[实用新型]一种用于煤制乙二醇的高硝酸盐废水预处理系统

说明书

本实用新型属于煤化工污水处理技术领域，尤其涉及一种用于煤制乙二醇的高硝酸盐废水预处理系统及方法。包括调节罐、事故罐、反应器和配水池组，调节罐的中部通过事故提升泵管道连通着事故罐的底部，调节罐的底部出口通过出水提升泵管道连通着进水池，进水池的底部出口依次通过进水提升泵和流量调节仪管道连通着反应器底部的循环进水口，反应器顶部的循环出水口通过管道连通着出水池；反应器中部的污泥出口通过回流泵管道连通着反应器底部的污泥进口，且回流泵的出口通过管道连通着污泥排放口。通入预处理系统的高硝酸盐废水，经预处理系统处理得到的处理水COD去除率≥30%，脱氮效率≥90%，当出水COD≤8000mg/L，NO₃‑N≤100mg/L时，运行成本约0.35元/m³。

技术领域

本实用新型属于煤化工污水处理技术领域，尤其涉及一种用于煤制乙二醇的高硝酸盐废水预处理系统。

背景技术

乙二醇是一种重要的有机化工原料和战略资源，进入21世纪以来，我国乙二醇消耗量大幅攀升。煤制乙二醇以煤为原料，技术路线符合我国缺油、少气、煤炭资料相对丰富的资源特点。

煤制乙二醇工业生产过程中，产生的废水含有高浓度的硝酸盐氮，高硝酸盐氮废水直接流入江河湖泊，会污染地表水和地下水，导致水生动植物的死亡甚至绝迹；此外硝酸盐可被还原为亚硝酸盐，亚硝酸盐会造成高铁血红蛋白症，甚至会诱发癌症，对人体造成危害，因此高硝酸盐氮废水是国家严禁直排的高污染废水。

如何经济、安全、有效地处理煤化工行业的高硝酸盐氮废水，研发高效稳定的废水强化脱氮技术，已成为污水处理领域急需解决的问题；目前针对煤制乙二醇产生的高硝酸盐氮废水中硝酸盐氮的去除方法中，物化和传统生物法在处理高硝态氮废水时具有较多的局限性，因此反硝化颗粒污泥脱氮工艺应运而生，为生物反硝化处理高浓度硝酸盐提供了新思路和可能。

现有的反硝化颗粒污泥在处理高硝酸废水时，其颗粒污泥在高负荷时易出现上浮、流失、疏松解体等不稳定现象。一般情况下，当进水负荷＞6.5kgNO₃^-N/m³/d，反硝化颗粒污泥在3~7d内便出现上浮、沉降性能变差等情况。别的颗粒污泥存在的共性问题一样，颗粒污泥在某些条件特别是在高负荷时易出现上浮、流失、疏松解体等不稳定现象，当反应器进水负荷提高至6.44 kgNO₃^-N/m³/d，一周内即观察到反硝化颗粒污泥出现上浮情况，污泥沉降性能变差，当负荷降2.57 kgNO₃^-N/m³/d 时上浮现象才得以恢复。

目前主流的观点认为，颗粒污泥表面微生物增长过快是造成不稳定现象的关键原因，具体来说，微生物增长过快时分泌更多的胞外聚合物，极易封堵颗粒的出气通道，而同时反硝化旺盛导致过多气体的产生，污泥容易粘附、包裹气泡，使颗粒污泥密度下降，从而造成污泥上浮的清况。而污泥增长速率过快，造成颗粒污泥粒径过大，传质较差内部微生物得不到营养而衰亡，颗粒污泥裂解。

由于现有方法处理高硝酸废水时，由于颗粒污泥不稳定，使得脱氮负荷能力较低，适用于低浓度硝酸盐废水的处理。此外，絮状污泥沉降性较差，一般需要配套沉淀设施，这些因素意味着较大的反应器体积和建设费用，在处理小规模和分散式场合的高浓度硝酸盐废水时，在经济上并不具备太高的可行性。

因此针对煤制乙二醇工业生产过程中，产生的废水含有高浓度的硝酸盐氮的处理，需要开发新的设备系统和方法。

实用新型内容

本实用新型提供一种用于煤制乙二醇的高硝酸盐废水预处理系统，解决了高硝酸盐废水的处理难度大、处理成本高的问题。采用一种新型的强化生物反硝化技术——缺氧膨胀床反应器，设计了一套高硝酸盐废水预处理工业装置，确保废水中有机物和TN去除效果的同时，提高处理负荷并有效降低运行维护费用。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种用于煤制乙二醇的高硝酸盐废水预处理系统，