本發(fā)明屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及基于多維強(qiáng)氧化和循環(huán)生化處理煤化工生產(chǎn)廢水的方法。

背景技術(shù)：

煤化工生產(chǎn)廢水是一種含有難降解復(fù)雜化合物的工業(yè)污水，該污水中的有機(jī)污染物成分復(fù)雜，包括酚類(lèi)、烷烴類(lèi)(飽和烴)、芳香烴類(lèi)、氰類(lèi)、雜環(huán)類(lèi)和氨氮類(lèi)有機(jī)物。傳統(tǒng)的煤化工生產(chǎn)廢水的處理方法是：首先進(jìn)行氣浮除油，然后進(jìn)行生化處理。這種方法對(duì)酚類(lèi)和烷烴類(lèi)化合物具有很好的處理效果，但是對(duì)于難降解的萘、吡咯、吡啶、咔唑和聯(lián)苯等多環(huán)、雜環(huán)化合物的除去率仍很低，而且由于煤化工生產(chǎn)廢水中的多環(huán)和雜環(huán)類(lèi)化合物，好氧生物法處理后出水中的cod和氨氮指標(biāo)難以穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，除此之外，現(xiàn)有處理方法還存在耗時(shí)長(zhǎng)、能耗大等缺點(diǎn)。采用現(xiàn)有處理工藝得到的處理水排放后會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染，而且污染物均為不易降解物質(zhì)，對(duì)環(huán)境影響的持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，因此，亟需設(shè)計(jì)一種新型的煤化工污水處理工藝，提高對(duì)難降解的有機(jī)物的處理效率，降低能耗，減少耗時(shí)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明彌補(bǔ)了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種基于多維強(qiáng)氧化和循環(huán)生化處理煤化工生產(chǎn)廢水的方法，該方法通過(guò)多維強(qiáng)氧化降解廢水中的難以降解的多環(huán)、雜環(huán)化合物以及其他有機(jī)物，然后通過(guò)破乳沉淀的方式將原有的乳化油和降解有機(jī)物生成的乳化油進(jìn)行沉淀分離，然后再依次經(jīng)過(guò)循環(huán)生化和絮凝沉淀將廢水中其他有機(jī)和無(wú)機(jī)污染物進(jìn)行消除，最終實(shí)現(xiàn)廢水凈化。

本發(fā)明的具體技術(shù)方案是：

基于多維強(qiáng)氧化和循環(huán)生化處理煤化工生產(chǎn)廢水的方法，關(guān)鍵點(diǎn)是，所述方法包括以下步驟：

a、將煤化工生產(chǎn)廢水收集并打入調(diào)節(jié)池中進(jìn)行水質(zhì)調(diào)節(jié)和水量調(diào)節(jié)；

b、將調(diào)節(jié)后的廢水打入多維強(qiáng)氧化設(shè)備中進(jìn)行一級(jí)多維強(qiáng)氧化，多維強(qiáng)氧化設(shè)備為電極間填充有粒狀電極材料的二維電解槽，電流頻率3-5khz，持續(xù)時(shí)間55-65min，多維強(qiáng)氧化處理后得到的中間處理水打入除油池中，加破乳沉淀劑，所述破乳沉淀劑包括鐵鹽和助凝劑，鐵鹽添加量為中間處理水重量的千分之三至千分之五，助凝劑添加量為中間處理水重量的萬(wàn)分之二至萬(wàn)分之四，破乳沉淀持續(xù)時(shí)間0.5-1.5h，隨后將廢水中的沉淀分離消除；

c、消除沉淀后的廢水打入依次相連的四個(gè)生化系統(tǒng)中進(jìn)行四級(jí)循環(huán)生化，生化系統(tǒng)包括曝氣池、沉淀池和活化池，廢水進(jìn)入曝氣池后產(chǎn)生的污泥打入活化池中進(jìn)行活化，活化后的污泥返回曝氣池中，曝氣池中生化持續(xù)時(shí)間為8h，污泥回流量50-80％，污泥濃度6000mg/l，曝氣結(jié)束后的廢水進(jìn)入沉淀池中沉淀3.5-4h，沉淀的污泥打入活化池中進(jìn)行活化，活化后的污泥返回曝氣池，污泥回流量50-80％，污泥濃度6000mgl；

d、對(duì)循環(huán)生化后的廢水進(jìn)行深度處理，加混凝劑和助凝劑，混凝劑為鋁鹽，添加量為廢水量的千分之零點(diǎn)五至千分之二，助凝劑添加量為廢水量的萬(wàn)分之零點(diǎn)五至萬(wàn)分之二，混凝沉淀2.5-3.5h，隨后綜合吸附過(guò)濾，持續(xù)時(shí)間10-20min，最后得到合格的處理水。

所述的步驟a中，水質(zhì)調(diào)節(jié)包括ss、油、cod、nh3-n的調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)至ss、油、cod以及nh3-n值穩(wěn)定。

