CN113429083A - 一种焦油加工和针状焦混合废水零液排放处理工艺及系统 - Google Patents

一种焦油加工和针状焦混合废水零液排放处理工艺及系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种焦油加工和针状焦混合废水零液排放处理系统，包括预处理系统、生化处理系统和深度处理系统；所述预处理系统包括隔油‑调节池、混凝沉淀池、气浮机、中间水池Ⅰ、过滤器、调节池、MVR蒸发器；完成预处理后的废水在所述中间水池Ⅱ混合后，提升至脱酚‑蒸氨单元，脱除废水中的酚和氨氮；所述生化处理系统包括依次连通的生化调节池、厌氧生化塔、好氧生化塔、消泡罐、好氧池和沉淀池；所述深度处理系统包括依次连通的pH调节‑沉淀一体池、多介质过滤器、臭氧反应塔、脱气池、MBR和NF‑RO系统；还包括回用水池、污泥浓缩罐和叠螺脱水机。本发明在满足排放标准的前提下将水利用率提高至最大化，达到节水减排的目标。

Description

一种焦油加工和针状焦混合废水零液排放处理工艺及系统
技术领域
本发明涉及环保技术领域，具体而言，尤其涉及一种焦油加工和针状焦混合废水零液排放处理系统。
背景技术
现有技术中，已经有30万吨/年焦油加工和4万吨/年针状焦项目作为行业内首个焦油加工与针状焦联合生产化工厂，这类化工厂以高温煤焦油为原料，采用常减压蒸馏工艺，生产改制沥青等产品，为新建4万吨/年针状焦项目提供原料，但是，针对这类化工厂，现有技术中缺少一种针对焦油加工和针状焦混合废水的全工艺链处理系统，使得混合废水不能实现零液排放。
发明内容
针对现有技术存在的技术问题，本发明提供了一种焦油加工和针状焦混合废水零液排放处理系统，为全工艺链处理流程，系统末端零液排放，在满足排放标准的前提下将水利用率提高至最大化，达到节水减排的目标。
本发明采用的技术手段如下：
一种焦油加工和针状焦混合废水零液排放处理系统，包括预处理系统、生化处理系统和深度处理系统；
待处理废水包括含酚废水、轻油分离废水、污油储罐废水、硫酸钠槽废水和碳酸钠槽废水；
所述预处理系统包括隔油-调节池、混凝沉淀池、气浮机、中间水池Ⅰ、过滤器、调节池、MVR蒸发器；所述隔油-调节池、所述混凝沉淀池、所述气浮机、所述中间水池Ⅰ和所述过滤器依次连通；含酚废水、轻油分离废水和污油储罐废水依次通过所述隔油-调节池、所述混凝沉淀池、所述气浮机、所述中间水池Ⅰ和所述过滤器，最后流入中间水池Ⅱ；所述调节池和所述MVR蒸发器依次连通；硫酸钠槽废水和碳酸钠槽废水依次通过所述调节池和所述MVR蒸发器，最后流入所述中间水池Ⅱ；
完成预处理后的废水在所述中间水池Ⅱ混合后，提升至脱酚-蒸氨单元，脱除废水中的酚和氨氮；
所述生化处理系统包括依次连通的生化调节池、厌氧生化塔、好氧生化塔、消泡罐、好氧池和沉淀池；废水经所述脱酚-蒸氨单元流出后依次通过所述生化调节池、所述厌氧生化塔、所述好氧生化塔、所述消泡罐、所述好氧池和所述沉淀池；
所述深度处理系统包括依次连通的pH调节-沉淀一体池、多介质过滤器、臭氧反应塔、脱气池、MBR和NF-RO系统；经过所述生化处理系统处理后的废水依次通过所述pH调节-沉淀一体池、所述多介质过滤器、所述臭氧反应塔、所述脱气池、所述MBR和所述NF-RO系统；
经过所述深度处理系统处理得到的达标的出水通过回用水池接收；所述生化处理系统和所述深度处理系统得到的污泥通过污泥浓缩罐进行重力浓缩，然后通过叠螺脱水机机械法污泥脱水。
进一步地，含酚废水、轻油分离废水和污油储罐废水通过所述隔油-调节池去除浮油和分散油并调节水质水量，通过所述混凝沉淀池内加入的硫酸亚铁和助凝剂沉淀硫化物，通过所述气浮机进一步去除SS和乳化油，然后流经所述中间水池Ⅰ提升至所述过滤器，采用石英砂过滤，进一步去除SS，最后流入所述中间水池Ⅱ；所述调节池和所述MVR蒸发器依次连通；硫酸钠槽废水和碳酸钠槽废水通过所述调节池调节水质水量后提升入所述MVR蒸发器，蒸发后得到的废水流入所述中间水池Ⅱ。
