CN104944703B - 一种焦化废水优化处理工艺及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种焦化废水优化处理工艺及装置，焦化废水先在隔油池中去除轻油和重油，再经气浮处理降低氨氮，然后进入调节池按配水，配水后的焦化废水70％进入1#好氧池中，30％进入厌氧池；焦化废水依次在1#好氧池、一沉池、厌氧池、2#好氧池、二沉池、混凝沉淀池和深度处理池中处理后，最终出水水质为COD＜80mg/L，氨氮＜10mg/L，挥发酚＜0.3mg/L，氰＜0.2mg/L，油和悬浮物基本去除，水质指标达到排放标准。本发明工艺路线短，设备投资成本低，处理效率高，效果稳定，节能降耗，经济效益和社会效益显著。
Description
技术领域
本发明涉及工业废水处理技术领域，尤其涉及一种焦化废水优化处理工艺及装置。
背景技术
焦化废水产生于炼焦、制气过程及化工产品回收过程，其水质复杂、产生量较大、毒性大，污染严重。污水中除含有氨氮、硫氰化物、硫化物、氰化物等无机化合物以外，还含有如酚、萘、吡啶、喹啉等主要以单环或多环芳香族化合物及含氮、硫、氧的杂环有机污染物，是难处理的工业污水之一。
目前，国内外对于焦化污水处理的技术主要采用A/O或A2/O工艺，脱氮机理为全程硝化反硝化，但上述工艺存在着许多弊端，主要表现在：1)脱氮率受硝化液回流比限制，原水受C/N比限制，因此，需要大比例硝化液回流至反硝化池脱氮，动力消耗大，实际的污水水力停留时间短；2)由于焦化污水C/N比低，需外加碳源来维持反硝化脱氮；3)工艺流程长，构筑物大，基建投资高，占地面积大；4)处理费用高。
发明内容
本发明提供了一种焦化废水优化处理工艺，先经过隔油、气浮预处理过程去除焦化废水中的油，降低氨氮、COD指标，然后配水使其达到生化处理标准，再经过1#好氧池、一沉池、厌氧池、2#好氧池、二沉池、混凝沉淀池以及深度处理池一系列处理之后，使出水水质达到排放标准；其工艺路线短，处理效率高，效果稳定，节能降耗，经济效益和社会效益显著；本发明同时提供了用于实现本工艺的装置。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种焦化废水优化处理工艺，包括如下步骤：
1)来自炼焦、煤气净化以及化工产品精制等工艺过程的焦化废水，水质为：COD5000-7000mg/L，氨氮500-1200mg/L，挥发酚300-500mg/L，氰10-30mg/L；经过蒸氨后氨氮降为200-500mg/L；先在隔油池中停留1.5～2小时，去除焦化废水中的轻油和重油，再经气浮处理降低焦化废水中的氨氮，经隔油、气浮处理后的焦化废水水质为：COD＜4000mg/L，氨氮＜300mg/L，油＜30mg/L，SS＜10mg/L，酚＜100mg/L，氰＜20mg/L；
2)将经过隔油、气浮处理的焦化废水进入调节池按1～1.2：1的比例与生活废水等低指标水进行配水，配水后的焦化废水COD＜2000mg/L，氨氮＜150mg/L，pH值为6～9；其中70％焦化废水进入到1#好氧池中，剩余30％焦化废水直接进入厌氧池的前端进水口；焦化废水在1#好氧池中HRT为40-45小时，在一沉池中HRT为4-5小时，在厌氧池中HRT为40-43小时，在2#好氧池中HRT为30-32小时，在二沉池中HRT为4-5小时；
3)从二沉池出来的焦化废水进入混凝沉淀池，按0.1～0.2g/吨加入PAM阴离子型絮凝剂，按1～2g/吨加入PAC絮凝剂，进一步降低废水中的氨氮和COD指标；然后进入深度处理池采用臭氧对焦化废水进行脱色处理；经过以上步骤处理后，最终焦化废水出水水质为COD＜80mg/L，氨氮＜10mg/L，挥发酚＜0.3mg/L，氰＜0.2mg/L，油和悬浮物基本去除，水质指标达到排放标准。
