CN115043548B - 一种煤化工废水一体化处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种煤化工废水一体化处理装置，包括壳体，所述的壳体内设有依次连通的搅拌室、调节室、脱氮室、配水室、碱化室、破氰室、强化室、冷却室、上流厌氧室及曝气生化室。本发明利用投加脱氮剂、沉淀去除氨氮，生成磷酸铵镁，回收利用；利用二段破氰技术去除废水中的有毒物质；利用冷却技术把废水的温度降低到20～30℃，适宜后续生物处理环节中微生物的繁殖生长，装置结构简单，安装操作方便。

Description

一种煤化工废水一体化处理装置
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，尤其是一种煤化工废水一体化处理装置。
背景技术
粉煤加压气化企业主要生产合成氨、二甲醚。生产过程中排放的废水主要有煤气化废水、变换废水和酸性气体脱除废水，废水中的污染物包括氨氮、氰化物、悬浮物、COD、BOD和硫化物等。由于煤化工废水具有高浓度难降解的特性，单一的处理方法难以达标。传统的物理和化学处理方法主要是酸化法、气浮法、絮凝沉淀法、MAP化学沉淀法和溶剂萃取法等，这些物化方法通常作为煤化工废水的预处理方法，以除去废水中粒径大的悬浮物以及多数油性物质，还可以回收大部分氨氮和酚类等有价值的物质。虽然这些方法对废水的处理具有针对性，但是对煤化工废水的处理效果不是很理想，依然存在一些难降解有机物，出水COD还是较高。
申请号201710028501.4公开了一种高浓度煤化工废水深度处理系统，其包括酸化沉淀池、中和池、混凝沉淀池、电解池、填料厌氧池和反流滤池；酸化沉淀池包括搅拌区和分离沉淀区，搅拌区底部设有酸化沉淀池进水管，中上部设有酸液添加计量系统；中和池中下部设置有中和池搅拌装置；混凝沉淀池包括搅拌混合区和沉淀区；电解池为左右两室结构，分别为阳极室和阴极室，阳极室和阴极室的中下部连通，上部由隔板隔开，阳极室和阴极室分别设有正负两个电极板，正负两个电极板分别连接外部正负电源；填料厌氧池包括通过折流板分隔成的兼氧段、缺氧段和厌氧段；反流滤池包括下流区、上流区和污泥区。该专利实现了废水的达标处理，具有效率高和效果稳定可靠的优点。但上述申请的技术方案依然存在装置多、占地面积大、不适用于处理小水量的缺陷。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术中之不足，本发明提供一种煤化工废水一体化处理装置，以有效去除废水中的有毒物质，适宜后续生物处理环节中微生物的繁殖生长。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种煤化工废水一体化处理装置，包括壳体，所述的壳体内设有：
搅拌室：位于壳体左侧，搅拌室上端并列设有通入煤气化废水的第一进水管和通入变换废水的第二进水管，搅拌室中部安装有第一搅拌器；
调节室：位于壳体中下部并与搅拌室下端连通，调节室内设有第二搅拌器；
脱氮室：贴合调节室右侧并与调节室上端连通，具有并排设置的搅拌区和分离区，搅拌区内设有第三搅拌器，搅拌区的下部与分离区的下部连通；
配水室：贴合脱氮室右侧上部并与分离区上端连通，配水室内设有通入酸性气体脱除废水的第三进水管及第四搅拌器；
碱化室：位于配水室下方并与配水室底部连通，碱化室设有第五搅拌器；
贴合配水室和碱化室的右侧依次设有并排布置的破氰室、强化室及冷却室，所述的破氰室底部与碱化室底部连通，破氰室内设有第六搅拌器；
所述强化室具有位于上层的混合区、位于下层的反应区，混合区与破氰室上端连通，混合区内设有第七搅拌器，反应区上端与混合区底部连通且设有第一集气管，反应区底部设有出水管；
所述的冷却室内设有螺旋状的冷却管，冷却管的底端与出水管连通，冷却室的侧壁设有冷却液进口，冷却室的底部安装有排放阀；
