CN101428945B - 焦化废水处理回用方法及其装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及的是一种焦化废水处理回用方法及其装置,其方法包括如下工艺步骤:1.强化预处理,2.生物处理,3.回用水的处理。其结构是强化预处理部分中电化学设备连接气浮的出水与生物处理的进水;生物与污泥处理部分中的MBR出水池的出水管与回用水的处理部分中的臭氧接触塔、活性炭滤塔、RO进行串联。优点:针对焦化废水给出了一种新的组合工艺;将传统除油、生化与电化学、膜技术进行有效组合;利用电化学加强预处理,提高难降解污染物的生化性;利用MBR加强生化处理;臭氧-活性炭-RO的回用处理设计合理;既解决了焦化废水难处理的问题,又达到了回用的目的。

Description

焦化废水处理回用方法及其装置
技术领域
[0001] 本发明涉及的是一种焦化废水处理回用方法及其装置,属于工业废水处理的技术领域。
背景技术
[0002] 焦化废水主要由炼焦煤中的水分、煤气净化过程形成的废水、焦油与粗苯加工中产生的废水组成,是一种含有酚、氰、油、氨及大量无机和有机物的高浓度难处理工业废水。
[0003] 目前国内焦化废水处理技术主要为生物处理,既常规的“Α-0”、“Α-Α-0”工艺,部分焦化废水处理到三级标准COD < 500mg/L去直接熄焦,又将污染转移到大气,而大多数焦化废水处理到C0D150〜500mg/L排放,严重地污染了水环境,随着干熄焦技术的成熟与推广,国家已经禁止使用处理后的焦化废水进行熄焦,同时严控焦化废水处理达到一级排放标准,既C0D< 100mg/L。然而国内实际运行的主要焦化废水处理系统仍然为“除油预处理-水解酸化-缺氧-好氧-接触氧化-沉淀-加药沉淀-陶粒过滤-活性炭吸附”,其生物处理与过滤处理达不到COD < 100mg/L的一级排放标准,而活性炭的吸附寿命太短,频繁更换经济上承受不了,根本达不到一级排放及处理回用的目的。
发明内容
[0004] 本发明提出一种焦化废水处理回用方法及其装置。目的旨在克服现有焦化废水处理技术出水水质难以达到排放标准的缺陷,同时又能够回用节水。给出了一种全新的组合工艺,即利用除重油-气浮-电化学的预处理、厌氧-兼氧-耗氧-MBR的生物处理和臭氧-活性炭-RO的回用处理将焦化废水进行处理并加以回用。
[0005] 本发明的技术解决方案:一种焦化废水处理回用的方法,其特征是该方法包括如下工艺步骤:
[0006] 一、强化预处理:主要由隔油池、调节池、气浮池、电化学设备构成,焦化废水的进水水质为:C0D 3000 〜6000mg/L、NH3-N 100 〜350mg/L、酚 500 〜900mg/L、氰 20 〜IOOmg/L、色度 200 〜800 倍、油 < 500mg/L、SS < 400mg/L、TDS < 10000mg/L、pH 6 〜10,经过隔油与气浮预处理先将焦化废水中的重油、轻油、SS及部分色度去除,再利用电化学强化处理,集电气浮、电絮凝、强氧化作用进一步分解部分难降解的污染物,提高废水的生化性,使得预处理出水的油< 10mg/L、SS < 20mg/L、色度< 200倍;
[0007] 二、生物处理:主要由生物厌氧、兼氧、耗氧、MBR分离池构成,利用传统的厌氧、兼氧、耗氧生物处理技术去除焦化废水中的大部分无机和有机污染物,降低COD、BOD、NH3-N,CN_(氰化物)、酚、色度,同时利用MBR膜分离技术进行完全的分离出水,最大可能的保留生物处理系统中有效菌,提高污泥浓度,进而提高生物处理的效率,使处理出水的水质达到C0D80 〜150mg/L ;
