CN111499088B - 一种高效煤化工废水处理装置及方法 - Google Patents

一种高效煤化工废水处理装置及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111499088B
CN111499088B CN202010172853.9A CN202010172853A CN111499088B CN 111499088 B CN111499088 B CN 111499088B CN 202010172853 A CN202010172853 A CN 202010172853A CN 111499088 B CN111499088 B CN 111499088B
Authority
CN
China
Prior art keywords
fluidized bed
tank
small particle
catalytic reaction
treatment device
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.)
Active
Application number
CN202010172853.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111499088A (zh
Inventor
李仁梅
王丹
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
HULUNBEIER JINXIN CHEMICAL Co.,Ltd.
Original Assignee
Hulunbeier Jinxin Chemical Co ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hulunbeier Jinxin Chemical Co ltd filed Critical Hulunbeier Jinxin Chemical Co ltd
Priority to CN202010172853.9A priority Critical patent/CN111499088B/zh
Publication of CN111499088A publication Critical patent/CN111499088A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111499088B publication Critical patent/CN111499088B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

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
    • C02F1/24—Treatment of water, waste water, or sewage by flotation
    • 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
    • C02F1/5236—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using inorganic agents
    • 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
    • C02F1/5236—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using inorganic agents
    • C02F1/5245—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using inorganic agents using basic salts, e.g. of aluminium and iron
    • 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
    • C02F1/722—Oxidation by peroxides
    • 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
    • C02F1/725—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation by catalytic oxidation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/10—Inorganic compounds
    • C02F2101/101—Sulfur compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/10—Inorganic compounds
    • C02F2101/16—Nitrogen compounds, e.g. ammonia
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/10—Inorganic compounds
    • C02F2101/20—Heavy metals or heavy metal compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/30—Organic compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2305/00—Use of specific compounds during water treatment
    • C02F2305/02—Specific form of oxidant
    • C02F2305/026—Fenton's reagent
    • 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

一种高效煤化工废水处理装置及方法。该装置包括超细格栅装置、小颗粒处理装置、沉淀装置、芬顿流化床、厌氧池、沉降池、缺氧池和好氧池；所述超细格栅装置、小颗粒处理装置、沉淀装置、芬顿流化床、厌氧池、沉降池、缺氧池和好氧池通过管道顺次连接；所述超细格栅装置内部竖向安装有超细格栅；所述小颗粒处理装置内部布置有弯折管道，所述弯折管道由斜管与竖管组成，其中斜管一端固定于小颗粒处理装置底部，所述斜管中段处开设有孔。本申请中针对煤化工处理过程的污水特点，设置了芬顿流化床、厌氧池、沉降池、缺氧池和好氧池，其中芬顿流化床主要对雨污水中的有机物进行大规模的降解。

