公布日：2023.09.05
申請日：2023.07.12
分類號：C02F9/00(2023.01)I;C02F3/30(2023.01)N;C02F1/28(2023.01)N;C02F1/72(2023.01)N;C02F1/78(2023.01)N;C02F101/38(2006.01)N
摘要
本發(fā)明公開了一種焦化廢水的物化‑生物相結(jié)合的高效脫氮技術(shù)，涉及廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，所述方法為：選擇性吸附‑預(yù)氧化，焦化廢水中的含氮雜環(huán)類物質(zhì)和硫氰化物毒性物質(zhì)被選擇性吸附‑預(yù)氧化轉(zhuǎn)化，含氮雜環(huán)被轉(zhuǎn)化而不是被礦化，因此能節(jié)約大量的氧化劑，同時解決了傳統(tǒng)的預(yù)氧化工藝如臭氧、芬頓等，選擇性差、優(yōu)先氧化小分子有機(jī)物、停留時間短，氧利用率低等問題，提高了廢水的生物可利用度；穩(wěn)定亞硝化，采用載體強(qiáng)化的穩(wěn)定亞硝化技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)氨氧化菌的固定，使亞硝酸鹽的穩(wěn)定生成；厭氧氨氧化，采用載體強(qiáng)化的厭氧氨氧化技術(shù)，可避免厭氧氨氧化菌的生長緩慢、敏感、容易被洗出反應(yīng)器等問題。
權(quán)利要求書
1.一種焦化廢水的物化-生物相結(jié)合的高效脫氮技術(shù)，其特征在于：所述方法為：步驟一：選擇性吸附-預(yù)氧化，將經(jīng)過脫氨和脫油處理的焦化廢水首先輸送進(jìn)入預(yù)處理池，經(jīng)由特殊吸附位點(diǎn)的固體吸附材料，定向吸附含氮雜環(huán)類物質(zhì)，吸附后的污染物經(jīng)氧化劑定向轉(zhuǎn)化，最后將經(jīng)過吸附-預(yù)氧化后的焦化廢水進(jìn)行調(diào)堿或調(diào)酸，使pH能滿足后續(xù)生化的進(jìn)水條件；步驟二：穩(wěn)定亞硝化單元，經(jīng)過預(yù)氧化的焦化廢水輸送至亞硝化容器內(nèi)部，通過采用載體強(qiáng)化的穩(wěn)定亞硝化技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)亞硝酸鹽的穩(wěn)定生成，所述載體強(qiáng)化的穩(wěn)定亞硝化，材料采用對微生物無害的材質(zhì)，且載體強(qiáng)化的穩(wěn)定亞硝化，載體采用粗糙表面制造，使生物膜快速附著和定殖；步驟三：厭氧氨氧化單元，采用載體強(qiáng)化的厭氧氨氧化技術(shù)，可避免厭氧氨氧化菌的生長緩慢、敏感、容易被洗出反應(yīng)器，材料采用對微生物無害的材質(zhì)，以促進(jìn)厭氧氨氧化菌的快速生長和定殖，且載體采用比表面較大的殼聚糖材質(zhì)，給厭氧氨氧化菌巨大的附著位點(diǎn)，其中收集所產(chǎn)氮?dú)膺M(jìn)行回流攪拌，以防止厭氧氨氧化顆粒污泥沉降所引起的傳質(zhì)減弱。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種焦化廢水的物化-生物相結(jié)合的高效脫氮技術(shù)，其特征在于：所述步驟一中通過含氮雜環(huán)類有機(jī)物的選擇性吸附的有機(jī)物為喹啉、吡啶。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種焦化廢水的物化-生物相結(jié)合的高效脫氮技術(shù)，其特征在于：所述選擇性吸附以聚丙烯、纖維活性炭、硅酸鹽等為原料，進(jìn)行吸附材料的合成，為含氮雜環(huán)提供多種特異性吸附位點(diǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種焦化廢水的物化-生物相結(jié)合的高效脫氮技術(shù)，其特征在于：所述選擇性吸附的材料需要均勻的涂抹在無機(jī)陶瓷膜表面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種焦化廢水的物化-生物相結(jié)合的高效脫氮技術(shù)，其特征在于：所述選擇性吸附配以攪拌，以提高吸附材料對含氮雜環(huán)的吸附效果。