本發(fā)明涉及廢水處理領(lǐng)域，特別涉及一種膜分離雙液相反應(yīng)器處理焦化廢水的方法。

背景技術(shù)：

近年來，焦化廢水的總量巨大且有逐年增加的趨勢。如果在排放之前不對其進(jìn)行處理，廢水中高濃度的可溶性無機(jī)鹽和難降解的有毒有機(jī)物會造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，對土壤及地表水、地下水造成破壞。因此，在土地資源、水資源日漸短缺的今天，探索行之有效的焦化廢水處理技術(shù)已經(jīng)成為廢水處理研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域之一。

就現(xiàn)有焦化廢水污染控制而言，主要有物理化學(xué)法、生物法和上述方法的組合工藝等技術(shù)。雖然微生物處理工藝由于處理條件溫和，不產(chǎn)生二次污染等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為目前最具潛力的修復(fù)方法之一，但由于焦化廢水組分復(fù)雜，往往還含有影響微生物的生長和繁殖的眾多有毒有機(jī)成分，使得焦化廢水的可生化性較差，利用常規(guī)的生物法處理此類污水往往難以進(jìn)行，因此一般需要先進(jìn)行物理或者化學(xué)處理后再進(jìn)入生物處理系統(tǒng)，過程較為復(fù)雜。

傳統(tǒng)的雙液相反應(yīng)器利用有機(jī)污染物在水相與有機(jī)相之間的熱力學(xué)平衡原理，構(gòu)建膜分離兩相分配生物反應(yīng)器，解決焦化廢水中有毒有機(jī)成分對微生物的毒害作用，拓展微生物反應(yīng)器處理廢水的范圍。在兩相分配生物反應(yīng)系統(tǒng)中，加入不被微生物利用的有機(jī)相，使得廢水中有毒有機(jī)成分較多地溶解儲存于有機(jī)相，而較少的溶解在水相中，避免了廢水中的有毒有機(jī)成分對水相中的菌體造成不利影響；隨著微生物代謝的進(jìn)行，水相中的有機(jī)物逐漸被分解，有機(jī)相中的有機(jī)成分在熱力學(xué)平衡的作用下進(jìn)而逐漸轉(zhuǎn)移到水相中，從而使得整個反應(yīng)體系的生物降解過程持續(xù)進(jìn)行。由于該過程不可控制廢水中非有機(jī)污染物對水相中微生物的危害，且反應(yīng)結(jié)束后，廢水相與微生物所在水相不易分離，微生物所在水相不可重復(fù)利用，故本發(fā)明在原有的雙液相反應(yīng)器的基礎(chǔ)上加入膜分離技術(shù)。在膜分離兩相分配生物反應(yīng)系統(tǒng)中，有效阻擋了非有機(jī)污染物對微生物的毒害作用，反應(yīng)體系中微生物降解過程效率更高，處理后的水相更易分離，使得焦化廢水直接進(jìn)入生物處理系統(tǒng)得以實(shí)現(xiàn)，開拓了該技術(shù)在焦化廢水處理領(lǐng)域的應(yīng)用前景。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在提供了一種膜分離雙液相反應(yīng)器處理焦化廢水的方法，解決上述焦化廢水處理工藝存在的不足。本發(fā)明的關(guān)鍵在于通過添加膜分離技術(shù)，提高傳統(tǒng)雙液相反應(yīng)器處理焦化廢水的效率。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：一種膜分離雙液相反應(yīng)器處理焦化廢水的方法，包括帶有萃取裝置、攪拌裝置和曝氣裝置的反應(yīng)器本體，雙液相包含有機(jī)相和水相。反應(yīng)器本體的上方設(shè)有機(jī)相進(jìn)料口，下方設(shè)有水相微生物料口，焦化廢水由廢水進(jìn)口進(jìn)入，其中的有機(jī)成分透過藍(lán)膜吸油管進(jìn)入有機(jī)相，經(jīng)生物降解后濃度達(dá)到要求后由另一側(cè)的廢水出口排出。

所述的萃取裝置，包含藍(lán)膜吸油管，由藍(lán)膜附于鋼絲網(wǎng)彎曲成管制成，可選擇性透過有機(jī)物，將廢水相中有機(jī)污染物單向傳質(zhì)于雙液相反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)，并防止水相滲透。

