一种脱除烟气脱硫废水中污染物的生物处理系统技术方案

本发明专利技术涉及废水处理领域，特别涉及一种脱除烟气脱硫废水中污染物的生物处理系统，包括预处理单元、生物处理单元、后处理单元和污泥处理单元；脱硫废水首先泵送至预处理单元通过高效絮凝耦合软化工艺进行预处理；预处理水经泵送至生物处理单元的一级兼氧/二级兼氧/厌氧/好氧生物膜反应器，去除脱硫废水中硒、氨氮、硫酸盐，并降解COD，生物产水排入后处理单元吸附和截留去除生物处理残留物达标排放；工艺系统产生的泥浆，全部收集至污泥处理单元处理；该生物处理系统在高效絮凝预处理的基础上，通过生物处理可有效脱除烟气脱硫废水中硒、氨氮、硫酸盐和降解COD，使废水达标排放，不会对环境造成污染。

【技术实现步骤摘要】
一种脱除烟气脱硫废水中污染物的生物处理系统
本专利技术涉及废水处理领域，特别涉及一种脱除烟气脱硫废水中污染物的生物处理系统。
技术介绍
以煤作为燃料的燃煤电厂，在燃烧过程中会产生二氧化硫等有害物质，石灰石—石膏湿法烟气脱硫工艺广泛应用于燃煤电厂，以脱除烟气中的二氧化硫等污染物。石灰石—石膏湿法烟气脱硫装置在运行中产生大量脱硫废水，如：2×300MW机组，脱硫废水排放量一般为2.5-14m3/h，平均7.9m3/h；2×600MW机组，脱硫废水排放量一般为6-25m3/h，平均16m3/h；2×1000MW机组，脱硫废水排放量一般为25-30m3/h，平均27.5m3/h；脱硫废水水质因燃煤、脱硫剂石灰石、脱硫工艺水等不同，差异较大；煤电脱硫废水作为经常性废水中水质成分复杂多变、波动频繁、难以处理的一类，具有腐蚀性强、高含盐、高硬度、高悬浮物，含有COD/BOD/TOC、重金属、氟化物、硫化物、氨氮、硝酸盐、亚硝酸盐、硅等特点，尤其含有国家及世卫组织严格控制的一类污染物Pb、Cd、Cr、Ni、Hg等重金属及类金属离子，水温50℃左右，外排对环境的污染很大，需要深度处理才可排放。我国煤电脱硫废水普遍采用“化学沉淀”工艺处理，在预处理环节采用如公开号为CN207294442U，公开日为2018年5月1日，名称为《一种新型脱硫废水高效絮凝处理系统》的专利文件公开的高效絮凝工艺技术，或公开号为CN207619149U，公开日为2018年7月17日，名称为《一种造粒澄清脱硫废水处理系统》的专利文件公开的工艺系统，可使预处理产水主要水质指标可达到DL/T997-2006标准要求；此外，在煤电脱硫废水处理传统的“三联箱”工艺中：一类污染物和重金属主要通过两种方式：一种是投加Ca(OH)2或NaOH调节pH，生成金属氢氧化物沉淀；另一种是投加有机硫TMT-15，与金属反应生成非常稳定的、不溶性金属-TMT化合物沉淀。氢氧化物沉淀表现出两性行为，通常去除效率常不会达到排放所要求限值，有机硫沉淀作为金属氢氧化物沉淀脱除后的第二步试剂，主要用于沉淀一价和二价重金属(汞、铜、镉、银、铅、镍)，包括脱硫废水中不适合氢氧化物沉淀的氯化汞、铬(包括Cr(Ⅵ))、钒和锑等，其沉淀物不表现出两性行为，溶解度通常比金属氢氧化物低100到1000倍(或更多)，能够实现非常低水平的金属残留物。二类污染物中的总悬浮物(TSS)、氟化物、硫化物主要通过投加Ca(OH)2、铝(铁)盐絮凝剂、PAM助凝剂，生成CaF2、金属硫化物等可沉淀物，即经过电中和-脱稳-絮凝-卷扫-网捕去除；CODcr(包括：BOD5、TOC)等主要通过投加次氯酸钠，氧化去除。但是对照我国脱硫废水水质及排放标准，现有“化学沉淀”工艺中通过投加次氯酸钠降解CODcr(包括：BOD5、TOC)成本较高；以及某些重金属如：硒、氨氮以及硫酸盐，难以处理达标。
技术实现思路
为解决
技术介绍
中提到的现有的“化学沉淀”工艺处理燃煤电站脱硫废水存在的问题，本专利技术提出一种脱除烟气脱硫废水中污染物的生物处理系统，其中包括预处理单元、生物处理单元、后处理单元和污泥处理单元；所述预处理单元通过絮凝反应耦合软化工艺去除废水中的悬浮物、胶体、氟化物、硫化物、重金属离子,降低化学耗氧量和氨氮,并有效调节pH值；所述生物处理单元由生物滤池和澄清池构成，所述生物滤池内部填充有用于固定微生物的多孔微生物载体；所述预处理单元的预处理水，经所述生物滤池处理去除脱硫废水中硒、氨氮、硫酸盐，并降解COD，再经所述澄清池澄清去除固形颗粒物后排至后处理单元进行吸附和截留去除生物处理残留物后排放；所述预处理单元、生物处理单元和后处理单元产生的泥浆均汇集到所述污泥处理单元，所述污泥处理单元包括污泥浓缩池和脱水设备，浓缩泥浆经脱水设备处理产生的泥饼进行固废处置；产生的滤液和产水回流至所述预处理单元循环处理。