本發(fā)明屬于廢水處理領(lǐng)域，具體涉及一種高效處理煤化工廢水的組合工藝及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

煤化工企業(yè)排放廢水以高濃度煤氣洗滌廢水為主，含有大量的有機(jī)物、鹽類、氨氮和重金屬等有毒、有害物質(zhì)。煤化工廢水的排放會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的水體污染，為了保護(hù)生態(tài)環(huán)境，我國要求煤化工行業(yè)在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的生產(chǎn)廢水應(yīng)全部用于回用，對(duì)外界不排放，即達(dá)到“零排放”。但是由于煤化工廢水水量大、污染物成分十分復(fù)雜，因此給廢水處理帶來了很大的難度。

現(xiàn)有技術(shù)中，中國專利文獻(xiàn)CN103288298A公開了一種用于處理煤化工廢水的工藝。該工藝包括以下步驟：(1)預(yù)處理：通過調(diào)節(jié)、隔油和氣浮、過濾等，去除水中的油類、懸浮物等；(2)樹脂吸附：采用樹脂吸附罐對(duì)步驟1處理的廢水進(jìn)行吸附；(3)空氣吹脫：采用空氣吹脫塔對(duì)步驟(2)得到的廢水進(jìn)行處理；通過步驟(2)、(3)，去除水中大部分的COD和NH₃-N；(4)利用生物處理對(duì)步驟(3)的廢水進(jìn)行處理，進(jìn)一步去除水中的COD和NH₃-N，從而優(yōu)化整個(gè)處理系統(tǒng)，所述生物處理包括缺氧和兩級(jí)好氧生物處理。上述工藝?yán)们疤幚硪约叭毖?好氧生物工藝對(duì)煤化工廢水進(jìn)行處理，雖然能夠去除水中的大部分COD和氨氮，但卻無法同時(shí)去除水中的重金屬，且傳統(tǒng)工藝需要外加碳源，耗費(fèi)能源，增大占地面積，且造成二次污染，并且雖然其出水水質(zhì)能夠達(dá)到污水排放標(biāo)準(zhǔn)中的二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，但仍舊含有一定量的COD和NH₃-N，這給后續(xù)的深度脫鹽處理造成困難。

因此，如何能夠高效脫除煤化工廢水中的有機(jī)物、氮和鹽類，達(dá)到煤化工廢水“零排放”的要求，且能耗低、綠色環(huán)保、無二次污染，是現(xiàn)有技術(shù)急需解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明解決的一個(gè)技術(shù)問題是如何高效脫除煤化工廢水中的有機(jī)物、氨氮和重金屬，同時(shí)實(shí)現(xiàn)深度脫鹽處理，進(jìn)而提供一種節(jié)能環(huán)保、具有優(yōu)良處理效率的煤化工廢水處理系統(tǒng)及工藝。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案如下：

一種生態(tài)池，所述生態(tài)池設(shè)置有進(jìn)水口，在所述生態(tài)池的底部設(shè)置有曝氣裝置；在所述生態(tài)池內(nèi)設(shè)置有納濾膜裝置，所述納濾膜裝置靠近所述曝氣裝置的出氣孔設(shè)置；與所述納濾膜裝置的膜出水側(cè)連通設(shè)置有出水口；在所述生態(tài)池的水面上放置有生態(tài)浮床，在所述生態(tài)浮床上種植有植物。

所述植物為香根草、蜈蚣草、鱗苔草、紫葉花苕、油菜、水葫蘆、鳳眼蓮中的一種或者多種。

一種用于高效處理煤化工廢水的組合系統(tǒng)，包括依次連接設(shè)置的：調(diào)節(jié)池，所述煤化工廢水進(jìn)入所述調(diào)節(jié)池，在所述調(diào)節(jié)池內(nèi)調(diào)節(jié)所述煤化工廢水的pH值并投加絮凝劑進(jìn)行處理；厭氧處理裝置，與所述調(diào)節(jié)池連接設(shè)置；全程自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器，與所述厭氧處理裝置連接設(shè)置；生態(tài)池，所述生態(tài)池的進(jìn)水口與所述全程自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器的出水口連通設(shè)置，在所述生態(tài)池的底部設(shè)置有曝氣裝置；在所述生態(tài)池內(nèi)設(shè)置有納濾膜裝置，所述納濾膜裝置靠近所述曝氣裝置的出氣孔設(shè)置；與所述納濾膜裝置的膜出水側(cè)連通設(shè)置有出水口；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)裝置，與所述納濾膜裝置的出水口連通設(shè)置。

所述全程自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器包括：反應(yīng)器筒體，在所述反應(yīng)器筒體的底部設(shè)置有進(jìn)水口，頂部設(shè)置有排氣口；亞硝化-厭氧氨氧化區(qū)，設(shè)置在所述反應(yīng)器筒體的上部，在所述亞硝化-厭氧氨氧化區(qū)內(nèi)設(shè)置有第一填料組件；反硝化區(qū)，設(shè)置在所述反應(yīng)器筒體的下部，在所述反硝化區(qū)設(shè)置有第二填料組件；膜組件，位于所述亞硝化-厭氧氨氧化區(qū)的頂端，與所述膜組件的出水側(cè)連通設(shè)置有出水口；曝氣頭，設(shè)置在所述亞硝化-厭氧氨氧化區(qū)內(nèi)且位于所述第一填料組件的下方；在所述第一填料組件上設(shè)置有曝氣通道，所述曝氣通道沿豎直方向設(shè)置；在所述第一填料組件和所述膜組件之間還設(shè)置有第一三相分離器。

所述第一三相分離器包括分離板，每組分離板設(shè)置有導(dǎo)向板和擋流板；其中，所述導(dǎo)向板和擋流板均傾斜設(shè)置，在所述導(dǎo)向板和擋流板之間形成流體通道，所述流體通道沿豎直方向由下向上逐漸收縮，且所述擋流板的上端所在的反應(yīng)器筒體橫截面位于所述導(dǎo)向板上端所在的反應(yīng)器筒體橫截面的上方；所述分離板與所述曝氣通道對(duì)應(yīng)設(shè)置，所述分離板的導(dǎo)向板設(shè)置在所述曝氣通道的正上方。

所述曝氣通道設(shè)置有多個(gè)，所述曝氣頭也設(shè)置有多個(gè)，所述多個(gè)曝氣頭分別位于所述多個(gè)曝氣通道的下方；所述第一三相分離器包括多組分離板，所述多組分離板與所述多個(gè)曝氣通道一一對(duì)應(yīng)設(shè)置，每組所述分離板的導(dǎo)向板均設(shè)置在對(duì)應(yīng)的所述曝氣通道的正上方。

所述曝氣通道靠近所述反應(yīng)器筒體的內(nèi)壁面設(shè)置，在所述曝氣通道的內(nèi)側(cè)設(shè)置有回流通道，所述分離板的擋流板設(shè)置在所述回流通道的正上方。

所述導(dǎo)向板與水平方向的夾角為30-40度；所述擋流板與水平方向的夾角為40-50度。

在所述反硝化區(qū)和所述亞硝化-厭氧氨氧化區(qū)之間設(shè)置有第二三相分離器；所述第二三相分離器包括：第一擋板，呈圓臺(tái)形且沿所述反應(yīng)器筒體的圓周方向設(shè)置，所述第一擋板沿豎直方向由上到下逐漸收縮，在所述第一擋板的中心位置設(shè)置有水流通孔；第二擋板，位于所述第一擋板上方；所述第二擋板呈尖端朝向所述反應(yīng)器筒體下方設(shè)置的圓錐形，所述第二擋板的上端與所述反應(yīng)器筒體的內(nèi)壁面之間設(shè)置有水流間隙；所述第一擋板和第二擋板之間形成連通所述水流通孔和所述水流間隙的通道；所述曝氣頭設(shè)置在所述第二擋板的上端邊緣上。

