本發明屬于水處理
技術領域：
，具體地涉及一種利用多種生物酶處理焦化廢水技術。
背景技術：
：焦化廢水是煤在高溫及中溫干餾、煤氣凈化以及化學產品精制過程中形成的廢水，其中含有酚類、苯系物、多環芳烴、含氮雜環化合物等有機污染物以及氨、氰、硫氰化物等無機污染物，成分復雜，組分種類繁多，有機污染物濃度及污水色度高、毒性大，性質非常穩定，是一種典型的難降解復雜有毒工業有機廢水。為滿足達標排放的處理難度大，成本較高，如處理不當，將對全國水環境造成重大的危害。目前國內大部分企業執行鋼鐵行業排放標準GB13456-92(含焦化行業)。2012年10月1日，國家頒布了《煉焦化學工業污染物排放標準》(GB16171-2012)，以下簡稱新標準。新標準在污染物排放濃度和監控范圍上更為嚴格，對懸浮物、COD、氨氮、石油類和氰化物的排放要求明顯提升，增加了BOD5、T-N、苯和多環芳烴的排放要求；同時，新標準也相應提升了噸產品水耗要求。針對國內焦化行業的水處理現狀，該標準的嚴格執法將是對焦化行業的巨大挑戰。基本國內所有焦化廢水處理裝置都必須進行升級改造，才可能滿足排放要求；同時對處理設施的管理水平也必須進一步提升。而目前成熟的焦化廢水處理技術若要穩定達到國家最新的排放標準需要付出昂貴的運行成本，國內大部分焦化企業無法承受，因此開展生命周期成本更低，環境風險更小的焦化廢水處理系統和專項技術的研究，以實現企業可持續發展和提高綜合競爭力具有重要意義。膜生物反應器(MBR)為膜分離技術與生物處理技術有機結合之新型態廢水處理系統。以膜組件取代傳統生物處理技術末端二沉池，在生物反應器中保持高活性污泥濃度，提高生物處理有機負荷，從而減少污水處理設施占地面積，并通過保持低污泥負荷減少剩余污泥量，從而達到降低廢水處理設施的投資以及運營成本的目的。但其應用到焦化廢水處理領域仍存 在出水COD較高，無法直接排放；膜組件易污堵，增加運營成本的問題。生物酶是一種具有催化功能的蛋白質。它與一般的化學催化劑相比，具有專一性、效率高和反應條件溫和等優點。自然界存在數以億記種類的酶，不同的酶能夠催化單一底物發生特定化學反應。焦化廢水的水質特征決定了焦化廢水生化系統所能夠富集的菌群種類和數量，其中的一部分菌群處于優勢地位，而能夠降解二氮雜苯、吡啶、喹啉、吲哚、萘、嗯、菲等多環及雜環芳香族有機化合物的微生物則處于相對弱勢的地位。我們通過對焦化廢水的組分以及性質進行分析，尋找到能夠特異降解這些多環及雜環芳香物質的生物酶，將其投加到生化處理系統中，開發這部分弱勢菌群，以提高這部分菌群的活性并富集更多的數量，使其逐步成為優勢菌種。菌群活性的提高和數量的增加就意味著處理負荷、處理效率的提高，原來很難生物降解的那部分有機物也因為菌群活性的提高而得到不同程度的降解，使出水COD得以大幅降低。同時通過投加抗鹽、抗氰化物種類的生物酶，增強生化系統微生物的抗毒能力和抗沖擊能力，提高系統穩定性。技術實現要素：為了解決上述問題，本發明提供了一種利用多種生物酶處理焦化廢水技術。本發明的技術方案如下：一種利用多種生物酶處理焦化廢水技術，其特征在于，包括如下步驟：A.調整槽焦化廢水通過輸水泵送入缺氧槽進行反硝化反應；B.缺氧槽內通過攪拌槳葉攪拌，起到均勻混合水質以及防止活性污泥沉積的作用，PH保持在7.5～8.5，溫度控制在25～35℃，DO控制在0.5mg/l以下，反應停留時間為16～25小時；C.