本發(fā)明屬于污水處理技術領域，具體涉及基于多維強氧化和循環(huán)生化處理煤化工生產廢水的方法。

背景技術：

煤化工生產廢水是一種含有難降解復雜化合物的工業(yè)污水，該污水中的有機污染物成分復雜，包括酚類、烷烴類(飽和烴)、芳香烴類、氰類、雜環(huán)類和氨氮類有機物。傳統(tǒng)的煤化工生產廢水的處理方法是：首先進行氣浮除油，然后進行生化處理。這種方法對酚類和烷烴類化合物具有很好的處理效果，但是對于難降解的萘、吡咯、吡啶、咔唑和聯苯等多環(huán)、雜環(huán)化合物的除去率仍很低，而且由于煤化工生產廢水中的多環(huán)和雜環(huán)類化合物，好氧生物法處理后出水中的cod和氨氮指標難以穩(wěn)定達標，除此之外，現有處理方法還存在耗時長、能耗大等缺點。采用現有處理工藝得到的處理水排放后會對環(huán)境產生污染，而且污染物均為不易降解物質，對環(huán)境影響的持續(xù)時間較長，因此，亟需設計一種新型的煤化工污水處理工藝，提高對難降解的有機物的處理效率，降低能耗，減少耗時。

技術實現要素：

本發(fā)明彌補了現有技術的不足，提供了一種基于多維強氧化和循環(huán)生化處理煤化工生產廢水的方法，該方法通過多維強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物，然后通過破乳沉淀的方式將原有的乳化油和降解有機物生成的乳化油進行沉淀分離，然后再依次經過循環(huán)生化和絮凝沉淀將廢水中其他有機和無機污染物進行消除，最終實現廢水凈化。

本發(fā)明的具體技術方案是：

基于多維強氧化和循環(huán)生化處理煤化工生產廢水的方法，關鍵點是，所述方法包括以下步驟：

a、將煤化工生產廢水收集并打入調節(jié)池中進行水質調節(jié)和水量調節(jié)；

b、將調節(jié)后的廢水打入多維強氧化設備中進行一級多維強氧化，多維強氧化設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)時間55-65min，多維強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分之二至萬分之四，破乳沉淀持續(xù)時間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生化系統(tǒng)中進行四級循環(huán)生化，生化系統(tǒng)包括曝氣池、沉淀池和活化池，廢水進入曝氣池后產生的污泥打入活化池中進行活化，活化后的污泥返回曝氣池中，曝氣池中生化持續(xù)時間為8h，污泥回流量50-80％，污泥濃度6000mg/l，曝氣結束后的廢水進入沉淀池中沉淀3.5-4h，沉淀的污泥打入活化池中進行活化，活化后的污泥返回曝氣池，污泥回流量50-80％，污泥濃度6000mgl；

d、對循環(huán)生化后的廢水進行深度處理，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五至千分之二，助凝劑添加量為廢水量的萬分之零點五至萬分之二，混凝沉淀2.5-3.5h，隨后綜合吸附過濾，持續(xù)時間10-20min，最后得到合格的處理水。

所述的步驟a中，水質調節(jié)包括ss、油、cod、nh3-n的調節(jié)，調節(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分之三，破乳沉淀持續(xù)時間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分之一，混凝沉淀3h，隨后綜合吸附過濾，持續(xù)時間15min。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明通過多維強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物，最終將有機物分解為簡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電極進行吸附收集，減少排放物中重金屬離子對環(huán)境的影響，隨后進行的破乳沉淀將廢水中的油類物質進行破乳沉降，形成絮狀物逐漸團聚沉降并在該過程中吸附包裹水中的色素，強氧化和破乳沉降相結合大大縮短了廢水中多環(huán)、雜環(huán)化合物和油類的降解處理時間，對整個工藝周期的縮短提供了技術支撐，沉降分離后進行四級循環(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污染物，曝氣過程打散剩余的團聚絮狀物，其中有機物均勻分散后改善了好氧菌的活性，這為縮短整個生化過程起到了積極作用，廢水最后經過絮凝沉淀和吸附過濾將廢水中殘留的有機污染物和無機污染物進行消除，最終的處理水中重金屬含量達標，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合。

附圖說明

圖1是本發(fā)明中方法的流程示意圖。

具體實施方式

本發(fā)明涉及基于多維強氧化和循環(huán)生化處理煤化工生產廢水的方法，該方法中的多維強氧化所使用的設備是在傳統(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構，多維強氧化過程為電催化、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進行，本發(fā)明在實施時主要經過調節(jié)池的調節(jié)、多維強氧化、破乳沉淀、四級循環(huán)生化、絮凝沉淀以及吸附過濾等步驟，具體的操作過程通過具體實施例來進行說明。