进一步地，所述预处理单元包括第一反应器、第二反应器和高效絮凝处理系统，废水泵送至所述第一反应器，接着依次自溢流至所述第二反应器和高效絮凝处理系统；在第一反应器中投加氢氧化钙或氢氧化钠，生成金属氢氧化物沉淀物；在第二反应器中投加碳酸钠，生成碳酸盐沉淀物；在高效絮凝处理系统中投加复合高效絮凝药剂，经絮凝反应，悬浮物、氟化物、硫化物、重金属离子转化为可沉淀细微颗粒物、胶体，上述生成的各种胶体、细微颗粒物(包括无机颗粒物、颗粒状COD、颗粒状凯氏氮等，以及惰性颗粒物)通过高效絮凝工艺絮凝、沉淀、澄清。进一步地，所述生物滤池包括依次连接的一级兼氧生物滤池、二级兼氧生物滤池、厌氧生物滤池和曝气生物滤池；在生物滤池生物膜驯化培养过程中，所述一级兼氧生物滤池和二级兼氧生物滤池均投加有复合兼氧菌、碳源及营养物，所述二级兼氧生物滤池还投加有Fe0/Fe3O4/Fe2+复合材料，所述厌氧生物滤池投加有复合厌氧菌、碳源及营养物，所述曝气生物滤池投加有复合好氧菌、曝气空气及碱液。进一步地，所述生物滤池的出水经所述澄清池澄清去除固形颗粒物后部分回流与预处理水混合进入所述一级兼氧生物滤池中，其余送入后处理单元处理，回流比例视水质而定。进一步地，所述多孔微生物载体可为轻质陶粒、聚合物载体、沸石、塑料介质、颗粒活性炭等多孔材质。进一步地，所述生物滤池内部微生物载体的填充率为30％-70％。进一步地，所述多孔微生物载体包括以下重量份组分：100份聚醚330、28-36.8份2,4-甲苯二异氰酸酯、7-9.2份2,6-甲苯二异氰酸酯、6-20份吸附剂、10-18份MZL型高分子吸收剂、0.15份三亚乙基二胺、3.6份助剂和2-4.5份水。进一步地，所述2,4-甲苯二异氰酸酯与2,6-甲苯二异氰酸酯的质量比为8:2；所述吸附剂为杏仁壳活性炭、核桃壳活性炭、胡桃壳活性炭、硅藻土中的一种或几种；所述MZL型高分子吸收剂为聚乙烯醇与聚丙烯酸钠互穿聚合物网络(即IPN)型高分子水凝胶；所述助剂为卤代烷基磷酸酯、烷醇胺、辛酸亚锡按质量比20:15:1的混合物。进一步地，所述多孔微生物载体的制备方法包括以下步骤：S110、称重：按配方质量比称取各组分，备用；S120、将聚醚330、吸附剂、三亚乙基二胺、水、助剂投放入反应器中，搅拌10-20min，充分混均；接着将MZL型高分子吸收剂投加至反应器中，并在搅拌下加入2,4-甲苯二异氰酸酯与2,6-甲苯二异氰酸酯，搅拌2-5分钟；S130、将发泡模具内表面均匀涂覆脱模剂，将预制好的混料均匀涂覆于模具内，封闭模具，40℃下放置24小时或常温下放置36小时以上，进行发泡，制得多孔微生物载体成型体；S140、将多孔微生物载体成型体放入反应器中，于10％的碳酸钠溶液浸泡反应6-12小时后水洗至中性；然后用2％的醋酸溶液浸泡6-12小时后水洗至中性，脱水、自然干燥；S150、将自然干燥的多孔微生物载体成型体，在20℃-60℃的条件下，浸泡于交联剂溶液中反应3-12小时后挤压回收溶液，并水洗至中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种脱除烟气脱硫废水中污染物的生物处理系统，其特征在于：包括预处理单元(100)、生物处理单元(200)、后处理单元(300)和污泥处理单元(400)；/n所述预处理单元(100)通过絮凝反应耦合软化工艺去除废水中的悬浮物、胶体、氟化物、硫化物、重金属离子,降低化学耗氧量和氨氮,并调节pH值；/n所述生物处理单元(200)由生物滤池和澄清池(250)构成，所述生物滤池内部填充有用于固定微生物的多孔微生物载体；所述预处理单元(100)的预处理水，经所述生物滤池处理去除脱硫废水中硒、氨氮、硫酸盐，并降解COD，再经所述澄清池(250)澄清去除固形颗粒物后排至后处理单元(300)进行吸附和截留去除生物处理残留物后排放；/n所述预处理单元(100)、生物处理单元(200)和后处理单元(300)产生的泥浆均汇集到所述污泥处理单元(400)，所述污泥处理单元(400)包括污泥浓缩池(410)和脱水设备(420)，浓缩泥浆经脱水设备(420)处理产生的泥饼进行固废处置；产生的滤液和产水回流至所述预处理单元(100)循环处理。/n