进一步地，经所述脱酚-蒸氨单元流出的废水通过所述生化调节池均匀水质水量，通过所述厌氧生化塔去除废水中部分有机物，提高废水可生化性，通过所述好氧生化塔用于进一步去除有机物，并将氨氮氧化为硝态氮，通过所述消泡罐在进入所述好氧池前进行缓冲，通过所述好氧池利用好氧微生物进一步去除有机物，通过所述沉淀池对污泥和废水进行分离。
进一步地，经过所述生化处理系统处理后的废水通过所述pH调节-沉淀一体池调节pH，通过所述多介质过滤器进一步去除水中悬浮物，通过所述臭氧反应塔内的填料分解残留有机物，同时通过加碱将废水pH调节至7～9，通过所述脱气池进行缓冲和脱气，通过所述MBR生物法强化去除废水中的有机物，并去除水中悬浮物，通过所述NF-RO系统去除水中离子，保证总氮达标。
进一步地，所述沉淀池得到的生化污泥和所述多介质过滤器得到的无机污泥分别通过所述污泥浓缩罐进行重力浓缩。
进一步地，所述生化调节池内设置有液位计、pH在线监测仪，NH3-N和温度在线监测仪。
进一步地，所述沉淀池内设置有刮泥机。
较现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明提供的焦油加工和针状焦混合废水零液排放处理系统，结合水量、水质变化情况以及污水本身所特有的情况，处理工艺简单、成熟、先进、稳定、实用、经济合理，在保证处理效果的同时还能够节省投资和运行管理费用；同时，处理系统有一定的灵活性和调节余地，以适应水质水量的变化。
基于上述理由本发明可在废水零液排放等领域广泛推广。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明所述焦油加工和针状焦混合废水零液排放处理系统工作流程图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任向具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其位器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
实施例1
如图1所示，本发明提供了一种焦油加工和针状焦混合废水零液排放处理系统，包括预处理系统、生化处理系统和深度处理系统；
待处理废水包括含酚废水、轻油分离废水、污油储罐废水、硫酸钠槽废水和碳酸钠槽废水；
所述预处理系统包括隔油-调节池、混凝沉淀池、气浮机、中间水池Ⅰ、过滤器、调节池、MVR蒸发器；所述隔油-调节池、所述混凝沉淀池、所述气浮机、所述中间水池Ⅰ和所述过滤器依次连通；含酚废水、轻油分离废水和污油储罐废水含油较高，依次通过所述隔油-调节池、所述混凝沉淀池、所述气浮机、所述中间水池Ⅰ和所述过滤器，最后流入中间水池Ⅱ；所述调节池和所述MVR蒸发器依次连通；硫酸钠槽废水和碳酸钠槽废水含盐量极高，依次通过所述调节池和所述MVR蒸发器，最后流入所述中间水池Ⅱ；
完成预处理后的废水在所述中间水池Ⅱ混合后，提升至脱酚-蒸氨单元，在所述脱酚-蒸氨单元内，通过萃取剂和碱液萃取得到酚盐进行回收，通过蒸汽得到氨水，从而脱除废水中的酚和氨氮；
所述生化处理系统包括依次连通的生化调节池、厌氧生化塔、好氧生化塔、消泡罐、好氧池和沉淀池；废水经所述脱酚-蒸氨单元流出后依次通过所述生化调节池、所述厌氧生化塔、所述好氧生化塔、所述消泡罐、所述好氧池和所述沉淀池；
所述深度处理系统包括依次连通的pH调节-沉淀一体池、多介质过滤器、臭氧反应塔、脱气池、MBR和NF-RO系统；经过所述生化处理系统处理后的废水依次通过所述pH调节-沉淀一体池、所述多介质过滤器、所述臭氧反应塔、所述脱气池、所述MBR和所述NF-RO系统；
经过所述深度处理系统处理得到的达标的出水通过回用水池接收；所述生化处理系统和所述深度处理系统得到的污泥通过污泥浓缩罐进行重力浓缩，然后通过叠螺脱水机机械法污泥脱水，使污泥含水率降到80％左右。
进一步地，含酚废水、轻油分离废水和污油储罐废水通过所述隔油-调节池去除浮油和分散油并调节水质水量，通过所述混凝沉淀池内加入的硫酸亚铁和助凝剂沉淀硫化物，通过所述气浮机进一步去除SS和乳化油，然后流经所述中间水池Ⅰ提升至所述过滤器，采用石英砂过滤，进一步去除SS，最后流入所述中间水池Ⅱ；所述调节池和所述MVR蒸发器依次连通；硫酸钠槽废水和碳酸钠槽废水通过所述调节池调节水质水量后提升入所述MVR蒸发器，蒸发后得到的废水流入所述中间水池Ⅱ。
