CN106698861A - 特大型钢铁企业综合废水深度处理回用工艺及系统 - Google Patents
特大型钢铁企业综合废水深度处理回用工艺及系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106698861A CN106698861A CN201710130803.2A CN201710130803A CN106698861A CN 106698861 A CN106698861 A CN 106698861A CN 201710130803 A CN201710130803 A CN 201710130803A CN 106698861 A CN106698861 A CN 106698861A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- water
- filter
- air
- backwash
- hydrolysis acidification
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 title claims abstract description 74
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 62
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 35
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 35
- 238000004064 recycling Methods 0.000 title claims abstract description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 147
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 38
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 claims abstract description 37
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 claims abstract description 37
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims abstract description 37
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 claims abstract description 36
- 238000011001 backwashing Methods 0.000 claims abstract description 33
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 33
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims abstract description 31
- 230000001112 coagulating effect Effects 0.000 claims abstract description 28
- XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N ammonia nh3 Chemical compound N.N XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims abstract description 19
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims abstract description 19
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000009303 advanced oxidation process reaction Methods 0.000 claims abstract description 7
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 62
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 33
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 31
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Natural products CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- JMANVNJQNLATNU-UHFFFAOYSA-N oxalonitrile Chemical compound N#CC#N JMANVNJQNLATNU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 claims description 17
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 claims description 17
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 15
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 claims description 14
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 14
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 13