Description

一种高效煤化工废水处理装置及方法
技术领域
本发明属于污水处理领域，具体涉及一种高效煤化工废水处理装置及其使用方法。
背景技术
煤化工是指以煤为原料，经化学加工使煤转化为气体、液体和固体燃料以及化学品的过程。主要包括煤的气化、液化、干馏以及焦油加工和电石乙炔化工等。煤化学加工过程。煤中有机质的化学结构，是以芳香族为主的稠环为单元核心，由桥键互相连接，并带有各种官能团的大分子结构，通过热加工和催化加工，可以使煤转化为各种燃料和化工产品。
煤化工过程中产生的污水中含有大量的难降解的有机物，且污水的浓度高，水质较为复杂。经过申请人的研究测试，煤化工污水中含有1～50um的粉煤灰、有机物、其他杂质悬浮物、氨氮、硫化物以及氰类；其中有机物的种类繁多复杂，包括了大量的酚类、烷烃类、芳香烃类杂环类；因此，传统的污水处理装置在处理煤化工污水都有其局限性，无法完全处理。
发明内容
本发明克服现有技术的缺陷，提供一种高效煤化工废水处理装置及其使用方法，该方法可以高效去除煤化工污水，达到排放标准。
本发明技术方案如下。
一种高效煤化工废水处理装置，包括超细格栅装置、小颗粒处理装置、沉淀装置、芬顿流化床、厌氧池、沉降池、缺氧池和好氧池；所述超细格栅装置、小颗粒处理装置、沉淀装置、芬顿流化床、厌氧池、沉降池、缺氧池和好氧池通过管道顺次连接；所述超细格栅装置内部竖向安装有超细格栅；所述小颗粒处理装置内部布置有弯折管道，所述弯折管道由斜管与竖管组成，其中斜管一端固定于小颗粒处理装置底部，所述斜管中段处开设有孔；每根斜管上均对称开设有两个孔，其中一个孔通过污水管与超细格栅装置间接，另一个孔通过进气管与压缩气体连接；所述小颗粒处理装置下方为小颗粒沉降区，所述沉降池通过管道与沉淀装置连接，所述沉淀装置与收集罐连接；所述收集罐与小颗粒处理装置分别通过管道与芬顿流化床连接；所述沉淀装置的横截面为直角三角形，沉淀结构采用三角形的斜边，所述斜边上设置有挡板，所述挡板与斜面之间填充有砂子；所述芬顿流化床由第一流化床和第二流化床组成。
进一步地，所述超细格栅的个数为2～6个。
进一步地，所述第一流化床包括第一催化反应区、固液分离区和第一出流区；所述第一催化反应区位于第一流化床本体的内部下层位置，所述第一催化反应区上方为固液分离区，所述固液分离区上方为第一出流区；所述第一催化反应区的内壁面上设置有H2O2入水装置，所述H2O2入水装置上均匀开设有出料口；所述收集罐与小颗粒处理装置分别通过管道延伸进第一催化反应区；所述第一出流区与第一催化反应区之间通过管道连接，所述管道上设置有泵；所述第一出流区通过管道与第二流化床；所述第二流化床由第二催化反应区和第二出流区组成；所述第二催化反应区位于第二流化床本体的底层位置，所述第二出流区位于第二催化反应区上方。
进一步地，所述沉淀装置为一个横截面为20～35度的直角三角形；所述沉淀装置设置有挡板的一侧面的面积为15～25m2。
一种高效煤化工废水处理方法，包括如下步骤：
(1)将煤化工废水导入到超细格栅装置中，对废水进行初步的处理，将废水中的大颗粒杂志去除；
(2)从超细格栅装置出水口流出的污水直接进入小颗粒处理装置，通过污水管进入到弯折管道内，另一端的进气管导入空气，空气与污水中的小颗粒杂志结合，上升到小颗粒处理装置的液面处，此处进行人工收集，去除上层杂质层；所述空气的流速为1～3ml/s；所述污水管(1.1)的流速为4～6ml/s；
(3)所述小颗粒处理装置底部出水口与沉淀装置连接，通过控制流速为20～30L/h，实现小颗粒沉淀的拦截，处理后的液体流入收集罐中；
(4)收集罐中的液体通过泵进入第一流化床，经过处理后进入第二流化床；在进入第一流化床前加入亚铁盐溶液，在进入第二流化床后分别加入亚铁盐溶液和过氧化氢溶液；所述第一流化床中过氧化氢溶液通过H2O2入水装置进入，经过第一流化床与第二流化床中，对废水中的有机物进行有效降解；所述第一流化床中的第一催化反应区内填充了负载零价铁的陶粒颗粒和陶瓷颗粒；所述第二流化床中的第二催化反应区内填充了负载零价铁的活性炭；
(5)经过芬顿流化床处理后的污水进入厌氧池，水力停留时间为6～8h，该厌氧池内的填料上投加有硫酸盐还原菌；
(6)处理后的液体进入沉降池，投加碱和硫酸铝，水力停留时间为0.5～1.5h，使重金属离子与硫酸铝中的S2-生成难溶沉淀物，然后进行沉降；所述碱为氢氧化钠或氢氧化钾；所述沉降池出水处还与收集罐连接，将沉降池处理后的上清液用于稀释收集罐；