上流厌氧室：设在冷却室的上方，所述的上流厌氧室从下至上依次具有布水区、厌氧填料区和气液分离区，所述布水区连通冷却管的顶端，厌氧填料区内布设有厌氧填料，气液分离区的侧壁上设有气液分离器，所述上流厌氧室的上部设有锥形上盖，锥形上盖顶端设有第二集气管；
曝气生化室：位于上流厌氧室与搅拌室之间，曝气生化室的下部设置有曝气盘，位于曝气盘的上部设有好氧填料。
为方便分离物的排放，所述的分离区的底部呈锥形结构，位于锥形结构底部安装有排料阀。
优选地，所述的曝气盘为均匀设置有微孔的微孔式曝气盘，所述的曝气盘通过管道连接设置在曝气生化室外壁上的鼓风机。
进一步地，为防止废水过量，所述的曝气生化室的左侧上端壁上设有溢流堰，所述溢流堰连通曝气生化室的排水管。
为方便装置整体移动，所述的壳体底部四角端分别安装有万向轮。
为便于观察处理过程，所述的壳体侧壁上设置有检修窗，检修窗的四周嵌设有橡胶密封圈。
本发明的有益效果是：本发明利用投加脱氮剂、沉淀去除氨氮，生成磷酸铵镁，回收利用；利用二段破氰技术去除废水中的有毒物质；利用冷却技术把废水的温度降低到20～30℃，适宜后续生物处理环节中微生物的繁殖生长，装置结构简单，安装操作方便。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的结构示意图。
图中：1.搅拌室，1-1.第一进水管，1-2.第二进水管，1-3.第一搅拌器，2.调节室，2-1.第二搅拌器，3.脱氮室，3-1.搅拌区，3-2.分离区，3-3.第三搅拌器，3-4.排料阀，4.配水室，4-1.第三进水管，4-2.第四搅拌器，5.碱化室，5-1.第五搅拌器，6.破氰室，6-1.第六搅拌器，7.强化室，7-1.混合区，7-2.反应区，7-3.第七搅拌器，7-4.第一集气管，7-5.出水管，8.冷却室，8-1.冷却管，8-2.冷却液进口，8-3.排放阀，9.上流厌氧室，9-1.布水区，9-2.厌氧填料区，9-3.气液分离区，9-4.气液分离器，9-5.第二集气管，10.曝气生化室，10-1.曝气盘，10-2.好氧填料，10-3.溢流堰，11.万向轮。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示的一种煤化工废水一体化处理装置，包括壳体，所述的壳体内设有搅拌室1、调节室2、脱氮室3、配水室4、碱化室5、破氰室6、强化室7、冷却室8、上流厌氧室9及曝气生化室10，所述的搅拌室1、调节室2、脱氮室3、配水室4、碱化室5、破氰室6、强化室7、冷却室8、上流厌氧室9和曝气生化室10依次连通。
所述的搅拌室1上端并排设有第一进水管1-1和第二进水管1-2，搅拌室中部安装有第一搅拌器1-3。
所述的调节室2设有添加调节剂的第一计量器和pH值探头，第一计量器添加的调节剂为氢氧化钠溶液，调节室2内设有第二搅拌器2-1，调节室2调控废水的pH值为8.5。
所述的脱氮室3具有并排设置的搅拌区3-1和分离区3-2，搅拌区3-1内设有向搅拌区3-1内添加脱氮剂的第二计量器，第二计量器添加的脱氮剂为NaH2PO4溶液和MgCl2溶液，所述搅拌区3-1内设有第三搅拌器3-3；位于搅拌区3-1的下部设有倾斜的底板，搅拌后的废水沿倾斜的底板流入分离区3-2的中下部。分离区3-2的底部设计成锥形结构，在锥形结构底部安装有排料阀3-4，废水中的Mg2+、PO4 3-与NH4 +反应生成磷酸铵镁，磷酸铵镁在重力作用下下沉到锥形结构下部，通过排料阀3-4排出，并经过脱水、干燥后回收利用。
所述的配水室4设有通入酸性气体脱除废水的第三进水管4-1，配水室4内设有第四搅拌器4-2。
所述的碱化室5设有添加碱液的第三计量器和pH值探头，第三计量器添加的碱液为氢氧化钠溶液，碱化室5设有第五搅拌器5-1，碱化室5调控废水的pH值为11。