一種高效處理煤化工廢水的組合工藝，包括如下步驟：

(1)將所述煤化工廢水送入調(diào)節(jié)池，將pH值調(diào)節(jié)至7-7.5，向所述調(diào)節(jié)池內(nèi)的煤化工廢水中投加絮凝劑進(jìn)行絮凝沉降處理；

(2)對(duì)完成絮凝沉降處理后的所述煤化工廢水進(jìn)行厭氧處理；

(3)將經(jīng)厭氧處理后的廢水送入全程自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器進(jìn)行全程自養(yǎng)脫氮處理；

(4)將完成全程自養(yǎng)脫氮處理的廢水送入附有納濾膜裝置的生態(tài)池進(jìn)行處理，所述生態(tài)池的進(jìn)水口與所述全程自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器的出水口連通設(shè)置，在所述生態(tài)池的底部設(shè)置有曝氣裝置；在所述生態(tài)池內(nèi)設(shè)置有納濾膜裝置，所述納濾膜裝置靠近所述曝氣裝置設(shè)置；與所述納濾膜裝置的膜出水側(cè)連通設(shè)置有出水口；在所述生態(tài)池的水面上放置有生態(tài)浮床，在所述生態(tài)浮床上種植有植物；

(5)對(duì)所述納濾膜裝置出水口的出水進(jìn)行旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)操作。

本發(fā)明所述的高效處理煤化工廢水的生態(tài)池和組合工藝及系統(tǒng)，優(yōu)點(diǎn)在于：

(1)本發(fā)明所述的生態(tài)池，在所述生態(tài)池的底部設(shè)置有曝氣裝置；在所述生態(tài)池內(nèi)設(shè)置有納濾膜裝置，所述納濾膜裝置靠近所述曝氣裝置設(shè)置；與所述納濾膜的出水側(cè)連通設(shè)置有出水口；在所述生態(tài)池的水面上放置有生態(tài)浮床，在所述生態(tài)浮床上種植有植物。所述納濾膜組件可有效截留二價(jià)及多價(jià)離子(Ca、Mg離子等)及分子量介于200～500Da之間的有機(jī)物，而單價(jià)離子(Na、Ka離子等)則可通過所述納濾膜，因此所述納濾膜可實(shí)現(xiàn)雜鹽分類，即含有單價(jià)離子的廢水可通過旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)的工藝進(jìn)行脫鹽處理，從而得到高純度的鹽，便于對(duì)其進(jìn)行綜合利用；而多價(jià)金屬離子在生態(tài)池中等待植物吸收。本發(fā)明將所述納濾膜組件設(shè)置在生態(tài)池中，一方面，生態(tài)池本身可除去水體中的有機(jī)物和氨氮等污染物，能夠有效凈化水質(zhì)，因此可作為納濾膜裝置的預(yù)處理；另一方面，現(xiàn)有技術(shù)中，納濾膜截留下來的濃水部分含有較高的二價(jià)鹽分，難以有效處理，本發(fā)明中所述生態(tài)池內(nèi)設(shè)置的生態(tài)浮床可有效吸收廢水中的Ca、Mg、Mn、Hg等金屬鹽離子，從而實(shí)現(xiàn)納濾膜裝置濃水的凈化，防止其鹽濃度不斷累積。并且，所述納濾膜在長期運(yùn)行后容易產(chǎn)生污染和堵塞，本發(fā)明通過將所述納濾膜設(shè)置在生態(tài)池內(nèi)，有效利用了生態(tài)池內(nèi)的曝氣裝置，利用曝氣裝置的上升氣流對(duì)納濾膜進(jìn)行沖刷，可實(shí)現(xiàn)對(duì)膜的清潔，實(shí)現(xiàn)裝置的長期穩(wěn)定運(yùn)行。

(2)本發(fā)明所述的高效處理煤化工廢水的組合系統(tǒng)，依次設(shè)置有調(diào)節(jié)池、厭氧處理裝置、全程自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器、附納濾膜裝置的生態(tài)池和旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)裝置。其中所述的調(diào)節(jié)池，用于對(duì)廢水進(jìn)行pH調(diào)節(jié)和絮凝沉降處理，可降低水的濁度、色度，去除部分高分子有機(jī)物和重金屬。經(jīng)過絮凝處理后的廢水進(jìn)入?yún)捬跆幚硌b置，去除部分有機(jī)物，所述厭氧處理裝置將復(fù)雜的高分子有機(jī)聚合物轉(zhuǎn)化成為簡(jiǎn)單、穩(wěn)定的小分子化合物；完成厭氧處理后的廢水進(jìn)入全程自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器，在下部區(qū)域完成反硝化脫氮過程、在上部區(qū)域完成部分亞硝化-厭氧氨氧化脫氮過程，從而除去廢水中的氮；從所述自養(yǎng)脫氮裝置出來的廢水中仍舊含有小分子有機(jī)物和少量的氮、磷，廢水進(jìn)入后續(xù)的設(shè)置有生態(tài)浮床的生物池，所述生態(tài)浮床用于去除污水中的重金屬、以及氮、磷和小分子有機(jī)物。進(jìn)入生物池的廢水中含有的氮、磷和有機(jī)物為生態(tài)浮床上植物的生長提供了養(yǎng)分，從而使得植物可維持良好的生長狀態(tài)，保證了生態(tài)浮床的長期運(yùn)行。生物池中設(shè)置的曝氣裝置一方面可以創(chuàng)造好氧環(huán)境，有利于污染物在植物和微生物作用下去除，另一方面還可以加速生態(tài)池內(nèi)部水流快速流動(dòng)，促進(jìn)內(nèi)部混合。此外，該生態(tài)池中設(shè)有膜組件，且靠近曝氣裝置放置，可有效防止長期使用而造成的堵塞現(xiàn)象；生態(tài)池水質(zhì)較為清澈，濁度降低，且含少量氮、磷及有機(jī)物，因此可有效減少納濾膜的堵塞，延長納濾膜的使用壽命。所述納濾膜組件可有效截留二價(jià)及多價(jià)離子(Ca、Mg離子等)及分子量介于200～500Da之間的有機(jī)物，使得單價(jià)離子(NaCl)和分子量低于200Da的有機(jī)物透過納濾膜，隨出水進(jìn)入改良型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)裝置。

本發(fā)明通過使用生態(tài)浮床處理有機(jī)物、氮磷與重金屬，相比于傳統(tǒng)的生化方法，具有不帶來二次污染，不破壞周圍環(huán)境，處理效率高，維護(hù)運(yùn)行穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。

作為優(yōu)選的實(shí)施方式，本發(fā)明采用空氣源熱泵作為旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)裝置的加熱源，大量節(jié)省了能源且能避免空氣污染?？諝庠礋岜每缮郎刂?0度，本發(fā)明通過對(duì)旋轉(zhuǎn)瓶減壓，可使內(nèi)部液體沸點(diǎn)降低，僅采用空氣源熱泵即可滿足加熱溫度的要求，大幅度降低了能耗。從納濾系統(tǒng)出來的廢水進(jìn)入旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)裝置，有效進(jìn)行脫鹽處理，從而使得出水達(dá)到零排放的標(biāo)準(zhǔn)。