(7)经过沉降后的上清液进入缺氧池，所述沉淀池的水力停留时间为0.5～1.0h；缺氧池中的氧化硫硫杆菌对残留的S2-、S和SO3 2-进行脱硫；所述缺氧池的水力停留时间为8～12h；
(8)缺氧池的处理的废水导入好氧池，在好氧池中水力停留时间为5～6h，好氧池内的填料上投加有好氧反硝化菌，所述好氧反硝化菌进行好氧反硝化进一步脱氮，处理后的污水即可排放。
上述方法中，所述第一催化反应区中，其中心部分填充有负载零价铁的陶粒颗粒，其余填充了陶瓷颗粒；所述负载零价铁的陶粒颗粒与陶瓷颗粒的体积比为3～5：10。
与现有技术相比，本发明的优势在于：
(1)本申请中采用气体浮选去除小颗粒杂质时，选用弯折管道设计，可以有效去除杂质，在弯折管内，大颗粒的杂质下沉至底部，小颗粒随着气泡悬浮至顶层，人工去除。
(2)本申请中对于小颗粒处理装置底部的含较大颗粒的废水采用横截面为直角三角形，沉淀结构采用三角形的斜边，由于大颗粒杂质的质量较大，为了提升过滤效果与速度，采用斜向的平面作为过滤面，能有效提升效率；申请人通过大量实验验证得出了针对本发明颗粒大小的流速以及斜面的角度；
(3)本申请中针对煤化工处理过程的污水特点，设置了芬顿流化床、厌氧池、沉降池、缺氧池和好氧池，其中芬顿流化床主要对雨污水中的有机物进行大规模的降解，厌氧池。沉降池、缺氧池以及好氧池主要针对废水中残留的硫酸根还原为S2-，用于在沉降污水中的重金属，其中沉降池中进一步地投加带S2-的试剂，将废水中的重金属离子去除；在缺氧池中利用菌种脱硫，最后脱氮，有效去除煤化工中的污染物。
(4)本申请中主要利用细菌对煤化工中的粉煤灰、有机物、其他杂质悬浮物、氨氮和硫化物有效去除。
(5)本申请装置运行成本低，适用于大规模工业化应用。
(6)本申请中采用特制的负载零价铁的陶粒颗粒，有效提升芬顿流化床的处理效率。
附图说明
图1为本发明的装置连接图；
图2为超细格栅装置的剖面图；
图3为超细格栅的整体结构示意图；
图4为小颗粒处理装置的俯视图；
图5为小颗粒处理装置与沉淀装置的结构连接示意图；
图6为沉淀装置的结构示意图；
图7为图6中A的放大图；
图8为芬顿流化床的结构示意图；
图9为H2O2入水装置的结构示意图；
图10为沉淀装置的立体图；
图11为第一流化床内第一催化反应区的填充结构示意图。
图中各个部件如下：超细格栅装置1、超细格栅2、小颗粒处理装置3、弯折管道4、孔5、沉淀装置6、收集罐7、芬顿流化床8、挡板9、砂子10、H2O2入水装置11、出料口11.1、第一流化床12、第一催化反应区12.1、固液分离区12.2、第一出流区12.3、第二流化床13、第二催化反应区13.1、第二出流区13.2。
具体实施方式
以下结合附图对本发明做进一步说明。
如图1～图11所示，一种高效煤化工废水处理装置，包括超细格栅装置1、小颗粒处理装置3、沉淀装置6、芬顿流化床8、厌氧池、沉降池、缺氧池和好氧池；所述超细格栅装置1、小颗粒处理装置3、沉淀装置6、芬顿流化床8、厌氧池、沉降池、缺氧池和好氧池通过管道顺次连接；所述超细格栅装置1内部竖向安装有超细格栅2；所述小颗粒处理装置3内部布置有弯折管道4，所述弯折管道4由斜管与竖管组成，其中斜管一端固定于小颗粒处理装置3底部，所述斜管中段处开设有孔5；每根斜管上均对称开设有两个孔，其中一个孔通过污水管1.1与超细格栅装置1连接，另一个孔通过进气管1.2与压缩气体连接；选用弯折管道设计，可以有效去除杂质，在弯折管内，大颗粒的杂质下沉至底部，小颗粒随着气泡悬浮至顶层，由于本申请中采用弯折设计，上升的气泡在转折处一部分爆破，其中杂质下沉，在下沉过程中与上升的气泡再次附着，起到高效浮选的作用，本申请中所述空气的流速为1～3ml/s；所述污水管1.1的流速为4～6ml/s，管道的直径采用直径为3～5cm的，该直径适合空气与污水的接触，经过申请人验证该接触面积最佳；所述小颗粒处理装置3下方为小颗粒沉降区，所述沉降池通过管道与沉淀装置6连接，所述沉淀装置6与收集罐7连接；所述收集罐7与小颗粒处理装置3分别通过管道与芬顿流化床8连接；所述沉淀装置6的横截面为直角三角形，沉淀结构采用三角形的斜边，所述斜边上设置有挡板9，所述挡板9与斜面之间填充有砂子10；所述芬顿流化床8由第一流化床12和第二流化床13组成。