[0008] 三、回用水的处理:针对焦化废水进一步脱盐与处理出水回用的需要,主要利用臭氧、活性炭、RO组成回用处理水系统,具体方法是利用臭氧将生物处理剩余的难降解污染物进行氧化分解,并利用活性炭进ー步加以去除,利用臭氧与活性炭联用的技术极大的延长活性炭的寿命,保证活性炭半年至一年的更换周期,利用RO除盐降低水中的TDS,使得处理出水达到回用的目的,RO出水指标达到COD < 60mg/L、NH3-N < 15mg/L、TDS < 1000mg/L,RO浓水送到煤场压尘。
[0009] 一种焦化废水处理回用的装置,其结构是包括強化预处理部分、生物与污泥处理部分、回用水的处理部分,其中強化预处理部分中电化学设备连接气浮的出水与生物处理的进水;生物与污泥处理部分中的MBR出水池的出水管与回用水的处理部分中的臭氧接触塔、活性炭滤塔、RO装置进行串联。
[0010] 所述的强化预处理部分包括隔油池、调节池、气浮加药系统、气浮设备、电化学设备,其中隔油池与调节池相接,调节池通过提升泵与气浮设备相接,气浮设备的入口与气浮加药系统的出口相接,气浮设备的出口与电化学设备的入口相接。
[0011] 所述的生物与污泥处理部分包括生物加药系统、生物厌氧池、MBR出水池,其中生物加药系统的出水ロ与生物厌氧池的进水ロ相接,生物厌氧池的出水ロ依次通过生物兼氧池、生物耗氧池、生物MBR膜分离池通过MBR抽吸泵与MBR出水池的进水口相接。
[0012] 所述的生物耗氧池、生物MBR膜分离池上分別接有曝气风机、膜区风机。
[0013] 所述的回用水的处理部分中的臭氧接触塔、活性炭滤塔、中间水池、保安过滤器的进水管、RO装置、回用水箱串接,臭氧发生器与臭氧接触塔的进气管相接,RO加药系统的出水管接保安过滤器的进水管。
[0014] 所述的中间水池与保安过滤器的进水管间装中间水泵,保安过滤器与RO装置间装RO高压泵,回用水箱的出水管上装回用水泵。
[0015] 本发明的优点:(1)针对焦化废水给出了ー种新的组合工艺;(2)将传统除油、生化与电化学、膜技术进行有效组合;(3)利用电化学加强预处理,提高难降解污染物的生化性;(4)利用MBR加强生化处理;(5)臭氧-活性炭-RO的回用处理设计合理;(6)既解决了焦化废水难处理的问题,又达到了回用的目的。
附图说明
[0016] 附图I是焦化废水处理回用方法及其装置的结构示意图。
[0017] 图中的I是强化预处理部分、II是生物与污泥处理部分、III是回用水的处理部分、A表示焦化废水、B表示重油、C表示气浮浮洛、D表示电化学浮洛、E表示混合液回流、F表示剩余污泥、G表示干泥外运、H表示滤液回流、K表示RO浓水(去煤场)、J表示回用水;P1表示提升泵、P2表示MBR抽吸泵、P3表示臭氧提升泵、P4表示中间水泵、P5表示RO高压泵、P6表示回收水泵;B1表示曝气风机、B2表示膜区风机;1表示隔油池、2表示调节池、3表示气浮加药系统、4表不气浮设备、5表不电化学设备、6表不生物加药系统、7表不生物厌氧池,7’表示生物兼氧池、7”表示生物耗氧池、7”’表示生物MBR膜分离池、8表示MBR出水池、9表示污泥浓缩脱水设备、10表示臭氧发生器、11表示臭氧接触塔、12表示活性炭滤塔、13表示中间水池、14表不RO加药系统、15表不保安过滤器、16表不RO装置、17表不回用水箱。
具体实施方式
[0018] 下面结合附图与具体的实施例对本发明作进ー步描述:
[0019] 对照附图1,焦化废水处理回用的方法,该方法包括如下エ艺步骤:
[0020] 一、強化预处理,焦化废水A经管道进入隔油池1,分离出的重油B外运,隔油池I的出水进入调节池2,提升泵Pl的进水端连接调节池2的出口,提升泵Pl的出水端将焦化废水提升到气浮4的进水端,气浮浮渣C排至污泥浓缩脱水设备9,气浮加药系统3将絮凝剂与助凝剂加入气浮设备4,气浮设备4的出水进入电化学设备5,电化学设备5的电化学浮渣D排入污泥浓缩脱水设备9 ;