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims description 11
- 125000001477 organic nitrogen group Chemical group 0.000 claims description 11
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 11
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 claims description 7
- 230000007096 poisonous effect Effects 0.000 claims description 7
- 239000003814 drug Substances 0.000 claims description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 6
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 5
- YPJKMVATUPSWOH-UHFFFAOYSA-N nitrooxidanyl Chemical compound [O][N+]([O-])=O YPJKMVATUPSWOH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- -1 polyethylene Polymers 0.000 claims description 5
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 5
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 4
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 4
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 claims description 4
- 230000016615 flocculation Effects 0.000 claims description 4
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 claims description 3
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 claims description 3
- 238000005422 blasting Methods 0.000 claims description 3
- 229940079593 drug Drugs 0.000 claims description 3
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 claims description 3
- 238000011068 loading method Methods 0.000 claims description 3
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 claims description 3
- 238000010926 purge Methods 0.000 claims description 3
- 239000013049 sediment Substances 0.000 claims description 3
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 claims description 3
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 claims description 3
- 125000000218 acetic acid group Chemical group C(C)(=O)* 0.000 claims description 2
- 235000009754 Vitis X bourquina Nutrition 0.000 claims 1
- 235000012333 Vitis X labruscana Nutrition 0.000 claims 1
- 240000006365 Vitis vinifera Species 0.000 claims 1
- 235000014787 Vitis vinifera Nutrition 0.000 claims 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims 1
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 claims 1
- FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N potassium nitrate Chemical compound [K+].[O-][N+]([O-])=O FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000009287 sand filtration Methods 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 7
- 238000005273 aeration Methods 0.000 abstract description 4
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 abstract description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 abstract description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 abstract description 2