(3)本發(fā)明所述的高效處理煤化工廢水的組合系統(tǒng)，在所述全程自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器的反應(yīng)器筒體的上部設(shè)置有亞硝化-厭氧氨氧化區(qū)，在所述亞硝化-厭氧氨氧化區(qū)內(nèi)設(shè)置有第一填料組件，在所述第一填料組件的表面內(nèi)層附著有厭氧氨氧化菌，在所述第一填料組件的表面外層附著有亞硝化菌；在所述反應(yīng)器筒體的下部設(shè)置有反硝化區(qū)；在所述反硝化區(qū)設(shè)置有附著有反硝化菌的第二填料組件；在所述亞硝化-厭氧氨氧化區(qū)的頂端設(shè)置有膜組件，與所述膜組件的出水側(cè)連通設(shè)置有出水口；在所述亞硝化-厭氧氨氧化區(qū)內(nèi)且位于所述第一填料組件的下方設(shè)置有曝氣頭。使用本發(fā)明中所述的反應(yīng)器進(jìn)行脫氮反應(yīng)時(shí)，進(jìn)入所述反應(yīng)器的廢水先在下部進(jìn)行反硝化處理，完成反硝化處理后的廢水經(jīng)由曝氣裝置曝氣充氧后進(jìn)入亞硝化-厭氧氨氧化區(qū)，先與所述第一填料組件上的所述亞硝化菌和厭氧氨氧化菌相接觸，發(fā)生亞硝化和厭氧氨氧化反應(yīng)。完成厭氧氨氧化反應(yīng)后的廢水經(jīng)膜組件過濾后由所述出水口排出。本發(fā)明中的反應(yīng)器，將曝氣裝置安裝在亞硝化-厭氧氨氧化區(qū)的底部，曝氣產(chǎn)生的氣泡可升至所述膜組件，從而對(duì)膜組件進(jìn)行沖刷，有效防止了膜組件的污染和堵塞。利用曝氣對(duì)膜組件進(jìn)行沖刷時(shí)，會(huì)對(duì)反應(yīng)器筒體內(nèi)的水體產(chǎn)生擾動(dòng)，使得未經(jīng)完全處理的廢水以及部分被沖刷下的微生物污泥到達(dá)膜組件并過膜流出，從而影響廢水處理的效果，為此，本發(fā)明在所述第一填料組件和所述膜組件之間設(shè)置有第一三相分離器，隨氣體流至膜組件附件的廢水得到分離，使得氣體繼續(xù)上升對(duì)膜組件進(jìn)行沖刷，而微生物污泥和廢水則回流至反應(yīng)區(qū)，從而增強(qiáng)了對(duì)廢水的處理效果；使得整個(gè)全程脫氮反應(yīng)得以高效、穩(wěn)定地進(jìn)行。

所述的全程自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器，優(yōu)選設(shè)置第一三相分離器包括多組沿水平方向依次排列的分離板，每組分離板包括導(dǎo)向板和擋流板；其中，所述導(dǎo)向板和擋流板均傾斜設(shè)置，在所述導(dǎo)向板和擋流板之間形成流體通道，所述流體通道沿豎直方向由下向上逐漸收縮，且所述擋流板的上端所在的反應(yīng)器筒體橫截面位于所述導(dǎo)向板所在的反應(yīng)器筒體橫截面的上方；每相鄰兩組所述分離板間設(shè)置有間隙。本發(fā)明通過對(duì)第一三相分離器進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化，曝氣裝置的氣泡帶動(dòng)微生物污泥和廢水上升的過程中，先到達(dá)導(dǎo)向板，沿所述導(dǎo)向板傾斜上升，再到達(dá)擋流板，沖擊導(dǎo)流板后，氣體會(huì)沿流體通道繼續(xù)上升，進(jìn)而到達(dá)膜組件，而液體和微生物污泥則在擋流板的反射作用下向下回流，繼續(xù)進(jìn)行亞硝化-厭氧氨氧化反應(yīng)，從而提高了廢水和污泥的停留時(shí)間。

作為優(yōu)選的實(shí)施方式，本發(fā)明設(shè)置所述導(dǎo)向板與水平方向的夾角為30-40度；所述擋流板與水平方向的夾角為40-50度；所述導(dǎo)向板的夾角如設(shè)置的過大，則廢水和污泥容易從導(dǎo)向板和擋流板間通過，到達(dá)第一三相分離器的上方，如設(shè)置的過小，則對(duì)氣泡的導(dǎo)向作用不明顯，容易對(duì)氣泡產(chǎn)生遮擋，減少其對(duì)膜組件的沖刷作用。本發(fā)明通過對(duì)導(dǎo)向板和擋流板的傾斜角度進(jìn)行優(yōu)選，在保證對(duì)膜組件的沖刷作用的同時(shí)，還保證了擋流板對(duì)廢水和污泥的擋流效果，使得廢水和污泥在沖擊所述擋流板后能夠有效回流至反應(yīng)區(qū)。

并且本發(fā)明所述導(dǎo)向板和擋流板的另一優(yōu)點(diǎn)在于，本發(fā)明中的導(dǎo)向板上端和擋流板之間形成的間隙為氣體通道，而導(dǎo)向板和擋流板的上表面則形成沉積面，氣體沖刷膜組件后會(huì)沖掉膜組件上的污泥，掉落的污泥先到達(dá)所述沉積面后，在重力的作用下會(huì)經(jīng)兩組分離板間的間隙回落至反應(yīng)區(qū)。本發(fā)明優(yōu)選所述導(dǎo)向板的上端與所述擋流板之間的垂直距離為3-5cm；使得氣體可通過該處，而廢水和污泥則會(huì)在沖擊到擋流板后回流；同時(shí)，通過優(yōu)選每相鄰兩組所述分離板間的間隙為4-6cm，使得污泥可通過該間隙回流至反應(yīng)區(qū)。

本發(fā)明中的全程自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器，還設(shè)置有所述第二三相分離器，所述第二三相分離器的第一擋板能夠有效對(duì)第二填料組件上脫落的反硝化污泥進(jìn)行截留，而反硝化反應(yīng)產(chǎn)生的氮?dú)夂头聪趸幚砗蟮膹U水則通過水流通道進(jìn)入上部的亞硝化-厭氧氨氧化區(qū)。所述第二三相分離器的所述第二擋板呈尖端朝向所述反應(yīng)器筒體設(shè)置的圓錐形，優(yōu)點(diǎn)在于，除了對(duì)反硝化區(qū)產(chǎn)生的氮?dú)膺M(jìn)行導(dǎo)流，還可以承接上方亞硝化-厭氧氨氧化區(qū)掉落的微生物污泥，防止上部反應(yīng)區(qū)的微生物對(duì)下部的反硝化反應(yīng)產(chǎn)生影響。作為優(yōu)選的實(shí)施方式，本發(fā)明在所述第一擋板上且靠近所述第一擋板的上端處分布有濾孔，所述濾孔的孔徑為2-4mm。通過設(shè)置所述濾孔，使得反硝化區(qū)產(chǎn)生的氮?dú)饪赏ㄟ^濾網(wǎng)到達(dá)上部。不會(huì)在第一擋板的下方產(chǎn)生死角。

