CN112321074A - 一种煤化工废水处理工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种煤化工废水处理工艺，第一步：首先煤化工废水进入调节池，进行水质、水量的均匀调节；第二步：水解酸化池利用水解酸化菌对水中的大分子、难降解的有机物进行开环断链，使废水的可生化性得到提高，同时也能去除一部分COD；第三步：一级A/O+沉淀池利用硝化菌和反硝化菌对水中的氨氮、COD等进行去除，同时在沉淀池实现泥水的分离，第四步：二级A/O+沉淀池利用微生物的作用对水中的氨氮和COD进一步去除，第五步：高密度沉淀池对水中的COD、部分离子进行去除；第六步：最后进入预涂膜设备进行深度处理。本发明应用于煤制气、煤液化、煤焦化废水的处理，具有结构紧凑、分离效率高、使用范围宽、节约成本、操作简单等特点。

Description

一种煤化工废水处理工艺
技术领域
本发明涉及一种废水处理技术，更具体的说，是涉及煤化工废水处理工艺。
背景技术
我国的能源特点是富煤、贫油、少气，依靠丰富的煤炭资源，发展以煤为原料的化工产业，对保障我国基本的化学品供给和能源安全具有重要的意义。煤化工是指以煤为原料，经过化学加工转化为气体、液体、固体燃料及化学品的过程，分为传统煤化工和新型煤化工2类。相比传统煤化工，新型煤化工具有清洁、高效等特点，近年来以煤制气、煤制烯烃、煤制油、煤制甲醇等产业发展最为迅速。
目前，我国煤化工产业的发展取得了显著的成绩，但煤化工行业是一个高耗水的行业，产生的废水成分复杂、污染物浓度高、毒性大、处理难度大，且多分布水资源相对匮乏、容纳污染能力相对较差的地区(如山西、陕西、内蒙古等)。随着国家对环保要求日益严格，煤化工行业的发展与环境污染之间的矛盾日益突出，严重制约着煤化工行业的发展。
常用的煤化工废水处理工艺为生化处理(预处理、微生物处理、深度处理)、回用处理(多介质、超滤、反渗透)、膜浓缩处理(絮凝、除硬、多介质、超滤、反渗透)、结晶(氯化钠结晶、硫酸钠结晶)。为了使煤化工废水处理到合格指标，一般根据不同水质，将各种处理工艺相组合。生化处理单元在煤化工废水处理中起着关键的作用，出水好坏直接影响后续各单元的运行效果及使用周期。目前存在的问题有1)来水水质波动大，导致微生物处理后水质不达标；2)生化深度处理装置运行不稳定，处理后的水质不满足要求。
发明创造内容
有鉴于此，本发明专利是在传统的煤化工废水处理工艺上进行优化设计，提供了一种煤化工废水处理工艺，包括调节池、水解酸化池、一级A/O+沉淀池、二级A/O+沉淀池、高密度沉淀池、预涂膜，该工艺能够适应更为宽泛的水质波动，适应煤化工废水处理的要求。本发明专利具有结构紧凑、分离效率高、使用范围宽、节约成本、操作简单等特点，可应用于煤制气、煤液化、煤焦化废水的处理。
为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：
本发明的一种煤化工废水处理工艺，包括调节池、水解酸化池、一级A/O+沉淀池、二级A/O+沉淀池、高密度沉淀池、预涂膜，废水首先通过调节池进行水质、水量的调节，调节后进入水解酸化池，进行大分子有机物的降解，降解后的废水可生化性得到提高后进入两级微生物处理系统，对水中的有机物和氨氮进行去除，出水进入高密度沉淀池，去除水中的有机物、悬浮物和部分离子，最后进入预涂膜设备进行深度处理。
所述预涂膜设备为生化单元中的深度处理装置。
所述的预涂膜装置内包括超亲水超疏油膜，孔径为0.3-2μm。
所述超亲水超疏油膜作为膜粉的骨架，在使用之前在膜表面涂覆一层膜粉，膜粉为金属氧化物，粒径为50μm，具有耐酸碱的性能。