- XFXPMWWXUTWYJX-UHFFFAOYSA-N Cyanide Chemical compound N#[C-] XFXPMWWXUTWYJX-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000003403 water pollutant Substances 0.000 abstract 1
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 9
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 9
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 4
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 3
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 description 3
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000004939 coking Methods 0.000 description 2
- 239000005446 dissolved organic matter Substances 0.000 description 2
- 206010016256 fatigue Diseases 0.000 description 2
- JEGUKCSWCFPDGT-UHFFFAOYSA-N h2o hydrate Chemical compound O.O JEGUKCSWCFPDGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 description 2
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 2
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 241001495402 Nitrococcus Species 0.000 description 1
- 238000005842 biochemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000003311 flocculating effect Effects 0.000 description 1
- 239000003295 industrial effluent Substances 0.000 description 1
- 239000008235 industrial water Substances 0.000 description 1
- 210000003127 knee Anatomy 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 238000006385 ozonation reaction Methods 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 150000003384 small molecules Chemical class 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F9/00—Multistage treatment of water, waste water or sewage
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/001—Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
- C02F1/78—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation with ozone
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
- C02F2103/16—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from metallurgical processes, i.e. from the production, refining or treatment of metals, e.g. galvanic wastes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/30—Aerobic and anaerobic processes
Abstract
本发明涉及一种特大型钢铁企业综合废水深度处理回用工艺及系统，所述工艺包括依次进行的水解酸化/混凝沉淀、生物过滤、过滤及高级氧化过程；其中水解酸化过程在水解酸化池中进行，混凝沉淀过程在高效混凝沉淀池中进行，生物过滤过程依次在曝气生物滤池和反硝化生物滤池中进行，过滤过程在气水反冲洗砂滤池中进行，高级氧化过程在臭氧氧化池中进行；进水水质指标为COD≤100mg/L，BOD≤20mg/L，氨氮≤30mg/L，总氰≤1.0mg/L；出水水质符合《钢铁工业水污染物排放标准》GB13456‑2012的相关规定。本发明适用于低浓度、难降解工业废水的深度处理，对于氨氮、总氮、COD等的去除均有较好效果。
Description
技术领域
本发明涉及废水深度处理及回用技术领域，尤其涉及一种对含有钢铁全流程如烧结、炼铁、炼钢、冷轧、热轧、发电、焦化、生活等综合废水进行深度处理后的回用的工艺及系统。
背景技术