一沉池污泥回流至1#好氧池，其污泥回流比为100％；二沉池污泥分别回流至1#好氧池、厌氧池和2#好氧池，其污泥回流比为100～200％。
所述1#好氧池采用活性污泥法，2#好氧池采用生物填料法；1#好氧池和2#好氧池池底均设旋混曝气器，采用鼓风曝气方式。
用于实现一种焦化废水优化处理工艺的装置，包括通过焦化废水管道依次连接的预处理装置、调节池、1#好氧池、一沉池、厌氧池、2#好氧池、二沉池、混凝沉淀池和深度处理池，所述预处理装置由隔油池和气浮池组成，其进水口连接焦化废水蒸氨工序的出水口；调节池另外通过焦化废水管道连接厌氧池的前端进水口；一沉池另外通过污泥回流管一连接1#好氧池，二沉池另外通过污泥回流管二、污泥回流管三和污泥回流管四分别连接1#好氧池、厌氧池和2#好氧池。
所述调节池、1#好氧池和2#好氧池池底分别设旋混曝气器，通过气体管道分别与鼓风机相连。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)进入到生化处理段的废水按比例分别进入到1#好氧池和厌氧池中，与传统的将所有废水都进入到好氧池中的做法相比，可明显降低对好氧池的冲击负荷，更有利于活性污泥中微生物的生长；同时，少量的废水进入到厌氧池中，可有效地补充厌氧池中所需的碳源，更有利于反硝化反应的进行；
2)一沉池的污泥回流到1#好氧池中，更有利于硝化菌种的培养，同时也增加了1#好氧池的污泥浓度，进而增加1#好氧池COD的降解能力，从而减轻2#好氧池的负荷以及保证其硝化菌的正常生长；同时1#好氧池也具备AB工艺A段特性，负荷高，微生物时代时间短，活性高，产泥量率高，活性污泥以细菌为主，微生物吸附性强；
3)本发明的生化处理过程将各反应阶段有机整合在一起，各生物菌群相对独立，在专属微生物的作用下，焦化废水中COD、NH3-N、酚和氰化物等污染物分别完成酸化、水解、脱氮、除碳等生化反应过程，处理效率高，效果稳定；
4)2#好氧池采用弹性填料，活性污泥不会发生污泥膨胀，出水效果好，SS较低，使后续处理的成本降低，并且该段有机负荷较低，适合硝化菌种生长，提高氨氮处理效果；
5)处理后的出水COD、氨氮、酚、氰、油等指标均可达到国家规定的排放标准，且工艺路线短，投资成本低，节能降耗，经济效益和社会效益显著。
附图说明
图1是本发明的工艺路线图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
见图1，是本发明的工艺路线图，本发明所述一种焦化废水优化处理工艺，包括如下步骤：
1)来自炼焦、煤气净化以及化工产品精制等工艺过程的焦化废水，水质为：COD5000-7000mg/L，氨氮500-1200mg/L，挥发酚300-500mg/L，氰10-30mg/L；经过蒸氨后氨氮降为200-500mg/L；先在隔油池中停留1.5～2小时，去除焦化废水中的轻油和重油，再经气浮处理降低焦化废水中的氨氮，经隔油、气浮处理后的焦化废水水质为：COD＜4000mg/L，氨氮＜300mg/L，油＜30mg/L，SS＜10mg/L，酚＜100mg/L，氰＜20mg/L；
2)将经过隔油、气浮处理的焦化废水进入调节池按1～1.2：1的比例与生活废水等低指标水进行配水，配水后的焦化废水COD＜2000mg/L，氨氮＜150mg/L，pH值为6～9；其中70％焦化废水进入到1#好氧池中，剩余30％焦化废水直接进入厌氧池的前端进水口；焦化废水在1#好氧池中HRT为40-45小时，在一沉池中HRT为4-5小时，在厌氧池中HRT为40-43小时，在2#好氧池中HRT为30-32小时，在二沉池中HRT为4-5小时；
