CN108373247A - 一种用于焦化废水深度处理回用工艺 - Google Patents

一种用于焦化废水深度处理回用工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于焦化废水深度处理回用工艺，先将焦化生化后废水进行混凝吸附反应后再进入多介质过滤系统进一步降低悬浮物含量，得到的出水经臭氧催化氧化降解部分有机物并提高废水可生化性后进入MBR系统进一步降低有机物含量，出水进入反渗透系统脱盐后回用；该工艺通过在MBR系统好氧池加入粉末活性炭，给微生物提供载体，难降解有机物在活性炭表面发生吸附‑生物降解‑再吸附过程，延长了难降解有机物的停留时间，提高了有机物脱除率；同时通过添加粉末活性炭可以吸附微生物代谢产生的EPS（胞外聚合物），缓解MBR膜污染，MBR系统剩余活性炭污泥回用以及臭氧氧化尾气代替鼓风曝气，效果更好，优化了整个深度处理流程，降低运行成本。

Description

一种用于焦化废水深度处理回用工艺
技术领域
本发明涉及工业废水深度处理领域，特别是涉及一种用于焦化废水深度处理回用工艺。
背景技术
焦化废水是由原煤在高温干馏、煤气净化和化工产品精制过程中产生的。其成分复杂，含数十种无机和有机化合物。无机化合物中主要是大量氨盐、硫氰化物、硫化物、氰化物等；有机化合物中除了酚类外，还有单环及多环的芳香族化合物，含氮、硫、氧的杂环化合物等。焦化废水的主要来源为：煤夹带水分，反应生成水和焦化产品蒸馏、洗涤加入的蒸汽和新鲜水，在与煤气和产品接触后冷凝或分离出来的废水，包括集气管喷淋分离液和初冷却液组成的剩余氨水；氨水工艺中洗氨的富氨水。这两部分废水经蒸氨(回收)后排出。硫氨工艺中的终冷洗苯水；苯、焦油、古马隆等化工产品加工的分离水。
在焦化废水中含有一定量的很难生物降解的有机物，采用传统的生物处理方法处理无显著效果。有关资料表明，国内目前大多数焦化废水处理多采用常规的生物处理，经该法处理后的出水CODcr浓度难以达到行业排放标准，只能将CODcr去除到200～400mg/L左右。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供了一种用于焦化废水深度处理回用工艺，该工艺采用混凝吸附、多介质过滤、臭氧催化氧化和MBR、反渗透相结合工艺，通过在MBR系统好氧池加入粉末活性炭，给微生物提供载体，难降解有机物在活性炭表面发生吸附-生物降解-再吸附过程，延长了难降解有机物的停留时间，最终实现了废水的回用；同时通过添加粉末活性炭可以吸附微生物代谢产生的EPS（胞外聚合物），缓解MBR膜污染。还将剩余活性炭污泥送往混凝系统，进一步利用未吸附饱和活性炭的吸附能力，强化混凝处理效果，与混凝系统共用一套沉淀、污泥处理系统，降低投资；合理利用臭氧氧化尾气，为MBR系统提供氧气气源，代替传统鼓风曝气，生化好氧反应效果更好，运行成本降低。
为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案：
一种用于焦化废水深度处理回用工艺，先将焦化生化后废水进行混凝吸附反应后再进入多介质过滤系统进一步降低悬浮物含量，得到的出水经臭氧催化氧化降解部分有机物并提高废水可生化性后进入MBR系统，出水进入反渗透系统脱盐后回用。将MBR剩余活性炭污泥送往混凝系统，将臭氧氧化尾气通过尾气破坏、增压为MBR系统提供氧气气源
所述混凝吸附反应混凝剂投加量为500~1500mg/L，停留时间为15~40min。
所述混凝吸附反应所需混凝剂为聚合硫酸铁、聚合氯化铝、聚合硫酸铝铁或聚丙烯酰胺中的任一种或几种。
所述多介质过滤系统包括过滤进水池、多介质过滤器和过滤出水池，混凝吸附反应出水依次进入过滤进水池、多介质过滤器和过滤出水池，降低悬浮物含量后进入臭氧催化氧化反应。
所述臭氧催化氧化反应水力停留时间为10~30min，臭氧投加量为50~200mg/L，催化剂为KLCO-3。
所述臭氧催化氧化反应出水经氧化出水池后进入MBR系统，所述氧化出水池停留时间为1~3h。
MBR系统包括好氧池和MBR池，氧化出水池出水进入好氧池；
所述好氧池投加粉末活性炭作为微生物载体，好氧生化反应后出水进入MBR池分离去除污泥，出水进入反渗透系统脱盐后回用。
所述好氧池停留时间为3~5h，污泥浓度为7000~12000mg/L，活性炭投加量为100~300mg/L。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、在MBR系统好氧池加入粉末活性炭，给微生物提供载体，难降解有机物在活性炭表面发生吸附-生物降解-再吸附过程，延长了难降解有机物的停留时间；同时添加粉末活性炭可以吸附微生物代谢产生EPS（胞外聚合物），缓解MBR膜污染；
2、将剩余活性炭污泥送往混凝系统，进一步利用未吸附饱和活性炭的吸附能力，强化混凝处理效果，同时与混凝系统共用一套沉淀、污泥处理系统，降低投资；
3、合理利用臭氧氧化尾气，为MBR系统提供氧气气源，相对于鼓风曝气，生化好氧反应效果更好，运行成本降低。
附图说明
图1是本发明一种用于焦化废水深度处理回用工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例来进一步说明本发明的技术方案:
如图1所示，一种用于焦化废水深度处理回用工艺，先将焦化生化后废水进行混凝吸附反应后再进入多介质过滤系统进一步降低悬浮物含量，得到的出水经臭氧催化氧化降解部分有机物并提高废水可生化性后进入MBR系统分离去除污泥，出水进入反渗透系统脱盐后回用。将MBR剩余活性炭污泥送往混凝系统,将臭氧氧化尾气通过尾气破坏、增压为MBR系统提供氧气气源
焦化生化后废水COD为200~400mg/L，200mg/L、210 mg/L 、220 mg/L 、230 mg/L 、250mg/L 、280 mg/L 、300 mg/L、320 mg/L、350 mg/L、380 mg/L 、400 mg/L ，BOD5/COD为0.05~0.15、0.05、0.08、0.1、0.15。