目前，一些传统钢铁企业由于年代久远，其烧结、炼铁、炼钢、冷轧、热轧、发电、焦化等生产用水和生活污水地下管网错综复杂，要实现分流制排放、分质处理难度较大；只能对焦化、冷轧等污染物含量较高的工序已基本建立单独处理系统，达标后排放至厂区排水管网或经深度处理后自行回用。
特大型钢铁企业综合废水的成份复杂，如果按常规工业废水处理方法处理后直接排放，其氨氮、总氮、COD等很难达标；由于钢铁企业用水量巨大，如不采用深度处理实现回用，不仅会造成水资源的严重浪费，也会对环境造成严重破坏。因此研究一种经济合理的综合废水深度处理工艺对特大型钢铁企业综合废水进行处理后实现回用，将会减少钢铁企业外排废水，甚至达到零排放，达到减少环境污染，节约水资源的目的。
发明内容
本发明提供了一种特大型钢铁企业综合废水深度处理回用工艺及系统，适用于低浓度、难降解工业废水的深度处理，将化学氧化和生物氧化技术有机结合，充分利用生物滤池与臭氧氧化的优势实现互补效果；对于氨氮、总氮、COD等的去除均有较好效果，能够满足《钢铁工业水污染物排放标准GB13456-2012》中新建企业水污染物排放浓度限值，或作为工业新水回用；本发明投资少、占地小、节约运行费用、自动化程度高。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
特大型钢铁企业综合废水深度处理回用工艺，包括依次进行的水解酸化/混凝沉淀、生物过滤、过滤及高级氧化过程；其中水解酸化过程在水解酸化池中进行，混凝沉淀过程在高效混凝沉淀池中进行，生物过滤过程依次在曝气生物滤池和反硝化生物滤池中进行，过滤过程在气水反冲洗砂滤池中进行，高级氧化过程在臭氧氧化池中进行；进水为经预处理的废水，主要水质指标为COD≤100mg/L，BOD≤20mg/L，氨氮≤30mg/L，总氰≤1.0mg/L；出水水质符合《钢铁工业水污染物排放标准》GB13456-2012的相关规定。
特大型钢铁企业综合废水深度处理回用工艺，具体包括如下步骤：
1)根据废水中有机氮含量选择采用水解酸化或混凝沉淀过程，废水中有机氮含量≥5mg/L时，采用水解酸化过程处理；有机氮含量＜5mg/L时，采用混凝沉淀过程处理；
废水在水解酸化池中水力停留时间为8～12小时；
废水进入高效混凝沉淀池后，在混凝段的絮凝时间≥20min，水头损失0.4～0.6m；在沉淀段的上升流速1.5～1.9mm/s，表面负荷5～7m3/m2.h，水头损失＜100mm；
废水经水解酸化/混凝沉淀过程后，总氰去除率为80％、COD去除率为20％；
2)根据进水水质氨氮含量高、可利用BOD低的特点，为了去除总氮，采用后置反硝化工艺；在曝气生物滤池中，继续降解废水中的有毒有害物质，去除一部分COD，并将氨氮完全硝化；在反硝化生物滤池中投加碳源作为电子供体，使硝酸根还原为氮气；碳源为乙酸和葡萄糖混合物，其混合体积比为1：0.3～1.0；
3)曝气生物滤池和反硝化生物滤池滤料采用陶粒滤料，并采用可调长杆滤头，滤头底部设进水口，滤头下部一侧设进气孔；在滤板不平整的情况下，通过调整滤头位置使各滤头的进水口和进气孔分别保持在同一平面，从而保证布水布气的均匀性；汽水比4～5:1，气洗强度28～33m/h，水洗强度17～23m/h，反洗时间气/汽水/水均不少于5min；
曝气生物滤池氨氮去除率95％以上；反硝化生物滤池总氮去除率60％以上；
4)气水反冲洗砂滤池中的滤料采用石英砂，有效粒径0.9～1.35mm，真实直接密度2.4＜dr＜2.7，抗药性Rc＜2％，硅含量≥98％；反冲洗配水配气系统采用U型滤管和竖向配水配气管组合的结构形式，确保反冲洗的均匀性；反洗周期≥24h；滤速v＝5～6m/h；强制滤速6～8m/h。
所述高效混凝沉淀池为网格反应斜板沉淀池，水流流向为水平往复式，即从一个廊道流入另一个廊道，上下交错，直至出口；网格采用聚乙烯材质；斜板采用小间距斜板，材质为聚乙烯，板间距25～30mm，斜板倾角50～70°。
所述曝气生物滤池中的滤料粒径为3～5mm。
所述反硝化生物滤池中的滤料粒径为4～6mm。
所述气水反冲洗砂滤池的工艺参数如下：
1)冲洗前水头损失1.5～2.5m；
2)经常性冲洗周期≤24h；
3)单独气冲冲洗强度10～20L/s.m2；时间≥2min；
4)气水同时冲洗时，气冲强度10～20L/s.m2，水冲洗强度3～5L/s.m2；时间≥3min；
5)单独水冲冲洗强度：7～9L/s.m2；时间≥5min。
所述曝气生物滤池、反硝化生物滤池和气水反冲洗砂滤池的反洗排水通过废水池统一收集；废水池底部设曝气管道对反洗水进行曝气处理，防止废水池悬浮物沉淀淤积，曝气管道通过送风支管连接气水反冲洗砂滤池中风机的送风主管，该风机用于提供气水反冲洗时的气源；废水池的出水送入水解酸化池/高效混凝沉淀池中进行循环处理。
所述曝气生物滤池、反硝化生物滤池和气水反冲洗砂滤池的反洗水统一采用气水反冲洗砂滤池的出水，在气水反冲洗砂滤池的出水主管道上设出水支管连接反洗清水池，出水支管上设阀门，通过调节阀门开度将部分出水引入反洗清水池，并确保出水主管道的出水量稳定。
用于实现所述工艺的特大型钢铁企业综合废水深度处理回用系统，包括通过输水管道依次连接的水解酸化池/高效混凝沉淀池、曝气生物滤池、反硝化生物滤池、气水反冲洗砂滤池和臭氧氧化池；所述水解酸化池/高效混凝沉淀池的废水入口连接废水预处理系统的出水管道；臭氧氧化池的净水出口连接回用水外送管道。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)废水处理的首端根据来水指标选择采用水解酸化或混凝沉淀；来水中氨氮、有机氮含量高，且含有抑制硝化菌和亚硝化菌的有毒有害物质时需选择水解酸化工艺过程；水解酸化能将废水中的非溶解态有机物截留并逐步转变为溶解态有机物，一些难于生物降解大分子物质被转化为易于降解的小分子物质如有机酸等，从而使废水的可生化性和降解速度大幅度提高，以利于后续生物处理；来水中氨氮、有机氮含量及有毒有害物质少时可选择混凝沉淀工艺过程，保护后续曝气生物滤池不堵塞；
2)所述生物过滤过程采用先好氧后缺氧即后置反硝化工艺，根据进水水质氨氮含量较高、可利用的BOD较低的特点，为了达到去除总氮的目的，通过曝气生物滤池继续降解水中有毒有害物质，去除一部分COD，并将氨氮完全硝化；通过反硝化生物滤池投加碳源作为电子供体，使硝酸根还原为氮气；总氮去除效率高，并可省去硝化液回流，降低了运行成本；