所述缺氧槽出水通過溢流進入好氧槽進行硝化反應；D.所述好氧槽內調節硝化系統PH至6.5～7.5，溫度控制在25～35℃，混合液回流比控制在1：1～5倍原水量，DO(溶解氧)控制在3～5mg/l，MLSS(污泥濃度)控制在4000～6000mg/l，反應停留時間為40～55小時；E.好氧槽出水通過污泥回流泵分2路輸送：一路回缺氧段以對T-N進一步去除，另一路導入膜分離槽；F.所述膜分離槽中PH保持在6.5～7.5，溫度控制在25～35℃，DO控制在3～5mg/l， MLSS控制在6000～10000mg/l，反應停留時間為10～25小時；G.最后通過產水泵以抽吸過濾的方式使混合液固液分離，活性污泥截留在生化系統內，過濾后出水后續可接物化或高級氧化處理工藝使出水達標外排或進深度回用系統進一步深化處理。根據本發明所述一種利用多種生物酶處理焦化廢水技術，優選的是，所述步驟B中在缺氧槽內投加復合型普通生物酶。進一步，所述復合型普通生物酶為脂肪酶、纖維素酶、半纖維素酶，淀粉酶和氰水合酶的混合酶。更進一步，所述復合型普通生物酶的投加量為0.1g～0.2g/噸水。根據本發明所述一種利用多種生物酶處理焦化廢水技術，優選的是，所述步驟D中在好氧槽內投加復合型普通生物酶與特殊酶。進一步，所述復合型普通生物酶為脂肪酶、纖維素酶、半纖維素酶，淀粉酶和氰水合酶混合酶，所述特殊酶為聯苯雙加氧酶。更進一步，所述復合型普通生物酶的投加量為0.2g～0.4g/噸水，所述特殊酶的投加量為0.1g～0.3g/噸水。根據本發明所述一種利用多種生物酶處理焦化廢水技術，優選的是，所述步驟D好氧槽內投加流化床式懸浮填料作為載體以附著好氧性生物酶及活性污泥。進一步，所述流化床式懸浮填料材質為聚乙烯，比表面積為300～1000㎡/m3，投加比例為好氧槽容積的10％～20％。根據本發明所述一種利用多種生物酶處理焦化廢水技術，優選的是，所述步驟F膜分離槽采用內置有機平板膜的形式，PVDF材質，膜孔徑為0.04～0.1μm。根據本發明所述一種利用多種生物酶處理焦化廢水技術，優選的是，所述pH的調節通過投加NaOH溶液、KOH溶液或者氨水溶液中的一種。進一步，所述pH的調節通過投加NaOH溶液。發明詳述：本發明針對焦化廢水的成分特性與處理難點，創造性地將焦化廢水難處理組分相關的復合生物酶添加用膜分離技術取代傳統生化沉淀池的AO+MBR系統中，增加了生化反應的效率，強化微生物作用和抗沖擊能力,使得降低出水COD與總氰指標持續降低；當生物酶體系建立后，膠團菌占有優勢，溶解性的油得到有效降解，活性污泥粘性降低，降低了膜污堵的可能 性，同時保留了膜分離技術系統產泥量低、運行成本低、出水水質好、占地面積小的優點，而且還利用膜對大分子有機物具有截留作用的特性來降低生物酶的流失，提高了生物酶的使用效率，降低其運行使用成本。本發明最大程度地發揮了MBR與生物酶技術的互補作用，是針對焦化廢水處理開發的低成本綜合處理技術。本發明采用的裝置包括缺氧槽、好氧槽、污泥回流泵、膜分離槽、膜組件、產水泵。該處理系統具體運行步驟如下：A.調整槽廢水通過輸水泵送入缺氧槽進行反硝化反應。B.缺氧槽內通過攪拌槳葉起到均勻混合水質以及防止活性污泥沉積的作用，PH保持在7.5～8.5，溫度控制在25～35℃，DO控制在0.5mg/l以下，反應停留時間為16～25小時。