所述超细格栅2的个数为2～6个。所述弯折管道4中的斜管与底面呈65～80°；所述竖管与水平面垂直。所述弯折管道4中的孔5位于斜管的上端1/4～1/3处。所述第一流化床12包括第一催化反应区12.1、固液分离区12.2和第一出流区12.3；所述第一催化反应区12.1位于第一流化床本体的内部下层位置，所述第一催化反应区12.1上方为固液分离区12.2，所述固液分离区12.2上方为第一出流区12.3；所述第一催化反应区12.1的内壁面上设置有H2O2入水装置11，所述H2O2入水装置11上均匀开设有出料口11.1；所述收集罐7与小颗粒处理装置3分别通过管道延伸进第一催化反应区12.1；所述第一出流区12.3与第一催化反应区12.1之间通过管道连接，所述管道上设置有泵；所述第一出流区12.3通过管道与第二流化床13；所述第二流化床13由第二催化反应区13.1和第二出流区13.2组成；所述第二催化反应区13.1位于第二流化床本体的底层位置，所述第二出流区13.2位于第二催化反应区13.1上方。所述沉淀装置6为一个横截面为20～35度的直角三角形；所述沉淀装置6设置有挡板9的一侧面的面积为15～25m2；本申请中，独创的横截面为20～35度的直角三角形的沉淀装置既保证了沉淀速率，又保证了沉淀效果，本申请中控制在沉淀装置上的流速为：流速为20～30L/h，该流速可以确保废液刚好没过挡板，在挡板作用下，废液中的颗粒可以下沉，达到沉淀的效果。
本实施例中的负载零价铁的陶粒颗粒的制备方法如下，取高岭土200g，粘土150g、石英60g、白云石50g、堇青石20g、钛磁铁矿20g、凹凸棒土30g，淀粉与零价铁混合物(其中淀粉与零价铁比例为3：7)50g，加水搅拌后于900摄氏度煅烧5小时将得到的产物备用；另外取纳米铁20g，氧化铜5g、苯酚5g以及20g水玻璃混合后，涂覆于制备的催化剂产物上，烘干后再涂覆2次。本实施例中的陶瓷颗粒采用废弃陶瓷颗粒。该负载零价铁的陶粒颗粒中，在陶瓷颗粒内部负载有零价铁，同时在颗粒外也涂覆有含有纳米铁以及铜的氧化物，有利于催化过氧化氢，对煤化工污水中的有机物进行降解。
本申请中的负载零价铁的活性炭的采用中国专利
201910666059.7的产品。
实施例1
(1)将煤化工废水(CODcr为4800mg/L，TN为250mg/L，SS为190mg/L)导入到超细格栅装置(格栅的大小为长2mm，宽1mm)中，对废水进行初步的处理，将废水中的大颗粒杂志去除；
(2)从超细格栅装置1出水口流出的污水直接进入小颗粒处理装置3，通过污水管1.1进入到弯折管道4内，另一端的进气管1.2导入空气，空气与污水中的小颗粒杂志结合，上升到小颗粒处理装置(3)的液面处，此处进行人工收集，去除上层杂质层；所述空气的流速为3ml/s；所述污水管1.1的流速为4ml/s；
(3)所述小颗粒处理装置3底部出水口与沉淀装置6连接，通过控制流速为25L/h，实现小颗粒沉淀的拦截，处理后的液体流入收集罐7中；
(4)收集罐7中的液体通过泵进入第一流化床12(如图8所示)，经过处理后进入第二流化床13；在进入第一流化床12前加入亚铁盐溶液，控制废水的流量为3L/min，本实施例中采用硫酸亚铁溶液，浓度为5mol/L，在进入第二流化床13后分别加入硫酸亚铁(2mol/L)溶液和过氧化氢溶液(2mol/L)，在第一流化床12停留时间为0.5h；所述第一流化床12中过氧化氢溶液通过H2O2入水装置11进入；经过第一流化床12催化后的废水进入第二流化床13，在第二流化床13中停留0.5h；所述第一流化床12中的第一催化反应区12.1内填充了负载零价铁的陶粒颗粒和陶瓷颗粒；所述第二流化床13中的第二催化反应区13.1内填充了负载零价铁的活性炭；所述第一催化反应区中，其中心部分填充有负载零价铁的陶粒颗粒，其余填充了陶瓷颗粒；所述负载零价铁的陶粒颗粒与陶瓷颗粒的体积比为3：10，如图11所示，其中阴影处为负载零价铁的陶粒颗粒，第一催化反应区中除去负载零价铁的陶粒颗粒其他颗粒为陶瓷颗粒；该设置是采用了外层陶瓷颗粒可以有效减缓反应速率，放置芬顿反应太过剧烈，产生的大量气泡与热量对芬顿流化床产生巨大的压力而产生事故。本申请中采用双芬顿流化床的设置，其中第一流化床中主要对有机物进行降解，第二流化床中对于第一流化床的降解残留进行降解；经过测试，采用双催化床对于煤化工污水的降解效果比单纯的催化床好，另外本申请中的催化剂颗粒的设置也是处理的关键。在第一催化床中，进水管道延伸至填充有负载零价铁的陶粒颗粒中心位置，中心部分填充有负载零价铁的陶粒颗粒通过零价铁的催化作用，而过氧化氢溶液通过位于第一流化床的壁面的H2O2入水装置11，两者形成了对流；由于有外层陶瓷颗粒的作用，可以有效防止反应速率过快，放热过快的问题，提升反应效率；