3)反硝化生物滤池投加的碳源为乙酸和葡萄糖的混合物；甲醇、乙酸和葡萄糖均为常规碳源，经实验，投加葡萄糖作为碳源时反硝化效果明显，但全部采用葡萄糖时，由于葡萄糖为C6，不能完全利用，会产生大量漂浮物；如全部采用乙酸作为碳源，会降低废水PH值，影响反硝化效果；采用甲醇为碳源时，运输和储存安全性差；因此，本发明最终在实践基础上采用乙酸和葡萄糖混合后作为碳源投加，达到了理想的效果；
4)本发明中，由于反硝化生物滤池中的滤料粒径为4～6mm，其粒径较小，作为颗粒悬浮物会进入后续处理设施；另外反硝化生物滤池由于发生生化反应，细菌更新换代会产生悬浮物，因此在生物过滤过程后设气水反冲洗砂滤池对悬浮物进行过滤；
5)本发明中，后置反硝化生物滤池需要投加碳源，易造成出水COD含量超标，因此在工艺路线的最后设置臭氧氧化池，可有效去除COD、浊度、色度等，保证系统的最终出水全面达标。
附图说明
图1是本发明所述特大型钢铁企业综合废水深度处理回用工艺的原理图。
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：
如图1所示，本发明所述特大型钢铁企业综合废水深度处理回用工艺，包括依次进行的水解酸化/混凝沉淀、生物过滤、过滤及高级氧化过程；其中水解酸化过程在水解酸化池中进行，混凝沉淀过程在高效混凝沉淀池中进行，生物过滤过程依次在曝气生物滤池和反硝化生物滤池中进行，过滤过程在气水反冲洗砂滤池中进行，高级氧化过程在臭氧氧化池中进行；进水为经预处理的废水，主要水质指标为COD≤100mg/L，BOD≤20mg/L，氨氮≤30mg/L，总氰≤1.0mg/L；出水水质符合《钢铁工业水污染物排放标准》GB13456-2012的相关规定。
特大型钢铁企业综合废水深度处理回用工艺，具体包括如下步骤：
1)根据废水中有机氮含量选择采用水解酸化或混凝沉淀过程，废水中有机氮含量≥5mg/L时，采用水解酸化过程处理；有机氮含量＜5mg/L时，采用混凝沉淀过程处理；
废水在水解酸化池中水力停留时间为8～12小时；
废水进入高效混凝沉淀池后，在混凝段的絮凝时间≥20min，水头损失0.4～0.6m；在沉淀段的上升流速1.5～1.9mm/s，表面负荷5～7m3/m2.h，水头损失＜100mm；
废水经水解酸化/混凝沉淀过程后，总氰去除率为80％、COD去除率为20％；
2)根据进水水质氨氮含量高、可利用BOD低的特点，为了去除总氮，采用后置反硝化工艺；在曝气生物滤池中，继续降解废水中的有毒有害物质，去除一部分COD，并将氨氮完全硝化；在反硝化生物滤池中投加碳源作为电子供体，使硝酸根还原为氮气；碳源为乙酸和葡萄糖混合物，其混合体积比为1：0.3～1.0；
3)曝气生物滤池和反硝化生物滤池滤料采用陶粒滤料，并采用可调长杆滤头，滤头底部设进水口，滤头下部一侧设进气孔；在滤板不平整的情况下，通过调整滤头位置使各滤头的进水口和进气孔分别保持在同一平面，从而保证布水布气的均匀性；汽水比4～5:1，气洗强度28～33m/h，水洗强度17～23m/h，反洗时间气/汽水/水均不少于5min；
曝气生物滤池氨氮去除率95％以上；反硝化生物滤池总氮去除率60％以上；
4)气水反冲洗砂滤池中的滤料采用石英砂，有效粒径0.9～1.35mm，真实直接密度2.4＜dr＜2.7，抗药性Rc＜2％，硅含量≥98％；反冲洗配水配气系统采用U型滤管和竖向配水配气管组合的结构形式，确保反冲洗的均匀性；反洗周期≥24h；滤速v＝5～6m/h；强制滤速6～8m/h。
所述高效混凝沉淀池为网格反应斜板沉淀池，水流流向为水平往复式，即从一个廊道流入另一个廊道，上下交错，直至出口；网格采用聚乙烯材质；斜板采用小间距斜板，材质为聚乙烯，板间距25～30mm，斜板倾角50～70°。
所述曝气生物滤池中的滤料粒径为3～5mm。
所述反硝化生物滤池中的滤料粒径为4～6mm。
所述气水反冲洗砂滤池的工艺参数如下：
1)冲洗前水头损失1.5～2.5m；
2)经常性冲洗周期≤24h；
3)单独气冲冲洗强度10～20L/s.m2；时间≥2min；
4)气水同时冲洗时，气冲强度10～20L/s.m2，水冲洗强度3～5L/s.m2；时间≥3min；
5)单独水冲冲洗强度：7～9L/s.m2；时间≥5min。
所述曝气生物滤池、反硝化生物滤池和气水反冲洗砂滤池的反洗排水通过废水池统一收集；废水池底部设曝气管道对反洗水进行曝气处理，防止废水池悬浮物沉淀淤积，曝气管道通过送风支管连接气水反冲洗砂滤池中风机的送风主管，该风机用于提供气水反冲洗时的气源；废水池的出水送入水解酸化池/高效混凝沉淀池中进行循环处理。
所述曝气生物滤池、反硝化生物滤池和气水反冲洗砂滤池的反洗水统一采用气水反冲洗砂滤池的出水，在气水反冲洗砂滤池的出水主管道上设出水支管连接反洗清水池，出水支管上设阀门，通过调节阀门开度将部分出水引入反洗清水池，并确保出水主管道的出水量稳定。
用于实现所述工艺的特大型钢铁企业综合废水深度处理回用系统，包括通过输水管道依次连接的水解酸化池/高效混凝沉淀池、曝气生物滤池、反硝化生物滤池、气水反冲洗砂滤池和臭氧氧化池；所述水解酸化池/高效混凝沉淀池的废水入口连接废水预处理系统的出水管道；臭氧氧化池的净水出口连接回用水外送管道。
本发明所述工艺的特大型钢铁企业综合废水深度处理回用系统中，所述设备均为一工一备，其中工作设备故障检修时，启用备用设备保证系统正常运行。所有工作池(水解酸化池/高效混凝沉淀池、曝气生物滤池、反硝化生物滤池、气水反冲洗砂滤池和臭氧氧化池)均进行超越设置，其中一个工作池水质严重超标或进行检修时，能够越过该工作池直接进入到下一工作池内，确保全年不间断运行，满足特大型钢铁企业的生产要求。
本发明所述工艺处理的来水适用于进水主要水质指标范围为COD≤100mg/L，BOD≤20mg/L，氨氮≤30mg/L，总氰≤1.0mg/L的废水，且进水指标没有剧烈波动的情况；通常情况下，本发明中的来水为特大型钢铁企业综合废水经常规工业废水处理后的出水，即常规工业废水处理作为本发明所述工艺的预处理过程。
所述网格反应斜板沉淀池中的网格能够在水流动时形成涡旋，这些涡旋相互碰撞形成更多更小的小涡旋，提高了颗粒碰撞机率。采用小间距斜板可实现快速沉淀，能够有效抑制颗粒沉降的水力脉动；同时小间距斜板具有布水均匀不短流的优点；另外，小间距斜板无侧向约束，沉泥面积与排泥面积相等，大幅度提高了沉淀排泥负荷，利于排泥。因此网格反应斜板沉淀池能够强化药剂的作用效果，达到稳定运行、提高水量和减小药耗的效果，其沉淀时间短、沉淀效率高、占地面积小。