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種焦化廢水的物化-生物相結(jié)合的高效脫氮技術(shù)，其特征在于：所述選擇性吸附處理單元的水力停留時間不低于35-50分鐘。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種焦化廢水的物化-生物相結(jié)合的高效脫氮技術(shù)，其特征在于：所述原位氧化采用以氧化鋁、氧化鈦、氧化硅等為骨架的無機(jī)陶瓷膜為載體和預(yù)氧化通道。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種焦化廢水的物化-生物相結(jié)合的高效脫氮技術(shù)，其特征在于：所述原位氧化采用臭氧、芬頓、過硫酸鹽等氧化劑通過陶瓷膜通道與吸附在選擇性吸附材料表面的有機(jī)物相互作用，所述原位氧化的氧化劑投加量控制在礦化含氮雜環(huán)使用量的20％-30％，使含氮雜環(huán)類有機(jī)物發(fā)生輕微轉(zhuǎn)化，所述原位氧化的對含氮雜環(huán)的去除率約為60％-70％，所述原位氧化的氧化劑投加量控制在礦化含氮雜環(huán)使用量的20％-30％，使含氮雜環(huán)類有機(jī)物發(fā)生輕微轉(zhuǎn)化。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種焦化廢水的物化-生物相結(jié)合的高效脫氮技術(shù)，其特征在于：所述的穩(wěn)定亞硝化，主要包括載體強(qiáng)化、曝氣量和污泥齡的控制，所述穩(wěn)定亞硝化出水的氨氮與亞硝酸鹽比值約為0.95-1.05，所述載體強(qiáng)化的穩(wěn)定亞硝化，載體采用片狀復(fù)合載體，以減少生物膜在不同深度DO發(fā)生梯度衰減的效果，保持DO穩(wěn)定，沒有死區(qū)的存在，曝氣量控制的穩(wěn)定亞硝化，DO需控制在0.75-1.20mg/L，以生成的硝酸鹽含量很少，且曝氣裝置采用曝氣盤和旋流攪拌相結(jié)合的曝氣方式，以更好的洗出亞硝酸鹽氧化菌，污泥齡控制的穩(wěn)定亞硝化，污泥齡控制在8-12d。
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種焦化廢水的物化-生物相結(jié)合的高效脫氮技術(shù)，解決了背景技術(shù)中所提出的傳統(tǒng)的預(yù)氧化工藝如臭氧、芬頓等，選擇性差，會優(yōu)先氧化小分子有機(jī)物，對吡啶、喹啉的轉(zhuǎn)化作用有限，臭氧氧化還存在停留時間短，氧利用率低等問題，限制了這些方法的應(yīng)用和推廣的問題。
為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：一種焦化廢水的物化-生物相結(jié)合的高效脫氮技術(shù)，所述方法為：
步驟一：選擇性吸附-預(yù)氧化，將經(jīng)過脫氨和脫油處理的焦化廢水首先輸送進(jìn)入預(yù)處理池，經(jīng)由特殊吸附位點(diǎn)的固體吸附材料，定向吸附含氮雜環(huán)類物質(zhì)，吸附后的污染物經(jīng)氧化劑定向轉(zhuǎn)化，最后將經(jīng)過吸附-預(yù)氧化后的焦化廢水進(jìn)行調(diào)堿或調(diào)酸，使pH能滿足后續(xù)生化的進(jìn)水條件；