為了使本發(fā)明所述的高效處理煤化工廢水的組合工藝及系統(tǒng)的技術(shù)方案及更加清楚明白，以下結(jié)合具體附圖及具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。

附圖說明

如圖1所示是本發(fā)明所述的高效處理煤化工廢水的組合工藝流程圖；

如圖2所示是本發(fā)明所述的全程自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖；

如圖3所示是本發(fā)明所述的設(shè)置有氣體通道的第一填料組件和位于氣體通道上方的分離板的結(jié)構(gòu)示意圖；

如圖4所示是本發(fā)明中設(shè)置有回流通道和第一三相分離器的全程自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖；

如圖5所示是本發(fā)明所述的設(shè)置有納濾膜裝置的生態(tài)池的結(jié)構(gòu)示意圖；

如圖6所示是本發(fā)明所述設(shè)有空氣源熱泵的旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

如圖7所示是本發(fā)明中設(shè)置有回流通道的全程自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。

1-反應(yīng)器筒體；2-反應(yīng)器筒體的進(jìn)水口；3-排氣口；4-亞硝化-厭氧氨氧化區(qū)；5-第一填料組件；6-反硝化區(qū)；7-第二填料組件；8-膜組件；9-曝氣頭；10-反應(yīng)器筒體的出水口；11-曝氣通道；12-導(dǎo)向板；13-擋流板；14-流體通道；15-第一擋板；16-第二擋板；17-回流口；18-全程自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器底部的布水器；19-生態(tài)浮床；20-植物；21-生態(tài)池底部的布水裝置；22-與納濾膜裝置出水側(cè)連通設(shè)置的出水口；23-生態(tài)池的進(jìn)水口；24-曝氣泵；25-納濾膜裝置；26-水循環(huán)裝置；27-熱水循環(huán)泵；28-溫度傳感裝置；29-水浴加熱裝置；30-溫度顯示裝置；31-空氣熱源泵；32-冷凝器；33-送料口；34-排料口；35-第一填料組件上的回流通道。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

本實(shí)施例提供了一種用于高效處理煤化工廢水的組合系統(tǒng)，其流程圖如圖1所示，包括依次連接設(shè)置的：調(diào)節(jié)池，所述煤化工廢水進(jìn)入所述調(diào)節(jié)池，在所述調(diào)節(jié)池內(nèi)調(diào)節(jié)所述煤化工廢水的pH值并投加絮凝劑進(jìn)行處理；厭氧處理裝置，所述調(diào)節(jié)池的出水進(jìn)入所述厭氧處理裝置；全程自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器，經(jīng)厭氧處理裝置處理后的廢水進(jìn)入所述全程自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器進(jìn)行脫氮；生態(tài)池，所述生態(tài)池的進(jìn)水口與所述全程自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器的出口連通設(shè)置，在所述生態(tài)池的底部設(shè)置有曝氣裝置；在所述生態(tài)池內(nèi)設(shè)置有納濾膜裝置25，所述納濾膜裝置25靠近所述曝氣裝置設(shè)置；與所述納濾膜裝置25的膜出水側(cè)連通設(shè)置有出水口；在所述生態(tài)池的水面上放置有生態(tài)浮床19，在所述生態(tài)浮床19上種植有植物20；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)裝置，與所述納濾膜裝置25的出水口連通設(shè)置。

本實(shí)施例中所述的厭氧處理反應(yīng)器結(jié)構(gòu)為UASB厭氧反應(yīng)器。

本實(shí)施例中所述全程自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器如圖2所示，包括反應(yīng)器筒體1，在所述反應(yīng)器筒體1的底部設(shè)置有進(jìn)水口2，頂部設(shè)置有排氣口3；為了使進(jìn)水均勻，本實(shí)施例在所述反應(yīng)器筒體1內(nèi)、位于所述進(jìn)水口2上方處設(shè)置有布水器18。在所述反應(yīng)器筒體1的上部設(shè)置有亞硝化-厭氧氨氧化區(qū)4，在所述亞硝化-厭氧氨氧化區(qū)4內(nèi)設(shè)置有第一填料組件5，在所述第一填料組件5的表面內(nèi)層附著有厭氧氨氧化菌，在所述第一填料組件5的表面外層附著有亞硝化菌；本實(shí)施例在所述第一填料組件5上設(shè)置有曝氣通道11，所述曝氣通道11呈環(huán)形設(shè)置，如圖2所示，本實(shí)施例中所述的第一填料組件5為無紡布填料，作為可選擇的實(shí)施方式，也可以選用現(xiàn)有技術(shù)中的任意填料，如Biofringe填料、WPT填料等。在所述亞硝化-厭氧氨氧化區(qū)4的頂端設(shè)置有膜組件8，所述膜組件8位于所述第一填料組件5的上方，本實(shí)施例中所述的膜組件8可采用現(xiàn)有技術(shù)中任意一種MBR膜。所述膜組件8覆蓋所述反應(yīng)器筒體1的橫截面設(shè)置；與所述膜組件8的出水側(cè)連通設(shè)置有出水口10，經(jīng)膜組件8處理后的出水由所述出水口10排出；在所述亞硝化-厭氧氨氧化區(qū)4內(nèi)且位于所述第一填料組件5的下方設(shè)置有曝氣頭9；所述曝氣頭9設(shè)置有多個(gè)，所述多個(gè)曝氣頭9分布在環(huán)形曝氣通道11的正下方；本實(shí)施例中所述亞硝化-厭氧氨氧化區(qū)4的高度與所述反應(yīng)器筒體1的直徑之比為1:1-1:2；在所述亞硝化-厭氧氨氧化區(qū)4的上部且位于所述膜組件8的下方的反應(yīng)器筒體1上設(shè)置有回流口17。在所述第一填料組件5和所述膜組件8之間設(shè)置有第一三相分離器，所述第一相分離器包括一組分離板。分離板包括導(dǎo)向板12和擋流板13；其中，所述導(dǎo)向板12和擋流板13均傾斜設(shè)置，在所述導(dǎo)向板12和擋流板13之間形成流體通道14，所述流體通道14沿豎直方向由下向上逐漸收縮，且所述擋流板13的上端所在的反應(yīng)器筒體1橫截面位于所述導(dǎo)向板12上端所在的反應(yīng)器筒體1橫截面的上方；所述分離板與所述曝氣通道11對(duì)應(yīng)設(shè)置，同樣設(shè)置為環(huán)形；所述分離板的導(dǎo)向板12設(shè)置在所述曝氣通道11的正上方。本實(shí)施例中所述導(dǎo)向板12與水平方向的夾角為30度；所述擋流板13與水平方向的夾角為40度；所述導(dǎo)向板12的上端與所述擋流板13之間的垂直距離為5cm。在所述反應(yīng)器筒體1的下部設(shè)置有反硝化區(qū)6；在所述反硝化區(qū)6設(shè)置有附著有反硝化菌的第二填料組件7，所述第二填料組件7為Biofringe填料(BF填料)。