所述的破氰室6内设有添加破氰剂的第四计量器，第四计量器添加的破氰剂为NaClO溶液，破氰室6内设有第六搅拌器6-1，废水中的NaCN和NaClO反应生成NaOCN和NaCl。
所述的强化室7包括位于上层混合区7-1、位于下层反应区7-2，混合区7-1内设有添加强化剂的第五计量器和pH值探头，第五计量器添加的强化剂为氢氧化钠溶液或盐酸溶液，混合区7-1调控废水的pH值为8.5；所述混合区7-1内设有第七搅拌器7-3，废水中的NaCN和NaClO反应生成N2和CO2；反应区7-2上端与混合区7-1底部连通，且在连通处设有第一集气管7-4，第一集气管7-4连通排气管，反应区7-2底部设有出水管7-5。
所述的冷却室8设置在强化室7的右侧，冷却室8内设有呈螺旋状上升的冷却管8-1，冷却管8-1的底端连通强化室7的出水管7-5。冷却室8内充满冷却液，冷却室8的侧壁设有冷却液进口8-2，冷却室8的底部设计成锥形结构，在锥形结构底部设置有排出冷却液的排放阀8-3；优选冷却液为自来水，冷却室8把废水的温度降低到20～30℃，适宜微生物的生长。
所述的上流厌氧室9位于冷却室8的上部，上流厌氧室9包括布水区9-1、厌氧填料区9-2和气液分离区9-3。所述布水区9-1位于上流厌氧室9的底部，布水区9-1连通冷却管8-1的顶端；所述厌氧填料区9-2位于布水区9-1的上部，厌氧填料区9-2内布设厌氧填料；所述气液分离区9-3位于厌氧填料区9-2的上部，气液分离区9-3的侧壁上设有气液分离器9-4；所述上流厌氧室9的上部设有锥形上盖，锥形上盖顶端设有第二集气管9-5。
所述的曝气生化室10设置在上流厌氧室9的左侧，曝气生化室10的下部设置有曝气盘10-1，所述的曝气盘10-1通过管道连接有曝气生化室10外壁上的鼓风机，进一步，所述的曝气盘10-1是均匀设置有微孔的微孔式曝气盘。位于曝气盘10-1的上部设有好氧填料10-2。曝气生化室10的左侧上端壁还设有溢流堰10-3，溢流堰10-3连通曝气生化室10的出水管，曝气生化室10的出水管排出的水回用或深度处理。
为方便装置整体移动，所述的壳体底部四角端分别安装有万向轮11；所述的壳体侧壁上设置有张开式的检修窗，检修窗采用长方形或圆形结构，检修窗的四周嵌设有橡胶密封圈，检修窗关闭时实现密闭不漏水，通过检修窗便于观察处理过程。
采用上述煤化工废水一体化处理装置进行废水处理的过程如下：
①、废水通过第一进水管1-1和第二进水管1-2进入搅拌室1，第一搅拌器1-3对废水进行搅拌混合，混合后的水进入调节室2，第一计量器向调节室2内添加调节剂，调控废水的pH值为8.5，第二搅拌器2-1对水进行搅拌混合。
②、然后废水进入脱氮室3，通过第二计量器添加脱氮剂，第三搅拌器3-3对水进行搅拌混合，废水中的Mg2+、PO4 3-与NH4 +反应生成磷酸铵镁，磷酸铵镁在重力的作用下下沉到锥形结构下部，通过底部的排料阀3-4排出，经脱水、干燥后回收利用。
③、废水进入配水室4，通过第三进水管4-1添加废水，第四搅拌器4-2对水进行搅拌混合，混合后的水进入碱化室5，第三计量器添加碱液，调控废水的pH值为11，第五搅拌器5-1对水进行搅拌混合。
④、然后水进入破氰室6，第四计量器添加破氰剂，第六搅拌器6-1对水进行搅拌混合，废水中的NaCN和NaClO反应生成NaOCN和NaCl。
⑤、接着废水进入强化室7的混合区7-1，第五计量器添加强化剂，混合区7-1调控废水的pH值为8.5；废水在反应区7-2中进一步反应，废水中的NaCN和NaClO反应生成N2和CO2气体，第一集气管7-4对产生的气体收集排放。
⑥、然后废水从强化室7的出水管7-5流出，进入冷却管8-1，废水在冷却管8-1内螺旋上升，通过热量交换，废水的温度逐渐降低，冷却液被加热，然后通过排放阀8-3排出。
