CN114477623A - 一种焦化废水零排放回用的处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于废水处理领域,具体公开了一种焦化废水零排放回用的处理方法,包括初步处理和生化处理,具体步骤如下:采用预浓缩分离单元对焦化废水进行初步处理;将初步处理后的废水通过生化处理单元进行生化处理;对生化处理后的废水进行深度处理。本发明通过预处理单元能够降低污水中油类、氨氮、酚类等污染物,降低硫化物、氰化物等影响生化处理的有毒有害物质,提高系统可生化性,为后续处理单元提供良好的条件;本发明通过生化处理单元提高废水可生化性;大幅度降低污水COD,并将污水中的氨氮氧化成硝态氮;本发明通过深度处理单元能够降低出水浊度和色度,保证出水水质稳定达到出水用于循环水补水的要求。
Description
技术领域
本发明属于废水处理技术领域,尤其是一种焦化废水零排放回用的处理方法。
背景技术
焦化废水主要来自焦炉煤气初冷和焦化生产过程中的生产废水以及蒸汽冷凝废水,由于其来源广泛、成分复杂、特性多变、危害巨大而成为公认的最难处理的工业废水之一,既难以达标排放,回用率又普遍偏低。焦化废水所含的污染物包括酚类、多环芳香族化合物及含氮、氧、硫的杂环化合物等,是一种典型的难降解有机工业废水,存在水质复杂、含盐量高等特点,一直是行业内公认的最难处理的废水之一。目前,处理焦化废水行之有效的方法仍然是生化处理和物理化学方法,但是处理后的出水往往不能达到排放标准的要求。
随着我国水资源的紧缺和排放要求的日益严格,类似焦化行业这种用水量大、排放量也大的行业,绝大多数企业会选择进行深度处理回收部分水作为成品水回用,而余下部分浓缩后形成浓水进行企业内部消耗或者经过处理后达标排放。
目前焦化废水的处理流程如图1所示,现有的废水经上述工艺流程处理后,COD可降低至150mg/l,其他指标基本满足需满足《炼焦化学工业污染物排放标准》的排放标准,污水处理装置出水用于熄焦。随着国家对焦化行业的环保要求进一步提高,要求逐步将目前的湿熄焦改造为干熄焦,现有处理装置排水出路需要另行考虑。
目前的循环水装置需要消耗大量补充水源,目前使用自来水作为作为补充水源,若采用污水处理装置产水作为补充水源,受到污水中盐含量高尤其是氯离子含量高的限制,出水无法做到满足回用于循环水补水的要求。同时循环水补水要求COD进一步降低至小于60mg/l,也对污水处理装置的处理能力提出更高要求。
为满足污水处理装置出水作为循环水补充水的水质要求,需要对现有污水处理装置进行改造,降低污水中的盐分尤其是氯离子含量,进一步降低COD,同时降低污水的浊度和色度。
目前的废水常用的处理工艺有膜生物技术,芬顿氧化、臭氧氧化和电催化氧化等。
芬顿氧化工艺虽然对此类废水有较好的处理效果,但是会产生一定量的污泥,二次废物的处理费用会导致整体运行成本的,不符合绿色处理工艺。
电催化氧化工艺针对此类含盐量低的废水,会导致投资和运行费用较高。
臭氧氧化应用于大水量低盐废水具有流程简单、运行费用低等特点,同时废水经过臭氧氧化后,可生化性会有所提高,所以臭氧氧化技术在废水深度处理中应用较为广泛。但是常规臭氧氧化以加成反应为主,矿化能力弱,臭氧利用率较低,对废水COD去除率也不高。
针对现有技术的缺点,目前尚没有解决方案。
发明内容
发明目的:提供一种焦化废水零排放回用的处理方法,以解决现有技术存在的上述问题。
技术方案:一种焦化废水零排放回用的处理方法,包括初步处理和生化处理,具体步骤如下:
S1:采用预浓缩分离单元对焦化废水进行初步处理;具体包括:
S1.1:将高浓度废水和蒸氨废水通入均质调节池中均化水质,同时沉积出废水中含有的悬浮污染物;
S1.2:将均化后的废水通入预浓缩分离单元进行初步处理;
