C02F3/34(2006.01)I;C02F101/10(2006.01)N;C02F101/16(2006.01)N;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本发明公开了一种基于碳氮硫循环的厌氧焦化废水处理方法以及系统。本发明基于碳氮硫厌氧焦化废水处理方法，包括焦化废水进行厌氧反应，控制原水与生化出水回流比使其形成以碳氮硫得失电子平衡的微生物共生系统，得到反应出水；将反应出水经过好氧段处理，进行泥水分离得到生化出水，部分生化出水进入后续深度反应段，部分生化出水按照回流比回流进入厌氧反应段。本发明解决了微生物污水处理在应对焦化废水时效率低的问题。本发明的基于碳氮硫循环的厌氧焦化废水处理系统包括厌氧反应器、曝气池、沉淀池、回流系统以及排泥系统，所述回流系统的一端通过管路与所述沉淀池的出水管路连通，其另一端通过管路与所述厌氧反应器连通。
权利要求书
1.一种基于碳氮硫循环的厌氧焦化废水处理方法，其特征在于：包括：将焦化废水进行厌氧反应，控制原水与生化出水回流比使其形成以碳氮硫三元素其单质及化合物得失电子平衡的微生物共生系统，得到反应出水；将所述反应出水进行曝气及好氧微生物处理，然后泥水分离得到生化出水，部分生化出水进入后续深度反应段，部分生化出水按照所述回流比回流进入厌氧反应段。
2.根据权利要求1所述的基于碳氮硫循环的厌氧焦化废水处理方法，其特征在于：所述回流比的0.5-1.0。
3.根据权利要求2所述的基于碳氮硫循环的厌氧焦化废水处理方法，其特征在于：所述焦化废水的ORP≤ 400mv，所述生化出水的ORP≥100mv。
4.根据权利要求3所述的基于碳氮硫循环的厌氧焦化废水处理方法，其特征在于：所述厌氧反应器内污水的ORP介于 380mv至 250mv之间。
5.根据权利要求4所述的基于碳氮硫循环的厌氧焦化废水处理方法，其特征在于：所述焦化废水在所述厌氧反应器中的水力停留时间HRT≥6h。
6.根据权利要求5所述的基于碳氮硫循环的厌氧焦化废水处理方法，其特征在于：所述厌氧反应器内的厌氧污泥龄SRT≥45d。
7.根据权利要求1-6任一项所述的基于碳氮硫循环的厌氧焦化废水处理方法，其特征在于：所述将所述反应污水进行曝气及好氧微生物处理，然后泥水分离，包括：将所述反应污水送入曝气池中进行曝气及好氧微生物处理，然后送入沉淀池中进行泥水分离。
8.根据权利要求7所述的基于碳氮硫循环的厌氧焦化废水处理方法，其特征在于：所述曝气池中的溶解氧浓度为2.0ppm-5.0ppm。
9.一种基于碳氮硫循环的厌氧焦化废水处理系统，其特征在于：包括：厌氧反应器，为焦化废水与厌氧微生物提供反应空间形成碳氮硫不同单质及化合态下的氧化还原反应；曝气池，用于对反应污水进行曝气及好氧微生物处理；沉淀池，用于对曝气及好氧微生物处理后的反应出水进行泥水分离；回流系统，用于将生化出水回流到所述厌氧反应器重新进行厌氧反应并为厌氧段提供碳氮硫循环所需的还原剂并通过控制回流比控制厌氧段的反应条件；排泥系统，用于厌氧反应器以及曝气池剩余污泥的排放，保持厌氧反应器内污泥浓度及相应的污泥龄；所述厌氧反应器、所述曝气池、所述沉淀池以及所述回流系统依次通过管路连通，所述回流系统的一端通过管路与所述沉淀池的出水管路连通，其另一端通过管路与所述厌氧反应器连通。
10.根据权利要求9所述的基于碳氮硫循环的厌氧焦化废水处理系统，其特征在于：还包括用于将所述沉淀池的污泥回流到所述曝气池的污泥回流系统，所述污泥回流系统的一端与所述沉淀池的污泥回流端连通，其另一端与所述曝气池前端连通。
发明内容
基于此，本发明的目的在于，提供一种基于碳氮硫循环的厌氧焦化废水处理方法以及系统。
