一种焦化废水生物处理的工艺 一、技术领域
本发明一种焦化废水生物处理的工艺，属于环境保护和废水处理技术领域。具体来讲，是采用生物膜法来处理焦化废水的工艺。
二.技术背景
焦化废水来源于焦化厂生产过程中的洗涤水、洗汽水、蒸汽分馏后的分离水和储罐排水等。废水成分复杂，含大量生物难降解有机物。主要为芳香族有机物、杂环及多环有机物。另外焦化废水又是含有高浓度NH3-N的废水。
生物处理仍是目前大多焦化厂主要的废水处理方法，其中以A2/O工艺应用最多。目前A2/O处理焦化废水COD和NH3-N很难同时达到国家污水综合排放标准(GB9878-1996)一级标准：即COD100mg/L，NH3-N15mg/L。特别是NH3-N严重超标。主要原因是：1.好氧反应器进水COD浓度高，以碳源有机物为营养物的异氧菌是优势菌，抑制了硝化菌的生长。而且进水中含有浓度较高的生物抑制性有机物，也抑制了硝化菌的活性，好氧反应器(O池)生物硝化作用差，出水NH3-N很难达标。
采用生物膜厌氧(水解酸化)-缺氧反硝化-一级好氧-二级好氧工艺(A2/O2)处理焦化废水，处理出水COD和NH3-N可以同时达到国家污水综合排放标准(GB9878-1996)一级标准。好氧段采用两级好氧生物处理，O1段以去除COD为主，O2段由于进水中含碳有机物较低，硝化菌可以成为优势菌，同时由于O2段中对硝化菌有抑制作用的有机物浓度也较低，O2段中硝化菌的活性也高于单一好氧段中硝化菌的活性。O2段为曝气生物滤池(也称生物曝气滤池，本说明书中采用曝气生物滤池)，由于沿填料高度生物相分层，有利于在一定高度形成硝化菌优势段，从而提高硝化效果。
三.发明内容
本发明一种焦化废水生物处理的工艺，目的在于有效的处理焦化废水，使出水COD和NH3-N可以同时达到国家污水综合排放标准(GB9878-1996)一级标准，从而公开一种生物膜法厌氧/缺氧/两段好氧生物处理焦化废水工艺的技术方案。
本发明一种焦化废水生物处理的工艺，其特征在于是一种采用生物膜法的厌氧/缺氧/两段好氧生物处理焦化废水的工艺：
I.焦化废水生物处理工艺流程装置由四个反应器组成，经过物理预处理的焦化废水1依次进入厌氧水解酸化反应器2、上流式缺氧反应器3、第一好氧生物反应器生物接触氧化池4、第二好氧生物反应器曝气生物滤池5，而后第二好氧生物反应器曝气生物滤池5出水回流到上流式缺氧反应器3；
II.四个反应器都为生物膜反应器
III.好氧生物处理装置由两级好氧反应器串联组成，第一个好氧反应器为生物接触氧化池4，第二个好氧生物反应器为曝气生物滤池5，原料：厌氧水解酸化反应器2填料：陶粒、活性炭、焦炭或沸石粒状填料；碎石或炉渣块状填料；拉西环、鲍尔环、塑料球形填料、半软性填料或弹性立体填料，上流式缺氧反应器3填料：陶粒、活性炭、焦炭、石英砂、无烟煤或沸石粒状填料；拉西环、鲍尔环、塑料球形填料、半软性填料或弹性立体填料，第一好氧反应器生物接触氧化池4填料：塑料球形填料、半软性填料或弹性立体填料，第二好氧生物反应器曝气生物滤池5填料：陶粒、活性炭、焦炭、沸石、石英砂、无烟煤、膨胀页岩或膨胀硅铝酸岩粒状填料；轻质塑料聚乙烯、聚苯乙烯合成构制、塑料模块，条件：A.反应器采用粒状填料时，粒径尺寸范围为1～7mm，采用块状填料时粒径尺寸范围为20～80mm；反应器中填料容积等于水力停留时间与废水流量地乘积，B.由于各焦化厂水质有很大不同，采用生物膜法厌氧/缺氧/两段好氧工艺处理焦化废水时四个反应器的工艺参数应通过试验确定，设计反应器容积的基本工艺参数为：
厌氧水解酸化反应器2水力停留时间4-12h；
上流式缺氧反应器3水力停留时间9-30h；
接触氧化反应器池4水力停留时间12-35h；
曝气生物滤池5水力停留时间12-35h；
曝气生物滤池5出水回流至上流式缺氧反应器3，回流比2∶1～6∶1。
本发明一种两段好氧处理焦化废水工艺的优点及用途：
1)焦化废水可生化性差，水质波动大，四个反应器都采用生物膜反应器，使各反应器中有较高的微生物量，使其具有较高的容积负荷和较强的抗冲击负荷能力。
2)水解酸化菌很难形成较密实的絮凝体，在A2/O(厌氧/缺氧/好氧)活性污泥法工艺中厌氧反应器中的水解酸化菌极易流失，造成厌氧反应器中的水解酸化菌浓度低，使厌氧反应器水解酸化效率低。厌氧(水解酸化)反应器采用生物膜法构筑物有利于在反应器中保持较高的水解酸化菌的浓度。
3)缺氧段采用上流式缺氧反应器，当反应器中填装拉西环、鲍尔环、塑料球形填料、半软性填料、弹性立体填料时，上流式的流态有利于反硝化过程产生的氮气释出。缺氧反应器中填装填料，使反应器中的流态较为接近推流式流态，可以减小第二级好氧反应器回流硝化液中溶解氧对反硝化的干扰和抑制。
4)好氧段采用两级好氧生物处理，O1段以去除COD为主，O2段由于进水中含碳有机物较低，硝化菌可以成为优势菌，同时由于O2段中对硝化菌有抑制作用的有机物浓度也较低，O2段中硝化菌的活性也高于单一好氧段中硝化菌的活性。
5)O2段为曝气生物滤池。由于沿填料高度微生物相分层，有利于在填料层中一定高度内形成硝化菌优势段，从而提高硝化效果。
6)采用生物膜法厌氧/缺氧/两段好氧工艺(工艺设计参数应通过试验确定)对经过物理方法预处理焦化废水进行处理后，出水COD和NH3-N可以同时达到国家污水综合排放标准(GB9878-1996)一级标准。
四.附图说明
图1焦化废水生物处理的工艺流程图
图中标号为：1-经过物理方法预处理的焦化废水
2-厌氧水解酸化反应器
3-上流式缺氧反应器
4-生物接触氧化池
5-曝气生物滤池
6-硝化液回流
7-生物处理出水
五.具体实施方式
实施方式1：厌氧水解酸化反应器 水力停留时间4h；
上流式缺氧反应器 水力停留时间9h；
生物接触氧化池 水力停留时间12h；
曝气生物滤池 水力停留时间12h；
上流式曝气生物滤池出水回流至缺氧填料反应器，回流比2∶1。
实施方式2：厌氧水解酸化反应器 水力停留时间6h；
上流式缺氧反应器 水力停留时间15h；
生物接触氧化池 水力停留时间18h；
曝气生物滤池 水力停留时间24h；
上流式曝气生物滤池出水回流至缺氧填料反应器，回流比4∶1。
实施方式3：厌氧水解酸化反应器 水力停留时间12h；
上流式缺氧反应器 水力停留时间30h；
生物接触氧化池 水力停留时间35h；
曝气生物滤池 水力停留时间35h；
上流式曝气生物滤池出水回流至缺氧填料反应器，回流比4∶1。