3)从二沉池出来的焦化废水进入混凝沉淀池，按0.1～0.2g/吨加入PAM阴离子型絮凝剂，按1～2g/吨加入PAC絮凝剂，进一步降低废水中的氨氮和COD指标；然后进入深度处理池采用臭氧对焦化废水进行脱色处理；经过以上步骤处理后，最终焦化废水出水水质为COD＜80mg/L，氨氮＜10mg/L，挥发酚＜0.3mg/L，氰＜0.2mg/L，油和悬浮物基本去除，水质指标达到排放标准。
一沉池污泥回流至1#好氧池，其污泥回流比为100％；二沉池污泥分别回流至1#好氧池、厌氧池和2#好氧池，其污泥回流比为100～200％。
所述1#好氧池采用活性污泥法，2#好氧池采用生物填料法；1#好氧池和2#好氧池池底均设旋混曝气器，采用鼓风曝气方式。
本发明所述用于实现一种焦化废水优化处理工艺的装置，包括通过焦化废水管道依次连接的预处理装置、调节池、1#好氧池、一沉池、厌氧池、2#好氧池、二沉池、混凝沉淀池和深度处理池，所述预处理装置由隔油池和气浮池组成，其进水口连接焦化废水蒸氨工序的出水口；调节池另外通过焦化废水管道连接厌氧池的前端进水口；一沉池另外通过污泥回流管一连接1#好氧池，二沉池另外通过污泥回流管二、污泥回流管三和污泥回流管四分别连接1#好氧池、厌氧池和2#好氧池。
所述调节池、1#好氧池和2#好氧池池底分别设旋混曝气器，通过气体管道分别与鼓风机相连。
1#好氧池中，经预处理后的焦化废水在好氧微生物的作用下，降解水体中的有机污染物；同时将水体中的氨氮类污染物转化为亚硝酸盐氮，即发生了短程硝化反应；
此过程主要反应为：NH4++2HCO3-+3/2O2→NO2-+H2O+2H2CO3；
通过亚硝酸盐的积累，焦化废水在厌氧池中进行反硝化反应，从而将氨氮或亚硝酸盐转化为N2；
此过程主要反应为：NO2-+NH4+→N2+2H2O；
在2#好氧池中，通过好养微生物的降解作用进一步去除焦化废水中的有机物。进入脱氮段的废水是经泵提升送至池中，由穿孔布水管均匀布水，出水采用均匀出流水槽。
以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。下述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。
【实施例】
本实施例中，焦化废水来自焦炉煤气初冷和焦化生产过程中的生产用水以及蒸汽冷凝废水，其水质为COD：5000-7000mg/L，氨氮：500-1200mg/L，挥发酚：300-500mg/L，氰：10-30mg/L。经过蒸氨等预处理的焦化废水指标氨氮有明显的下降，且为200-500mg/L，其他指标变化不大。
经过蒸氨处理后的焦化废水进入到隔油、气浮生化预处理系统中，用隔油池去除焦化废水中的轻油和重油，用气浮池去除悬浮在水中的油，并且配合混凝预处理一同降低焦化废水中的氨氮、COD。其中隔油池带有配水槽、搅拌器及撇油装置，焦化废水停留时间为1.5小时。气浮池带有微气泡发生器、混凝加药装置、刮沫机以及次表面捕集系统。焦化废水经上述生化预处理后的出水水质为：COD＜4000mg/L，氨氮＜300mg/L，油＜30mg/L，SS＜10mg/L。
经过生化预处理后的焦化废水在调节池中进行1：1配水，配水后的焦化废水COD＜2000mg/L，氨氮＜150mg/L。然后焦化废水进入到1#好氧池，1#好氧池采用活性污泥法，其运行pH值为6-9，DO为2.0-4.5，HRT为45小时。经过1#好氧池的处理，出水中COD的去除率可达到60-80％，氨氮的去除率可达到50-70％；即焦化废水COD＜600mg/L，氨氮＜60mg/L。