所述有機(jī)相進(jìn)料口為輕相的進(jìn)料口，所述水相微生物料口為重相的進(jìn)料口。

所述焦化廢水進(jìn)入藍(lán)膜后，其中的有機(jī)成分透過藍(lán)膜傳質(zhì)到有機(jī)相進(jìn)行儲存，繼而在熱力學(xué)平衡作用下，逐漸擴(kuò)散到水相中被微生物所降解，如此循環(huán)直至廢水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

本發(fā)明的有益效果主要體現(xiàn)在：本發(fā)明很好的實(shí)現(xiàn)了不互溶兩相的傳質(zhì)反應(yīng)，該雙液相反應(yīng)器與藍(lán)膜吸油管結(jié)合的方式應(yīng)用于環(huán)境中焦化廢水的降解，能安全、高效、快速的降解廢水中的有機(jī)污染物，且微生物的生長不受毒性廢水的抑制，從而降低焦化廢水對環(huán)境造成的危害，起到修復(fù)焦化廢水污染水體、土壤，保護(hù)生態(tài)環(huán)境的作用；該雙液相反應(yīng)系統(tǒng)建立方式簡單，成本低、效率高、無二次污染，具有重要的現(xiàn)實(shí)價值和很好的應(yīng)用前景。

附圖說明

圖1為本發(fā)明反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明反應(yīng)器對焦化廢水中芘的處理效果圖。

圖3為本發(fā)明反應(yīng)器對焦化廢水中苯酚的處理效果圖。

圖中標(biāo)記為，1-有機(jī)相進(jìn)料口，2-水相微生物料口，3-藍(lán)膜吸油管，4-曝氣裝置，5-廢水進(jìn)口，6-廢水出口，7-非水相，8-微生物混合水相，9-廢水，10-有機(jī)相與水相分界面，11-攪拌裝置。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明中的附圖，對本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，僅用于說明本發(fā)明，不用于限制本發(fā)明的范圍?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

下面結(jié)合具體實(shí)施案例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步描述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅限于此：

使用雙液相反應(yīng)器時，非水相與水相不互溶，且非水相對于水相中污染物質(zhì)具有更大的溶解度。當(dāng)反應(yīng)過程中需要微生物加入時，微生物不會降解非水相，且非水相不會對微生物產(chǎn)生危害。

實(shí)施案例1：焦化廢水中芘在膜分離雙液相反應(yīng)系統(tǒng)中的降解

分別以十一醇、十二烷、硅油作為有機(jī)相，由有機(jī)相進(jìn)料口加入，不添加有機(jī)相作為空白，焦化廢水由廢水進(jìn)口加入，含降解微生物的水相由水相進(jìn)料口加入。開啟曝氣及攪拌裝置反應(yīng)5d。反應(yīng)結(jié)束后提取測定排放廢水相中芘的濃度。

對比例1：為對比反應(yīng)器效果，在普通雙液相反應(yīng)系統(tǒng)中添加等量降解微生物，于相同環(huán)境進(jìn)行反應(yīng)。反應(yīng)結(jié)束后提取測定排放廢水相中芘的濃度。

由圖2可知，該膜分離雙液相反應(yīng)器5天內(nèi)對焦化廢水中同濃度的芘的降解率明顯高于普通雙液相反應(yīng)系統(tǒng)，該膜分離雙液相反應(yīng)器極大地提高降解效率。

實(shí)施案例2：焦化廢水中苯酚在雙液相反應(yīng)系統(tǒng)中的降解

如同實(shí)施案例1所示，其中，以硅油作為有機(jī)相處理焦化廢水，在膜分離雙液相反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)10天中每2天提取測定一次苯酚濃度。

對比例2：在普通雙液相反應(yīng)系統(tǒng)中添加等量降解微生物，于相同環(huán)境進(jìn)行反應(yīng)以作對照。

由圖3可知，苯酚在膜分離雙液相反應(yīng)器中同一時間段的降解率始終大于普通雙液相反應(yīng)系統(tǒng)中的降解，且在膜分離雙液相內(nèi)降解的第4天，其降解率已接近普通雙液相反應(yīng)系統(tǒng)降解6天所達(dá)到的效果，在膜分離雙液相內(nèi)降解的第6天，其降解率已超過普通雙液相反應(yīng)系統(tǒng)降解8天所達(dá)到的效果。故本發(fā)明可更加有效地減少焦化廢水中毒性物質(zhì)降解所需的時間，同時極大地提高降其解效率。