[发明专利]一种碎煤加压气化废水生化出水的回用处理方法

说明书

技术领域

本发明属于污/废水处理技术领域，具体地涉及一种碎煤加压气化废水生化出水的回用处理方法。

背景技术

碎煤加压气化废水含有大量的酚类、氰化物和苯等有毒有害物质，其氨氮、COD_Cr和色度均较高，且可生化性较低，是公认难处理的工业废水。碎煤加压气化废水经过物化联合生物两级处理后，COD_Cr仍然较高，达不到回用循环水的标准。特别地，研究表明，煤气化废水经过二级生物处理后，仍然含有许多氮杂环类、酯类和酚类等有毒有害且难降解的物质。

目前，碎煤加压气化废水生化出水的回用处理通常采用的技术手段包括吸附、曝气生物滤池、芬顿氧化、臭氧氧化和常规膜分离技术(如微滤、超滤、反渗透)等。实际应用中，常见的处理方法包括“吸附—超滤”、“芬顿(臭氧)氧化—曝气生物滤池—超滤”等。上述组合处理方法往往存在化学药剂投加量大、固体废物产量大(如吸附剂和芬顿氧化产生的化学污泥等)、难降解有机污染物处理效率低和容易造成膜污染等缺点，且超滤膜等在化学清洗过程中加入的化学药剂通常会引入新的污染并产生大量化学清洗废液。

例如，中国专利CN 103382072 B提供了一种煤气化废水的处理方法，其中，深度处理部分采用了“臭氧氧化—好氧生物处理”的工艺方法。臭氧对一些有机物的降解仅仅局限于母体化合物结构上的变化，并且可能会生成毒性更大且不易被生物降解的中间氧化产物，从而影响好氧生物处理的效率。同时，臭氧氧化法存在臭氧利用率较低，实际氧化能力不足等缺点，且臭氧发生器耗电高，导致投资成本和运行成本均较高。此外，实践中发现，臭氧发生器的稳定性也较差，由于其造价高，一般不设备用，一旦发生故障，会直接影响正常生产。

再例如，中国专利CN 103145285 B1公开了一种煤化工废水的集成膜深度处理方法，该方法采用“混凝—活性焦吸附—超滤—反渗透—膜蒸馏”的工艺方法对煤化工废水生化出水进行处理，整个处理过程中并未实现对废水中有机污染物的真正分解，不是绿色、无污染的处理方法。

此外，中国专利CN 103145285 B1中公开的方法还具有以下缺点：

(1)活性焦吸附法会产生大量危险固体废弃物，容易造成二次环境污染；活性焦吸附出水中仍然难免存在大分子有机物，会对膜分离装置(超滤和反渗透装置)的运行带来膜堵塞和膜污染的风险。

(2)膜分离工段，COD不断浓缩，产生高COD和高盐的有机废水，处理起来非常困难。受膜污染、膜堵塞和通量下降等困扰，膜分离装置的使用寿命一般达不到设计使用年限。

(3)膜分离法正常运行需要消耗阻垢剂、杀菌剂、还原剂和化学清洗药剂等，向废水中引入了新的难降解污染物，容易在水系统内富集。

发明内容

本发明的目的在于解决现有方法中的上述问题和不足，提供了一种碎煤加压气化废水生化出水的回用处理方法。本发明的方法操作简单、难降解有机污染物处理效率较高、化学药剂投加量较少、运行稳定，不仅实现了废水的高效回收利用，而且实现了难降解有机污染物的真正分解，避免了难降解有机污染物在水系统内的积累以及二次释放污染风险。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

本发明提供了一种碎煤加压气化废水生化出水的回用处理方法，所述方法包括如下步骤：

(1)将碎煤加压气化废水生化出水引入混凝沉淀单元中进行混凝沉淀处理；

(2)将步骤(1)中得到的混凝沉淀处理后的生化出水引入光催化单元中进行光催化氧化处理；

(3)将步骤(2)中得到的光催化氧化处理后的生化出水引入曝气生物滤池中进行处理；和

(4)采用动态膜过滤器对步骤(3)中得到的处理后的生化出水进行过滤处理，得到回用水。

本发明中，术语“碎煤加压气化废水生化出水”是指碎煤加压气化废水经过常规预处理、序批式活性污泥法(SBR工艺)、厌氧好氧工艺法(A/O工艺)和/或多级A/O工艺生物处理后的废水。所述碎煤加压气化废水生化出水的COD_Cr(这些COD_Cr多为难生化降解的惰性物质和稠环或杂环大分子)通常为200～400mg/L，悬浮物(SS)为50～100mg/L，B/C比低于0.3，浊度为20～60NTU，pH为7.0～9.0。

通过步骤(1)可以去除碎煤加压气化废水生化出水中残留的大部分悬浮物、胶体和部分有机物等杂质，从而有效地减轻悬浮物等杂质对后续的光催化单元处理效率的影响。