【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于污水处理，尤其涉及一种厌氧-微氧-光合生物处理系统及其降解煤化工废水中氮杂环状化合物的方法。
技术介绍
1、煤化工废水中含有大量氮杂环化合物(>100mg/l)，其开环反应能垒高，厌氧降解速率缓慢，且降解过程中产生大量氨氮。
2、传统的厌氧-好氧生物处理技术是一项能耗高且难以完全降解氮杂环化合物和其副产物氨氮，导致生物体系脱氮效果下降。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种厌氧-微氧-光合生物处理系统及其降解煤化工废水中氮杂环状化合物的方法，该处理系统能够消除废水中绝大多数含氮环状化合物和氮污染物。
2、本专利技术提供了一种厌氧-微氧-光合生物处理系统，包括进水管(1)；
3、与所述进水管相通的厌氧消化池(2)；
4、所述厌氧消化池的外围设有环形折流板(8)；
5、套设在所述环形折流板外的微氧移动生物床池(3)；微氧移动生物床池(3)的池壁为阳离子交换膜(6)；微氧移动生物床池(3)内混合有fe3o4-聚氨酯载体(7)和活性污泥；
6、套设在所述微氧移动生物床池外的光合反应池(4)；
7、所述微氧移动生物床池的顶部的内壁上沿设置有环形出水堰(9)；
8、所述环形出水堰(9)下穿设有出水管(10)；
9、所述厌氧消化池(2)、微氧移动生物床池(3)和光合反应池(4)中均设有潜水搅拌器。
10、在本专利技术某些实施方式中，所述微
11、所述光合反应池(4)中含有小球藻，所述小球藻的质量浓度按与微氧移动生物床池(3)内的活性污泥质量浓度的0.5～1.0倍加入。
12、在本专利技术某些实施方式中，所述厌氧消化池(2)、微氧移动生物床池(3)和光合反应池(4)的体积比为1:1:2～4。
13、在本专利技术某些实施方式中，光合反应池(4)内部设有人工光源(13)；
14、所述环形出水堰(9)的顶部的内壁沿水平方向均布有锯齿结构；
15、厌氧-微氧-光合生物处理系统的顶部设有盖板(12)。
16、在本专利技术某些实施方式中，所述微氧移动生物床池的池溢流堰下方设有多参数水质监测器(11)；
17、所述多参数水质监测器(11)包括溶解氧监测器、ph监测器和氧化还原电位监测器。
18、本专利技术提供了一种采用上述技术方案所述厌氧-微氧-光合生物处理系统降解煤化工废水中氮杂环状化合物的方法，包括以下步骤：
19、向厌氧池中投加活性污泥和fe3o4颗粒；
20、将待处理煤化工废水经进水管(1)加入到厌氧池(2)中，当煤化工废水水位超过潜水搅拌器时，启动潜水搅拌器，通过厌氧消化池的环折流板(8)流入微氧移动生物床池(3)中；
21、将活性污泥和fe3o4-聚氨酯载体(7)加入到微氧移动生物床池(3)中，待煤化工废水、活性污泥和fe3o4-聚氨酯载体(7)充分混合后，启动光合反应池(3)，通过阳离子交换膜(6)向微氧移动生物床池(3)供氧气，经污泥-生物膜协同降解作用后，得到处理后的煤化工废水出水；
22、环形溢流堰(9)下方的多参数水质监测器(11)对微氧移动生物床池(3)中的煤化工废水进行实时监测，最后通过环形溢流堰(9)流出。
23、在本专利技术某些实施方式中，所述fe3o4-聚氨酯载体按照以下方法制得：
24、将聚氨酯海绵切割为1cm×1cm×1cm的立方体，采用自来水和酒精进行浮选，烘干；
25、在经氮气曝气饱和的无氧水中，分别加入三氯化铁、硫酸亚铁和切割后聚氨酯海绵，在氮气氛围下加热至40℃～50℃，并在40℃～50℃下、以100～200rpm的搅拌速度搅拌24h～36h，再加入14.5～15.5mol/l的氨水100ml～200ml，在氮气氛围下加热至50℃～70℃振荡24h～36h，得到fe3o4-聚氨酯载体；
26、所述三氯化铁和硫酸亚铁溶解在无氧水中形成三氯化铁和硫酸亚铁混合溶液；所述三氯化铁和硫酸亚铁的摩尔比为3～4:1，所述聚氨酯海绵与所述三氯化铁和硫酸亚铁混合溶液的体积为1:3～4。
27、在本专利技术某些实施方式中，若所述微氧移动生物床池(3)中溶解氧高于2.0mg/l时，关闭光源；
28、若所述微氧移动生物床池(3)中溶解氧低于0.5mg/l时，启动光源。