所述曝气生物滤池和反硝化生物滤池的滤料采用陶粒滤料，以粘土为成份，滤料的碱性成分有利微生物的生长，挂膜速度快，相比一般滤料孔隙率高。采用可调长杆滤头，不需要清除池内滤料即可更换进水、进气滤头，堵塞可随时进行拆卸清理。采用整浇滤板，滤板与池壁接触的四周下方设置支撑墙，防止滤料下压造成滤板与池壁裂缝，汽、水从裂缝冒出而影响布水布气。气体直接进入滤板下方，在贴近滤板下方形成空气层，随着风机将空气不断送入，空气层厚度增加，空气将从滤杆侧壁进气孔进入滤头，形成均匀的曝气。曝气风机1对1设置，每2台风机出口管道连通，设置切断阀，可互为备用，在溶解氧高的情况下，可1对2进行曝气，节约电能。
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】
特大型钢铁企业综合废水经预处理后COD≤100mg/L，BOD≤20mg/L，氨氮≤30mg/L，总氰≤1.0mg/L，悬浮物≤40mg/L。采用本发明所述方法进行深度处理。
废水中有机氮含量＜5mg/L，因此采用混凝沉淀过程处理；废水首先进入高效混凝沉淀池，采用高效絮凝药剂，去除水中的悬浮物和色度等，同时去除总氰，保证后续生物滤池系统正常运行；废水在混凝段的絮凝时间20min。
高效混凝沉淀池出水COD≤80mg/L，总氰≤0.2mg/L，悬浮物≤20mg/L。
经过混凝沉淀后的废水进入曝气生物滤池，曝气生物滤池具有生物氧化降解和过滤作用，继续降解废水中的有毒有害物质，去除一部分COD，并将氨氮完全硝化，出水COD≤60mg/L，悬浮物≤20mg/L；
曝气生物滤池出水进入反硝化生物滤池，投加碳源作为电子供体，使硝酸根还原为氮气从水中溢出，以达到去除总氮的目的；碳源为乙酸和葡萄糖混合物，其混合体积比为1：0.6；出水COD≤50mg/L，悬浮物≤10mg/L；
反硝化生物滤池出水经过气水反冲洗砂滤池，起到保安后续臭氧氧化工艺的作用，同时保证出水浊度和悬浮物达标。出水COD≤50mg/L，悬浮物≤5mg/L；
气水反冲洗砂滤池出水进入臭氧氧化池，使用臭氧作为氧化剂，将难降解有机物选择性氧化分解，使出水COD和色度等指标达到处理目标。
最终总出水COD≤30mg/L，BOD≤5mg/L，氨氮≤5mg/L，总氮≤15mg/L，总氰≤0.2mg/L，悬浮物≤5mg/L。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.特大型钢铁企业综合废水深度处理回用工艺，其特征在于，包括依次进行的水解酸化/混凝沉淀、生物过滤、过滤及高级氧化过程；其中水解酸化过程在水解酸化池中进行，混凝沉淀过程在高效混凝沉淀池中进行，生物过滤过程依次在曝气生物滤池和反硝化生物滤池中进行，过滤过程在气水反冲洗砂滤池中进行，高级氧化过程在臭氧氧化池中进行；进水为经预处理的废水，主要水质指标为COD≤100mg/L，BOD≤20mg/L，氨氮≤30mg/L，总氰≤1.0mg/L；出水水质符合《钢铁工业水污染物排放标准》GB13456-2012的相关规定。
2.根据权利要求1所述的特大型钢铁企业综合废水深度处理回用工艺，其特征在于，具体包括如下步骤：
根据废水中有机氮含量选择采用水解酸化或混凝沉淀过程，废水中有机氮含量≥5mg/L时，采用水解酸化过程处理；有机氮含量＜5mg/L时，采用混凝沉淀过程处理；
废水在水解酸化池中水力停留时间为8～12小时；
废水进入高效混凝沉淀池后，在混凝段的絮凝时间≥20min，水头损失0.4～0.6m；在沉淀段的上升流速1.5～1.9mm/s，表面负荷5～7m3/m2.h，水头损失＜100mm；
废水经水解酸化/混凝沉淀过程后，总氰去除率为80％、COD去除率为20％；
2)根据进水水质氨氮含量高、可利用BOD低的特点，为了去除总氮，采用后置反硝化工艺；在曝气生物滤池中，继续降解废水中的有毒有害物质，去除一部分COD，并将氨氮完全硝化；在反硝化生物滤池中投加碳源作为电子供体，使硝酸根还原为氮气；碳源为乙酸和葡萄糖混合物，其混合体积比为1：0.3～1.0；
3)曝气生物滤池和反硝化生物滤池滤料采用陶粒滤料，并采用可调长杆滤头，滤头底部设进水口，滤头下部一侧设进气孔；在滤板不平整的情况下，通过调整滤头位置使各滤头的进水口和进气孔分别保持在同一平面，从而保证布水布气的均匀性；汽水比4～5:1，气洗强度28～33m/h，水洗强度17～23m/h，反洗时间气/汽水/水均不少于5min；
曝气生物滤池氨氮去除率95％以上；反硝化生物滤池总氮去除率60％以上；
4)气水反冲洗砂滤池中的滤料采用石英砂，有效粒径0.9～1.35mm，真实直接密度2.4＜dr＜2.7，抗药性Rc＜2％，硅含量≥98％；反冲洗配水配气系统采用U型滤管和竖向配水配气管组合的结构形式，确保反冲洗的均匀性；反洗周期≥24h；滤速v＝5～6m/h；强制滤速6～8m/h。
3.根据权利要求2所述的特大型钢铁企业综合废水深度处理回用工艺，其特征在于，所述高效混凝沉淀池为网格反应斜板沉淀池，水流流向为水平往复式，即从一个廊道流入另一个廊道，上下交错，直至出口；网格采用聚乙烯材质；斜板采用小间距斜板，材质为聚乙烯，板间距25～30mm，斜板倾角50～70°。
4.根据权利要求1所述的特大型钢铁企业综合废水深度处理回用工艺，其特征在于，所述曝气生物滤池中的滤料粒径为3～5mm。
5.根据权利要求1所述的特大型钢铁企业综合废水深度处理回用工艺，其特征在于，所述反硝化生物滤池中的滤料粒径为4～6mm。
6.根据权利要求1所述的特大型钢铁企业综合废水深度处理回用工艺，其特征在于，所述气水反冲洗砂滤池的工艺参数如下：
1)冲洗前水头损失1.5～2.5m；
2)经常性冲洗周期≤24h；
3)单独气冲冲洗强度10～20L/s.m2；时间≥2min；
4)气水同时冲洗时，气冲强度10～20L/s.m2，水冲洗强度3～5L/s.m2；时间≥3min；
5)单独水冲冲洗强度：7～9L/s.m2；时间≥5min。
