CN109020010A - 一种焦化废水生化出水深度处理工艺 - Google Patents

一种焦化废水生化出水深度处理工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种一种焦化废水生化出水深度处理工艺,工艺过程为:焦化废水生化出水→气浮→缓冲水罐→提升泵→过滤器→纳米气泡发生器→光催化氧化器→缓冲水罐→提升泵→消解器→清水池→达标排放或回用。本发明采用纳米气泡发生装置,将臭氧溶于焦化废水生化出水中,使最大溶气水含气量达到30%,将废水有机物与臭氧高效氧化,提高废水可利用率;本发明提高生化处理效率,出水水质COD<50mg/L、氰化物<0.1 mg/L、油<0.01 mg/L、色度<20倍,出水水质优于全厂水平衡回用系统中水水质要求,达到《炼焦化学工业污染物排放标准》。

Description

一种焦化废水生化出水深度处理工艺
技术领域
[0001] 本发明为一种焦化废水处理技术领域,尤其涉及一种焦化废水生化出水深度处理 工艺。
背景技术
[0002] 焦化废水含有大量的有毒有害物质,如不经处理或处理不完全就排放,必将对环境造成极大的危害。如氰化物为剧毒物质,进入有机体会造成中毒;多环芳烃及杂环化合物中有许多被列为致癌致突变物质;某些酚类化合物会引起细胞蛋白质变性,高氨氮会造成严重的水体富营养化,脱氮不完全而生成的N02-也是致癌致突变物质;大量有机物排入水体会严重危害水生生物等。
[0003] 由于含有机物污染的焦化废水生化出水⑶D (含量100~200mg/L)、色度较高(50〜200倍),生化出水水体中含有难生化降解的有机物,这些难降解的有机物成分复杂,含有有毒有害的多酚类、多环芳香族类、杂环类以及脂肪族有机化合物,这些污水如直接排放将会对环境造成很大危害,若回用零排放将对最终蒸发结晶形成含有有机的杂盐,将只能做危废处理,同时危害蒸发系统正常稳定运行。目前国内常规有机废水生化出水催化氧化降解处理工艺(如芬顿试剂反应工艺)加入大量的盐分,提高废水零排放或资源化的运行费用;臭氧是一种强氧化剂,能与废水中大多数有机物、微生物迅速反应,可除去废水中的酚、氰等污染物,并降低C0D、B0D值,同时还可起到脱色、除臭、杀菌的作用,目前臭氧催化氧化常规技术,由于臭氧发生器产生的臭氧是气体,臭氧气体的溶解度低将减少臭氧的利用率,因此有必要对有机废水生化出水常规催化氧化处理技术进行提升,大幅度降低生化出水污染物浓度,利于废水资源化,降低有机废水生化出水催化氧化降解运行费用。
[0004] 国内焦化废水生化出水催化氧化处理主要采用芬顿试剂反应法、电解催化氧化法、臭氧法、光催化反应法等工艺。芬顿试剂反应工艺优点是对C0D、色度去除效果明显,局限性是投加药剂多、运行成本高,不利于后续废水零排放或资源化利用。国内外工业级臭氧发生器采用高频高压电源作用于干燥富氧气体,一般氧气转换为臭氧的质量转换率为10%,臭氧混合其他经过6m水深微孔曝气盘可以将70%的臭氧溶解到水体中,因此采用常规臭氧催化技术存在臭氧气体难以充分溶解,利用率低,反应塔高。
发明内容
[0005] 本发明的目的在于提供一种焦化废水生化出水深度处理工艺,解决上述背景中的技术问题。
[0006] 为实现上述目的,本发明提供如下技术方案: 一种焦化废水生化出水深度处理工艺,包括以下步骤: (1) 焦化废水生化出水通过气浮预处理,所述气浮装置内加入絮凝剂和助凝剂,搅拌静置; (2) 采用精密过滤工艺,去除焦化废水生化出水中的悬浮物,然后通过投加双氧水灭杀 焦化废水生化出水中的细菌; (3) 采用纳米气泡发生装置,将臭氧溶于焦化废水生化出水中,纳米臭氧气泡直径小于30nm,焦化废水生化出水吸入臭氧气体后最大溶气水含气量达到30%,臭氧溶解量达到25g/m3; (4) 采用波长254nm的紫外线催化引发双氧水和臭氧与焦化废水生化出水有机物反应,将焦化废水生化出水中的大分子有机物分解为小分子并碳化消解有机物; (5) 在消解器中加入活性碳与锰砂消解焦化废水生化出水中残余氧化剂,使焦化废水生化出水达标排放或回用。