进一步地，经所述脱酚-蒸氨单元流出的废水通过所述生化调节池均匀水质水量，通过所述厌氧生化塔去除废水中部分有机物，提高废水可生化性，通过所述好氧生化塔用于进一步去除有机物，并将氨氮氧化为硝态氮，通过所述消泡罐在进入所述好氧池前进行缓冲，通过所述好氧池利用好氧微生物进一步去除有机物，通过所述沉淀池对污泥和废水进行分离。
进一步地，经过所述生化处理系统处理后的废水通过所述pH调节-沉淀一体池调节pH，通过所述多介质过滤器进一步去除水中悬浮物，通过所述臭氧反应塔内的填料分解残留有机物，同时通过加碱将废水pH调节至7～9，通过所述脱气池进行缓冲和脱气，通过所述MBR生物法强化去除废水中的有机物，并去除水中悬浮物，通过所述NF-RO系统去除水中离子，保证总氮达标。
进一步地，所述沉淀池得到的生化污泥和所述多介质过滤器得到的无机污泥分别通过所述污泥浓缩罐进行重力浓缩。
进一步地，所述生化调节池内设置有液位计、pH在线监测仪，NH3-N和温度在线监测仪，用于监测所述生化调节池内各项数据。
进一步地，所述沉淀池内设置有刮泥机，便于池底沉淀污泥的收集和排出。
进一步地，含酚废水、轻油分离废水和污油储罐废水在所述隔油-调节池内，轻油滴在浮力作用下上浮，并且聚集在所述隔油-调节池的表面，通过池面的集油管收集浮油至废油储池，密度大的重油由排油泥管外排至废油储池，收集到的油还可以考虑回收利用。
进一步地，经过所述预处理系统，高浓度废水中的污染物基本已经被脱除，所述生化调节池内投加必要的营养盐(主要是磷盐)，所述生化调节池主要功能是均匀水质水量；所述生化调节池还设置有潜水搅拌机。
进一步地，所述厌氧生化塔内有填料，属于生物膜反应器，具有生物量大，生化效果好的优点，废水在所述厌氧生化塔内主要是提高废水可生化性，其次是去除部分有机物，此外，所述厌氧生化塔内的氨化作用，还有可能使废水中的氨氮提高，需要在好氧段进一步去除。
进一步地，处理完的废水在所述沉淀池内根据密度不同进行分离，使混合液澄清，得到的污泥部分回流至所述生化调节池，补充生物量，剩余经过浓缩和脱水后外排；所述沉淀池为竖流式沉淀池，采用半地下形式建造而成。
进一步地，所述pH调节-沉淀一体池用于调整池内废水pH到碱性，沉淀水中Ca、Mg、Fe等离子，为反渗透做预处理；所述pH调节-沉淀一体池内还设置有pH在线监测仪及机械搅拌机。
进一步地，所述臭氧反应塔内设置有填料，能够增加气液接触面积，充分利用臭氧氧化分解废水内残留的有机物，同时通过加碱，调整废水pH至7～9。
进一步地，所述MBR能够高效去除水中悬浮物，保证出水水质达标。
进一步地，所述NF-RO系统(纳滤和反渗透系统)主要是为去除水中离子，保证总氮达标。
进一步地，待处理废水还可以包括浓水，浓水与浓盐水合并后可以通入所述MVR蒸发器进行预处理，然后随其他废水一起进行后续处理，达到近“零”排放。
采用本发明提供的焦油加工和针状焦混合废水零液排放处理系统，结合水量、水质变化情况以及污水本身所特有的情况，处理工艺简单、成熟、先进、稳定、实用、经济合理，在保证处理效果的同时还能够节省投资和运行管理费用；同时，处理系统有一定的灵活性和调节余地，以适应水质水量的变化；采用高效节能的治理工艺，极大地降低工程运行费用；采取先进的工艺技术，减少污泥产量，并考虑污泥的最终处置。
本发明提供的焦油加工和针状焦混合废水零液排放处理系统，能满足在80％-200％负荷下正常运行，其它装置能满足在50％-110％负荷下正常运行，保证系统操作稳定、安全可靠、节能、连续、长周期运转。