【技术特征摘要】
1.一种脱除烟气脱硫废水中污染物的生物处理系统，其特征在于：包括预处理单元(100)、生物处理单元(200)、后处理单元(300)和污泥处理单元(400)；
所述预处理单元(100)通过絮凝反应耦合软化工艺去除废水中的悬浮物、胶体、氟化物、硫化物、重金属离子,降低化学耗氧量和氨氮,并调节pH值；
所述生物处理单元(200)由生物滤池和澄清池(250)构成，所述生物滤池内部填充有用于固定微生物的多孔微生物载体；所述预处理单元(100)的预处理水，经所述生物滤池处理去除脱硫废水中硒、氨氮、硫酸盐，并降解COD，再经所述澄清池(250)澄清去除固形颗粒物后排至后处理单元(300)进行吸附和截留去除生物处理残留物后排放；
所述预处理单元(100)、生物处理单元(200)和后处理单元(300)产生的泥浆均汇集到所述污泥处理单元(400)，所述污泥处理单元(400)包括污泥浓缩池(410)和脱水设备(420)，浓缩泥浆经脱水设备(420)处理产生的泥饼进行固废处置；产生的滤液和产水回流至所述预处理单元(100)循环处理。


2.根据权利要求1所述的脱除烟气脱硫废水中污染物的生物处理系统，其特征在于：
所述预处理单元(100)包括第一反应器(110)、第二反应器(120)和高效絮凝处理系统(130)，废水泵送至所述第一反应器(110)，接着依次自溢流至所述第二反应器(120)和高效絮凝处理系统(130)；
在第一反应器(110)中投加氢氧化钙或氢氧化钠，生成金属氢氧化物沉淀物；在第二反应器(120)中投加碳酸钠，生成碳酸盐沉淀物；在高效絮凝处理系统(130)中投加复合高效絮凝药剂，经絮凝反应，将悬浮物、氟化物、硫化物、重金属离子转化为可沉淀细微颗粒物、胶体，并通过高效絮凝工艺絮凝沉淀去除。


3.根据权利要求1所述的脱除烟气脱硫废水中污染物的生物处理系统，其特征在于：
所述生物滤池包括依次连接的一级兼氧生物滤池(210)、二级兼氧生物滤池(220)、厌氧生物滤池(230)和曝气生物滤池(240)；在生物滤池生物膜驯化培养过程中，所述一级兼氧生物滤池(210)和二级兼氧生物滤池(220)均投加有复合兼氧菌、碳源及营养物，所述二级兼氧生物滤池(220)还投加有Fe0/Fe3O4/Fe2+复合材料，所述厌氧生物滤池(230)投加有复合厌氧菌、碳源及营养物，所述曝气生物滤池(240)投加有复合好氧菌、曝气空气及碱液。


4.根据权利要求1所述的脱除烟气脱硫废水中污染物的生物处理系统，其特征在于：所述生物滤池内部微生物载体的填充率为30％-70％；
所述多孔微生物载体干密度为30-50g/m3，湿密度为1010-1080kg/m3，孔隙率98％，比表面为250-500m2/g，持水量约2000-3000...

【专利技术属性】
技术研发人员：张蛟迪，张建东，黑祥瑞，
申请(专利权)人：张建东，
类型：发明
国别省市：北京;11