(5)经过芬顿流化床处理后的污水进入厌氧池，水力停留时间为4h，该厌氧池内的填料上投加有硫酸盐还原菌；本步骤中，其主要作用是将废水中的硫酸根离子转化为S2-，以供下一流程使用；
(6)处理后的液体进入沉降池，投加碱和硫酸铝，水力停留时间为0.5h，使重金属离子与硫酸铝中的S2-生成难溶沉淀物，然后进行沉降；所述碱为氢氧化钠或氢氧化钾；所述沉降池出水处还与收集罐7连接，将沉降池处理后的上清液用于稀释收集罐7；
(7)经过沉降后的上清液进入缺氧池，所述沉淀池的水力停留时间为0.7h；缺氧池中的氧化硫硫杆菌对残留的S2-、S和SO3 2-进行脱硫；所述缺氧池的水力停留时间为10h；
(8)缺氧池的处理的废水导入好氧池，在好氧池中水力停留时间为5～6h，好氧池内的填料上投加有好氧反硝化菌，所述好氧反硝化菌进行好氧反硝化进一步脱氮，处理后的污水即可排放，经过测试，排放的污水CODcr为110mg/L，去除率为98％，此外其他重金属以及氨氮均得到有效的去除(TN为15mg/L，SS为20mg/L)。
实施例2
(1)将煤化工废水(CODcr为5000mg/L，TN为270mg/L，SS为200mg/L)导入到超细格栅装置(格栅的大小为长2mm，宽1mm)中，对废水进行初步的处理，将废水中的大颗粒杂志去除；
(2)从超细格栅装置1出水口流出的污水直接进入小颗粒处理装置3，通过污水管1.1进入到弯折管道4内，另一端的进气管1.2导入空气，空气与污水中的小颗粒杂志结合，上升到小颗粒处理装置(3)的液面处，此处进行人工收集，去除上层杂质层；所述空气的流速为3ml/s；所述污水管1.1的流速为6ml/s；
(3)所述小颗粒处理装置3底部出水口与沉淀装置6连接，通过控制流速为22L/h，实现小颗粒沉淀的拦截，处理后的液体流入收集罐7中；
(4)收集罐7中的液体通过泵进入第一流化床12(如图8所示)，经过处理后进入第二流化床13；在进入第一流化床12前加入亚铁盐溶液，控制废水的流量为3L/min，本实施例中采用硫酸亚铁溶液，浓度为5mol/L，在进入第二流化床13后分别加入硫酸亚铁(2mol/L)溶液和过氧化氢溶液(2mol/L)，在第一流化床12停留时间为0.5h；所述第一流化床12中过氧化氢溶液通过H2O2入水装置11进入；经过第一流化床12催化后的废水进入第二流化床13，在第二流化床13中停留0.5h；所述第一流化床12中的第一催化反应区12.1内填充了负载零价铁的陶粒颗粒和陶瓷颗粒；所述第二流化床13中的第二催化反应区13.1内填充了负载零价铁的活性炭；所述第一催化反应区中，其中心部分填充有负载零价铁的陶粒颗粒，其余填充了陶瓷颗粒；所述负载零价铁的陶粒颗粒与陶瓷颗粒的体积比为3：10，如图11所示，其中阴影处为负载零价铁的陶粒颗粒，第一催化反应区中除去负载零价铁的陶粒颗粒为陶瓷颗粒；该设置是采用了外层陶瓷颗粒可以有效减缓反应速率，放置芬顿反应太过剧烈，产生的大量气泡对芬顿流化床产生巨大的压力而产生事故。
(5)经过芬顿流化床处理后的污水进入厌氧池，水力停留时间为3h，该厌氧池内的填料上投加有硫酸盐还原菌；
(6)处理后的液体进入沉降池，投加碱和硫酸铝，水力停留时间为1h，使重金属离子与硫酸铝中的S2-生成难溶沉淀物，然后进行沉降；所述碱为氢氧化钠或氢氧化钾；所述沉降池出水处还与收集罐7连接，将沉降池处理后的上清液用于稀释收集罐7；
(7)经过沉降后的上清液进入缺氧池，所述沉淀池的水力停留时间为0.7h；缺氧池中的氧化硫硫杆菌对残留的S2-、S和SO3 2-进行脱硫；所述缺氧池的水力停留时间为10h；
(8)缺氧池的处理的废水导入好氧池，在好氧池中水力停留时间为6h，好氧池内的填料上投加有好氧反硝化菌，所述好氧反硝化菌进行好氧反硝化进一步脱氮，处理后的污水即可排放，经过测试，排放的污水CODcr为140mg/L，去除率为97.2％，此外其他重金属以及氨氮均得到有效的去除(TN为20mg/L，SS为25mg/L)。

