[发明专利]一种利用微藻处理煤气化废水的系统和处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用微藻处理煤气化废水的系统，以及一种煤气化废水的处理方法。

背景技术

我国是煤炭资源丰富的国家，为应对石油及天然气资源日益减少而带来的能源紧张局面，加紧煤炭的高效清洁利用，非常符合我国国情的需要。煤制天然气即是煤炭高效清洁利用的一种重要方式。国内外煤制天然气工业主要采用碎煤加压气化工艺，该工艺成熟，合成气中甲烷含量高，但煤气化产生的废水难以处理。该类废水含高浓度的酚、氨氮等有毒有害、难处理污染物，目前主要采取酚氨回收-生化法-深度处理的组合工艺进行处理。生化法应用普遍，但受上游酚氨回收工艺影响明显，运行波动较大，整体工艺流程长，达标排放难。深度处理环节主要采用物理化学法、高级氧化法等工艺，存在能耗、运行成本高等问题。因此，需要针对现有处理流程存在的问题及所述煤气化废水的水质特征，开发出新的煤气化废水的处理方法。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的缺陷而提供一种能够利用煤气化废水培养微藻，并利用所述微藻处理所述煤气化废水的系统，以及利用上述系统对煤气化废水进行处理的方法。

本发明提供了一种利用微藻处理煤气化废水的系统，其中，该系统包括悬浮藻处理池装置1、固定化藻珠制备装置2、固定化藻珠处理装置3和鼓气装置4；所述悬浮藻处理池装置1包括处理池11和与该处理池11底部连通的微藻收集装置12，所述微藻收集装置12通过收集阀门5与所述固定化藻珠制备装置2的入口相连通；所述处理池11的出口与所述固定化藻珠处理装置3的污水入口相连通；所述固定化藻珠制备装置2的出口与固定化藻珠处理装置3的微藻入口相连通；所述固定化藻珠处理装置3的污水出口通过回流管阀门6与处理池11的入口相连通，所述固定化藻珠处理装置3的污水出口通过排放管阀门7与外界相连通，且所述固定化藻珠处理装置3通过鼓气装置阀门8与鼓气装置4相连通。

本发明提供的利用微藻处理煤气化废水的系统包括微藻的培养、收集、固定化及快速处理废水等环节，其中，所述悬浮藻处理池装置1实现了对微藻的培养，一方面，能够利用悬浮微藻处理一部分煤气化废水，另一方面能够使微藻适应煤气化废水的营养环境并生长繁殖。通过微藻收集装置12将培养完成后的微藻进行收集、以高浓度状态进入固定化藻珠制备装置2中，并在所述固定化藻珠制备装置2中进行微藻的固定，得到固定化藻珠；所述固定化藻珠进入固定化藻珠处理装置3中，通过光合作用将煤气化废水中的碳元素、氮元素及磷元素等转化为糖类、蛋白质、油脂及其它有机物，从而实现了对污水的净化处理。简而言之，采用本发明提供的利用微藻处理煤气化废水的系统对所述煤气化废水进行处理，既起到了深度脱除煤气化废水中的氮、磷等元素从而达到了净化煤气化废水的目的，又实现了煤气化废水的资源化利用。同时，微藻净化废水的过程中吸收二氧化碳作为微藻生长所需的碳源，能够起到减排二氧化碳的作用。另外国内发展煤化工产业的区域多数都缺水，因此也解决了缺水地区开展微藻养殖的水资源问题。

优选地，所述处理池11内设置有搅拌器111和用于导流的多个滤料板112。进一步优选地，所述搅拌器111设置在所述处理池11的一端；所述多个滤料板112分别设置在所述处理池11的侧壁上以及中间位置，且设置在侧壁上的滤料板112与设置在中间位置的滤料板112交错排列。此时，所述搅拌器111的转动使得污水向处理池11的另一端定向流动，在滤料板112的阻挡下，污水以折线路线前进，在以此折线前进至所述悬浮藻处理池装置1的另一端后，污水开始反向回流，从而形成一个循环；当搅拌器111停止转动后，由于自身重力的作用，微藻将沉积于微藻收集装置12中，从而完成微藻的收集，实现高效率的藻液浓缩。

优选地，所述微藻收集装置12为多个，且多个微藻收集装置12分别位于对应于相邻的两个设置在侧壁上的滤料板112围成的区域的下方。

优选地，所述微藻收集装置12为漏斗形。

优选地，所述固定化藻珠处理装置3包括内筒和外筒，内筒和外筒之间具有空腔，且所述内筒的筒壁上具有孔，所述孔直径的大小不允许固定化藻珠通过。进一步优选地，所述内筒的筒壁上的孔的直径为0.5-1.5毫米。经所述固定化藻珠处理装置3处理后的污水可以直接通过污水出口排出，而固定化藻珠则被内筒拦截，因此，能够实现微藻与处理后的水的分离、以及微藻的重复利用，极具工业应用前景。

优选地，所述固定化藻珠处理装置3由透光玻璃制成。

优选地，所述固定化藻珠处理装置3为多个并联的固定化藻珠处理池，所述固定化藻珠处理池的个数为2-5个。