一种鲁奇炉煤制气废水的生化处理工艺 【技术领域】
本发明涉及一种废水的生化处理工艺。
背景技术
国内煤制气化工厂大都采用鲁奇制气工艺，该工艺产生的废水污染物浓度很高，有机物成分复杂，主要有酚类化合物、多环芳香族化合物，含氮、氧、硫的杂环化合物及脂肪类化合，毒性大，难生物降解。煤制气废水如果不经过妥善处理超标排放将会对生态环境造成严重的污染，因此如何有效治理煤制气废水，实现废水达标排放成为一个国际性的难题。
目前，国内外普遍采用化工分离与生化处理相结合的方法来处理该类废水，但是出水效果差，出水排放不达标（达不到国家一级排放标准），成本高，处理一吨废水大约30元以上，日处理工艺废水1800吨左右，且出水水质稳定性不好。
【发明内容】
本发明目的是为了现有鲁奇炉煤制气废水的处理存在出水效果差、出水排放不达标、成本高以及出水水质稳定性不好的问题，而提供一种鲁奇炉煤制气废水的生化处理工艺。
鲁奇炉煤制气废水的生化处理工艺按以下步骤实现：一、鲁奇炉煤制气废水经萃取剂萃取后再采用蒸汽气提-蒸氨工艺进行预处理；二、经预处理后的废水进入调节池并投加微量元素，然后采用潜水泵将调节池中废水由底部打入水解酸化塔，水力停留时间为15h，再采用潜水泵将水解酸化塔的出水由底部打入外循环EC厌氧塔中，水力停留时间为20h，然后依靠重力作用流入两级接触式氧化池中，水力停留时间为30h，完成生物处理；三、两级接触式氧化池的出水依靠重力作用流入混凝沉淀池中，并投加复合混凝剂，搅拌后沉淀5h；四、混凝沉淀池的出水流入半焦吸附滤池中，水力停留时间为6h，即完成鲁奇炉煤制气废水的生化处理；其中步骤一中萃取剂为二异丙基醚；步骤二中微量元素为铁、钴、镍、铁、锰、铜、钙和镁，投加率为0.01%～0.05%（质量）；步骤三中复合混凝剂为铁铝复合絮凝剂，投加率为1%～10%（质量）；步骤四半焦吸附滤池中放有填料，填料为半焦，填料投加率为30%～50%（体积）。
本发明通过前段酚萃取蒸氨预处理工艺可以将高浓度的污染物浓度降低，达到微生物可以忍受的程度，之后采用生化处理单元来去除废水中的有机以及无机污染物，生物处理单元采用厌氧-好氧-兼氧条件的改变实现废水中污染物质的转化和去除，处理成本较低，出水水质稳定，混凝沉淀处理单元具有去除不可生物降解有机物的功效，操作运行简单，出水效果好，是实现鲁奇炉煤制气废水达标排放的重要环节，半焦吸附滤池单元利用半焦作为吸附填料，兼有过滤和吸附的双重功效，其成本要显著低于活性炭滤池，并且能够保持稳定的出水效果。
本发明将物化方法和生物方法进行有机组合，解决了鲁奇煤制气废水难以实现达标排放的难题，整套工艺耐冲击负荷能力强，处理成本较低，出水水质可在三到五个月内达到稳定，出水效果好，可满足国家一级排放标准，为煤制气行业的健康发展提供了有力的保障。
【具体实施方式】
具体实施方式一：本实施方式一种鲁奇炉煤制气废水的生化处理工艺按以下步骤实现：一、鲁奇炉煤制气废水经萃取剂萃取后再采用蒸汽气提-蒸氨工艺进行预处理；二、经预处理后的废水进入调节池并投加微量元素，然后采用潜水泵将调节池中废水由底部打入水解酸化塔，水力停留时间为15h，再采用潜水泵将水解酸化塔的出水由底部打入外循环EC厌氧塔中，水力停留时间为20h，然后依靠重力作用流入两级接触式氧化池中，水力停留时间为30h，完成生物处理；三、两级接触式氧化池的出水依靠重力作用流入混凝沉淀池中，并投加复合混凝剂，搅拌后沉淀5h；四、混凝沉淀池的出水流入半焦吸附滤池中，水力停留时间为6h，即完成鲁奇炉煤制气废水的生化处理；其中步骤一中萃取剂为二异丙基醚；步骤二中微量元素为铁、钴、镍、铁、锰、铜、钙和镁，投加率为0.01%～0.05%（质量）；步骤三中复合混凝剂为铁铝复合絮凝剂，投加率为1%～10%（质量）；步骤四半焦吸附滤池中放有填料，填料为半焦，填料投加率为30%～50%（体积）。
