公布日：2023.09.05
申请日：2023.07.12
分类号：C02F9/00(2023.01)I;C02F3/30(2023.01)N;C02F1/28(2023.01)N;C02F1/72(2023.01)N;C02F1/78(2023.01)N;C02F101/38(2006.01)N
摘要
本发明公开了一种焦化废水的物化‑生物相结合的高效脱氮技术，涉及废水处理技术领域，所述方法为：选择性吸附‑预氧化，焦化废水中的含氮杂环类物质和硫氰化物毒性物质被选择性吸附‑预氧化转化，含氮杂环被转化而不是被矿化，因此能节约大量的氧化剂，同时解决了传统的预氧化工艺如臭氧、芬顿等，选择性差、优先氧化小分子有机物、停留时间短，氧利用率低等问题，提高了废水的生物可利用度；稳定亚硝化，采用载体强化的稳定亚硝化技术，可实现氨氧化菌的固定，使亚硝酸盐的稳定生成；厌氧氨氧化，采用载体强化的厌氧氨氧化技术，可避免厌氧氨氧化菌的生长缓慢、敏感、容易被洗出反应器等问题。
权利要求书
1.一种焦化废水的物化-生物相结合的高效脱氮技术，其特征在于：所述方法为：步骤一：选择性吸附-预氧化，将经过脱氨和脱油处理的焦化废水首先输送进入预处理池，经由特殊吸附位点的固体吸附材料，定向吸附含氮杂环类物质，吸附后的污染物经氧化剂定向转化，最后将经过吸附-预氧化后的焦化废水进行调碱或调酸，使pH能满足后续生化的进水条件；步骤二：稳定亚硝化单元，经过预氧化的焦化废水输送至亚硝化容器内部，通过采用载体强化的稳定亚硝化技术，可实现亚硝酸盐的稳定生成，所述载体强化的稳定亚硝化，材料采用对微生物无害的材质，且载体强化的稳定亚硝化，载体采用粗糙表面制造，使生物膜快速附着和定殖；步骤三：厌氧氨氧化单元，采用载体强化的厌氧氨氧化技术，可避免厌氧氨氧化菌的生长缓慢、敏感、容易被洗出反应器，材料采用对微生物无害的材质，以促进厌氧氨氧化菌的快速生长和定殖，且载体采用比表面较大的壳聚糖材质，给厌氧氨氧化菌巨大的附着位点，其中收集所产氮气进行回流搅拌，以防止厌氧氨氧化颗粒污泥沉降所引起的传质减弱。
2.根据权利要求1所述一种焦化废水的物化-生物相结合的高效脱氮技术，其特征在于：所述步骤一中通过含氮杂环类有机物的选择性吸附的有机物为喹啉、吡啶。
3.根据权利要求1所述一种焦化废水的物化-生物相结合的高效脱氮技术，其特征在于：所述选择性吸附以聚丙烯、纤维活性炭、硅酸盐等为原料，进行吸附材料的合成，为含氮杂环提供多种特异性吸附位点。
4.根据权利要求1所述一种焦化废水的物化-生物相结合的高效脱氮技术，其特征在于：所述选择性吸附的材料需要均匀的涂抹在无机陶瓷膜表面。
5.根据权利要求1所述一种焦化废水的物化-生物相结合的高效脱氮技术，其特征在于：所述选择性吸附配以搅拌，以提高吸附材料对含氮杂环的吸附效果。
6.根据权利要求1所述一种焦化废水的物化-生物相结合的高效脱氮技术，其特征在于：所述选择性吸附处理单元的水力停留时间不低于35-50分钟。
7.根据权利要求1所述一种焦化废水的物化-生物相结合的高效脱氮技术，其特征在于：所述原位氧化采用以氧化铝、氧化钛、氧化硅等为骨架的无机陶瓷膜为载体和预氧化通道。
8.根据权利要求1所述一种焦化废水的物化-生物相结合的高效脱氮技术，其特征在于：所述原位氧化采用臭氧、芬顿、过硫酸盐等氧化剂通过陶瓷膜通道与吸附在选择性吸附材料表面的有机物相互作用，所述原位氧化的氧化剂投加量控制在矿化含氮杂环使用量的20％-30％，使含氮杂环类有机物发生轻微转化，所述原位氧化的对含氮杂环的去除率约为60％-70％，所述原位氧化的氧化剂投加量控制在矿化含氮杂环使用量的20％-30％，使含氮杂环类有机物发生轻微转化。