在整體運(yùn)行所述組合工藝前，先啟動(dòng)所述全程自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器，具體啟動(dòng)方法為：1)首先向反應(yīng)器筒體1上部的第一填料組件上接種anammox污泥，利用人工配制含氮廢水進(jìn)行培養(yǎng)馴化；人工廢水成分如下：NH₄-N，100mg/L；NO₂-N，100mg/L；KHCO₃，1.5-2.0g/L；NaCl，10g/L；KH₂PO₄，54mg/L；FeSO₄·7H₂O，9mg/L；EDTA，5mg/L；微量元素，1mL/L；所述微量元素的成分為：CuSO₄·5H₂O，0.25mg/L；ZnSO₄·7H₂O，0.43mg/L；CoCl₂·6H₂O，0.24mg/L；MnCl₂·4H₂O，0.99mg/L；NaMoO₄·2H₂O，0.22mg/L；NiCl₂·6H₂O，0.19mg/L；NaSeO₄，0.11mg/L；H₃BO₃，0.014mg/L。在使用人工廢水進(jìn)行培養(yǎng)馴化前，先向人工廢水曝氮?dú)?，使進(jìn)水中的溶解氧濃度為0，調(diào)節(jié)所述人工廢水的pH為7-8；2)待反應(yīng)穩(wěn)定后，逐步提高進(jìn)水中溶解氧濃度，以培養(yǎng)反應(yīng)器內(nèi)可以消耗氧氣的細(xì)菌；3)經(jīng)過培養(yǎng)馴化，第一填料組件外表面附有兼氧菌，可消耗反應(yīng)器內(nèi)的溶解氧，為厭氧氨氧化反應(yīng)營造厭氧條件；4)向附有厭氧氨氧化菌的第一填料組件表面接種亞硝化菌，并降低進(jìn)水中的亞硝氮濃度，同時(shí)進(jìn)行曝氣；5)待反應(yīng)器筒體1的上部實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的一體化部分亞硝化-厭氧氨氧化過程后，于反應(yīng)器筒體1的下部放入提前接種好的附有反硝化菌的第二填料組件，實(shí)現(xiàn)反應(yīng)器筒體1下部的反硝化處理過程。

本實(shí)施例中所述生態(tài)池的生態(tài)浮床19的框架采用泡沫板制成，在所述框架上種植有植物20，本實(shí)施例中種植的植物20為香根草和蜈蚣草，植物20相對(duì)于生態(tài)池水面的種植密度為40-60株/m²，所述生態(tài)池的深度優(yōu)選設(shè)置為2-3米；本實(shí)施例中所述的生態(tài)浮床19無需設(shè)置培養(yǎng)基，所述植物20依靠生物池內(nèi)的廢水提供養(yǎng)料；作為可選擇的實(shí)施方式，所述植物20也可以是香根草、蜈蚣草、鱗苔草、紫葉花苕、油菜、水葫蘆、鳳眼蓮中的一種或者多種。為了使水質(zhì)分布均勻，本實(shí)施例所述生態(tài)池的進(jìn)水口23設(shè)置在生態(tài)池的底部；在所述生態(tài)池的底部還設(shè)置有布水裝置21和曝氣裝置，所述布水裝置21采用均勻布水器，所述均勻布水器由總管和與總管連通設(shè)置的支管組成，在所述支管上均勻分布有出水孔，所述均勻分布器的總管與所述全程自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器的出水口10連通設(shè)置，全程自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器的出水經(jīng)過所述均勻分布器進(jìn)入所述生態(tài)池；通過曝氣泵24向曝氣裝置輸送含氧氣體，從而對(duì)所述生態(tài)池中的廢水進(jìn)行曝氣，作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述納濾膜組件25與所述曝氣裝置的出氣孔之間的距離設(shè)置為50cm，以便于曝入的氣體可對(duì)納濾膜進(jìn)行沖刷，作為可選擇的實(shí)施方式，這一距離可設(shè)置為30-100cm。

使用本實(shí)施例中所述的系統(tǒng)對(duì)煤化工廢水進(jìn)行處理，本實(shí)施例采用的煤化工廢水為來自焦化廠的焦化廢水，水質(zhì)指標(biāo)為鹽度在2％～5％之間，氨氮濃度在500～1000mg/L之間，COD濃度在1000～3000mg/L之間；具體采用的組合工藝如下：

(1)煤化工廢水進(jìn)入調(diào)節(jié)池，所述煤化工廢水的進(jìn)水量為20t/天；將所述調(diào)節(jié)池中的所述煤化工廢水的pH值調(diào)節(jié)至7，向所述煤化工廢水中投加絮凝劑進(jìn)行絮凝沉降處理，作為優(yōu)選的實(shí)施方式，為了減少重金屬等污染物質(zhì)的引進(jìn)，本實(shí)施例中所述絮凝劑為聚乙烯酰胺；作為可選擇的實(shí)施方式，也可選擇其它現(xiàn)有技術(shù)中的任意絮凝劑；本實(shí)施例中所述絮凝劑的投加量與廢水的質(zhì)量體積比為3kg/m³；

(2)將完成絮凝沉降處理后的所述煤化工廢水送入?yún)捬跆幚矸磻?yīng)器進(jìn)行厭氧處理處理，廢水在所述厭氧處理反應(yīng)器中的停留時(shí)間為10h；

(3)將經(jīng)厭氧處理處理后的廢水送入全程自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器進(jìn)行全程自養(yǎng)脫氮處理，在處理過程中控制所述全程自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器的反應(yīng)器筒體1上部區(qū)域的廢水的pH值為7.5-8.0，利用曝氣頭向所述反應(yīng)器筒體1上部區(qū)域曝入空氣，控制溶解氧濃度為0.3-0.5mg/L；廢水在所述全程自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器中的停留時(shí)間為5h；本實(shí)施例在所述全程自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器的所述亞硝化-厭氧氨氧化區(qū)4的上部且位于所述膜組件8的下方的反應(yīng)器筒體1上設(shè)置有回流口17，完成亞硝化-厭氧氨氧化處理的廢水中的一部分通過所述回流口17回流至所述進(jìn)水口2，回流比(回流水量與進(jìn)水水量之比)為1:3，作為可選擇的實(shí)施方式，回流比可以設(shè)置為1:4-2:5中的任意一值；本實(shí)施例中所述全程自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置有導(dǎo)向板12和擋流板13，曝氣頭9的氣泡帶動(dòng)微生物污泥和廢水上升的過程中，先到達(dá)導(dǎo)向板12，沿所述導(dǎo)向板傾斜上升，再到達(dá)擋流板，沖擊導(dǎo)流板后，氣體會(huì)沿流體通道繼續(xù)上升，進(jìn)而到達(dá)膜組件，而液體和微生物污泥則在擋流板13的反射作用下向下回流，繼續(xù)進(jìn)行亞硝化-厭氧氨氧化反應(yīng)，從而提高了廢水和污泥的停留時(shí)間。

(4)將完成全程自養(yǎng)脫氮處理的廢水送入生態(tài)池進(jìn)行生物處理，處理過程中使用曝氣裝置曝入含氧氣體使廢水處于好氧條件，廢水在所述生物池中的停留時(shí)間為3天；使用納濾膜組件8對(duì)生態(tài)池的水進(jìn)行納濾處理；所述生態(tài)池中的植物20則吸收納濾膜裝置25產(chǎn)生的濃水中的鹽分，從而避免生態(tài)池中的鹽分不斷升高。為了保持植物20的吸收能力，每半個(gè)月對(duì)植物20進(jìn)行一次更新，拔除舊的植物并植入新植物，拔除的植物可進(jìn)行焚燒或者堆肥處理。