本实施方式步骤一中萃取剂可以重复利用，萃取所得酚作为副产品可以回收利用，蒸汽气提-蒸氨工艺所得氨作为副产品也可以回收利用。
本实施方式步骤一中蒸汽气提-蒸氨工艺的流程及参数均为现有技术。
本实施方式步骤二为废水的生物处理单元，其中调节池可以缓解废水水质的改变对于厌氧系统的冲击；水解酸化塔是利用其中的水解酸化菌将废水中的复杂有机物开环断链，改善水质，水解酸化菌具有一定的抗冲击负荷能力；外循环EC厌氧塔采用出水循环方式提高上升流速，底部的布水系统使得布水更加均匀，上部三相分离器能够截留大部分的污泥，能够利用产甲烷菌的降解作用降低废水中有机物的浓度，同时可以起到改善水质，提高废水可生化性的目的；两级接触式氧化池，第一级的作用是去除废水中的大部分有机物，兼有部分氨氮去除的功效，第二级的作用是完成氨氮类污染物的转化，将废水中的氨氮类污染物转化为硝酸盐氮，并可通过出水回流的方式通过反硝化作用去除废水中的部分氮素。
本实施方式步骤二中微量元素是用于厌氧微生物生长。
本实施方式步骤三中搅拌是利用机械叶浆。
本实施方式步骤三中投加的复合混凝剂，兼有去除废水中难降解有机物和脱色的双重功效。
本实施方式步骤四中半焦吸附滤池的工作水头超过1m时，即可进行滤池反冲洗，冲洗方式采用气-水联合反冲洗形式，冲洗水排入到生物处理单元中进行二次处理。
本实施方式步骤四中半焦吸附滤池的承托层采用鹅卵石，采用下向流方式运行，具有截留废水中悬浮固体和吸附残余有机物的双重作用。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤一中预处理后地废水中酚的浓度为400～800mg/，氨氮的浓度为150～250mg/L。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式一种鲁奇炉煤制气废水的生化处理工艺按以下步骤实现：一、鲁奇炉煤制气废水经萃取剂萃取后再采用蒸汽气提-蒸氨工艺进行预处理；二、经预处理后的废水进入调节池并投加微量元素，然后采用潜水泵将调节池中废水由底部打入水解酸化塔，水力停留时间为15h，再采用潜水泵将水解酸化塔的出水由底部打入外循环EC厌氧塔中，水力停留时间为20h，然后依靠重力作用流入两级接触式氧化池中，水力停留时间为30h，完成生物处理；三、两级接触式氧化池的出水依靠重力作用流入混凝沉淀池中，并投加复合混凝剂，搅拌后沉淀5h；四、混凝沉淀池的出水流入半焦吸附滤池中，水力停留时间为6h，即完成鲁奇炉煤制气废水的生化处理；其中步骤一中萃取剂为二异丙基醚；步骤二中微量元素为铁、钴、镍、铁、锰、铜、钙和镁，投加率为0.01%～0.05%（质量）；步骤三中复合混凝剂为铁铝复合絮凝剂，投加率为8%（质量）；步骤四半焦吸附滤池中放有填料，填料为半焦，填料投加率为40%（体积）。
本实施方式中鲁奇炉煤制气废水来自中煤龙化哈尔滨煤化工有限公司，废水日排放量为8000吨。
本实施方式中生化处理后的鲁奇炉煤制气废水的出水水质达到中华人民共和国《废水综合排放标准》(GB8978-1996)中的一级标准：COD≤100mg/L，BOD≤30mg/L，总酚≤10mg/L，挥发酚≤0.5mg/L，NH3-N≤15mg/L，石油类≤10mg/L，pH为6～9。