所述的步驟b中，鐵鹽添加量為中間處理水重量的千分之四，助凝劑為pam，添加量為中間處理水重量的萬(wàn)分之三，破乳沉淀持續(xù)時(shí)間1h。

所述的步驟d中，鋁鹽添加量為廢水量的千分之一，助凝劑為pam，添加量為廢水量的萬(wàn)分之一，混凝沉淀3h，隨后綜合吸附過(guò)濾，持續(xù)時(shí)間15min。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明通過(guò)多維強(qiáng)氧化將難易降解的多環(huán)、雜環(huán)化合物降解為易分解的有機(jī)物，最終將有機(jī)物分解為簡(jiǎn)單的化合物以及二氧化碳和水，廢水中的重金屬離子也能夠通過(guò)電極進(jìn)行吸附收集，減少排放物中重金屬離子對(duì)環(huán)境的影響，隨后進(jìn)行的破乳沉淀將廢水中的油類(lèi)物質(zhì)進(jìn)行破乳沉降，形成絮狀物逐漸團(tuán)聚沉降并在該過(guò)程中吸附包裹水中的色素，強(qiáng)氧化和破乳沉降相結(jié)合大大縮短了廢水中多環(huán)、雜環(huán)化合物和油類(lèi)的降解處理時(shí)間，對(duì)整個(gè)工藝周期的縮短提供了技術(shù)支撐，沉降分離后進(jìn)行四級(jí)循環(huán)生化處理，借助好氧菌的新陳代謝消耗廢水中剩余的有機(jī)污染物，曝氣過(guò)程打散剩余的團(tuán)聚絮狀物，其中有機(jī)物均勻分散后改善了好氧菌的活性，這為縮短整個(gè)生化過(guò)程起到了積極作用，廢水最后經(jīng)過(guò)絮凝沉淀和吸附過(guò)濾將廢水中殘留的有機(jī)污染物和無(wú)機(jī)污染物進(jìn)行消除，最終的處理水中重金屬含量達(dá)標(biāo)，色度和溶氧量得到了改善，能夠適用于綠植澆灌、景觀噴水以及城市道路噴灑等場(chǎng)合。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明中方法的流程示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明涉及基于多維強(qiáng)氧化和循環(huán)生化處理煤化工生產(chǎn)廢水的方法，該方法中的多維強(qiáng)氧化所使用的設(shè)備是在傳統(tǒng)二維電解槽的電極間填裝粒狀工作電極，粒狀工作電極選用顆粒狀石墨電極，顆粒直徑4-10mm，填充后形成多維電極結(jié)構(gòu)，多維強(qiáng)氧化過(guò)程為電催化、電絮凝以及電芬頓中的至少一種，循環(huán)生化采用污泥活化法來(lái)進(jìn)行，本發(fā)明在實(shí)施時(shí)主要經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)池的調(diào)節(jié)、多維強(qiáng)氧化、破乳沉淀、四級(jí)循環(huán)生化、絮凝沉淀以及吸附過(guò)濾等步驟，具體的操作過(guò)程通過(guò)具體實(shí)施例來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。

具體實(shí)施例，如圖1所示，所述處理煤化工生產(chǎn)廢水的方法包括以下步驟：

a、將煤化工生產(chǎn)廢水收集并打入調(diào)節(jié)池中進(jìn)行水質(zhì)調(diào)節(jié)和水量調(diào)節(jié)，水量調(diào)節(jié)時(shí)間24h，調(diào)節(jié)池的容積根據(jù)該停留時(shí)間、廢水的產(chǎn)生量以及廢水的處理量來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，煤化工生產(chǎn)廢水的處理量為1200-7000m³/d，水質(zhì)調(diào)節(jié)包括ss、油、cod、nh3-n的調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)至各個(gè)指標(biāo)穩(wěn)定；

b、將調(diào)節(jié)后的廢水打入多維強(qiáng)氧化設(shè)備中進(jìn)行一級(jí)多維強(qiáng)氧化，通過(guò)陽(yáng)極反應(yīng)直接降解有機(jī)物，或通過(guò)陽(yáng)極反應(yīng)產(chǎn)生強(qiáng)氧化粒子，例如氫氧根、氧氣、過(guò)氧化氫、羥基自由基、臭氧一類(lèi)的強(qiáng)氧化劑，這些強(qiáng)氧化劑無(wú)選擇地與廢水中的污染物快速發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)進(jìn)行氧化降解，降解為二氧化碳和水，這種降解方法使有機(jī)物分解更徹底，優(yōu)勢(shì)在于：1、氧化反應(yīng)依靠體系自己產(chǎn)生的羥基自由基進(jìn)行，不需要添加藥液，無(wú)二次污染；2、進(jìn)水污染物濃度高負(fù)荷，cod濃度可高達(dá)數(shù)千mg/l，脫色、去毒效果顯著，脫色率高達(dá)50-80％以上，污染物降解處理的反應(yīng)過(guò)程迅速，廢水停留時(shí)間短，僅需60min，所需設(shè)備體積??；3.可同時(shí)高效去除廢水中的氨氮、總磷及色度；5、反應(yīng)條件溫和，常溫常壓下進(jìn)行，操作靈活，可控性好；6、占地面積小，建設(shè)工期短，運(yùn)行成本低；7、具有高效、長(zhǎng)壽命的特點(diǎn)；