9.根据权利要求1所述一种焦化废水的物化-生物相结合的高效脱氮技术，其特征在于：所述的稳定亚硝化，主要包括载体强化、曝气量和污泥龄的控制，所述稳定亚硝化出水的氨氮与亚硝酸盐比值约为0.95-1.05，所述载体强化的稳定亚硝化，载体采用片状复合载体，以减少生物膜在不同深度DO发生梯度衰减的效果，保持DO稳定，没有死区的存在，曝气量控制的稳定亚硝化，DO需控制在0.75-1.20mg/L，以生成的硝酸盐含量很少，且曝气装置采用曝气盘和旋流搅拌相结合的曝气方式，以更好的洗出亚硝酸盐氧化菌，污泥龄控制的稳定亚硝化，污泥龄控制在8-12d。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种焦化废水的物化-生物相结合的高效脱氮技术，解决了背景技术中所提出的传统的预氧化工艺如臭氧、芬顿等，选择性差，会优先氧化小分子有机物，对吡啶、喹啉的转化作用有限，臭氧氧化还存在停留时间短，氧利用率低等问题，限制了这些方法的应用和推广的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种焦化废水的物化-生物相结合的高效脱氮技术，所述方法为：
步骤一：选择性吸附-预氧化，将经过脱氨和脱油处理的焦化废水首先输送进入预处理池，经由特殊吸附位点的固体吸附材料，定向吸附含氮杂环类物质，吸附后的污染物经氧化剂定向转化，最后将经过吸附-预氧化后的焦化废水进行调碱或调酸，使pH能满足后续生化的进水条件；
步骤二：稳定亚硝化单元，经过预氧化的焦化废水输送至亚硝化容器内部，通过采用载体强化的稳定亚硝化技术，可实现亚硝酸盐的稳定生成，所述载体强化的稳定亚硝化，材料采用对微生物无害的材质，且载体强化的稳定亚硝化，载体采用粗糙表面制造，使生物膜快速附着和定殖；
步骤三：厌氧氨氧化单元，采用载体强化的厌氧氨氧化技术，可避免厌氧氨氧化菌的生长缓慢、敏感、容易被洗出反应器，材料采用对微生物无害的材质，以促进厌氧氨氧化菌的快速生长和定殖，且载体采用比表面较大的壳聚糖材质，给厌氧氨氧化菌巨大的附着位点，其中收集所产氮气进行回流搅拌，以防止厌氧氨氧化颗粒污泥沉降所引起的传质减弱。
优选的，所述步骤一中通过含氮杂环类有机物的选择性吸附的有机物为喹啉、吡啶。
优选的，所述选择性吸附以聚丙烯、纤维活性炭、硅酸盐等为原料，进行吸附材料的合成，为含氮杂环提供多种特异性吸附位点。
优选的，所述选择性吸附的材料需要均匀的涂抹在无机陶瓷膜表面。
优选的，所述选择性吸附配以搅拌，以提高吸附材料对含氮杂环的吸附效果。
优选的，所述选择性吸附处理单元的水力停留时间不低于35-50分钟。
优选的，所述原位氧化采用以氧化铝、氧化钛、氧化硅等为骨架的无机陶瓷膜为载体和预氧化通道。
优选的，所述原位氧化采用臭氧、芬顿、过硫酸盐等氧化剂通过陶瓷膜通道与吸附在选择性吸附材料表面的有机物相互作用，所述原位氧化的氧化剂投加量控制在矿化含氮杂环使用量的20％-30％，使含氮杂环类有机物发生轻微转化，所述原位氧化的对含氮杂环的去除率约为60％-70％，所述原位氧化的氧化剂投加量控制在矿化含氮杂环使用量的20％-30％，使含氮杂环类有机物发生轻微转化。
优选的，所述的稳定亚硝化，主要包括载体强化、曝气量和污泥龄的控制，所述稳定亚硝化出水的氨氮与亚硝酸盐比值约为0.95-1.05，所述载体强化的稳定亚硝化，载体采用片状复合载体，以减少生物膜在不同深度DO发生梯度衰减的效果，保持DO稳定，没有死区的存在，曝气量控制的稳定亚硝化，DO需控制在0.75-1.20mg/L，以生成的硝酸盐含量很少，且曝气装置采用曝气盘和旋流搅拌相结合的曝气方式，以更好的洗出亚硝酸盐氧化菌，污泥龄控制的稳定亚硝化，污泥龄控制在8-12d。
本发明提供了一种焦化废水的物化-生物相结合的高效脱氮技术。具备以下有益效果：
该一种焦化废水的物化-生物相结合的高效脱氮技术，焦化废水中的含氮杂环类物质被选择性吸附-预氧化去除；含氮杂环被转化而不是被矿化，因此能节约大量的氧化剂；采用载体强化的稳定亚硝化技术，可实现亚硝酸盐的稳定生成；采用载体强化的厌氧氨氧化技术，可避免厌氧氨氧化菌的生长缓慢、敏感、容易被洗出反应器等缺点，解决了传统的预氧化工艺如臭氧、芬顿等，选择性差，会优先氧化小分子有机物，对吡啶、喹啉的转化作用有限，臭氧氧化还存在停留时间短，氧利用率低等问题，限制了这些方法的应用和推广的问题。
（发明人：贺裕鹏;云洋;李秀丽;武晓晖;赵仲鹤;刘旭;李娟娟）
