一種強化sbr工藝處理煤化工廢水脫氮效能的方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種化工廢水處理方法，具體地說是一種強化SBR工藝處理煤化工廢 水脫氮效能的方法，屬于工業廢水處理領域。
【背景技術】
[0002] 煤化工廢水是指在各種煤加工過程中產生的生產廢水，包括焦化廢水、煤氣化廢 水、煤制油廢水、合成氨廢水等。該類廢水的水質極其復雜，含有酚類、烷烴類、多環芳烴 類、雜環類、氨氮等有毒、難降解物質，屬于典型的難生物降解工業廢水。以某煤氣化廠排放 的生產廢水為例，廢水中總酚的含量為4500?7500mg/L，氨氮含量為3000?9000mg/L。 諸如此類煤化工廢水，即使經過脫酚和蒸氨等物化預處理后，廢水的COD含量仍有500? 3000mg/L，總酚含量為20?600mg/L，氨氮含量為50?300mg/L，B0D 5/C0D范圍為0· 25? 0.35。因此，提出煤化工廢水生物脫氮的強化技術既重要又十分必要。但是，煤化工廢水中 的酚、硫氰化物和喹啉等典型污染物都會造成生物脫氮過程難以進行；其原因主要有以下 兩方面矛盾，一方面是煤化工廢水中有機物含量高且污染物毒性大，導致硝化細菌生長緩 慢，并極其容易受到有毒污染物的抑制；另一方面是煤化工廢水的難降解污染物含量高，造 成好氧生物處理所需時間很長，引起菌群結構的變化且不利于反硝化細菌的繁殖。
[0003] A-O法和A2-O法處理煤化工廢水已經取得良好的有機污染物去除效果，但是廢 水中有毒污染物經常引起氨氮去除率大幅度下降，甚至進水氨氮直接穿透整個生物處理工 藝。由于受到煤化工廢水排放標準的提高、煤質變化以及生產工藝自身波動等因素的影響， A-O法和A2-O很難實現難降解有機污染物和氨氮的高效去除。近些年，新興提出的短程硝化 反硝化以及厭氧氨氧化脫氮技術雖然在城市污水和食品廢水處理過程中已有研宄和應用， 但是煤化工廢水的復雜性和毒性讓其特殊的脫氮優勢菌群難以適應和生存。SBR法的特殊 運行方式能夠讓同一個生物反應器內具有不斷交替的好氧、缺氧和厭氧代謝環境，擁有多 樣化的生物菌群結構和很強的耐沖擊負荷能力以及處理有毒難降解污染物的能力。目前， SBR工藝在煤化工廢水生物處理技術中也越來越受到研宄者的重視，并在諸多煤化工廢水 處理工程中有了實際應用。值得注意的是，SBR工藝在菌群結構和抗沖擊負荷能力上有著 顯著的優勢，但是單純SBR工藝仍無法很好地調和上述矛盾，并且無法克服反硝化過程中 碳源不足的問題。因此，采用合理、經濟、高效的技術手段用于強化SBR工藝處理煤化工廢 水的脫氮效能是煤化工廢水生物處理技術領域新的發展方向。
【發明內容】
[0004] 本發明旨在提供一種強化SBR工藝處理煤化工廢水脫氮效能的方法，以解決硝化 細菌易受煤化工廢水中有毒污染物的抑制、難降解有機物延時好氧處理與反硝化菌群繁殖 的矛盾，以及反硝化碳源不足的問題。
[0005] 為了實現煤化工廢水中有機污染物的高效去除，同時具有良好的脫氮效能，本發 明提供了一種強化SBR工藝處理煤化工廢水脫氮效能的方法，其特征在于：
[0006] 設置兩組或多組序批式反硝化池和兩組或多組SBR池，煤化工廢水依次流入序批 式反硝化池和SBR池進行串聯處理。各序批式反硝化池和各SBR池均依次處于進水、反應、 沉淀和排水四個階段。所述序批式反硝化池的進水由煤化工廢水和出水A組成，所述出水A 為序批式反硝化池出水和/或SBR池出水；所述SBR池的進水由序批式反硝化池出水和/或 SBR池出水組成；所述序批式反硝化池的進水中煤化工廢水與出水A的體積比為1/5-5/1 ; 所述SBR池的進水中SBR池出水和序批式反硝化池出水的體積比為0-5/1。
[0007] 序批式反硝化池采用低氧控制和污泥齡控制，SBR池采用限氧控制和污泥齡控制。
[0008] 序批式反硝化池和SBR池的水力停留時間和污泥濃度根據所要處理的煤化工廢 水的水質條件而定。具體是指當煤化工廢水的化學需氧量濃度為500-1500mg/L，序批式反 硝化池和SBR池的水力停留時間控制范圍分別為2-20h和5-30h，污泥濃度控制范圍分別為 2-8g/L和2-8g/L ;當煤化工廢水的化學需氧量濃度為1500-3000mg/L，序批式反硝化池和 SBR池的水力停留時間控制范圍分別為5-30h和10-40h，污泥濃度控制范圍分別為3-10g/ L 和 3-10g/L。