多維強(qiáng)氧化電流頻率3-5khz，持續(xù)時(shí)間60min，在該過(guò)程中，不僅對(duì)酚類(lèi)和烷烴類(lèi)化合物以及油類(lèi)進(jìn)行降解，而且能夠?qū)㈦y降解的萘、吡咯、吡啶、咔唑和聯(lián)苯等多環(huán)、雜環(huán)化合物分解為容易降解的簡(jiǎn)單的有機(jī)物，這些簡(jiǎn)單的有機(jī)物最終被強(qiáng)氧化分解為為二氧化碳、水以及其他簡(jiǎn)單的化合物，此時(shí)，廢水中仍然存在一定量的油類(lèi)、簡(jiǎn)單的化合物以及色素等物質(zhì)，將多維強(qiáng)氧化后的中間處理水打入除油池中并加破乳沉淀劑，所述破乳沉淀劑包括鐵鹽和助凝劑，鐵鹽添加量為中間處理水重量的千分之四，助凝劑為pam，添加量為中間處理水重量的萬(wàn)分之三，破乳沉淀持續(xù)時(shí)間1h，隨后將廢水中的沉淀分離消除，沉淀過(guò)程中實(shí)現(xiàn)廢水中的破乳沉降，廢水中的絮狀物逐漸團(tuán)聚、沉降，在該過(guò)程中絮狀物吸附廢水中的色素，將煤化工生產(chǎn)廢水的色度大大降低，微納米多維強(qiáng)氧化和破乳沉降過(guò)程實(shí)現(xiàn)了短時(shí)間內(nèi)大部分有機(jī)物的降解、沉淀、分離及廢水色度的顯著降低，為整個(gè)處理周期的縮短提供了技術(shù)支撐；

c、消除沉淀后的廢水打入依次相連的四個(gè)生化系統(tǒng)中進(jìn)行四級(jí)循環(huán)生化，生化系統(tǒng)包括曝氣池、沉淀池和活化池，其中產(chǎn)生的污泥打入活化池中進(jìn)行活化，活化后的污泥返回曝氣池中，污泥回流量50-80％，污泥濃度6000mg/l，曝氣池中生化持續(xù)時(shí)間為8h，曝氣結(jié)束后的廢水進(jìn)入沉淀池中沉淀3.5-4h，沉淀的污泥打入活化池中進(jìn)行活化，活化后的污泥返回曝氣池，污泥回流量50-80％，污泥濃度6000mg/l，經(jīng)過(guò)四級(jí)循環(huán)生化處理后，廢水中殘留的有機(jī)污染物被好氧菌新陳代謝消耗掉，與此同時(shí)，曝氣池對(duì)廢水的曝氣過(guò)程將破乳沉淀過(guò)程中分離的絮狀物進(jìn)行打散，絮狀物中吸附有供好氧菌新陳代謝的有機(jī)污染物，為好氧菌的生長(zhǎng)代謝提供了更多的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，增強(qiáng)了好氧菌群的活性，這對(duì)于縮短廢水處理周期具有顯著效果，被打散的絮狀物經(jīng)過(guò)后續(xù)的絮凝沉淀和吸附過(guò)濾進(jìn)行消除，并且曝氣池的曝氣過(guò)程對(duì)廢水中的溶氧量進(jìn)行了改善，至此，廢水具備了清澈、溶氧量高的特點(diǎn)；

d、對(duì)循環(huán)生化后的廢水進(jìn)行深度處理，該廢水中殘留有少量的有機(jī)污染物和無(wú)機(jī)污染物，首先，加混凝劑和助凝劑，混凝劑為鋁鹽，添加量為該步驟中廢水重量的千分之一，助凝劑為pam，添加量為該步驟中廢水重量的萬(wàn)分之一，混凝沉淀3h，隨后進(jìn)行綜合吸附過(guò)濾，持續(xù)時(shí)間15min，最后得到合格的處理水。

本發(fā)明中的方法通過(guò)多維強(qiáng)氧化、破乳沉淀、四級(jí)循環(huán)生化的聯(lián)合作用，大大縮短了廢水處理的周期，并且廢水在色度和溶氧量方面均得到了改善，可以用于綠植灌溉、城市道路灑水等場(chǎng)合，為節(jié)約地下水資源和保護(hù)環(huán)境提供了成本較低、周期較短的煤化工生產(chǎn)廢水的處理方法。