[0007] 进一步地,步骤(1)中所述絮凝剂为硫酸亚铁,加入量为150-350g/L,助凝剂为PAC和PAM,在搅拌状态下加入,加入后静置20-40min。
[0008] 进一步地,步骤(2)中采用陶瓷膜过滤,膜过滤孔径控制在5nm-50nm〇
[0009] 进一步地,步骤(2)中所述双氧水投加量为20-50g/m3。
[0010] 1、进一步地,步骤(3)中所述纳米气泡发生装置与臭氧发生器连接,所述纳米气泡发生装置通过两级切割叶轮将臭氧切割成纳米气泡。。
[0011] 进一步地,步骤(4)在光催化氧化器中进行,光催化氧化器中加入碱,调节焦化废水生化出水PH值为10-12,焦化废水生化出水在光催化氧化器中的停留时间为10-20min。
[0012] 进一步地,步骤(5)中所述活性碳与锰砂的加入量为100-120g/L。
[0013] 与现有技术相比,本发明的有益效果是: 1、本发明提高生化处理效率,出水水质COD< 50mg/L、氰化物< 0.1 mg/L、油< 0.01mg/L、色度<20倍,出水水质优于全厂水平衡回用系统中水水质要求,达到《炼焦化学工业污染物排放标准》。
[00M] 2、本发明采用纳米气泡发生装置,将臭氧最大限度地溶于焦化废水生化出水中, 将废水有机物与臭氧尚效氧化,提尚废水可利用率。
[0015] 3、本发明采用两种不含盐的氧化剂双氧水和臭氧,双氧水做催化氧化反应引发剂,紫外光做催化光酶,没有投加盐分进来,处理后的废水可减轻后续回用系统压力,或增加排放收纳水体盐分压力,为废水资源回收夯下坚实基础,大大减少了废水排污费。
[0016] 4、本发明采用活性碳和锰砂做氧化剂消解介质,降低氧化剂残留对周边的影响。
[0017] 5、本发明使用条件简单,方便操作。
具体实施方式[0018] 实施例1 河南某焦化企业所生产的焦化废水生化出水一期工程原采用常规的芬顿试剂反应一一混凝沉淀一一过滤一一排放工艺,系统运行投加硫酸、双氧水、硫酸亚铁、碱等药剂,造成废水盐分增加到8000mg/L,盐的含量太高,无法中水回用,不能做到全厂水平衡要求,按照本发明技术路线进行技术改造,改造后焦化废水生化出水处理路线为: 焦化废水生化出水—气浮—缓冲水罐—提升栗—过滤器—纳米气泡发生器—光催化氧化器—缓冲水罐—提升栗—消解器—清水池—达标排放或回用。
[0019]具体步骤为: (1)焦化废水生化出水通过气浮预处理,所述气浮装置内加入硫酸亚铁和PAC+PAM,混 合搅拌,静置20-40min,硫酸亚铁的加入量为150-350g/L。硫酸亚铁作为絮凝剂,PAC+PAM作为助凝剂,可以降低焦化废水生化出水的悬浮物浓度; (2) 将预处理后的焦化废水生化出水引入缓冲水罐静置2-4小时,缓冲水罐出水后通过提升栗提升进入陶瓷膜过滤器; (3) 所述陶瓷膜过滤器中,陶瓷膜孔径控制在5nm-50nm,过滤后加入双氧水灭杀焦化废水生化出水中的细菌,降低焦化废水生化出水中胶体和小悬浮物浓度,双氧水投加量为20g/m3; (4) 采用纳米气泡发生装置,通过两级切割叶轮将臭氧切割成纳米气泡,使臭氧溶于焦化废水生化出水中,纳米臭氧气泡直径小于30nm,焦化废水生化出水吸入臭氧气体后最大溶气水含气量达到30 %,臭氧溶解量达到25g/m3; (5) 将溶入臭氧的焦化废水生化出水引入光催化氧化器,加入碱,调节焦化废水生化出水的PH值为10-12,采用波长254nm的紫外线催化引发双氧水和臭氧与焦化废水生化出水有机物反应,将焦化废水生化出水中的大分子有机物分解为小分子并碳化消解有机物,焦化废水生化出水在光催化氧化器中的停留时间为10-20min; (6) 氧化后,将焦化废水生化出水抽入缓冲水罐静置10-20小时,增加处理系统稳定性; (7) 最后,在消解器中加入活性碳与锰砂消解焦化废水生化出水中残余氧化剂,活性碳与锰砂的加入量为100-120g/L,将处理后的焦化废水生化出水抽入清水池,达标排放或回用。