S1.3:将初步处理后的废水和低浓度废水通入混合均质池进行处理;
S2:将初步处理后的废水通过生化处理单元进行生化处理;
S3:对生化处理后的废水进行深度处理。
进一步的:步骤S2中的生化处理单元包括依次设置的厌氧池、缺氧池和好氧池,其中,具体步骤为:
S2.1:将步骤S1处理的废水通入厌氧池内,通过厌氧池水解酸化将难降解的大分子有机污染物分解成小分子有机物;
S2.2:将经过厌氧池处理的废水通入缺氧池中对废水进行处理;
S2.3:将通过缺氧池处理的废水通入好氧池进行处理,处理后的废水进入下一流程,同时硝化液回流至缺氧池,其中好氧池利用鼓风机进行鼓风曝气。
该技术方案中:设置厌氧池能够通过水解酸化将难降解的大分子有机污染物分解成小分子有机物,提高废水可生化性;设置缺氧池,能够在脱氮的同时大幅度降低污水COD,减少后续好氧生化池负荷;通过好氧池能够去除污水中的有机污染物,并将污水中的氨氮氧化成硝态氮。
进一步的:步骤S2中生化处理单元还包括设置在好氧池下游的二沉池,所述二沉池的下游设置有混凝沉淀池,经过好氧池处理的废水进入二沉池沉淀得到废水和污泥,污泥回流至厌氧池,废水进入混凝沉淀池处理后得到废水。
该技术方案中:通过二沉池和混凝沉淀池能够对废水中的大部分污泥进行过滤。
进一步的:经过混凝沉淀池处理后的废水进入曝气生物滤池内,曝气生物滤池内填充有过滤填料,从而过滤出废水中的悬浮物,得到过滤处理后的废水。
该技术方案中:采用粒径小的过滤填料,能够提高悬浮物的去除效果。
进一步的:步骤S3中的深度处理具体包括:
S3.1:将滤池内过滤后的废水通入臭氧催化氧化器进行内进行处理,臭氧催化氧化器内设有催化剂;
S3.2:将经过臭氧催化氧化处理的废水通入深度过滤单元进行深度过滤得到回用水,且废水进入深度过滤单元的流速为10m/h。
该技术方案中,能够进一步降解有机物,降低悬浮物和色度。
进一步的:步骤S3.2中臭氧氧化体系的臭氧投加量为1g COD投入小于等于2g O3。
该技术方案中,能够提高对水中的COD的去除效率。
进一步的:步骤S3.2的深度过滤单元包括依次设置的多介质过滤器和活性炭过滤器。
该技术方案中,通过多介质过滤器和活性炭过滤器,能够进一步降低出水浊度和色度,保证出水水质稳定达到出水用于循环水补水的要求。
进一步的:经过二沉池处理后的污泥加入污泥储池内暂存,且污泥储池内的污泥经过泵脱水后得到泥饼和废水,废水再次加入步骤S1中进行处理。
该技术方案中,能够对污泥进行进一步的处理,得到泥饼和废水,对废水再次回用得到回用水。
本发明具有如下有益效果:
本发明通过预处理单元能够降低污水中油类、氨氮、酚类等污染物,降低硫化物、氰化物等影响生化处理的有毒有害物质,提高系统可生化性,为后续处理单元提供良好的条件;
本发明通过生化处理单元提高废水可生化性;大幅度降低污水COD,并将污水中的氨氮氧化成硝态氮;
本发明通过深度处理单元能够降低出水浊度和色度,保证出水水质稳定达到出水用于循环水补水的要求。
附图说明
图1是背景技术中废水零排放回用的处理方法的方法流程图;
图2是本发明的一种焦化废水零排放回用的处理方法的方法流程图。
具体实施方式
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。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
如图2所示,一种焦化废水零排放回用的处理方法,包括初步处理、生化处理、深度处理和污泥处理,具体的处理步骤如下:
S1:采用预浓缩分离单元对焦化废水进行初步处理;
S2:将初步处理后的废水通过生化处理单元进行生化处理;
S3:对生化处理后的废水进行深度处理。
(1)初步处理:具体包括:
S1.1:将高浓度废水和蒸氨废水通入均质调节池中均化水质,同时沉积出废水中含有的悬浮污染物;