C.缺氧槽出水通過溢流進入好氧槽進行硝化反應。D.調節硝化系統PH至6.5～7.5，溫度控制在25～35℃，混合液回流比控制在1：1～5倍原水量，DO控制在3～5mg/l，MLSS控制在4000～6000mg/l，反應停留時間為40～55小時。E.好氧槽出水通過污泥回流泵分2路輸送：一路回缺氧段以對T-N進一步去除，另一路導入膜分離槽。F.膜分離槽PH保持在6.5～7.5，溫度控制在25～35℃，DO控制在3～5mg/l，MLSS控制在6000～10000mg/l，反應停留時間為10～25小時。G.通過產水泵以抽吸過濾的方式使混合液固液分離，活性污泥截留在生化系統內，過濾后出水后續可接物化或高級氧化處理工藝使出水達標外排或進深度回用系統進一步深化處理。所述步驟B中在缺氧槽投加復合型普通生物酶(其中包括脂肪酶、纖維素酶、半纖維素酶，淀粉酶，氰水合酶)，其中投加量為0.1g～0.2g/噸水。所述步驟D中在好氧槽投加復合型普通生物酶(其中包括脂肪酶、纖維素酶、半纖維素酶，淀粉酶，氰水合酶)與特殊酶-聯苯雙加氧酶，其中復合型普通生物酶投加量為0.2g～0.4g/噸水，特殊酶投加量為0.1g～0.3g/噸水。所述步驟D好氧槽內投加流化床式懸浮填料作為載體以附著好氧性生物酶及活性污泥，材質為聚乙烯，比表面積為300～1000㎡/m3，投加比例為好氧槽容積的10％～20％。所述步驟F膜分離槽采用內置有機平板膜的形式，PVDF材質，膜孔徑為0.04～0.1μm，。膜系統采用間歇過濾運轉方式：產水泵設定每抽每吸9min后停止運行1min，以此作為一個周期循環連續運轉。沒有抽吸時的曝氣可以實現有效的膜面清潔效果。所述平板膜的膜片是附于ABS支撐板的兩側，膜片是有聚氯乙烯材質的過濾層和PET無紡布材質的支撐層所組成的復合結構。膜片擁有集中的小孔徑(0.8μm)分布。單片膜元件的面積為1.4㎡、膜元件數量共50只，總過濾面積為70㎡。(結構示意圖2)平板膜元件結構包括膜、支撐板、產水管管嘴等。所述生化系統指的是由缺氧+好氧組合形成的廢水處理工藝，在缺氧槽內異養菌將廢水中的懸浮污染物和可溶性有機物水解為有機酸，使大分子有機物分解為小分子有機物，不溶性的有機物轉化成可溶性有機物，當這些經缺氧水解的產物進入好氧槽進行好氧處理時，可提高污水的可生化性及氧的效率；在缺氧段，異養菌將蛋白質、脂肪等污染物進行氨化(有機鏈上的N或氨基酸中的氨基)游離出氨(NH3、NH4+)，在充足供氧條件下，自養菌的硝化作用將NH3-N(NH4+)氧化為NO3-，通過回流控制返回至缺氧池，在缺氧條件下，異氧菌的反硝化作用將NO3-還原為分子態氮(N2)完成C、N、O在生態中的循環，實現污水無害化處理。本發明提供的一種利用多種生物酶處理焦化廢水技術的有益技術效果：(1)原有生化系統占地面積大，運用本發明處理技術可大幅減少生化處理所需構筑物以減少使用占地面積及投資成本。(2)原有AO工藝處理出水COD在250～350mg/l左右，T-CN在4～5mg/l左右，本發明技術可將出水COD降解到70mg/l以下，T-CN降解到0.5mg/l以下，濁度降到1NTU以下，后續簡單物化便可達到《煉焦化學工業污染物排放標準》(GB16171-2012)直接排放標準。