[0009] 本發明強化SBR工藝處理煤化工廢水脫氮效能的方法中所述的序批式反硝化池 和SBR池均為常規構型的生物反應器。
[0010] 所述煤化工廢水指各種煤加工過程中產生的生產廢水，包括焦化廢水、煤氣化廢 水、煤制油廢水、合成氨等；所述煤化工廢水的化學需氧量濃度為500-3000mg/L、總酚濃度 為 20-600mg/L、氨氮濃度為 50-300mg/L、pH 為 6-9。
[0011] 本發明強化SBR工藝處理煤化工廢水脫氮效能的方法中，所述序批式反硝化池和 所述SBR池采用序批式反應器出水交叉回流方式，所述序批式反硝化池出水回流至序批式 反硝化池的回流水量、所述序批式反硝化池出水進入SBR池的水量及所述SBR池出水回流 至序批式反硝化池或SBR池的回流水量皆有水泵控制；
[0012] 本發明強化SBR工藝處理煤化工廢水脫氮效能的方法中，所述序批式反硝化池采 用低氧控制和污泥齡控制，其中：低氧控制是指控制所述序批式反硝化池內溶解氧范圍為 0-1. 5mg/L，序批式反硝化池的低氧控制通過控制池內曝氣量或控制曝氣方式或控制攪拌 裝置得以實現；所述序批式反硝化池的污泥齡控制是指通過剩余污泥的排放量控制序批式 反硝化池內污泥量的停留時間，序批式反硝化池的污泥齡控制范圍為10-50天。
[0013] 本發明強化SBR工藝處理煤化工廢水脫氮效能的方法中，所述SBR池采用限氧控 制和污泥齡控制，其中：限氧控制是指控制所述SBR池內溶解氧范圍為0. 5-7. 0mg/L，SBR池 的限氧控制通過控制池內曝氣量或控制曝氣方式或控制攪拌裝置得以實現；SBR池的污泥 齡控制是指通過剩余污泥的排放量控制SBR池內污泥量的停留時間，SBR池的污泥齡控制 范圍為5-40天。
[0014] 上述低氧控制和限氧控制，可以通過控制池內曝氣量或控制曝氣方式或控制攪拌 裝置得以實現，其中控制池內曝氣量是指調節曝氣管閥門或改變風機工作狀態進而改變池 內曝氣量大小；控制曝氣方式是指采用間歇曝氣或連續曝氣；控制攪拌裝置是指開啟池內 攪拌設備，增強池內污泥混合程度及調節溶解氧水平。
[0015] 本發明強化SBR工藝處理煤化工廢水脫氮效能的方法中，在各序批式反硝化池的 出水端設置一序批式反硝化池配水井，在各SBR池的出水端設置一 SBR池配水井，各序批式 反硝化池的序批式反硝化池出水流入所述序批式反硝化池配水井，各SBR池的SBR池出水 流入所述SBR池配水井；流入所述序批式反硝化池配水井中的序批式反硝化池出水經由水 泵送至其它序批式反硝化池或SBR池；流入所述SBR池配水井中的SBR池出水直接排出或 經由水泵送至序批式反硝化池或其它SBR池。
[0016] 本發明強化SBR工藝處理煤化工廢水脫氮效能的方法中，所述的序批式反硝化池 采用序批運行模式，包括進水、反應、沉淀和排水四個階段。序批式反硝化池的目標是同步 實現有機污染物的削減和反硝化脫氮，并不包括氨氮的硝化過程，從而區別于常規SBR池 的硝化和反硝化脫氮過程。序批式反硝化池技術原理是借助序批式反應器具有多樣化的生 物菌群結構和很強的耐沖擊負荷能力的優勢，利用煤化工廢水中酚類等主要污染物對反硝 化細菌的抑制作用要小于硝化細菌的原理，通過序批式反應器出水的交叉回流完成序批式 反硝化池的脫氮效果。
[0017] 本發明強化SBR工藝處理煤化工廢水脫氮效能的方法中，所述的序批式反硝化池 需要采用低氧和污泥齡控制，充分發揮序批式反硝化池的脫氮效率高和難降解有機物分解 快的優勢。SBR池需要采用限氧和污泥齡控制，避免過高或過低的溶解氧濃度和污泥齡對 SBR池內硝化菌群的生長和繁殖產生不利的影響，并能在難降解有機污染物去除過程中最 大程度地實現節省能耗的效果。
[0018] 本發明強化SBR工藝處理煤化工廢水脫氮效能的方法中，所述的序批式反硝化池 和SBR池區別于A-O和A 2-O工藝，不需要設污泥回流裝置和沉淀池，能夠避免水質變化對 菌群結構的破壞，保證工藝具有良好的生物菌群結構和抗沖擊負荷能力。
[0019] 本發明的有益效果是：
[0020] 本發明是以序批式反硝化池和SBR池強化煤化工廢水的脫氮效能，同時促進有毒 難降解有機物的分解，從而有助于提升SBR工藝在煤化工廢水處理領域的應用。本發明的 特點是借助序批式反應器具有多樣化的生物菌群結構和很強的耐沖擊負荷能力的優勢，利 用煤