S1.2:将均化后的废水通入预浓缩分离单元进行初步处理;
S1.3:将初步处理后的废水和低浓度废水通入混合均质池进行处理。
步骤S1.1中的高浓度废水是指化学耗氧量COD高于2000mg/L废水,低浓度废水则是化学耗氧量COD低于2000mg/L废水。
其中,焦化废水在均质调节池中均化水质,并沉积出废水中含有的悬浮污染物,均质调节池处理后的水通过泵提升至预浓缩分离单元,经过预浓缩分离单元的分离能够降低废水中的氨氮浓度及挥发性污染物浓度;将污水中大量的油脂类物质、悬浮物、酚类物质以浓缩液进行去除,同时降低废水中的硫化物、氰化物和含盐量,预浓缩分离单元的处理量为165m3/h;通过混合均质池进行水质水量调节。
另外,还包括对事故水的处理,事故水是指通过事故池储存的事故状态或检修状态下排放的焦化废水,事故水用泵小流量输送至均质调节池。
其中,预浓缩分离单元的设计处理量为165m3/h。
(2)生化处理:步骤S2中的生化处理单元包括依次设置的厌氧池、缺氧池、好氧池、二沉池和混凝沉淀池,具体的生化处理步骤为:
S2.1:将步骤S1处理的废水通入厌氧池内,通过厌氧池水解酸化将难降解的大分子有机污染物分解成小分子有机物;
S2.2:将经过厌氧池处理的废水通入缺氧池中对废水进行处理;
S2.3:将通过缺氧池处理的废水通入好氧池进行处理,处理后的废水进入下一流程,同时硝化液回流至缺氧池,其中好氧池利用鼓风机进行鼓风曝气;
经过好氧池处理的废水进入二沉池沉淀得到废水和污泥,污泥回流至厌氧池,废水进入混凝沉淀池处理后得到废水。
在生化处理中,控制首段厌氧池停留时间,保持厌氧池仅处于水解酸化阶段,使污水中的大分子、环状有机物开环断链,提高废水可生化性;另外NH3-N因细胞的合成而被去除一部分,使污水中NH3-N浓度下降,但NO3-N含量没有变化。
在缺氧池中,反硝化菌利用污水中的有机物作碳源,将回流混合液中带入的大量NO3-N和NO2-N还原为N2释放至空气,因此BOD5浓度继续下降,NO3-N浓度大幅度下降,而磷的变化很小。
在好氧池中,有机物被微生物生化降解,而继续下降;有机氮被氨化继而被硝化,使NH3-N浓度显著下降,但随着硝化过程使NO3-N的浓度增加。
本发明中生化处理单元采用A2O技术,前端设置厌氧池,通过水解酸化将难降解的大分子有机污染物分解成小分子有机物,提高废水可生化性;厌氧池的下游设置缺氧池,缺氧池通过反硝化提高对污水脱氮的去除效率,充分利用污水中有机污染物作为碳源,在脱氮的同时大幅度降低污水COD,减少后续好氧池负荷;设好氧池去除污水中的有机污染物,并将污水中的氨氮氧化成硝态氮;好氧池处理后的废水进入二沉池沉淀得到废水和污泥,首次得到的污泥回流至厌氧池再次进行处理,二次得到的污泥排泥至污泥储存存储起来,废水进入混凝沉淀池处理后得到废水。
生化处理后的废水还需要进入曝气生物滤池内进行处理,曝气生物滤池内填充有过滤填料,采用粒径更小的过滤填料,提高悬浮物的去除效果。
(3)深度处理:经过曝气生物滤池处理后的废水进入深度处理工序,深度处理工序具体包括:
S3.1:将滤池内过滤后的废水通入臭氧催化氧化器进行内进行处理,臭氧催化氧化器内设有催化剂;
S3.2:将经过臭氧催化氧化处理的废水通入深度过滤单元进行深度过滤得到回用水,其中,深度过滤单元包括依次设置的多介质过滤器和活性炭过滤器。
本发明的臭氧催化氧化是在臭氧氧化体系中引入催化剂,一是提高臭氧矿化能力,强化COD去除效率;二是提高臭氧效率,降低臭氧投加浓度;本催化氧化工艺强化了O3在水中的传质及氧化速率,提高水中O3的分解能力,强化氧化系统处理单元的整体除污效果。
本发明中采用臭氧催化氧化工艺对废水中有机物进行深度处理,以最低运行成本确保达标回用。臭氧催化单元后增设多介质过滤器和活性炭过滤器,进一步降低出水浊度和色度,保证出水水质稳定达到出水用于循环水补水的要求。