(5)經(jīng)過納濾膜裝置25過濾后得到的濾液經(jīng)納濾膜裝置25的出水口22送入旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)裝置，進(jìn)行旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)操作。

在上述工藝運(yùn)行的過程中，對(duì)生態(tài)池上層的水質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，生態(tài)池中的有機(jī)物、氨氮指標(biāo)已經(jīng)滿足國標(biāo)GB8978-1996中的污染物排放的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，水質(zhì)較為潔凈，再經(jīng)過納濾、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)結(jié)晶出單價(jià)鹽類，即可完全實(shí)現(xiàn)零排放。

實(shí)施例2

本實(shí)施例提供了一種用于高效處理煤化工廢水的組合系統(tǒng)，包括依次連接設(shè)置的：調(diào)節(jié)池，所述煤化工廢水進(jìn)入所述調(diào)節(jié)池，在所述調(diào)節(jié)池內(nèi)調(diào)節(jié)所述煤化工廢水的pH值并投加絮凝劑進(jìn)行處理；厭氧處理裝置，所述調(diào)節(jié)池的出水進(jìn)入所述厭氧處理裝置；全程自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器，經(jīng)厭氧處理裝置處理后的廢水進(jìn)入所述全程自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器進(jìn)行脫氮；生態(tài)池，所述生態(tài)池的進(jìn)水口與所述全程自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器的出口連通設(shè)置，在所述生態(tài)池的底部設(shè)置有曝氣裝置；在所述生態(tài)池內(nèi)設(shè)置有納濾膜裝置25，所述納濾膜裝置25靠近所述曝氣裝置設(shè)置；與所述納濾膜裝置25的出水側(cè)連通設(shè)置有出水口；在所述生態(tài)池的水面上放置有生態(tài)浮床19，在所述生態(tài)浮床19上種植有植物20；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)裝置，與所述納濾膜裝置25的出水口連通設(shè)置。

本實(shí)施例提供的全程自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器包括反應(yīng)器筒體1，如圖4所示，在所述反應(yīng)器筒體1的底部設(shè)置有進(jìn)水口2，頂部設(shè)置有排氣口3；為了使進(jìn)水均勻，本實(shí)施例在所述反應(yīng)器筒體1內(nèi)、位于所述進(jìn)水口2上方處設(shè)置有布水器18。在所述反應(yīng)器筒體1的上部設(shè)置有亞硝化-厭氧氨氧化區(qū)4，在所述亞硝化-厭氧氨氧化區(qū)4內(nèi)設(shè)置有第一填料組件5，在所述第一填料組件5的表面內(nèi)層附著有厭氧氨氧化菌，在所述第一填料組件5的表面外層附著有亞硝化菌；本實(shí)施例在所述第一填料組件5上設(shè)置有曝氣通道11，所述曝氣通道11設(shè)置有兩個(gè)，所述兩個(gè)曝氣通道在所述反應(yīng)器筒體的橫截面上沿所述反應(yīng)器筒體的中軸對(duì)稱，且均靠近所述反應(yīng)器筒體的內(nèi)壁面設(shè)置；在所述曝氣通道的內(nèi)側(cè)，即靠近所述反應(yīng)器筒體中軸線的一側(cè)還設(shè)置有回流通道35，如圖3所示，本實(shí)施例中的所述回流通道35也設(shè)置有兩個(gè)。本實(shí)施例中所述的第一填料組件5為無紡布填料。在所述亞硝化-厭氧氨氧化區(qū)4的頂端設(shè)置有膜組件8，本實(shí)施例中所述的膜組件8覆蓋所述反應(yīng)器筒體1的橫截面設(shè)置；與所述膜組件8的出水側(cè)連通設(shè)置有出水口10；在所述亞硝化-厭氧氨氧化區(qū)4內(nèi)且位于所述第一填料組件5的下方設(shè)置有曝氣頭9；所述曝氣頭9設(shè)置有兩個(gè)，所述兩個(gè)曝氣頭9分布在所述兩個(gè)曝氣通道11的正下方；本實(shí)施例中所述亞硝化-厭氧氨氧化區(qū)4的高度與所述反應(yīng)器筒體1的直徑之比為1:1-1:2；在所述亞硝化-厭氧氨氧化區(qū)4的上部且位于所述膜組件8的下方的反應(yīng)器筒體1上設(shè)置有回流口17。在所述第一填料組件5和所述膜組件8之間設(shè)置有第一三相分離器，所述第一三相分離器包括兩組分離板。分離板包括導(dǎo)向板12和擋流板13；其中，所述導(dǎo)向板12和擋流板13均傾斜設(shè)置，在所述導(dǎo)向板12和擋流板13之間形成流體通道14，所述流體通道14沿豎直方向由下向上逐漸收縮，且所述擋流板13的上端所在的反應(yīng)器筒體1橫截面位于所述導(dǎo)向板12所在的反應(yīng)器筒體1橫截面的上方；所述兩組分離板分別與所述兩組曝氣通道11對(duì)應(yīng)設(shè)置；所述兩組分離板的導(dǎo)向板12分別設(shè)置在兩組所述曝氣通道11的正上方，所述兩組分離板的擋流板13則分別位于兩個(gè)所述回流通道35的正上方。本實(shí)施例中所述導(dǎo)向板12與水平方向的夾角為30度；所述擋流板13與水平方向的夾角為40度；所述導(dǎo)向板12的上端與所述擋流板13之間的垂直距離為10cm。在所述反應(yīng)器筒體1的下部設(shè)置有反硝化區(qū)6；在所述反硝化區(qū)6設(shè)置有附著有反硝化菌的第二填料組件7，所述第二填料組件7為BF填料。本實(shí)施例在所述反硝化區(qū)6和所述亞硝化-厭氧氨氧化區(qū)4之間還設(shè)置有第二三相分離器；所述第二三相分離器包括:位于下部的第一擋板15，所述第一擋板15呈圓臺(tái)形且沿所述反應(yīng)器筒體1的圓周方向設(shè)置，所述第一擋板15沿豎直方向由上到下逐漸收縮，在所述第一擋板15的中心位置設(shè)置有水流通孔；位于所述第一擋板15上方的第二擋板16，所述第二擋板16呈尖端朝向所述反應(yīng)器筒體1設(shè)置的圓錐形，所述第二擋板16的上端與所述反應(yīng)器筒體1的內(nèi)壁面之間設(shè)置有水流間隙；所述第一擋板15和第二擋板16之間形成連通所述水流通孔和所述水流間隙的通道。所述兩個(gè)曝氣頭9分布在所述第二擋板16的頂端邊緣處。

作為優(yōu)選的實(shí)施方式，本實(shí)施例在所述曝氣頭9的上方且位于所述無紡布填料的下方設(shè)置有電極裝置，所述電極裝置采用電氈為工作電極，石墨片為對(duì)電極，飽和甘汞電極為參比電極。為了便于在運(yùn)行過程中控制反應(yīng)器筒體1上部區(qū)域的廢水的pH值，本實(shí)施例在所述反應(yīng)器筒體1的上部區(qū)域內(nèi)設(shè)置有pH檢測(cè)裝置，在上部區(qū)域的液面上方設(shè)置有pH滴定裝置，與所述pH滴定裝置和pH檢測(cè)裝置連接設(shè)置有控制器；當(dāng)pH檢測(cè)裝置檢測(cè)到的pH值超出預(yù)設(shè)范圍時(shí)，所述控制器適宜于根據(jù)pH檢測(cè)裝置的檢測(cè)結(jié)果控制所述pH滴定裝置向所述廢水內(nèi)滴加酸或者堿。本實(shí)施例中所述全程自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器的啟動(dòng)方法同實(shí)施例1。