Claims (5)

1.一种高效煤化工废水处理装置，其特征在于，包括超细格栅装置（1）、小颗粒处理装置（3）、沉淀装置（6）、芬顿流化床（8）、厌氧池、沉降池、缺氧池和好氧池；所述超细格栅装置（1）、小颗粒处理装置（3）、沉淀装置（6）、芬顿流化床（8）、厌氧池、沉降池、缺氧池和好氧池通过管道顺次连接；所述超细格栅装置（1）内部竖向安装有超细格栅（2）；所述小颗粒处理装置（3）内部布置有弯折管道（4），所述弯折管道（4）由斜管与竖管组成，其中斜管一端固定于小颗粒处理装置（3）底部，所述斜管中段处开设有孔（5）；每根斜管上均对称开设有两个孔，其中一个孔通过污水管（1.1）与超细格栅装置（1）连接，另一个孔通过进气管（1.2）与压缩气体连接；所述小颗粒处理装置（3）下方为小颗粒沉降区，所述沉降池通过管道与沉淀装置（6）连接，所述沉淀装置（6）与收集罐（7）连接；所述收集罐（7）与小颗粒处理装置（3）分别通过管道与芬顿流化床（8）连接；所述沉淀装置（6）的横截面为直角三角形，沉淀结构采用三角形的斜边一面，所述斜边上设置有挡板（9），所述挡板（9）与斜面之间填充有砂子（10）；所述芬顿流化床（8）由第一流化床（12）和第二流化床（13）组成；
所述弯折管道（4）中的斜管与底面呈65~80°；所述竖管与水平面垂直；所述弯折管道（4）中的孔（5）位于斜管的上端1/4~1/3处；
所述第一流化床（12）包括第一催化反应区（12.1）、固液分离区（12.2）和第一出流区（12.3）；所述第一催化反应区（12.1）位于第一流化床本体的内部下层位置，所述第一催化反应区（12.1）上方为固液分离区（12.2），所述固液分离区（12.2）上方为第一出流区（12.3）；所述第一催化反应区（12.1）的内壁面上设置有H2O2入水装置（11），所述H2O2入水装置（11）上均匀开设有出料口（11.1）；所述与小颗粒处理装置（3）和收集罐（7）连接的进水管道延伸至第一催化反应区（12.1）中心位置；所述收集罐（7）与小颗粒处理装置（3）分别通过管道延伸进第一催化反应区（12.1）；所述第一出流区（12.3）与第一催化反应区（12.1）之间通过管道连接，所述管道上设置有泵；所述第一出流区（12.3）通过管道与第二流化床（13）；所述第二流化床（13）由第二催化反应区（13.1）和第二出流区（13.2）组成；所述第二催化反应区（13.1）位于第二流化床本体的底层位置，所述第二出流区（13.2）位于第二催化反应区（13.1）上方；
所述第一催化反应区（12.1）中，其中心部分填充有负载零价铁的陶粒颗粒，其余填充了陶瓷颗粒；所述负载零价铁的陶粒颗粒与陶瓷颗粒的体积比为3~5：10；
所述负载零价铁的陶粒颗粒的制备方法如下：取高岭土200g，粘土150g、石英60g、白云石50g、堇青石20g、钛磁铁矿20g、凹凸棒土30g，淀粉与零价铁混合物50g，其中淀粉与零价铁比例为3：7，加水搅拌后于900摄氏度煅烧5小时将得到的产物备用；另外取纳米铁20g，氧化铜5g、苯酚5g以及20g水玻璃混合后，涂覆于制备的催化剂产物上，烘干后再涂覆2次。
2.根据权利要求1所述高效煤化工废水处理装置，其特征在于，所述超细格栅装置（1）内部的超细格栅（2）的个数为2~6个。
3.根据权利要求1所述高效煤化工废水处理装置，其特征在于，所述沉淀装置（6）为一个横截面为20~35度的直角三角形；所述沉淀装置（6）设置有挡板（9）的一侧面的面积为15~25m2；所述挡板高度为5~10mm。