混凝吸附反应混凝剂投加量为500~1500mg/L，500 mg/L、600 mg/L、700 mg/L、800mg/L、900 mg/L、1000 mg/L、1100 mg/L、1200 mg/L、1300 mg/L、1400 mg/L、1500 mg/L，停留时间为15~40min，15min、16min、17min、18min、19min、20min、22min、25min、28min、30min、32min、35min、38min、40min。
混凝吸附反应所需混凝剂为聚合硫酸铁、聚合氯化铝、聚合硫酸铝铁或聚丙烯酰胺中的任一种或几种。
多介质过滤系统优选设置为包括过滤进水池、多介质过滤器和过滤出水池，混凝吸附反应出水依次进入过滤进水池、多介质过滤器和过滤出水池，降低悬浮物含量后进入臭氧催化氧化反应。
臭氧催化氧化反应水力停留时间为10~30min，10min、12min、13min、15min、18min、20min、22min、25min、26min、28min、30min，臭氧投加量为50~200mg/L，50mg/L、60 mg/L、70mg/L、80 mg/L、100 mg/L、120 mg/L、150 mg/L、180 mg/L、200 mg/L，催化剂为KLCO-3。
臭氧催化氧化反应出水经氧化出水池后进入MBR系统，所述氧化出水池停留时间为1~3h，1h、2h、3h。
MBR系统包括好氧池和MBR池，氧化出水池出水进入好氧池；
好氧池投加粉末活性炭作为微生物载体，好氧生化反应后出水进入MBR池分离去除污泥，出水进入反渗透系统脱盐后回用。
好氧池停留时间为3~5h，3h、4h、5h，污泥浓度为7000~12000mg/L，7000 mg/L、8000mg/L、9000 mg/L、10000 mg/L、11000 mg/L、12000 mg/L，活性炭投加量为100~300mg/L，100mg/L、120 mg/L、130 mg/L、140 mg/L、180 mg/L、200 mg/L、220 mg/L、250 mg/L、260 mg/L、280 mg/L、300 mg/L。
实施例1
某焦化厂生化后废水COD为200mg/L，色度150倍，BOD5/COD为0.08，首先进入混凝吸附池，在混凝药剂及剩余活性炭污泥作用下发生混凝吸附反应，后进入混凝沉淀池，混凝药剂为聚合硫酸铁，添加量为600mg/L，回流活性炭污泥流量为进水量的3%，混凝吸附池停留时间为20min，沉淀池停留时间为2h，混凝吸附出水COD为100mg/L，色度为40倍，BOD5/COD为0.12；出水进入多介质过滤系统进一步降低水中悬浮物含量，多介质过滤出水进入臭氧催化氧化塔，降解部分有机物并提高废水可生化性，臭氧催化氧化塔停留时间为10min，臭氧投加量为50mg/L，臭氧氧化处理中加入催化剂为KLCO-3，氧化出水池停留时间2h，臭氧氧化出水COD为80mg/L，色度为20倍，B/C比提高至0.32，臭氧氧化出水进入分置式MBR系统，首先在MBR系统中好氧池发生好氧生化反应，好氧池停留时间为3h，同时好氧池投加粉末活性炭作为微生物载体，活性炭投加量为100mg/L，然后进入MBR池分离污泥和出水，MBR系统出水为COD为30mg/L，色度为5倍，SS为0.5mg/L，后进入反渗透系统脱盐后回用。臭氧催化氧化尾气经尾气破坏器去除臭氧后通过增压设备增压后为好氧池和MBR池提供气源。MBR池污泥部分回流至好氧池，剩余活性炭污泥输送至混凝吸附池。
实施例2
某焦化厂生化后废水COD为300mg/L，色度200倍，BOD5/COD为0.10，首先进入混凝吸附池，在混凝药剂及剩余活性炭污泥作用下发生混凝吸附反应，后进入混凝沉淀池，混凝药剂为聚合氯化铝，添加量为800mg/L，回流活性炭污泥流量为进水量的5%，混凝吸附池停留时间为25min，沉淀池停留时间为2h，混凝吸附出水COD为150mg/L，色度为80倍，BOD5/COD为0.13；出水进入多介质过滤系统进一步降低水中悬浮物含量，多介质过滤出水进入臭氧催化氧化塔，降解部分有机物并提高废水可生化性，臭氧催化氧化塔停留时间为20min，臭氧投加量为100mg/L，臭氧氧化处理中加入催化剂为KLCO-3，氧化出水池停留时间2h，臭氧氧化出水COD为110mg/L，色度为40倍，B/C比提高至0.33，臭氧氧化出水进入分置式MBR系统，首先在MBR系统中好氧池发生好氧生化反应，好氧池停留时间为3h，同时好氧池投加粉末活性炭作为微生物载体，活性炭投加量为200mg/L，然后进入MBR池分离污泥和出水，MBR系统出水为COD为50mg/L，色度为5倍，SS为0.6mg/L，后进入反渗透系统脱盐后回用。臭氧催化氧化尾气经尾气破坏器去除臭氧后通过增压设备增压后为好氧池和MBR池提供气源。MBR池污泥部分回流至好氧池，剩余活性炭污泥输送至混凝吸附池。
实施例3
某焦化厂生化后废水COD为400mg/L，色度250倍，BOD5/COD为0.15，首先进入混凝吸附池，在混凝药剂及剩余活性炭污泥作用下发生混凝吸附反应，后进入混凝沉淀池，混凝药剂为聚合硫酸铝铁，添加量为1200mg/L，回流活性炭污泥流量为进水量的5%，混凝吸附池停留时间为30min，沉淀池停留时间为2h，混凝吸附出水COD为200mg/L，色度为100倍，BOD5/COD为0.18；出水进入多介质过滤系统进一步降低水中悬浮物含量，多介质过滤出水进入臭氧催化氧化塔，降解部分有机物并提高废水可生化性，臭氧催化氧化塔停留时间为30min，臭氧投加量为200mg/L，臭氧氧化处理中加入催化剂为KLCO-3，氧化出水池停留时间2h，臭氧氧化出水COD为140mg/L，色度为60倍，B/C比提高至0.36，臭氧氧化出水进入分置式MBR系统，首先在MBR系统中好氧池发生好氧生化反应，好氧池停留时间为3h，同时好氧池投加粉末活性炭作为微生物载体，活性炭投加量为300mg/L，然后进入MBR池分离污泥和出水，MBR系统出水为COD为70mg/L，色度为5倍，SS为0.5mg/L，后进入反渗透系统脱盐后回用。臭氧催化氧化尾气经尾气破坏器去除臭氧后通过增压设备增压后为好氧池和MBR池提供气源。MBR池污泥部分回流至好氧池，剩余活性炭污泥输送至混凝吸附池。
最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求的保护范围当中。