本實(shí)施例在所述生態(tài)池如圖5所示，所述生態(tài)浮床19上種植的植物20為紫葉花苕和水葫蘆，植物20相對(duì)于生態(tài)池水面的種植密度為40-60株/m²；所述生態(tài)池的深度優(yōu)選為2-3米；為了使水質(zhì)分布均勻，本實(shí)施例在所述生態(tài)池的底部設(shè)置有布水裝置21，所述布水裝置21采用均勻布水器，全程自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器的出水經(jīng)過所述均勻分布器進(jìn)入所述生態(tài)池。為了進(jìn)一步提高生態(tài)池的處理效果，本實(shí)施例在所述生態(tài)池內(nèi)還設(shè)置有水循環(huán)裝置26。作為可選擇的實(shí)施方式，所述水循環(huán)裝置26包括兩條沿豎直方向設(shè)置的循環(huán)管道，所述兩條循環(huán)管道分別位于生態(tài)池內(nèi)的兩側(cè)，其中一條在所述生態(tài)池的下部設(shè)置有進(jìn)水口，在所述生態(tài)池的上部設(shè)置有出水口；另一條則在所述生態(tài)池的上部設(shè)置有進(jìn)水口，在所述生態(tài)池的下部設(shè)置有出水口，實(shí)現(xiàn)生態(tài)池內(nèi)的水流循環(huán)。

作為優(yōu)選的實(shí)施方式，本實(shí)施例中所述旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)裝置采用空氣源熱泵作為加熱源，與所述旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)裝置連接設(shè)置有減壓裝置，如圖6所示。廢水經(jīng)送料口33送入所述旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)裝置中，與所述旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)裝置連通設(shè)置有減壓裝置(未示出)。使用空氣源熱泵31對(duì)水進(jìn)行加熱，使用熱水循環(huán)泵將27加熱后的水泵入水浴加熱裝置29，使用循環(huán)水對(duì)所述旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)裝置進(jìn)行水浴加熱；蒸發(fā)后的水汽經(jīng)冷凝器32冷凝后經(jīng)由所述排料口34排出。為了便于控制溫度，與所述水浴加熱裝置連接設(shè)置有溫度傳感裝置28，并使用溫度顯示裝置30進(jìn)行顯示?？諝庠礋岜每缮郎刂?0度，本實(shí)施例通過對(duì)旋轉(zhuǎn)瓶減壓，可使內(nèi)部液體沸點(diǎn)降低，僅采用空氣源熱泵即可滿足加熱溫度的要求，大幅度降低了能耗。

本實(shí)施例采用來自焦化廠的焦化廢水作為處理對(duì)象，水質(zhì)指標(biāo)為鹽度在2％～5％之間，氨氮濃度在500～1000mg/L之間，COD濃度在1000～3000mg/L之間；具體采用的組合工藝如下：

(1)煤化工廢水進(jìn)入調(diào)節(jié)池，所述煤化工廢水的進(jìn)水量為20t/天；將所述調(diào)節(jié)池中的所述煤化工廢水的pH值調(diào)節(jié)至7.5，向所述煤化工廢水中投加絮凝劑進(jìn)行絮凝沉降處理，作為優(yōu)選的實(shí)施方式，為了減少重金屬等污染物質(zhì)的引進(jìn)，本實(shí)施例中所述絮凝劑為聚乙烯酰胺；作為可選擇的實(shí)施方式，也可選擇其它現(xiàn)有技術(shù)中的任意絮凝劑；本實(shí)施例中所述絮凝劑的投加量與廢水的體積比為3kg/m³；

(2)將完成絮凝沉降處理后的所述煤化工廢水送入?yún)捬跆幚矸磻?yīng)器進(jìn)行厭氧處理處理，廢水在所述厭氧處理反應(yīng)器中的停留時(shí)間為12h；

(3)將經(jīng)厭氧處理處理后的廢水送入全程自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器進(jìn)行全程自養(yǎng)脫氮處理，在處理過程中控制所述全程自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器的反應(yīng)器筒體1上部區(qū)域的廢水的pH值為7.5-8.0，利用曝氣頭9向所述反應(yīng)器筒體1上部區(qū)域曝入空氣，控制溶解氧濃度為0.3-0.5mg/L；廢水在所述全程自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器中的停留時(shí)間為5h；本實(shí)施例在所述全程自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器的所述亞硝化-厭氧氨氧化區(qū)4的上部且位于所述膜組件8的下方的反應(yīng)器筒體1上設(shè)置有回流口17，完成亞硝化-厭氧氨氧化處理的廢水中的一部分通過所述回流口17回流至所述進(jìn)水口2，回流比為1:3，作為可選擇的實(shí)施方式，回流比可以設(shè)置為1:4-2:5中的任意一值；本實(shí)施例中所述曝氣頭的氣泡帶動(dòng)微生物污泥和廢水上升的過程中，先到達(dá)導(dǎo)向板12，沿所述導(dǎo)向板傾斜上升，再到達(dá)擋流板，沖擊導(dǎo)流板后，氣體會(huì)沿流體通道繼續(xù)上升，進(jìn)而到達(dá)膜組件，而液體和微生物污泥則在擋流板13的反射作用下向下回流，本實(shí)施例在所述擋流板13的下方設(shè)置有回流通道35，使得回流的液體和微生物污泥得以更加順暢地流向下方，形成一個(gè)循環(huán)(如圖4所示)。

(4)將完成全程自養(yǎng)脫氮處理的廢水送入生態(tài)池進(jìn)行生物處理，廢水在所述生物池中的停留時(shí)間為3天；使用納濾膜組件8對(duì)生態(tài)池的水進(jìn)行納濾處理；所述生態(tài)池中的植物20則吸收納濾膜裝置25產(chǎn)生的濃水中的鹽分，從而避免生態(tài)池中的鹽分不斷升高。為了保持植物20的吸收能力，每半個(gè)月對(duì)植物進(jìn)行一次更新，拔除舊的植物并植入新植物，拔除的植物可進(jìn)行焚燒或者堆肥處理。

(5)經(jīng)過納濾膜裝置25過濾后得到的濾液經(jīng)納濾膜裝置25的出水口22送入旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)裝置，進(jìn)行旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，脫除鹽分。

在上述工藝運(yùn)行的過程中，對(duì)生態(tài)池上層的水質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，生態(tài)池中的有機(jī)物、氨氮指標(biāo)已經(jīng)滿足國標(biāo)GB8978-1996中的污染物排放的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，水質(zhì)較為潔凈，再經(jīng)過納濾、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)結(jié)晶出單價(jià)鹽類，即可完全實(shí)現(xiàn)零排放。

對(duì)實(shí)施例1和實(shí)施例2中全程自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器回流口的出水進(jìn)行檢測(cè)，氨氮的濃度為15mg/L以下，水質(zhì)較為潔凈，而全程自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器中經(jīng)過膜組件過濾后的出水中則基本不含氨氮。