所述预涂膜装置下部装有高基碳填料，对水中的有机物、悬浮物具有一定的吸附作用，吸附率65-85％。
所述的预涂膜设备在膜管上涂覆的膜粉可保护膜管不受污染，同时涂覆的膜粉也可定期脱附，可在膜管上重新涂覆膜粉，使整个装置能够保持较高的处理效率。
与现有的煤化工废水处理工艺相比，本发明的技术方案所带来的有益效果是：
(1)本发明在常规的煤化工废水处理工艺中增加可预涂膜装置，可使整体工艺适应较宽泛的水质波动，而保持高的处理效率；
(2)本发明装置简单、结构紧凑、易操作、抗冲击能力强，可满足煤制气、煤液化、煤焦化废水的处理。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图；
图2是本发明中预涂膜设备结构示意图。
附图标记:1-调节池；2-水解酸化池；3-一级A/O+沉淀池；4-二级A/O+沉淀池；5-高密度沉淀池；6-预涂膜；7-进水口；8-进水阀；9--罐体；10-膜管；11-膜粉；12-出水阀；13-出水口；14-反洗水入口；15-反洗水阀；16-反洗出水阀；17-反洗出水口；18-预涂液进口；19-预涂液进液阀；20-排污阀；21-隔板；22-高基碳填料。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的描述。
如图1所示，本发明的一种煤化工废水处理工艺，包括调节池1、水解酸化池2、一级A/O+沉淀池3、二级A/O+沉淀池4、高密度沉淀池5和预涂膜6。首先煤化工废水进入调节池1，进行水质、水量的均匀调节，调节池1出水进入水解酸化池2，利用水解酸化菌对水中的大分子、难降解的有机物进行开环断链，使废水的可生化性得到提高，同时也能去除一部分COD，水解酸化池2出水进入一级A/O+沉淀池3，在此单元利用硝化菌和反硝化菌对水中的氨氮、COD等进行去除，同时在沉淀池实现泥水的分离，一级A/O+沉淀池3出水进入二级A/O+沉淀池4，利用微生物的作用对水中的氨氮和COD进一步去除，二级A/O+沉淀池4出水进入高密度沉淀池5，通过向高密度沉淀池5中加入絮凝剂、混凝剂、除垢剂对水中的COD、部分离子进行去除，高密度沉淀池5出水后进入预涂膜6内，对废水进一步处理。
在使用预涂膜6之前，需对装置内的膜管10进行涂膜粉11。首先膜粉11在装置外部与水进行混合，形成均匀的悬浊液，然后通过预涂液进口18和预涂液进液阀19进入预涂膜6的内部，预涂液在压力的作用下透过膜管10，而预涂液中的膜粉11则被截留在膜管10的表面，在其表面形成一层均匀的涂层，对膜管10起到一定的防止其受污染的作用，透过膜管10的水则通过反洗水阀15及反洗水入口14排出罐体9，涂粉大约需要3分钟。
预涂膜6进行涂粉完成后，可对废水进行处理。首先废水经过进水口7及进水阀8进入罐体9，罐体9下部装填了高基碳填料22，对水中的有机物等具有一定的吸附作用，经过高基碳填料22吸附后的废水不断向罐体9上方流动，在压力的作用下，依次经过膜粉11涂层及膜管10，在涂层和膜管10的双重作用下，对水中的那溶解的有机物、悬浮物进行进一步的去除，通过膜管10的废水经过出水阀12及出水口13排出罐体9。
预涂膜6运行压力达到0.4mPa时，需对内部的结构进行反冲洗，具体步骤为反洗水通过反洗水入口14及反洗水阀15进入罐体9，通过隔板21进入膜管10内部，在压力的作用下，向膜管10外部流出，冲洗膜管10表面截留的杂质及涂覆的膜粉11，同时对下方的高基碳填料22也有一定的冲洗作用，反水废水最后通过反洗出水阀16及反洗出水口17排出罐体9，反洗时间大约4分钟。