7.根据权利要求1所述的特大型钢铁企业综合废水深度处理回用方法，其特征在于，所述曝气生物滤池、反硝化生物滤池和气水反冲洗砂滤池的反洗排水通过废水池统一收集；废水池底部设曝气管道对反洗水进行曝气处理，防止废水池悬浮物沉淀淤积，曝气管道通过送风支管连接气水反冲洗砂滤池中风机的送风主管，该风机用于提供气水反冲洗时的气源；废水池的出水送入水解酸化池/高效混凝沉淀池中进行循环处理。
8.根据权利要求1所述的特大型钢铁企业综合废水深度处理回用方法，其特征在于，所述曝气生物滤池、反硝化生物滤池和气水反冲洗砂滤池的反洗水统一采用气水反冲洗砂滤池的出水，在气水反冲洗砂滤池的出水主管道上设出水支管连接反洗清水池，出水支管上设阀门，通过调节阀门开度将部分出水引入反洗清水池，并确保出水主管道的出水量稳定。
9.用于实现权利要求1所述工艺的特大型钢铁企业综合废水深度处理回用系统，其特征在于，包括通过输水管道依次连接的水解酸化池/高效混凝沉淀池、曝气生物滤池、反硝化生物滤池、气水反冲洗砂滤池和臭氧氧化池；所述水解酸化池/高效混凝沉淀池的废水入口连接废水预处理系统的出水管道；臭氧氧化池的净水出口连接回用水外送管道。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710130803.2A CN106698861A (zh) | 2017-03-07 | 2017-03-07 | 特大型钢铁企业综合废水深度处理回用工艺及系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710130803.2A CN106698861A (zh) | 2017-03-07 | 2017-03-07 | 特大型钢铁企业综合废水深度处理回用工艺及系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106698861A true CN106698861A (zh) | 2017-05-24 |
Family
ID=58912305
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710130803.2A Pending CN106698861A (zh) | 2017-03-07 | 2017-03-07 | 特大型钢铁企业综合废水深度处理回用工艺及系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106698861A (zh) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108046524A (zh) * | 2017-12-15 | 2018-05-18 | 中电环保股份有限公司 | 污水提标改造及深度处理方法 |
| CN108975643A (zh) * | 2018-09-28 | 2018-12-11 | 南京理工大学泰州科技学院 | 一体式畜禽废水深度处理装置 |
| CN108996688A (zh) * | 2018-08-01 | 2018-12-14 | 浙江海洋大学 | 一种混合营养脱氮生物反应装置 |
| CN108996808A (zh) * | 2018-07-02 | 2018-12-14 | 山西太钢不锈钢股份有限公司 | 钢铁工业难降解浓水的生化组合处理工艺和设备 |
| CN109437410A (zh) * | 2018-11-26 | 2019-03-08 | 重庆大学 | 一种耦合生物过滤装置及深度处理氨氮和雌激素的方法 |
| CN110818205A (zh) * | 2019-12-03 | 2020-02-21 | 鞍钢集团工程技术有限公司 | 一种降低钢铁综合废水污染物浓度的系统及工艺 |
| CN111747511A (zh) * | 2020-07-08 | 2020-10-09 | 江西理工大学 | 一种同步去除稀土矿区氨氮及稀土离子污染的方法及系统 |
| CN113754178A (zh) * | 2020-06-02 | 2021-12-07 | 同方环境股份有限公司 | 一种市政污水再生利用的成套处理装置 |
| CN114349268A (zh) * | 2021-12-21 | 2022-04-15 | 北京恩菲环保股份有限公司 | 工业废水的处理方法 |
| CN114804395A (zh) * | 2021-01-21 | 2022-07-29 | 上海城投污水处理有限公司 | 反硝化深床滤池反洗废水处理装置及处理工艺 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102718354A (zh) * | 2011-03-29 | 2012-10-10 | 鞍钢股份有限公司 | 一种钢铁综合废水的深度处理及回用方法 |
| WO2013010388A1 (zh) * | 2011-07-21 | 2013-01-24 | 波鹰(厦门)科技有限公司 | 垃圾渗滤液的处理装置及其处理方法 |
| CN103833113A (zh) * | 2012-11-26 | 2014-06-04 | 武汉江扬环境科技有限公司 | 新型网格絮凝沉淀池 |
| CN105293833A (zh) * | 2015-11-23 | 2016-02-03 | 北京中科圣泰环境科技有限公司 | 一种钢铁联合企业综合废水处理装置及工艺 |
| CN206616110U (zh) * | 2017-03-07 | 2017-11-07 | 鞍钢集团工程技术有限公司 | 特大型钢铁企业综合废水深度处理回用系统 |
-
2017
- 2017-03-07 CN CN201710130803.2A patent/CN106698861A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102718354A (zh) * | 2011-03-29 | 2012-10-10 | 鞍钢股份有限公司 | 一种钢铁综合废水的深度处理及回用方法 |
| WO2013010388A1 (zh) * | 2011-07-21 | 2013-01-24 | 波鹰(厦门)科技有限公司 | 垃圾渗滤液的处理装置及其处理方法 |