从1#好氧池中流出的泥水混合液流入到一沉池中，对沉降下来的活性污泥进行回流，且污泥回流比为100％。这样可以增加1#好氧池中的污泥浓度，使活性微生物较好的生长，同时也可提高焦化废水中氨氮和COD的去除效率。
从一沉池经过沉淀处理后的上清液由布水器均匀地进入到厌氧池中，其运行pH值为8-10，DO为0.2-0.5，HRT为43小时。经过厌氧池处理后的出水COD的去除率可达到上一阶段的20-40％，氨氮也有所降低；本实施例中，本阶段焦化废水COD＜420mg/L，氨氮＜50mg/L。
从厌氧池中流出的焦化废水流入到2#好氧池中，2#好氧池采用生物填料法，其运行pH值为6-9，DO为2.0-4.5，HRT为32小时。经过2#好氧池的处理，出水COD的去除率可达到上一阶段的70-80％，氨氮的去除率可达到上一阶段的60-80％；本实施例中本阶段焦化废水COD＜105mg/L，氨氮＜15mg/L。
最后将二沉池的出水进行进一步处理，即混凝加药和深度处理。混凝加药是向焦化废水中加入PAM、PAC等药剂，这样使用物化的方法可以进一步降低废水中的氨氮和COD指标。深度处理是利用臭氧对污水进行脱色处理，其脱色效果明显。
最终，本实施例焦化废水经过以上一系列处理过程后，其出水COD＜80mg/L，氨氮＜10mg/L，挥发酚＜0.3mg/L，氰＜0.2mg/L，油和悬浮物基本去除，水质指标达到国家排放标准。
Claims (1)
1.一种焦化废水优化处理工艺，其特征在于，包括如下步骤：
1)来自炼焦、煤气净化以及化工产品精制工艺过程的焦化废水，水质为：COD5000-7000mg/L，氨氮500-1200mg/L，挥发酚300-500mg/L，氰10-30mg/L；经过蒸氨后氨氮降为200-500mg/L；先在隔油池中停留1.5～2小时，去除焦化废水中的轻油和重油，再经气浮处理降低焦化废水中的氨氮，经隔油、气浮处理后的焦化废水水质为：COD＜4000mg/L，氨氮＜300mg/L，油＜30mg/L，SS＜10mg/L，酚＜100mg/L，氰＜20mg/L；
2)将经过隔油、气浮处理的焦化废水进入调节池按1～1.2：1的比例与生活废水低指标水进行配水，配水后的焦化废水COD＜2000mg/L，氨氮＜150mg/L，pH值为6～9；其中70％焦化废水进入到1#好氧池中，剩余30％焦化废水直接进入厌氧池的前端进水口；焦化废水在1#好氧池中HRT为40-45小时，在一沉池中HRT为4-5小时，在厌氧池中HRT为40-43小时，在2#好氧池中HRT为30-32小时，在二沉池中HRT为4-5小时；
所述1#好氧池采用活性污泥法，2#好氧池采用生物填料法；1#好氧池和2#好氧池池底均设旋混曝气器，采用鼓风曝气方式；
一沉池污泥回流至1#好氧池，其污泥回流比为100％；二沉池污泥分别回流至1#好氧池、厌氧池和2#好氧池，其污泥回流比为100～200％；
3)从二沉池出来的焦化废水进入混凝沉淀池，按0.1～0.2g/吨加入PAM阴离子型絮凝剂，按1～2g/吨加入PAC絮凝剂，进一步降低废水中的氨氮和COD指标；然后进入深度处理池采用臭氧对焦化废水进行脱色处理；经过以上步骤处理后，最终焦化废水出水水质为COD＜80mg/L，氨氮＜10mg/L，挥发酚＜0.3mg/L，氰＜0.2mg/L，油和悬浮物基本去除，水质指标达到排放标准。
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