29、在本专利技术某些实施方式中，所述活性污泥中厌氧污泥和好氧污泥的质量比为(1:1)～(1:1.5)；
30、所述厌氧消化池中活性污泥浓度高于8000mg/l，水力停留时间不低于48h；
31、所述微氧移动生物床池中活性污泥的浓度为5000～8000mg/l，水力停留时间为24～48h。
32、本专利技术提供了一种厌氧-微氧-光合生物处理系统，包括进水管(1)；与所述进水管相通的厌氧消化池(2)；所述厌氧消化池的外围设有环形折流板(8)；套设在所述环形折流板外的微氧移动生物床池(3)；微氧移动生物床池(3)的池壁为阳离子交换膜(6)；微氧移动生物床池(3)内混合有fe3o4-聚氨酯载体(7)和活性污泥；套设在所述微氧移动生物床池外的光合反应池(4)；所述微氧移动生物床池的顶部的内壁上沿设置有环形出水堰(9)；所述环形出水堰(9)下穿设有出水管(10)；所述厌氧消化池(2)、微氧移动生物床池(3)和光合反应池(4)中均设有潜水搅拌器。本专利技术提供的上述系统能够消除废水中绝大多数含氮环状化合物和氮污染物，从而替代传统缺氧-好氧生物降解工艺，大幅减少废水处理成本，提升物料、能源利用效率。处理后的出水减毒效果好，可生化性明显提升。实验结果表明：环状有机物开环效率最高可达90％以上，苯酚、对甲酚去除最显著，均为96％以上；3,5-二甲酚作为难降解酚类，去除率接近90％；氮杂环化合物喹啉、吲哚去除率也高于90％；出水减毒效果最佳，毒性单位tu(以四膜虫测试)由原水的100降至0.1，出水可生化性明显提升bod/cod＝0.55，高于原水(0.49)
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1.一种厌氧-微氧-光合生物处理系统，其特征在于，包括进水管(1)；
2.根据权利要求1所述的厌氧-微氧-光合生物处理系统，其特征在于，所述微氧移动生物床池(3)内Fe3O4-聚氨酯载体(7)的含量为10～30vol％；
3.根据权利要求1所述的厌氧-微氧-光合生物处理系统，其特征在于，所述厌氧消化池(2)、微氧移动生物床池(3)和光合反应池(4)的体积比为1:1:2～4。
4.根据权利要求1所述的厌氧-微氧-光合生物处理系统，其特征在于，光合反应池(4)内部设有人工光源(13)；
5.根据权利要求1所述的厌氧-微氧-光合生物处理系统，其特征在于，所述微氧移动生物床池的池溢流堰下方设有多参数水质监测器(11)；
6.一种采用权利要求1～5任一项所述厌氧-微氧-光合生物处理系统降解煤化工废水中氮杂环状化合物的方法，包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述Fe3O4-聚氨酯载体按照以下方法制得：
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，若所述微氧移动生物床池(3)中溶解氧高于2
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述活性污泥中厌氧污泥和好氧污泥的质量比为(1:1)～(1:1.5)；
...【技术特征摘要】
1.一种厌氧-微氧-光合生物处理系统，其特征在于，包括进水管(1)；
2.根据权利要求1所述的厌氧-微氧-光合生物处理系统，其特征在于，所述微氧移动生物床池(3)内fe3o4-聚氨酯载体(7)的含量为10～30vol％；
3.根据权利要求1所述的厌氧-微氧-光合生物处理系统，其特征在于，所述厌氧消化池(2)、微氧移动生物床池(3)和光合反应池(4)的体积比为1:1:2～4。
4.根据权利要求1所述的厌氧-微氧-光合生物处理系统，其特征在于，光合反应池(4)内部设有人工光源(13)；
5.根据权利要求1所述的厌氧-微氧-光...
【专利技术属性】
技术研发人员：汪炎，郑梦启，王杰，梅红，杜玉莹，陈明月，李晓茉莉，
申请(专利权)人：东华工程科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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