(3)本發明同時大幅降低膜組件、生物酶投加以及后續物化處理的運行成本，技術處理運行成本為<7元/噸水，較原有AO工藝具有較高的經濟效益。附圖說明圖1為本發明提供的一種利用多種生物酶處理焦化廢水技術的流程圖。圖2為本發明應用的平板膜元件的結構圖。其中：1-缺氧槽、2-曝氣槽(好氧槽)、3-膜分離槽、4-攪拌器、5-膜、6-支撐板、7-產水管管嘴。具體實施方式為了更好地理解本發明，下面結合實施例進一步闡明本發明的內容，但本發明的內容不僅僅局限于下面的實施例。本發明所應用的復合型普通生物酶和特殊酶均為市購。實施例1本發明提供的一種利用多種生物酶處理焦化廢水技術：取某鋼鐵廠焦化廢水進行處理:缺氧槽pH保持在7.5～8.5，溫度控制在25～35℃，DO控制在0.5mg/l以下，反應停留時間為18小時；其中生物酶投加總量為0.1g/噸水，好氧槽pH控制在6.5～7.5，溫度控制在25～35℃，混合液回流比為1：3倍原水量，DO控制在3～5mg/l，MLSS控制在6000mg/l，懸浮填料投加比例為好氧槽容積的20％；反應停留時間為46小時；所述生物酶投加總量為0.3g/噸水(所述普通生物酶投加量為0.2g/噸水，特殊酶投加量為0.1g/噸水.)。所述膜分離槽的膜系統采用有機平板膜PVDF材質，膜孔徑為0.04～0.1μm，pH保持在6.5～7.5，溫度控制在25～35℃，DO控制在3～5mg/l，反應停留時間為16小時；廢水處理前后水質數據見下表格，處理后CODcr、總氮、氨氮等重要指標均達到煉焦化學工業污染物排放標準(GB16171-2012)表2直接排放標準。項目處理前處理后CODcr≤2000mg/l≤70mg/l氰化物≤30mg/l≤0.5mg/l總氮≤500mg/l≤20mg/l氨氮≤300mg/l≤10mg/lpH6～96～9實施例2本發明提供的一種利用多種生物酶處理焦化廢水技術：取某焦化廠焦化廢水進行處理:缺氧槽pH保持在7.5～8.5，溫度控制在25～35℃，DO控制在0.5mg/l以下，反應停留時間為21小時；其中生物酶投加總量為0.2g/噸水，好氧槽pH控制在6.5～7.5，溫度控制在25～35℃，混合液回流比為1：4倍原水量，DO控制在3～5mg/l，MLSS控制在7000mg/l，懸浮填料投加比例為好氧槽容積的20％；反應停留時間為52小時；所述生物酶投加總量為0.5g/噸水(所述普通生物酶投加量為0.3g/噸水，特殊酶投加量為0.2g/噸水.)。所述膜分離槽的膜系統采用有機平板膜PVDF材質，膜孔徑為0.04～0.1μm，pH保持在6.5～7.5，溫度控制在25～35℃，DO控制在3～5mg/l，反應停留時間為21小時；廢水處理前后水質數據見下表格，處理后CODcr、總氮、氨氮等重要指標均達到煉焦化學工業污染物排放標準(GB16171-2012)表2直接排放標準。項目處理前處理后CODcr≤5000mg/l≤70mg/l氰化物≤50mg/l≤0.5mg/l總氮≤800mg/l≤20mg/l氨氮≤500mg/l≤10mg/lpH6～96～9當然，本
技術領域：
內的一般技術人員應當認識到，上述實施例僅是用來說明本發明，而非用作對本發明的限定，只要在本發明的實質精神范圍內，對上述實施例的變換、變形都將落在本發明權利要求的范圍內。當前第1頁1 2 3