尽管上面结合附图对本发明的功能及工作过程进行了描述，但本发明并不局限于上述的具体功能和工作过程，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (7)

1.一种煤化工废水处理工艺，其特征在于：本工艺通过调节池1、水解酸化池2、一级A/O+沉淀池3、二级A/O+沉淀池4、高密度沉淀池5和预涂膜6实现：
第一步：首先煤化工废水进入调节池，进行水质、水量的均匀调节，调节池出水进入水解酸化池；
第二步：水解酸化池利用水解酸化菌对水中的大分子、难降解的有机物进行开环断链，使废水的可生化性得到提高，同时也能去除一部分COD，水解酸化池出水进入一级A/O+沉淀池；
第三步：一级A/O+沉淀池利用硝化菌和反硝化菌对水中的氨氮、COD等进行去除，同时在沉淀池实现泥水的分离，一级A/O+沉淀池出水进入二级A/O+沉淀池，
第四步：二级A/O+沉淀池利用微生物的作用对水中的氨氮和COD进一步去除，二级A/O+沉淀池出水进入高密度沉淀池，
第五步：高密度沉淀池通过加入絮凝剂、混凝剂、除垢剂对水中的COD、部分离子进行去除，高密度沉淀池出水后进入预涂膜内；
第六步：最后进入预涂膜设备进行深度处理。
2.根据权利要求1所述的煤化工废水处理工艺，其特征在于：所述预涂膜包括内设有过滤室的罐体，所述罐体通过水平设置的隔板分隔成上下两个过滤室，所述隔板均匀开设有孔道，所述隔板孔道上设置有膜管，所述膜管均匀涂膜粉，所述罐体侧部设置有排污阀，所述罐体上部连通设置有反洗水入口和出水口，所述反洗水入口设置有反洗水阀，所述出水口设置有出水阀，所述罐体底部连通设有进水口，反洗出水口和预涂膜进口，所述进水口设置有进水阀，所述反洗出水口设置有反洗出水阀，所述预涂膜进口设置有预涂液进液阀，所述罐体底部设置有高碳基填料。
3.根据权利要求2所述的煤化工废水处理工艺，其特征在于：所述预涂膜的所述膜管以超亲水超疏油膜作为骨架，孔径为0.3-2μm。
4.根据权利要求2所述的煤化工废水处理工艺，其特征在于：所述膜粉为金属氧化物，粒径为50μm，具有耐酸碱的性能。
5.根据权利要求2所述的煤化工废水处理工艺，其特征在于：在使用预涂膜之前，需对装置内的膜管进行涂膜粉，首先膜粉在装置外部与水进行混合，形成均匀的悬浊液，然后通过预涂液进口和预涂液进液阀进入预涂膜的内部，预涂液在压力的作用下透过膜管，而预涂液中的膜粉则被截留在膜管的表面，在其表面形成一层均匀的涂层，对膜管起到一定的防止其受污染的作用，透过膜管的水则通过反洗水阀及反洗水入口排出罐体，涂粉大约需要3分钟。
6.根据权利要求5所述的煤化工废水处理工艺，其特征在于：预涂膜进行涂粉完成后，可对废水进行处理，首先废水经过进水口及进水阀进入罐体，罐体下部装填了高基碳填料，对水中的有机物等具有一定的吸附作用，经过高基碳填料吸附后的废水不断向罐体上方流动，在压力的作用下，依次经过膜粉涂层及膜管，在涂层和膜管的双重作用下，对水中溶解的有机物、悬浮物进一步的去除，通过膜管的废水经过出水阀及出水口排出罐体。
7.根据权利要求6所述的煤化工废水处理工艺，其特征在于：预涂膜运行压力达到0.4mPa时，需对内部的结构进行反冲洗，具体步骤为反洗水通过反洗水入口及反洗水阀进入罐体，通过隔板进入膜管内部，在压力的作用下，向膜管外部流出，冲洗膜管表面截留的杂质及涂覆的膜粉，同时对下方的高基碳填料也有一定的冲洗作用，反洗废水最后通过反洗出水阀及反洗出水口排出罐体，反洗时间大约4分钟。
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