其中,深度处理阶段的各个参数如下:
废水通入臭氧催化氧化池的设计流量为240m3/h,废水在臭氧催化氧化池停留时间为1h,臭氧投加量为1g COD投入小于等于2g O3。深度过滤单元的设计流量为240m3/h,过滤流速为10m/h。
(4)污泥处理:本发明中经过二沉池二次得到的污泥加入污泥储池内暂存,且污泥储池内的污泥经过泵送至叠螺脱水机进行脱水后得到泥饼和废水,废水再次加入步骤S1中进行处理。
经过上述处理后,对各个阶段水中的COD、氨氮、石油类、酚、电导和氯离子进行检测,结果如表一:
表一:各阶段水质检测的结果如下:
本发明的上述实施例中,需要用到的设备如下表二:
表二:本发明实施例中用到的部分设备清单
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种等同变换,这些等同变换均属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种焦化废水零排放回用的处理方法,包括初步处理和生化处理,其特征在于,具体步骤如下:
S1:采用预浓缩分离单元对焦化废水进行初步处理;具体包括:
S1.1:将高浓度废水和蒸氨废水通入均质调节池中均化水质,同时沉积出废水中含有的悬浮污染物;
S1.2:将均化后的废水通入预浓缩分离单元进行初步处理;
S1.3:将初步处理后的废水和低浓度废水通入混合均质池进行处理;
S2:将初步处理后的废水通过生化处理单元进行生化处理;
S3:对生化处理后的废水进行深度处理。
2.根据权利要求1所述的一种焦化废水零排放回用的处理方法,其特征在于:步骤S2中的生化处理单元包括依次设置的厌氧池、缺氧池和好氧池,其中,具体步骤为:
S2.1:将步骤S1处理的废水通入厌氧池内,通过厌氧池水解酸化将难降解的大分子有机污染物分解成小分子有机物;
S2.2:将经过厌氧池处理的废水通入缺氧池中对废水进行处理;
S2.3:将通过缺氧池处理的废水通入好氧池进行处理,处理后的废水进入下一流程,同时硝化液回流至缺氧池,其中好氧池利用鼓风机进行鼓风曝气。
3.根据权利要求2所述的一种焦化废水零排放回用的处理方法,其特征在于:步骤S2中生化处理单元还包括设置在好氧池下游的二沉池,所述二沉池的下游设置有混凝沉淀池,经过好氧池处理后的废水进入二沉池沉淀得到废水和污泥,首次得到的污泥回流至厌氧池,二次得到的污泥加入污泥储池内暂存,废水进入混凝沉淀池处理后得到废水。
4.根据权利要求3所述的一种焦化废水零排放回用的处理方法,其特征在于:经过混凝沉淀池处理后的废水进入曝气生物滤池内,曝气生物滤池内填充有过滤填料,从而过滤出废水中的悬浮物,得到过滤处理后的废水。
5.根据权利要求4所述的一种焦化废水零排放回用的处理方法,其特征在于:步骤S3中的深度处理具体包括:
S3.1:将滤池内过滤后的废水通入臭氧催化氧化器进行内进行处理,臭氧催化氧化器内设有催化剂;
S3.2:将经过臭氧催化氧化处理的废水通入深度过滤单元进行深度过滤得到回用水,且废水进入深度过滤单元的流速为10m/h。
6.根据权利要求5所述的一种焦化废水零排放回用的处理方法,其特征在于:步骤S3.2中臭氧氧化体系的臭氧投加量为1g COD投入小于等于2g O3。
7.根据权利要求3所述的一种焦化废水零排放回用的处理方法,其特征在于:步骤S3.2的深度过滤单元包括依次设置的多介质过滤器和活性炭过滤器。
8.根据权利要求7所述的一种焦化废水零排放回用的处理方法,其特征在于:污泥储池内的污泥经过泵脱水后得到泥饼和废水,废水再次加入步骤S1中进行处理。
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