| CN103833113A (zh) * | 2012-11-26 | 2014-06-04 | 武汉江扬环境科技有限公司 | 新型网格絮凝沉淀池 |
| CN105293833A (zh) * | 2015-11-23 | 2016-02-03 | 北京中科圣泰环境科技有限公司 | 一种钢铁联合企业综合废水处理装置及工艺 |
| CN206616110U (zh) * | 2017-03-07 | 2017-11-07 | 鞍钢集团工程技术有限公司 | 特大型钢铁企业综合废水深度处理回用系统 |
Non-Patent Citations (6)
| Title |
|---|
| 上海市政工程设计研究院: "《给水排水设计手册.第3册.城镇给水》", 30 April 2004, 中国建筑工业出版社 * |
| 刘建伟等: "《污水生物处理新技术》", 30 September 2016, 中国建材工业出版社 * |
| 刘转年等: "《环保设备基础》", 31 January 2013, 中国矿业大学出版社 * |
| 张仁志: "《环境综合实验》", 28 February 2015, 中国环境出版社 * |
| 毛玉红: "《水生物处理新技术》", 30 April 2015, 中国铁道出版社 * |
| 赵奎霞等: "《水处理工程》", 30 August 2008, 中国环境科学出版社 * |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108046524A (zh) * | 2017-12-15 | 2018-05-18 | 中电环保股份有限公司 | 污水提标改造及深度处理方法 |
| CN108996808A (zh) * | 2018-07-02 | 2018-12-14 | 山西太钢不锈钢股份有限公司 | 钢铁工业难降解浓水的生化组合处理工艺和设备 |
| CN108996688A (zh) * | 2018-08-01 | 2018-12-14 | 浙江海洋大学 | 一种混合营养脱氮生物反应装置 |
| CN108975643A (zh) * | 2018-09-28 | 2018-12-11 | 南京理工大学泰州科技学院 | 一体式畜禽废水深度处理装置 |
| CN109437410A (zh) * | 2018-11-26 | 2019-03-08 | 重庆大学 | 一种耦合生物过滤装置及深度处理氨氮和雌激素的方法 |
| CN110818205A (zh) * | 2019-12-03 | 2020-02-21 | 鞍钢集团工程技术有限公司 | 一种降低钢铁综合废水污染物浓度的系统及工艺 |
| CN113754178A (zh) * | 2020-06-02 | 2021-12-07 | 同方环境股份有限公司 | 一种市政污水再生利用的成套处理装置 |
| CN111747511A (zh) * | 2020-07-08 | 2020-10-09 | 江西理工大学 | 一种同步去除稀土矿区氨氮及稀土离子污染的方法及系统 |
| CN114804395A (zh) * | 2021-01-21 | 2022-07-29 | 上海城投污水处理有限公司 | 反硝化深床滤池反洗废水处理装置及处理工艺 |
| CN114349268A (zh) * | 2021-12-21 | 2022-04-15 | 北京恩菲环保股份有限公司 | 工业废水的处理方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106698861A (zh) | 特大型钢铁企业综合废水深度处理回用工艺及系统 | |
| CN104710087B (zh) | 一种制革废水的缺氧-好氧综合处理方法 | |
| CN103819049B (zh) | 一种污水处理方法及系统 | |
| CN101525207A (zh) | 前置反硝化脱氮生物滤池污水处理集成工艺 | |
| CN105621814B (zh) | 高品质再生回用水处理系统和方法 | |
| CN101139154A (zh) | 一种有机废水处理方法 | |
| CN105819625A (zh) | 一种制革综合废水处理系统及处理方法 | |
| CN1309665C (zh) | 脱氮除磷工艺——npr工艺 | |
| CN101659491A (zh) | 一种城市污水处理系统及方法 | |
| CN104860487A (zh) | A-a-o处理工艺不外加碳源脱除总氮的污水处理方法 | |
| CN102336501A (zh) | 一种冷轧钢卷废水处理方法 | |
| CN104591510A (zh) | 一种有色冶金含氨废水的处理工艺 | |
| CN111747600A (zh) | 一种臭氧氧化-生化耦合的水处理方法 | |
| CN206616110U (zh) | 特大型钢铁企业综合废水深度处理回用系统 | |
| CN105668786B (zh) | 一种污水生物处理强化脱氮的方法及装置 | |
| CN1061949C (zh) | 湿法纺丝腈纶工业综合废水处理方法 | |
| CN115626743B (zh) | 一种含吡啶废水的处理方法 | |
| CN101885531A (zh) | 一种以曝气方式强化尾矿库氧化处理废水的方法 | |
| KR20010045253A (ko) | 하수 고도처리장치와 이 장치를 이용한 하수처리방법 | |
| KR20100046936A (ko) | 복합탈질시스템 | |
| CN109824204B (zh) | 快速高效启动并强化处理垃圾渗滤液的方法及系统 | |
| CN208500698U (zh) | 一种生活污水处理系统 | |
| CN202898167U (zh) | 一种石油化工污水生物处理装置 | |
| CN111138044A (zh) | 一种垃圾渗滤液处理系统 | |
| KR100360561B1 (ko) | 유기성하수의 처리방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170524 |