[0020] 处理后的焦化废水生化出水水质C0D<50mg/L、氰化物<0.1 mg/L、油<0.01 mg/L、色度<20倍,出水水质优于全厂水平衡回用系统中水水质要求。
[0021] 整个焦化废水生化出水处理工艺通过纳米气泡发生装置,将臭氧多次切割成微纳米气泡,并将切割后的小气泡在高压环境中瞬间溶解于污水中。纳米气泡发生装置产生的气泡直径小于30um,吸入臭氧气体后最大溶气水含气量达到30 %,臭氧溶解量达到25g/m3,臭氧气体经过微纳米气泡发生装置完全溶解到水体,在碱性环境和双氧水的引发作用下形成氧化能力2.80V的· 0H,将焦化废水生化出水中的有机物进行降解和碳化。
[0022] 由于强氧化因子· OH没有选择性,焦化废水生化出水中的悬浮物会消耗更多的·0H,为了提高氧化效益,将焦化废水生化出水中的悬浮物采用陶瓷膜过滤装置去除。
[0023] 由于引发剂为双氧水,催化氧化后的焦化废水生化出水中还有部分残余,本发明设置消解器,采用活性碳、锰砂填料,将焦化废水生化出水中的双氧水和氧化剂· OH分解,降低环境的影响,降低对后续对收纳水体水质的影响。
[0024] 实施例2-实施例5的工艺参数见表1,出水水质见表2表1,实施例2-5的工艺参数
Figure CN109020010AD00061
表2实施例2-5的出水水质
Figure CN109020010AD00062
上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明,但是本专利并不限于上述实施方式,在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (7)

1. 一种焦化废水生化出水深度处理工艺,其特征在于,包括以下步骤: (1) 焦化废水生化出水通过气浮预处理,所述气浮装置内加入絮凝剂和助凝剂,搅拌静 置; (2) 采用精密过滤工艺,去除焦化废水生化出水中的悬浮物,然后通过投加双氧水灭杀 焦化废水生化出水中的细菌; (3) 采用纳米气泡发生装置,将臭氧溶于焦化废水生化出水中,纳米臭氧气泡直径小于 30nm,焦化废水生化出水吸入臭氧气体后最大溶气水含气量达到30%,臭氧溶解量达到 25g/m3; (4) 采用波长254nm的紫外线催化引发双氧水和臭氧与焦化废水生化出水有机物反应, 将焦化废水生化出水中的大分子有机物分解为小分子并碳化消解有机物; (5) 在消解器中加入活性碳与锰砂消解焦化废水生化出水中残余氧化剂,使焦化废水 生化出水达标排放或回用。
2. 根据权利要求1所述的焦化废水生化出水深度处理工艺,其特征在于,步骤(1)中所 述絮凝剂为硫酸亚铁,加入量为150_350g/L,助凝剂为PAC和PAM,在搅拌状态下加入,加入 后静置20-40min。
3. 根据权利要求1所述的焦化废水生化出水深度处理工艺,其特征在于,步骤(2)中采 用陶瓷膜过滤,膜过滤孔径控制在5nm-50nm〇
4. 根据权利要求1所述的焦化废水生化出水深度处理工艺,其特征在于,步骤(2)中所 述双氧水投加量为20_50g/m3。
5. 根据权利要求1所述的焦化废水生化出水深度处理工艺,其特征在于,步骤(3)中所 述纳米气泡发生装置与臭氧发生器连接,所述纳米气泡发生装置通过两级切割叶轮将臭氧 切割成纳米气泡。
6. 根据权利要求1所述的焦化废水生化出水深度处理工艺,其特征在于,步骤(4)在光 催化氧化器中进行,光催化氧化器中加入碱,调节焦化废水生化出水PH值为10-12,焦化废 水生化出水在光催化氧化器中的停留时间为10_20min。
7. 根据权利要求1所述的焦化废水生化出水深度处理工艺,其特征在于,步骤(5)中所 述活性碳与锰砂的加入量为1 〇〇-120g/L。
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