4.一种高效煤化工废水处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）将煤化工废水导入到超细格栅装置（1）中，对废水进行初步的处理，将废水中的大颗粒杂质去除；
（2）从超细格栅装置（1）出水口流出的污水直接进入小颗粒处理装置（3），通过污水管（1.1）进入到弯折管道（4）内，另一端的进气管（1.2）导入空气，空气与污水中的小颗粒杂质结合，上升到小颗粒处理装置（3）的液面处，此处进行人工收集，去除上层杂质层；
（3）所述小颗粒处理装置（3）底部出水口与沉淀装置（6）连接，通过控制流速为20~30L/h，实现小颗粒沉淀的拦截，处理后的液体流入收集罐（7）中；
（4）收集罐（7）中的液体通过泵进入第一流化床（12），经过处理后进入第二流化床（13）；在进入第一流化床（12）前加入亚铁盐溶液，在进入第二流化床（13）后分别加入亚铁盐溶液和过氧化氢溶液；所述第一流化床（12）中过氧化氢溶液通过H2O2入水装置（11）进入，经过第一流化床（12）与第二流化床（13）中，对废水中的有机物进行有效降解；所述第一流化床（12）中的第一催化反应区（12.1）内填充了负载零价铁的陶粒颗粒；所述第二流化床（13）中的第二催化反应区（13.1）内填充了负载零价铁的活性炭；废水在第一流化床（12）和第二流化床（13）中的停留时间均为0.5~1h；
（5）经过芬顿流化床处理后的污水进入厌氧池，水力停留时间为3~4h，该厌氧池内的填料上投加有硫酸盐还原菌；
（6）处理后的液体进入沉降池，投加碱和硫酸铝，水力停留时间为0.5~1.5h，使重金属离子与硫酸铝中的S2-生成难溶沉淀物，然后进行沉降；所述碱为氢氧化钠或氢氧化钾；所述沉降池出水处还与收集罐（7）连接，将沉降池处理后的上清液用于稀释收集罐（7）；
（7）经过沉降后的上清液进入缺氧池，所述沉淀池的水力停留时间为0.5～1.0h；缺氧池中的氧化硫硫杆菌对残留的S2-、S和SO3 2-进行脱硫；所述缺氧池的水力停留时间为8～12h；
（8）缺氧池的处理的废水导入好氧池，在好氧池中水力停留时间为5～6h，好氧池内的填料上投加有好氧反硝化菌，所述好氧反硝化菌进行好氧反硝化进一步脱氮，处理后的污水即可排放。
5.根据权利要求4所述高效煤化工废水处理方法，其特征在于，所述陶瓷颗粒为废弃陶瓷颗粒，所述颗粒平均粒径为1~3mm。
CN202010172853.9A 2020-06-29 2020-06-29 一种高效煤化工废水处理装置及方法 Active CN111499088B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010172853.9A CN111499088B (zh) 2020-06-29 2020-06-29 一种高效煤化工废水处理装置及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010172853.9A CN111499088B (zh) 2020-06-29 2020-06-29 一种高效煤化工废水处理装置及方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111499088A CN111499088A (zh) 2020-08-07
CN111499088B true CN111499088B (zh) 2021-04-16