[0021] ニ、生物与污泥处理,电化学5的出水进入生物厌氧池7,生化加药系统6将营养盐与碱加入生物厌氧池7,生物厌氧池7的出水进入生物兼氧池7’,生物兼氧池7’的出水进入生物耗氧池7”,曝气风机BI连接到生物耗氧池7”,为其供氧,生物耗氧池7”的出水进入生物MBR膜分离池7”’,膜区风机B2连接到生物MBR膜分离池7”’,为其供气,生物MBR膜分离池7”’的剩余污泥F排入污泥浓缩脱水设备9、生物MBR膜分离池7”’的混合液回流E回到生物兼氧池7’,污泥浓缩脱水设备9将气浮浮渣C、电化学浮渣D、剩余污泥F进行浓缩脱水处理,产生的泥饼G外运、滤液H返回调节池2,MBR抽吸泵P2的抽吸端连接生物MBR膜分离池V”的出水,MBR抽吸泵P2的出水到MBR出水池8的进水端,MBR出水池8的出水接到臭氧提升泵P3的进ロ端;
[0022] 三、回用水的处理,MBR出水池8的出水提升到臭氧接触塔11的进水端,臭氧发生器10连接到臭氧接触塔11,臭氧接触塔11的出水流到活性炭滤塔12,活性炭滤塔12的出水流到中间水池13,中间水泵P4的进水端连接中间水池13的出口,中间水泵P4的出水端连接保安过滤器15的进水端,RO加药系统14也连接到保安过滤器15的进水端,RO高压泵P5的进水端连接保安过滤器15的出水端,RO高压泵P5的出水端连接RO装置16的进水段,RO浓水I去煤场压尘,RO装置16的出水到回用水箱17,回收水泵P6的进ロ端连接回用水箱17的出水端,回收水泵P6的出水为回用水J可以通过管道回送用户。
[0023] 焦化废水处理回用装置,对照附图1,其结构是焦化废水A经管道进入隔油池,利用隔油池分离出重油B并用槽车外运,隔油池的出水进入调节池,用提升泵将焦化废水从调节池提升到气浮设备,用气浮加药系统将絮凝剂与助凝剂加入气浮设备,利用气浮进一步去除油类与悬浮物,气浮产生的浮渣C排至污泥浓缩脱水设备,气浮设备的出水进入电化学设备,利用电化学的強化处理,集电气浮、电絮凝、强氧化作用,达到分解废水中难生物降解物质,以提高后续生物处理的效果,电化学产生的浮渣D也排入污泥浓缩脱水设备。在生物与污泥处理部分,电化学的出水依次进入生物处理系统的厌氧、兼氧、耗氧、MBR膜分离池,利用生化加药系统将营养盐与碱加入生物厌氧池,利用曝气风机BI给生物耗氧池供氧,利用膜区风机B2给生物MBR膜分离池供气,生物MBR膜分离池的剩余污泥F排入污泥浓缩脱水设备、生化MBR膜分离池的混合液回流E回到生物兼氧池进一步处理,污泥浓缩脱水设备将气浮浮渣C、电化学浮渣D、生化剩余污泥F进行浓缩脱水处理,产生的泥饼G外运、滤液H返回调节池进行重新处理,MBR的出水由抽吸泵P2抽吸到MBR出水池。在回用水的处理部分,利用臭氧提升泵P3将MBR出水池中的生化处理出水提升到臭氧接触塔,利用臭氧发生器产生的臭氧在臭氧接触塔中分解生化处理后剰余的难降解的污染物,然后通过活性炭滤塔进一步去除污染物后出水进入中间水池,再利用中间水泵P4将中间水池的水加压与RO加药系统投加的RO保护药剂一起经过保安过滤器滤去大于5 μ m的颗粒物,以保护RO的工作,出水经过RO高压泵P5加高压进入RO装置,利用RO膜进ー步去除水中污染物与盐类,达到了回用的要求,RO浓水I去煤场压尘,RO装置的出水进入回用水箱,再经回用水泵P6将回用水箱中的回用水J通过管道回送用户。
[0024] 实施例:
[0025] 某某焦化厂92. 5m3/h焦化废水处理回用
[0026] I.处理水量:
[0027] 焦化废水水量为92. 5m3/h (其中蒸氨废水60m3/h,其他废水32. 5m3/h),处理过程中为了节约用水,采用循环排污水作为生化过程的消泡水,最终生化处理能力为180m3/h,回用水量为135m3/h。
[0028] 2.进水水质:
[0029] 焦化废水水质(除pH外,单位:mg/L)
[0030]
[0031 ] 循环排污水水质(硬度与碱度以CaCO3计)
[0032]
[0033] 3.出水水质:
[0034](单位:mg/L)
[0035]
[0036] 4.系统主要设计参数:
[0037] •主要构筑物:
[0038] 隔油池:15mX4mX3m 4座;调节池:15mX10mX7m 2座;生化厌氧池:24mX10mX7m 2 座;生化兼氧池:24mX IOmX 7m 2 座;生化耗氧池:30mX 24mX 7m2座;生化MBR膜分离池:8mX 6mX 4. 5m 2座;MBR水池:8mX 6mX 4. 5m I座;中间水池:8mX3mX4. 5m I 座;回用水池:8mX3mX4. 5m I 座。
[0039] •主体水泵:
[0040]提升泵:Q = 130m3/h、H = 12m、N = 7. 5kW 2 台(I 用 I 备);MBR 抽吸泵:Q = 72m3/h、H = 13m、N = 5. 5kff 6 台(4 用 2 备);臭氧提升泵:Q = 90m3/h、H = 20m、N = llkff 3 台(2 用 I 备);中间水泵:Q = 90m3/h> H = 20m、N = llkff 3 台(2 用 I 备);RO 高压泵:Q =90m3A> H = 280m、N = 90kff 2 台;回用水泵:Q = 70m3/h、H = 32m、N = IlkW 3 台(2 用 I备)。
[0041] •风机:
[0042]曝气风机:C55-1. 7 型、55m3/min、70kPa、90kW 4 台(2用 2 备);膜区风机;C35-1. 7型、35m3/min、55kPa、50kW 3 台(2 用 I 备)。
[0043] •主要设备:
[0044] 气浮设备:50m3/h 2台;电化学设备:其结构主要包括在电解槽上设置刮沫机、由镀铱、钌钛板阳极、不锈钢阴极等,50m3/h、185kW 2台;MBR膜装置:Memstar PVDF材质MBR 膜组件640m2/套20套;污泥浓缩脱水设备:包括污泥螺杆泵Q = 30m3/h、H = O. 3MPa、N =2. 8kff 2台(I用I备),污泥浓缩脱水机B = lm、Q = 6〜llm3/h I台,冲洗泵Q = 10m3/h、H = 52m、N = 5. 5kW 2台(I用I备);臭氧发生器:3kg、45kW (氧气作气源)2台:臭氧接触塔:Φ 2800mmX 8000mm 4 台;活性炭滤塔:Φ 2500mmX 8000mm 4 台;保安过滤器:DN600mm、5μπι、40,,Χ35 芯 2 台;R0 装置:Q = 67. 5m3/h (其中 PR0C10 RO 膜 75 只、400PSI 8” 5 芯膜管15只)3套(2用I备)。
[0045] •加药系统:
[0046]气浮加药系统:包括 PAC 加药泵 Q = 500L/h、P = O. 35MPa、N = O. 75kff 2 套,PAM加药泵Q = 500L/h、P = O. 35MPa、N = O. 75kff 2套;生化加药系统:包括NaOH计量泵Q =O. 2 〜I. 2m3/h、P = O. 35MPa、N = I. 5kW 2 台(I 用 I 备),K2HPO4 计量泵 O. 2 〜I. 2m3/h、P = O. 35MPa、N = I. 5kW 2台(I用I备);R0加药系统:包括阻垢剂计量泵AA976型2台(I用I备)、500L PE药箱I个,还原剂计量泵AA956型2台(I用I备)、1000L PE药箱I个、非氧化型杀菌剂计量泵AA956型2台(I用I备)、1000L PE药箱I个。
[0047] •其他的相关配套系统:
[0048] 重油外送泵:Q = 5m3/h、H = 6m、N = 4kff 2台(I用I备);轻油外送泵:Q = IOm3/h、H = 10m、N = O. 75kff 2台(I用I备);带式除油机:GP_12型4台;混合液回流泵:Q =450m3A> H = O. 6m、N = 2. 5kff 4 台;剩余污泥排放泵:Q = 30m3/h、H = 10m、N = 2. 2kff 2台;R0冲洗泵:Q = IOOmVh>H = 35m、N = 22kff I台;R0 CIP清洗设备:包括清洗水箱V =3m31 个,清洗过滤器 DN600mm、5 μ m、40,,X35 芯 I 台,RO 清洗水泵 Q = IOOm3A> H = 32m、N=18. 5kff I台,投加HCl、Na0H、NaC10、柠檬酸的计量箱各I个、其计量泵各I个;MBR离线清洗设备:包括MBR清洗水箱PE V = 3m3, MBR清洗水泵Q = 25m3/h> H = 24m、N = 3kff 2台(I用I备);生化耗氧池曝气头:Sanitaire09”橡胶微孔膜曝气头1740套;生化兼氧池搅拌器:QJB400/980-3 型 N = 4kW 2 台,QJB620/480-5 型 N = 4kW 2 台。

Claims (1)

1. 一种焦化废水处理回用的方法,其特征是该方法包括如下工艺步骤: 一、强化预处理:处理设备包括隔油池、调节池、气浮池、电化学设备,焦化废水的进水水质为:COD 3000 〜6000mg/L、NH3-N 100 〜350mg/L、酚 500 〜900mg/L、氰 20 〜100mg/L、色度 200 〜800 倍、油 < 500mg/L、SS < 400mg/L、TDS < 10000mg/L、pH 6 〜10,经过隔油池、调节池、气浮池先将焦化废水中的重油、轻油、SS及部分色度去除,然后利用电化学强化处理,集电气浮、电絮凝、强氧化作用进一步分解部分难降解的污染物,提高废水的生化性,使得预处理出水的油< 10mg/L、SS < 20mg/L、色度< 200倍; 二、生物处理:处理设备包括生物加药系统、生物厌氧池、生物兼氧池、生物好氧池、生物MBR膜分离池、MBR出水池、污泥浓缩脱水设备;利用传统的厌氧、兼氧、好氧生物处理技术去除焦化废水中的大部分无机和有机污染物,降低COD、BOD、NH3-N, CN'酚、色度,同时利用MBR膜分离技术进行完全的分离出水,最大可能的保留生物处理系统中有效菌,提高污泥浓度,进而提高生物处理的效率,使处理出水的水质达到C0D80〜150mg/L ; 三、回用水的处理:针对焦化废水进一步脱盐与处理出水回用的需要,利用臭氧发生器、臭氧接触塔、活性炭滤塔、中间水池、RO加药系统、保安过滤器、RO装置、回用水箱组成回用处理水系统,具体方法是利用臭氧将生物处理剩余的难降解污染物进行氧化分解,并利用活性炭进一步加以去除,利用臭氧与活性炭联用的技术极大的延长活性炭的寿命,保证活性炭半年至一年的更换周期,利用RO除盐降低水中的TDS,使得处理出水达到回用的目的,RO出水指标达到COD < 60mg/L,NH3-N < 15mg/L、TDS < 1000mg/L, RO浓水送到煤场压尘。
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