實(shí)施例3

本實(shí)施例中的用于高效處理煤化工廢水的組合系統(tǒng)同實(shí)施例1和實(shí)施例2，如圖1所示，包括依次連接設(shè)置的：調(diào)節(jié)池、厭氧處理裝置、全程自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器、生態(tài)池和旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)裝置。其中所述生態(tài)池的底部設(shè)置有曝氣裝置；在所述生態(tài)池內(nèi)設(shè)置有納濾膜裝置25，所述納濾膜裝置25靠近所述曝氣裝置的出氣孔設(shè)置；與所述納濾膜裝置25的膜出水側(cè)連通設(shè)置有出水口；在所述生態(tài)池的水面上放置有生態(tài)浮床19，在所述生態(tài)浮床19上種植有植物20；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)裝置與所述納濾膜裝置25的出水口連通設(shè)置。

本實(shí)施例中所述的全程自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器如圖7所示，在所述反應(yīng)器筒體1的底部設(shè)置有進(jìn)水口2，頂部設(shè)置有排氣口3；在所述反應(yīng)器筒體的上部設(shè)置有亞硝化-厭氧氨氧化區(qū)4，在所述亞硝化-厭氧氨氧化區(qū)4內(nèi)設(shè)置有第一填料組件5，為無紡布填料；在所述第一填料組件的表面內(nèi)層附著有厭氧氨氧化菌，在所述第一填料組件的表面外層附著有亞硝化菌；本實(shí)施例在所述第一填料組件5上設(shè)置有曝氣通道11，所述曝氣通道11設(shè)置有兩個(gè)；在所述亞硝化-厭氧氨氧化區(qū)的頂端設(shè)置有膜組件8，與所述膜組件8的出水側(cè)連通設(shè)置有出水口；在所述亞硝化-厭氧氨氧化區(qū)內(nèi)且位于所述第一填料組件的下方設(shè)置有曝氣頭9；在所述亞硝化-厭氧氨氧化區(qū)的上部且位于所述膜組件的下方的反應(yīng)器筒體上設(shè)置有回流口；在所述反應(yīng)器筒體的下部設(shè)置有反硝化區(qū)；在所述反硝化區(qū)設(shè)置有附著有反硝化菌的第二填料組件，所述第二填料組件為BF填料。

本實(shí)施例在所述反硝化區(qū)和所述亞硝化-厭氧氨氧化區(qū)之間還設(shè)置有三相分離器；所述三相分離器包括:位于下部的第一擋板，所述第一擋板呈圓臺(tái)形且沿所述反應(yīng)器筒體的圓周方向設(shè)置，所述第一擋板沿豎直方向由上到下逐漸收縮，在所述第一擋板的中心位置設(shè)置有水流通孔；位于所述第一擋板上方的第二擋板，所述第二擋板呈尖端朝向所述反應(yīng)器筒體設(shè)置的圓錐形，所述第二擋板的上端與所述反應(yīng)器筒體的內(nèi)壁面之間設(shè)置有水流間隙；所述第一擋板和第二擋板之間形成連通所述水流通孔和所述水流間隙的通道。所述曝氣頭分布在所述第二擋板的頂端邊緣處，所述第二擋板的頂端邊緣靠近所述反應(yīng)器筒體的內(nèi)壁設(shè)置。本實(shí)施例在位于所述曝氣頭上方的第一填料組件上設(shè)置有曝氣通道11，所述曝氣通道11同樣靠近所述反應(yīng)器筒體的內(nèi)壁設(shè)置；在所述第一填料上且位于所述上升通道的內(nèi)側(cè)設(shè)置有回流通道35，此處的“內(nèi)側(cè)”是指靠近所述反應(yīng)器筒體中軸的一側(cè)。本實(shí)施例通過這種設(shè)置方式，使得廢水在曝氣頭的曝氣作用下在靠近反應(yīng)器筒體內(nèi)壁處進(jìn)入亞硝化-厭氧氨氧化區(qū)，并到達(dá)第一填料組件的上方，到達(dá)第一填料組件上方的廢水再通過回流通道35回流(如圖7所示)，從而提高了廢水與第一填料組件的接觸時(shí)間，提高了處理效率。本實(shí)施例中所述全程自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器的啟動(dòng)方法同實(shí)施例1。

本實(shí)施例采用來自焦化廠的焦化廢水作為處理對(duì)象，水質(zhì)指標(biāo)為鹽度在2％～5％之間，氨氮濃度在500～1000mg/L之間，COD濃度在1000～3000mg/L之間；具體采用的組合工藝如下：

(1)煤化工廢水進(jìn)入調(diào)節(jié)池，所述煤化工廢水的進(jìn)水量為20t/天；將所述調(diào)節(jié)池中的所述煤化工廢水的pH值調(diào)節(jié)至7.5，向所述煤化工廢水中投加絮凝劑進(jìn)行絮凝沉降處理，作為優(yōu)選的實(shí)施方式，為了減少重金屬等污染物質(zhì)的引進(jìn)，本實(shí)施例中所述絮凝劑為聚乙烯酰胺；所述絮凝劑的投加量與廢水的體積比為3kg/m³；

(2)將完成絮凝沉降處理后的所述煤化工廢水送入?yún)捬跆幚矸磻?yīng)器進(jìn)行厭氧處理處理，廢水在所述厭氧處理反應(yīng)器中的停留時(shí)間為12h；

(3)將經(jīng)厭氧處理處理后的廢水送入全程自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器進(jìn)行全程自養(yǎng)脫氮處理，在處理過程中控制所述全程自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器的反應(yīng)器筒體1上部區(qū)域的廢水的pH值為7.5-8.0，利用曝氣頭9向所述反應(yīng)器筒體1上部區(qū)域曝入空氣，控制溶解氧濃度為0.3-0.5mg/L；廢水在所述全程自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器中的停留時(shí)間為5h；本實(shí)施例在所述全程自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器的所述亞硝化-厭氧氨氧化區(qū)4的上部且位于所述膜組件8的下方的反應(yīng)器筒體1上設(shè)置有回流口17，完成亞硝化-厭氧氨氧化處理的廢水中的一部分通過所述回流口17回流至所述進(jìn)水口2，回流比為1:3。

(4)將完成全程自養(yǎng)脫氮處理的廢水送入生態(tài)池進(jìn)行生物處理，廢水在所述生物池中的停留時(shí)間為3天；使用納濾膜組件8對(duì)生態(tài)池的水進(jìn)行納濾處理；所述生態(tài)池中的植物20則吸收納濾膜裝置25產(chǎn)生的濃水中的鹽分，從而避免生態(tài)池中的鹽分不斷升高。為了保持植物20的吸收能力，每半個(gè)月對(duì)植物進(jìn)行一次更新，拔除舊的植物并植入新植物，拔除的植物可進(jìn)行焚燒或者堆肥處理。

(5)經(jīng)過納濾膜裝置25過濾后得到的濾液經(jīng)納濾膜裝置的出水口22送入旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)裝置，進(jìn)行旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，脫除鹽分。

在上述工藝運(yùn)行的過程中，對(duì)生態(tài)池上層的水質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，生態(tài)池中的有機(jī)物、氨氮指標(biāo)已經(jīng)滿足國標(biāo)GB8978-1996中的污染物排放的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，水質(zhì)較為潔凈，再經(jīng)過納濾、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)結(jié)晶出單價(jià)鹽類，即可完全實(shí)現(xiàn)零排放。

對(duì)實(shí)施例3中全程自養(yǎng)脫氮反應(yīng)器的所述回流口17排出的出水進(jìn)行檢測(cè)，其中氨氮的濃度為25-28mg/L。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求為準(zhǔn)。