Claims (8)

1.一种用于焦化废水深度处理回用工艺，其特征在于，先将焦化生化后废水进行混凝吸附反应后再进入多介质过滤系统进一步降低悬浮物含量，得到的出水经臭氧催化氧化降解部分有机物并提高废水可生化性后进入MBR系统进一步降低废水中有机物，出水进入反渗透系统脱盐后回用。
2.将MBR剩余活性炭污泥送往混凝系统,将臭氧氧化尾气通过尾气破坏、增压为MBR系统提供氧气气源
如权利要求1所述工艺，其特征在于，所述混凝吸附反应混凝剂投加量为500~1500mg/L，停留时间为15~40min。
3.如权利要求1或2所述的工艺，其特征在于，所述混凝吸附反应所需混凝剂为聚合硫酸铁、聚合氯化铝、聚合硫酸铝铁或聚丙烯酰胺中的任一种或几种。
4.如权利要求3所述的工艺，其特征在于，所述多介质过滤系统包括过滤进水池、多介质过滤器和过滤出水池，混凝吸附反应出水依次进入过滤进水池、多介质过滤器和过滤出水池，降低悬浮物含量后进入臭氧催化氧化反应。
5.如权利要求4所述的工艺，其特征在于，所述臭氧催化氧化反应水力停留时间为10~30min，臭氧投加量为50~200mg/L，催化剂为KLCO-3。
6.如权利要求5所述工艺，其特征在于，所述臭氧催化氧化反应出水经氧化出水池后进入MBR系统，所述氧化出水池停留时间为1~3h。
7.如权利要求3所述工艺，其特征在于，MBR系统包括好氧池和MBR池，氧化出水池出水进入好氧池；
所述好氧池投加粉末活性炭作为微生物载体，好氧生化反应后出水进入MBR池，出水进入反渗透系统脱盐后回用。
8.如权利要求7所述工艺，其特征在于，所述好氧池停留时间为3~5h，污泥浓度为7000~12000mg/L，活性炭投加量为100~300mg/L。
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