⑦、冷却后的废水进入上流厌氧室9，厌氧填料区9-2内的厌氧填料上的微生物与废水中的有机物充分接触，兼性菌、异养菌将废水中的大分子有机物分解为小分子有机物，不溶性的有机物转化成可溶性有机物，分解后的小分子通过细胞壁进入到细胞体内转化成更为简单的化合物并被分配到细胞外,产生挥发性脂肪酸,同时还有部分的醇类、乳酸、二氧化碳、氢气、氨、硫化氢等产物产生，最终乙酸、氢气、碳酸、甲酸和甲醇都被转化成甲烷、二氧化碳和新的细胞物质。气液分离器9-4实现气水分离，第二集气管9-5收集产生的甲烷气体，回收利用。
⑧、废水继续进入道曝气生化室10，曝气盘10-1对废水进行曝气，好氧填料10-2充当活性污泥的载体，通过膜处理去除污水中的污染物。
⑨、处理好的水通过溢流堰10-3和曝气生化室10的出水管排出，回用或进一步深度处理。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (6)

1.一种煤化工废水一体化处理装置，包括壳体，其特征是：所述的壳体内设有：
搅拌室：位于壳体左侧，搅拌室上端并列设有通入煤气化废水的第一进水管和通入变换废水的第二进水管，搅拌室中部安装有第一搅拌器；
调节室：位于壳体中下部并与搅拌室下端连通，调节室内设有第二搅拌器；
脱氮室：贴合调节室右侧并与调节室上端连通，具有并排设置的搅拌区和分离区，搅拌区内设有第三搅拌器，搅拌区的下部与分离区的下部连通；
搅拌区内设有向搅拌区内添加脱氮剂的第二计量器，第二计量器添加的脱氮剂为NaH2PO4溶液和MgCl2溶液，位于搅拌区的下部设有倾斜的底板，搅拌后的废水沿倾斜的底板流入分离区的中下部；
配水室：贴合脱氮室右侧上部并与分离区上端连通，配水室内设有通入酸性气体脱除废水的第三进水管及第四搅拌器；
碱化室：位于配水室下方并与配水室底部连通，碱化室设有第五搅拌器；
贴合配水室和碱化室的右侧依次设有并排布置的破氰室、强化室及冷却室，所述的破氰室底部与碱化室底部连通，破氰室内设有第六搅拌器；
所述强化室具有位于上层的混合区、位于下层的反应区，混合区与破氰室上端连通，混合区内设有第七搅拌器，反应区上端与混合区底部连通且设有第一集气管，反应区底部设有出水管；混合区内设有添加强化剂的第五计量器和pH值探头，第五计量器添加的强化剂为氢氧化钠溶液或盐酸溶液；
所述的冷却室内设有螺旋状的冷却管，冷却管的底端与出水管连通，冷却室内充满冷却液，冷却室的侧壁设有冷却液进口，冷却室的底部设计成锥形结构，在锥形结构底部设置有排出冷却液的排放阀；
上流厌氧室：设在冷却室的上方，所述的上流厌氧室从下至上依次具有布水区、厌氧填料区和气液分离区，所述布水区连通冷却管的顶端，厌氧填料区内布设有厌氧填料，气液分离区的侧壁上设有气液分离器，所述上流厌氧室的上部设有锥形上盖，锥形上盖顶端设有第二集气管；
曝气生化室：位于上流厌氧室与搅拌室之间，曝气生化室的下部设置有曝气盘，位于曝气盘的上部设有好氧填料。
2.如权利要求1所述的煤化工废水一体化处理装置，其特征是：所述的分离区的底部呈锥形结构，位于锥形结构底部安装有排料阀。
3.如权利要求1所述的煤化工废水一体化处理装置，其特征是：所述的曝气盘为均匀设置有微孔的微孔式曝气盘，所述的曝气盘通过管道连接设置在曝气生化室外壁上的鼓风机。
4.如权利要求3所述的煤化工废水一体化处理装置，其特征是：所述的曝气生化室的左侧上端壁上设有溢流堰，所述溢流堰连通曝气生化室的排水管。
5.如权利要求1所述的煤化工废水一体化处理装置，其特征是：所述的壳体底部四角端分别安装有万向轮。
6.如权利要求5所述的煤化工废水一体化处理装置，其特征是：所述的壳体侧壁上设置有检修窗，检修窗的四周嵌设有橡胶密封圈。
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