采用本申请所述的焦油加工和针状焦混合废水零液排放处理系统，五股主要废水分类合并后，通过预处理段，能够有效去除混合废水中的悬浮物、油类、盐、挥发酚、氨氮等物质，生化处理利用A/O工艺不但能取得比较满意的脱氮效果，而且通过缺氧--好氧循环操作，同样可取得高COD和BOD的去除率；经生化处理的焦化废水中所剩COD几乎全部为难生物降解的复杂有机物，通过深度处理进一步去除污染物，最后将浓水引入蒸发系统结晶成固态盐，蒸发形成的水蒸汽用汽水分离膜进行回收，在满足联合化工厂零液排放环保要求的前提下最大程度的提高水回收利用率。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种焦油加工和针状焦混合废水零液排放处理系统，其特征在于，包括预处理系统、生化处理系统和深度处理系统；
待处理废水包括含酚废水、轻油分离废水、污油储罐废水、硫酸钠槽废水和碳酸钠槽废水；
所述预处理系统包括隔油-调节池、混凝沉淀池、气浮机、中间水池Ⅰ、过滤器、调节池、MVR蒸发器；所述隔油-调节池、所述混凝沉淀池、所述气浮机、所述中间水池Ⅰ和所述过滤器依次连通；含酚废水、轻油分离废水和污油储罐废水依次通过所述隔油-调节池、所述混凝沉淀池、所述气浮机、所述中间水池Ⅰ和所述过滤器，最后流入中间水池Ⅱ；所述调节池和所述MVR蒸发器依次连通；硫酸钠槽废水和碳酸钠槽废水依次通过所述调节池和所述MVR蒸发器，最后流入所述中间水池Ⅱ；
完成预处理后的废水在所述中间水池Ⅱ混合后，提升至脱酚-蒸氨单元，脱除废水中的酚和氨氮；
所述生化处理系统包括依次连通的生化调节池、厌氧生化塔、好氧生化塔、消泡罐、好氧池和沉淀池；废水经所述脱酚-蒸氨单元流出后依次通过所述生化调节池、所述厌氧生化塔、所述好氧生化塔、所述消泡罐、所述好氧池和所述沉淀池；
所述深度处理系统包括依次连通的pH调节-沉淀一体池、多介质过滤器、臭氧反应塔、脱气池、MBR和NF-RO系统；经过所述生化处理系统处理后的废水依次通过所述pH调节-沉淀一体池、所述多介质过滤器、所述臭氧反应塔、所述脱气池、所述MBR和所述NF-RO系统；
经过所述深度处理系统处理得到的达标的出水通过回用水池接收；所述生化处理系统和所述深度处理系统得到的污泥通过污泥浓缩罐进行重力浓缩，然后通过叠螺脱水机机械法污泥脱水。
2.根据权利要求1所述的焦油加工和针状焦混合废水零液排放处理系统，其特征在于，含酚废水、轻油分离废水和污油储罐废水通过所述隔油-调节池去除浮油和分散油并调节水质水量，通过所述混凝沉淀池内加入的硫酸亚铁和助凝剂沉淀硫化物，通过所述气浮机进一步去除SS和乳化油，然后流经所述中间水池Ⅰ提升至所述过滤器，采用石英砂过滤，进一步去除SS，最后流入所述中间水池Ⅱ；所述调节池和所述MVR蒸发器依次连通；硫酸钠槽废水和碳酸钠槽废水通过所述调节池调节水质水量后提升入所述MVR蒸发器，蒸发后得到的废水流入所述中间水池Ⅱ。
3.根据权利要求1所述的焦油加工和针状焦混合废水零液排放处理系统，其特征在于，经所述脱酚-蒸氨单元流出的废水通过所述生化调节池均匀水质水量，通过所述厌氧生化塔去除废水中部分有机物，提高废水可生化性，通过所述好氧生化塔用于进一步去除有机物，并将氨氮氧化为硝态氮，通过所述消泡罐在进入所述好氧池前进行缓冲，通过所述好氧池利用好氧微生物进一步去除有机物，通过所述沉淀池对污泥和废水进行分离。
4.根据权利要求1所述的焦油加工和针状焦混合废水零液排放处理系统，其特征在于，经过所述生化处理系统处理后的废水通过所述pH调节-沉淀一体池调节pH，通过所述多介质过滤器进一步去除水中悬浮物，通过所述臭氧反应塔内的填料分解残留有机物，同时通过加碱将废水pH调节至7～9，通过所述脱气池进行缓冲和脱气，通过所述MBR生物法强化去除废水中的有机物，并去除水中悬浮物，通过所述NF-RO系统去除水中离子，保证总氮达标。
5.根据权利要求1所述的焦油加工和针状焦混合废水零液排放处理系统，其特征在于，所述沉淀池得到的生化污泥和所述多介质过滤器得到的无机污泥分别通过所述污泥浓缩罐进行重力浓缩。
6.根据权利要求1所述的焦油加工和针状焦混合废水零液排放处理系统，其特征在于，所述生化调节池内设置有液位计、pH在线监测仪，NH3-N和温度在线监测仪。
7.根据权利要求1所述的焦油加工和针状焦混合废水零液排放处理系统，其特征在于，所述沉淀池内设置有刮泥机。
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