[发明专利]一种焦化蒸氨废水的处理方法

说明书

技术领域

本发明属于水处理技术领域，尤其涉及一种焦化蒸氨废水的处理方法。

背景技术

冶金行业是我国污染排放的超级大户，而焦化废水又是冶金行业最大的污染源之一。焦化废水中除含有大量的挥发酚、COD、氰化物、硫化物外，还有高浓度的氨氮及许多难降解的稠环芳烃和杂环化合物，如吲哚、萘、喹啉等，对环境的影响极大，被认为是最难处理的工业废水之一，长期以来，一直是全国各冶金企业招标攻关的难题。近些年，随着我国钢铁行业的发展，与之相配套的炼焦规模不断扩大，由此产生的焦化废水排放量成倍增加，污染强度日趋加剧。

通过查新，检索到一些相关的专利和文章，如“焦化废水的处理方法”(CN 101781067)发明，此种方法所需处理构筑物较多，工艺复杂，占地面积大，运行成本也较高。“一种处理除氨后的焦化废水的方法”(CN 101875526A)发明，该方法排泥量较大，产生污泥处理问题，且氨氮去除效果不理想。“一体式膜生物反应器处理焦化废水”(裴亮等)，该文章讨论了用一体式膜生物反应器处理焦化废水的可行性，通过调整试验操作参数，对COD，NH₃-N和浊度均取得了较好的处理效果，但存在着排泥量较大，产生污泥处理问题，且氨氮去除效果不理想。

当前国内对焦化废水的处理普遍采用预处理加生化处理的二级处理工艺，但常规二级生物处理后废水中的COD和氨氮等污染物均难以达标排放，满足不了新的污水排放标准，严重制约着企业的发展。而国外在二级生化处理之前采取了更为复杂的预处理和其他方法控制进入生化系统的水质，防止有毒污染物浓度过高，并在生化处理流程之后采取三级净化系统。所谓三级处理，是采取脱酚、蒸氨、生物处理和活性碳吸附等组成的以生物处理为中心的多种物理化学方法组成的工艺流程。但三级处理工艺的运行和投资费用均较高，如能筛选出适当的预处理工艺，使其经过预处理后大大降低进入二级生化系统的有毒因子的含量，提高废水的可生化性，加之后续采用高效的生化处理系统，强化处理出水水质，以此来代替成本高昂的三级处理工艺，对于企业的可持续发展具有重要的现实意义。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明提供了一种低成本、高效的焦化蒸氨废水的处理方法，蒸氨废水经过优化后的预处理+高效生化处理，可在有效去除难降解有机污染物和氨氮、强化出水水质同时，减少设备的运行和投资费用。

一种焦化蒸氨废水的处理方法，包括调节池、内电解反应器、Fenton氧化池、混凝沉淀池和序批式膜生物反应器，所述方法按如下工序进行：

A：蒸氨废水的预处理。首先对蒸氨废水进行预处理，将收集到的蒸氨废水通入调节池，加入酸类物质对其pH值进行调节，控制废水的pH在2.6～3.1之间，使其成为酸性溶液，以满足于内电解反应的要求；废水由泵注入内电解反应器的上部，进行内电解反应。该工艺以活性炭颗粒为阴极，铁屑为阳极，电解质起导电作用构成原电池来处理废水中较为容易降解的有机物质，在腐蚀电化学作用、铁的还原作用、氢氧化铁的絮凝作用和电化学附集等过程的联合作用下，使有机物发生氧化反应，破坏其有机高分子结构。保持废水在内电解反应器中的停留时间为0.5-2.5h，出水流入Fenton氧化池；

Fenton氧化池为间歇式操作，在不断搅拌的状态下，加入酸类物质(通常为浓硫酸)，使其pH值控制在2.8-3.2之间；随后投加硫酸亚铁固体，使得亚铁离子的浓度达到100-300ppm，然后再加入浓度为900-1100ppm的双氧水溶液。利用H₂O₂在Fe²⁺的催化作用下产生具有很高氧化电位的羟基自由基，无选择的氧化废水中所剩余的有机物。在搅拌的状态下控制氧化反应时间为0.5-2h，反应后的废水流入混凝沉淀池；

混凝沉淀池中投加碱液调节废水的pH在9-10之间，投加1ppm的助凝剂PAM，搅拌五分钟后静置沉淀25-40min。沉淀后所得的上清液即为预处理后的蒸氨废水。

B：蒸氨废水的生化处理。采用序批式膜生物反应器工艺(SBMBR)，通过采用搅拌/曝气的方式来控制好氧硝化和缺氧反硝化环境，使整个系统按时间周期顺次经历流入、闲置、反应、排放四个工序，其中序批式膜生物反应器中的接种污泥取自化工厂好氧回流污泥，先将其放入膜生物反应器中驯化一个月，使污泥浓度达到9500mg/L。