Family

ID=71867096

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010172853.9A Active CN111499088B (zh) 2020-06-29 2020-06-29 一种高效煤化工废水处理装置及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111499088B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112624828B (zh) * 2020-12-30 2021-09-24 黑龙江省农业科学院畜牧研究所 一种利用废弃物生产有机肥的发酵设备

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2504255Y (zh) * 2001-10-16 2002-08-07 郑嘉祥 一种气浮法净水装置
CN101560045A (zh) * 2009-06-04 2009-10-21 北京美华博大环境工程有限公司 一种煤化工废水处理工艺
CN102515442A (zh) * 2011-12-29 2012-06-27 蓝星环境工程有限公司 一种煤化工综合废水回用处理方法
CN104016520A (zh) * 2014-06-18 2014-09-03 哈尔滨工业大学 一种气浮耦合混凝预处理煤化工废水的装置及利用该装置预处理煤气化废水的方法
CN204815818U (zh) * 2015-08-13 2015-12-02 江苏法尔胜技术开发中心有限公司 循环沉淀池
CN204999673U (zh) * 2015-07-15 2016-01-27 广州市华绿环保科技有限公司 新型内循环芬顿流化床设备
CN108273293A (zh) * 2018-01-01 2018-07-13 浙江联池水务设备股份有限公司 一种纵横式双功能沉滑净化装置及具有该净化装置的沉淀池
CN111072224A (zh) * 2019-12-24 2020-04-28 华南理工大学 一种同步去除有机物、硫酸根、重金属和总氮的废水处理方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105948409A (zh) * 2016-06-29 2016-09-21 盐城工学院 一种新型组合工艺处理工业废水的方法
CN206538305U (zh) * 2017-01-07 2017-10-03 天津市瑞德赛恩水业有限公司 一套水处理设备
JP2019042715A (ja) * 2017-09-06 2019-03-22 三菱ケミカルアクア・ソリューションズ株式会社 水処理方法
CN209668812U (zh) * 2018-12-19 2019-11-22 深圳市清源宝科技有限公司 一种焦化废水用新型微纳米气浮装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2504255Y (zh) * 2001-10-16 2002-08-07 郑嘉祥 一种气浮法净水装置
CN101560045A (zh) * 2009-06-04 2009-10-21 北京美华博大环境工程有限公司 一种煤化工废水处理工艺
CN102515442A (zh) * 2011-12-29 2012-06-27 蓝星环境工程有限公司 一种煤化工综合废水回用处理方法
CN104016520A (zh) * 2014-06-18 2014-09-03 哈尔滨工业大学 一种气浮耦合混凝预处理煤化工废水的装置及利用该装置预处理煤气化废水的方法
CN204999673U (zh) * 2015-07-15 2016-01-27 广州市华绿环保科技有限公司 新型内循环芬顿流化床设备
CN204815818U (zh) * 2015-08-13 2015-12-02 江苏法尔胜技术开发中心有限公司 循环沉淀池
CN108273293A (zh) * 2018-01-01 2018-07-13 浙江联池水务设备股份有限公司 一种纵横式双功能沉滑净化装置及具有该净化装置的沉淀池
CN111072224A (zh) * 2019-12-24 2020-04-28 华南理工大学 一种同步去除有机物、硫酸根、重金属和总氮的废水处理方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN111499088A (zh) 2020-08-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103332824A (zh) 一种dnt生产废水复合处理系统及其处理方法
CN204702591U (zh) 污水处理系统
CN110902945A (zh) 一种一体化污水处理方法
CN112759143A (zh) 一种利用高盐废水零排放系统污泥制备高分子铝盐混凝剂的装置与工艺
CN111499088B (zh) 一种高效煤化工废水处理装置及方法
CN103601262A (zh) 一种利用给水厂污泥去除废水中硫化氢的吸附柱方法
CN107673583B (zh) 污泥深度脱水处理方法
CN104888984A (zh) 一种磁旋流分离器及分离装置和方法
CN112939352B (zh) 一种工业园区综合污水的处理方法
CN211871729U (zh) 一种煤矿酸性废水原位处理系统
CN102649608A (zh) 一种处理矿山酸性废水的工艺方法
CN111392922A (zh) 一种洗煤废水及矿井废水综合处理系统
CN216711701U (zh) 一种处理工业废水尾水的臭氧催化氧化装置
CN204490648U (zh) 一种电解锰氨氮废水处理的成套装置
CN105776652B (zh) 一种剩余污泥强化的吸附-膜分离水处理装置及方法
CN109179551B (zh) 一种酚氰废水处理方法
CN205676273U (zh) 一种流化床吸附‑氧化治理工业废水的装置
CN105948321B (zh) 一种流化床吸附-氧化治理工业废水的装置及治理废水的方法
CN113045026B (zh) 一种处理酸再生废水中氨氮的组合工艺
CN111547959A (zh) 一种大蒜加工废水的处理方法
CN109626744A (zh) 一种黄姜废水的处理方法
CN110590025A (zh) 承压式一体化除污除油装置
CN211620430U (zh) 一种天然气净化处理塔
CN220665118U (zh) 一种丙烯腈废水回收处理系统
CN217459137U (zh) 一种脱硝催化剂再生废水处理系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20210323

Address after: 021599 bayankuren Town, chenbalhu banner, Hulunbuir City, Inner Mongolia Autonomous Region

Applicant after: HULUNBEIER JINXIN CHEMICAL Co.,Ltd.

Address before: Room 1402, building 7, zone 15, Fengtai Science Park, Fengtai District, Beijing

Applicant before: Beijing totem hunting Technology Co.,Ltd.

TA01 Transfer of patent application right
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant