[发明专利]一种碎煤加压气化废水处理方法和处理系统及应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种废水的处理方法和处理系统，具体涉及一种碎煤加压气化废水的处理方法，以及用于该方法的对碎煤加压气化废水进行处理的系统和该方法或该系统在用于处理碎煤加压气化废水中的应用。

背景技术

碎煤加压气化废水是碎煤在加压气化过程中产生的煤气化废水。该废水中含有大量的氨氮、酚类物质、油类物质、氰化物、单环芳烃和多环芳烃以及含氮、硫、氧的杂环化合物等物质，其中COD_cr（是指采用重铬酸钾(K₂Cr₂O₇)作为氧化剂测定出的化学耗氧量，即重铬酸盐指数）浓度为4000～5000mg/L，单元酚（以苯酚计）为450～550mg/L，多元酚（以苯酚计）为500～600mg/L，氨氮为200～300mg/L。碎煤加压气化废水具有排放量大、有机物浓度高、氨氮浓度高等特点，是世界上公认的难处理工业废水之一。

目前，碎煤加压气化废水处理普遍采用序批式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process，简称SBR法）、缺氧/好氧法（Anoxic/Oxic，简称A/O法）及多级A/O工艺生物处理技术。但是，经生物处理后的水质指标往往不能达到国家规定的排放标准，需要在二级或多级生化处理后增加混凝沉淀、石英砂过滤等工艺使其达到排放标准，增加了处理设备的投资和运行成本。

实现废水回用是目前减少废水排放量，降低环境污染，履行企业环境责任的重要任务之一。常用的废水回用处理技术有电化学沉淀、高级氧化、膜分离及吸附法等，其中，膜分离技术因具有分离效率高、运行稳定、运行费用低等特点而成为当前首选的回用处理技术，但是由于碎煤加压气化废水经过常规的生化-混凝处理后仍然含有较高浓度有机物（COD_cr约200mg/L），并且为大分子（主要为苯环类物质）难降解有机物，直接采用膜分离技术存在膜污染严重、反洗困难、运行压差上升快等缺点。为了去除水中的有机物，目前已有在膜分离前增加活性炭过滤以达到降低COD_cr目的，但是很容易使活性炭吸附饱和，存在活性炭更换频繁、运行成本高、反洗频率高等缺点。

中国专利CN101857331A公开了一种煤化工废水零排放处理方法及系统，该发明涉及了多级膜分离前使用活性焦过滤床作为膜预处理工艺，利用了活性焦吸附降解水中大部分有机物，以降低膜污染的风险的特点，但是忽视了活性焦吸附能力有限的缺点，存在活性焦的反洗频率高、更换活性焦频繁、加焦量大等问题，产生的大量废焦将成为新的二次污染物。

中国专利CN101560045A公开了一种煤化工废水处理工艺，该工艺将煤化工废水通过气浮装置进行预处理，得到预处理后的废水，将芬顿类试剂加入到预处理后的废水中进行二次处理，二次处理后的废水通过活性污泥曝气池，在曝气池中加入活性炭粉末进行深度处理，将深度处理后的废水进行超滤膜分离，超滤膜分离后的回用水通过反渗透膜得到反渗透后的回用水，将反渗透后的回用水进行蒸发结晶后即完成对废水的处理。在该处理工艺中，利用了活性炭粉的吸附作用，将水中的有机物吸附掉从而达到降低COD_cr的目的，但是由于曝气池中含有大量的粘性污泥，将粘附在活性炭粉末上，限制了活性炭吸附能力，从而很容易造成出水水质不稳定，同时出水中的有机物仍然为大分子有机物，进入超滤系统中时，将会污堵超滤膜而影响超滤膜的使用寿命和运行稳定性。

因此，目前还需寻找一种技术可行并且能够实现长时间连续稳定运行的成套膜处理技术。

发明内容

因此，本发明的目的在于克服现有技术中的上述问题和缺陷，提供了一种操作简单、运行稳定、成本低廉、处理效率较高的碎煤加压气化废水处理方法及相应的处理系统，大幅降低了膜系统的污堵现象，从而实现了废水的合格排放和/或回用。

本发明提供了一种碎煤加压气化废水处理方法，所述处理方法依次序包括：

（1）将废水进行混凝沉淀，得到混凝沉淀处理后的废水；

（2）将上述步骤（1）得到的废水进行化学催化，得到催化氧化处理后的废水；

（3）将上述步骤（2）得到的废水进行曝气生物过滤，得到曝气生物过滤处理后的废水；优选地，所述曝气生物过滤主要是指利用曝气生物滤池（Biological Aerated Filter）对废水进行处理；

（4）将上述步骤（3）得到的废水进行膜分离，得到可排放/回用水。