步驟二：穩(wěn)定亞硝化單元，經(jīng)過預(yù)氧化的焦化廢水輸送至亞硝化容器內(nèi)部，通過采用載體強(qiáng)化的穩(wěn)定亞硝化技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)亞硝酸鹽的穩(wěn)定生成，所述載體強(qiáng)化的穩(wěn)定亞硝化，材料采用對微生物無害的材質(zhì)，且載體強(qiáng)化的穩(wěn)定亞硝化，載體采用粗糙表面制造，使生物膜快速附著和定殖；
步驟三：厭氧氨氧化單元，采用載體強(qiáng)化的厭氧氨氧化技術(shù)，可避免厭氧氨氧化菌的生長緩慢、敏感、容易被洗出反應(yīng)器，材料采用對微生物無害的材質(zhì)，以促進(jìn)厭氧氨氧化菌的快速生長和定殖，且載體采用比表面較大的殼聚糖材質(zhì)，給厭氧氨氧化菌巨大的附著位點(diǎn)，其中收集所產(chǎn)氮?dú)膺M(jìn)行回流攪拌，以防止厭氧氨氧化顆粒污泥沉降所引起的傳質(zhì)減弱。
優(yōu)選的，所述步驟一中通過含氮雜環(huán)類有機(jī)物的選擇性吸附的有機(jī)物為喹啉、吡啶。
優(yōu)選的，所述選擇性吸附以聚丙烯、纖維活性炭、硅酸鹽等為原料，進(jìn)行吸附材料的合成，為含氮雜環(huán)提供多種特異性吸附位點(diǎn)。
優(yōu)選的，所述選擇性吸附的材料需要均勻的涂抹在無機(jī)陶瓷膜表面。
優(yōu)選的，所述選擇性吸附配以攪拌，以提高吸附材料對含氮雜環(huán)的吸附效果。
優(yōu)選的，所述選擇性吸附處理單元的水力停留時間不低于35-50分鐘。
優(yōu)選的，所述原位氧化采用以氧化鋁、氧化鈦、氧化硅等為骨架的無機(jī)陶瓷膜為載體和預(yù)氧化通道。
優(yōu)選的，所述原位氧化采用臭氧、芬頓、過硫酸鹽等氧化劑通過陶瓷膜通道與吸附在選擇性吸附材料表面的有機(jī)物相互作用，所述原位氧化的氧化劑投加量控制在礦化含氮雜環(huán)使用量的20％-30％，使含氮雜環(huán)類有機(jī)物發(fā)生輕微轉(zhuǎn)化，所述原位氧化的對含氮雜環(huán)的去除率約為60％-70％，所述原位氧化的氧化劑投加量控制在礦化含氮雜環(huán)使用量的20％-30％，使含氮雜環(huán)類有機(jī)物發(fā)生輕微轉(zhuǎn)化。
優(yōu)選的，所述的穩(wěn)定亞硝化，主要包括載體強(qiáng)化、曝氣量和污泥齡的控制，所述穩(wěn)定亞硝化出水的氨氮與亞硝酸鹽比值約為0.95-1.05，所述載體強(qiáng)化的穩(wěn)定亞硝化，載體采用片狀復(fù)合載體，以減少生物膜在不同深度DO發(fā)生梯度衰減的效果，保持DO穩(wěn)定，沒有死區(qū)的存在，曝氣量控制的穩(wěn)定亞硝化，DO需控制在0.75-1.20mg/L，以生成的硝酸鹽含量很少，且曝氣裝置采用曝氣盤和旋流攪拌相結(jié)合的曝氣方式，以更好的洗出亞硝酸鹽氧化菌，污泥齡控制的穩(wěn)定亞硝化，污泥齡控制在8-12d。
本發(fā)明提供了一種焦化廢水的物化-生物相結(jié)合的高效脫氮技術(shù)。具備以下有益效果：
該一種焦化廢水的物化-生物相結(jié)合的高效脫氮技術(shù)，焦化廢水中的含氮雜環(huán)類物質(zhì)被選擇性吸附-預(yù)氧化去除；含氮雜環(huán)被轉(zhuǎn)化而不是被礦化，因此能節(jié)約大量的氧化劑；采用載體強(qiáng)化的穩(wěn)定亞硝化技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)亞硝酸鹽的穩(wěn)定生成；采用載體強(qiáng)化的厭氧氨氧化技術(shù)，可避免厭氧氨氧化菌的生長緩慢、敏感、容易被洗出反應(yīng)器等缺點(diǎn)，解決了傳統(tǒng)的預(yù)氧化工藝如臭氧、芬頓等，選擇性差，會優(yōu)先氧化小分子有機(jī)物，對吡啶、喹啉的轉(zhuǎn)化作用有限，臭氧氧化還存在停留時間短，氧利用率低等問題，限制了這些方法的應(yīng)用和推廣的問題。
（發(fā)明人：賀裕鵬;云洋;李秀麗;武曉暉;趙仲鶴;劉旭;李娟娟）