具體實施例，如圖1所示，所述處理煤化工生產廢水的方法包括以下步驟：

a、將煤化工生產廢水收集并打入調節(jié)池中進行水質調節(jié)和水量調節(jié)，水量調節(jié)時間24h，調節(jié)池的容積根據該停留時間、廢水的產生量以及廢水的處理量來進行設計，煤化工生產廢水的處理量為1200-7000m³/d，水質調節(jié)包括ss、油、cod、nh3-n的調節(jié)，調節(jié)至各個指標穩(wěn)定；

b、將調節(jié)后的廢水打入多維強氧化設備中進行一級多維強氧化，通過陽極反應直接降解有機物，或通過陽極反應產生強氧化粒子，例如氫氧根、氧氣、過氧化氫、羥基自由基、臭氧一類的強氧化劑，這些強氧化劑無選擇地與廢水中的污染物快速發(fā)生鏈式反應進行氧化降解，降解為二氧化碳和水，這種降解方法使有機物分解更徹底，優(yōu)勢在于：1、氧化反應依靠體系自己產生的羥基自由基進行，不需要添加藥液，無二次污染；2、進水污染物濃度高負荷，cod濃度可高達數千mg/l，脫色、去毒效果顯著，脫色率高達50-80％以上，污染物降解處理的反應過程迅速，廢水停留時間短，僅需60min，所需設備體積小；3.可同時高效去除廢水中的氨氮、總磷及色度；5、反應條件溫和，常溫常壓下進行，操作靈活，可控性好；6、占地面積小，建設工期短，運行成本低；7、具有高效、長壽命的特點；

多維強氧化電流頻率3-5khz，持續(xù)時間60min，在該過程中，不僅對酚類和烷烴類化合物以及油類進行降解，而且能夠將難降解的萘、吡咯、吡啶、咔唑和聯苯等多環(huán)、雜環(huán)化合物分解為容易降解的簡單的有機物，這些簡單的有機物最終被強氧化分解為為二氧化碳、水以及其他簡單的化合物，此時，廢水中仍然存在一定量的油類、簡單的化合物以及色素等物質，將多維強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分之三，破乳沉淀持續(xù)時間1h，隨后將廢水中的沉淀分離消除，沉淀過程中實現廢水中的破乳沉降，廢水中的絮狀物逐漸團聚、沉降，在該過程中絮狀物吸附廢水中的色素，將煤化工生產廢水的色度大大降低，微納米多維強氧化和破乳沉降過程實現了短時間內大部分有機物的降解、沉淀、分離及廢水色度的顯著降低，為整個處理周期的縮短提供了技術支撐；

c、消除沉淀后的廢水打入依次相連的四個生化系統(tǒng)中進行四級循環(huán)生化，生化系統(tǒng)包括曝氣池、沉淀池和活化池，其中產生的污泥打入活化池中進行活化，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)時間為8h，曝氣結束后的廢水進入沉淀池中沉淀3.5-4h，沉淀的污泥打入活化池中進行活化，活化后的污泥返回曝氣池，污泥回流量50-80％，污泥濃度6000mg/l，經過四級循環(huán)生化處理后，廢水中殘留的有機污染物被好氧菌新陳代謝消耗掉，與此同時，曝氣池對廢水的曝氣過程將破乳沉淀過程中分離的絮狀物進行打散，絮狀物中吸附有供好氧菌新陳代謝的有機污染物，為好氧菌的生長代謝提供了更多的營養(yǎng)物質，增強了好氧菌群的活性，這對于縮短廢水處理周期具有顯著效果，被打散的絮狀物經過后續(xù)的絮凝沉淀和吸附過濾進行消除，并且曝氣池的曝氣過程對廢水中的溶氧量進行了改善，至此，廢水具備了清澈、溶氧量高的特點；

d、對循環(huán)生化后的廢水進行深度處理，該廢水中殘留有少量的有機污染物和無機污染物，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分之一，混凝沉淀3h，隨后進行綜合吸附過濾，持續(xù)時間15min，最后得到合格的處理水。

本發(fā)明中的方法通過多維強氧化、破乳沉淀、四級循環(huán)生化的聯合作用，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、城市道路灑水等場合，為節(jié)約地下水資源和保護環(huán)境提供了成本較低、周期較短的煤化工生產廢水的處理方法。