一方面，本发明公开了一种基于碳氮硫循环的厌氧焦化废水处理方法，具体为基于焦化废水中碳氮硫其单质及高价态化合物的氧化性以及低价态化合物的还原性在厌氧微生物作用下所形成焦化废水污染物去除处理方法，包括：
将焦化废水进行厌氧反应，控制原水与生化出水回流比使其形成以碳氮硫三元素其单质及化合物得失电子平衡的微生物共生系统，得到COD、硫化物、氨氮以及总氮等污染物含量大幅降低的厌氧反应出水；
将所述厌氧反应出水进行曝气及好氧微生物处理，进一步去除相应污染物，然后泥水分离，得到生化出水。部分生化出水进入后续深度反应段，部分生化出水按照回流比回流进入厌氧反应段提供碳氮硫循环所需的氧化剂及还原剂并通过控制回流比控制厌氧段的反应条件。
本发明的基于碳氮硫循环的厌氧焦化废水处理方法，通过控制反应条件形成以碳氮硫三元素得失电子平衡的微生物共生系统，通过厌氧微生物发生污染物间的氧化还原反应的微生物平衡机制在厌氧状态下形成以碳硫元素为核心同步厌氧硝化反硝化反应，去除其中难处理的有机物(COD)、氨氮(NH4+)、硝酸盐(NO3 )同时降低其中硫化物(S2 )的含量，使其氧化为硫酸盐(SO42 )降低硫化物对后段生化系统的毒性，保证出水安全，减少后续主生化系统的处理压力，提高整体系统的处理效率。同时厌氧反应能耗低，有机负荷高，后续好氧系统可以节约大量能耗，降低相对应的碳排放。
进一步优选地，所述回流比的0.5-1.0。
进一步优选地，所述焦化废水的ORP≤400mv，所述生化出水的ORP≥100mv。
进一步优选地，所述厌氧反应器内的ORP介于 380mv至 250mv之间。
进一步优选地，所述焦化废水在所述厌氧反应器中的水力停留时间HRT≥6h。
进一步优选地，所述厌氧反应器内的厌氧污泥龄SRT≥45d。
进一步优选地，所述将所述反应出水进行曝气及好氧微生物处理，然后泥水分离，包括：
将所述反应出水送入曝气池中进行曝气及好氧微生物处理，然后送入沉淀池中进行泥水分离。
进一步优选地，所述曝气池中的溶解氧浓度为2.0ppm-5.0ppm。
相对于现有技术，本发明的基于碳氮硫循环的厌氧焦化废水处理方法，通过控制反应条件形成以碳氮硫三元素得失电子平衡的微生物共生系统，通过厌氧微生物平衡机制在厌氧状态下形成以碳硫元素为核心同步硝化反硝化反应，去除其中难处理的有机物(COD)、氨氮(NH4+)、总氮(TN)同时降低其中硫化物(S2 )的含量，使其氧化为硫酸盐(SO42 )降低硫化物对后段生化系统的毒性，保证出水安全，减少后续主生化系统的处理压力，提高整体系统的处理效率。同时厌氧反应能耗低，有机负荷高，后续好氧系统可以节约大量能耗，降低相对应的碳排放。本发明解决了微生物污水处理在应对焦化废水时效率低的问题。
另一方面，本发明还进一步提供了一种基于碳氮硫循环的厌氧焦化废水处理系统，包括：
厌氧反应器，为焦化废水提供反应空间形成碳氮硫不同单质及化合态下的氧化还原反应，对焦化废水中污染物进行去除；
曝气池，用于对反应污水进行曝气及好氧微生物处理，对焦化废水中污染物进行进一步去除；
沉淀池，用于对曝气及好氧微生物处理后的反应出水进行泥(微生物)水分离；
回流系统，用于将生化出水回流到所述厌氧反应器重新进行厌氧反应并为厌氧段提供碳氮硫循环所需的还原剂并通过控制回流比控制厌氧段的反应条件；
排泥系统，用于厌氧反应器以及曝气池剩余污泥的排放，保持厌氧反应器内污泥浓度及相应的污泥龄；
所述厌氧反应器、所述曝气池、所述沉淀池以及所述回流系统依次通过管路连通，所述回流系统的一端通过管路与所述沉淀池的出水管路连通，其另一端通过管路与所述厌氧反应器连通。
进一步优选地，还包括用于将所述沉淀池的污泥回流到所述曝气池的污泥回流系统，所述污泥回流系统的一端与所述沉淀池的污泥回流端连通，其另一端与所述曝气池前端连通。
（发明人：唐尧;梁镇;陶一通;谢海松）
