CN115571970A - 一种焦化废水智能一体化预处理装置及工艺 - Google Patents

一种焦化废水智能一体化预处理装置及工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种焦化废水的智能一体化预处理装置及工艺，蒸氨废水与药剂A混合后进入一级反应器，经曝气后可使得蒸氨废水中的COD预氧化，利于除去COD，弱化原水的指标；混合液再进入到二级反应器的同时，药剂B也加入其中，经二级曝气器的充分搅拌，再通过第二隔板上的过流孔流入三级反应器，药剂C也同时加入其中，药剂C可将混合液中的悬浮颗粒絮凝成大颗粒。采用本发明的装置能够降低焦化废水的毒性抑制，使得焦化废水中COD、硫化物、总氰、挥发酚等浓度降低，从而降低生化系统的冲击率，使得生化系统的容积负荷降低，增强生化系统的抗冲击性，提高焦化废水可生化性，使整体生化出水更稳定、效果更好。

Description

一种焦化废水智能一体化预处理装置及工艺
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，特别涉及一种焦化废水智能一体化预处理装置及工艺。
背景技术
焦化废水是煤在高温干馏、煤气净化及副产品回收和精制过程中产生的一类高浓度难降解废水，其中以蒸氨过程中产生的剩余氨水为主要来源。焦化废水的组成较为复杂，易降解有机物主要有酚类化合物和苯类化合物，可降解有机物有吡咯、萘、呋喃类，难降解有机物主要有吡啶、咔唑、联苯等，无机化合物主要有氨、硫氰化物、硫化物和氰化物等，焦化废水毒性大且可生化性较差，是一种典型的难处理工业废水。
目前焦化废水经蒸氨及除油预处理后，直接进入生化系统，生化作为一种低能耗的处理工艺，使绝大多数污染物得以去除和降解，并且预计在未来很长时间内生化仍将作为主流工艺得以应用和发展。
当下焦化企业应用的生化系统主流工艺为A2/OA/O、O/AO、AO/AO，无论哪种生化工艺系统面对着焦化废水原水中的有毒有害物质，降解去除率有限，都面临着难以达到稳定运行以及达标的问题，尤其是应对工业生产的来水水质突变、夏季高温等问题时，有限的容积和超高的污泥负荷，无法为生化调整提供充足的空间，难以满足环保以及生产的需要。因此，本着打造稳定高效生化系统为目标，而首要做到的是对来水中的重污染物物质、有毒有害物质进行控制为前提，生化前的预处理工序就成为了亟待解决的问题。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种焦化废水智能一体化预处理装置及工艺。
本发明的技术方案如下：
一种焦化废水的智能一体化预处理装置，包括混合器、反应器、泥水分离器、自控系统、加药系统、曝气系统和检测机构；加药系统包括药剂A自加药系统、蒸氨废水自加药系统、药剂B自加药系统和药剂C自加药系统；自控系统分别与曝气系统、检测机构、药剂A自加药系统、蒸氨废水自加药系统、药剂B自加药系统和药剂C自加药系统连接；
混合器的进口分别与药剂A自加药系统和蒸氨废水自加药系统连接，出口与反应器的进口连接；反应器的出口与泥水分离器的进口连接；与蒸氨废水自加药系统连接的蒸氨废水池中设置有检测机构；
反应器内纵向设置有第一隔板和第二隔板将反应器分为一级反应器、二级反应器和三级反应器，一级反应器、二级反应器和三级反应器按照蒸氨废水的流动方向依次设置；第一隔板底部以及第二隔板顶部均开设有过流孔；二级反应器顶部与药剂B自加药系统连接，三级反应器顶部与药剂C自加药系统连接；
曝气系统包括风机、一级曝气器、二级曝气器和三级曝气器；一级反应器、二级反应器和三级反应器内底部依次对应设置有一级曝气器、二级曝气器和三级曝气器；一级曝气器、二级曝气器和三级曝气器分别通过反应器外的第一电动调节阀与设置在反应器外的罗茨风机连接。
优选地，药剂A自加药系统、蒸氨废水自加药系统、药剂B自加药系统和药剂C自加药系统均包括第二电动调节阀和电磁流量计；
自控系统分别与第二电动调节阀、电磁流量计连接。
优选地，药剂A自加药系统、蒸氨废水自加药系统、药剂B自加药系统和药剂C自加药系统还均包括涡轮蝶阀，自控系统与涡轮蝶阀连接。
优选地，泥水分离器上方设置有上清液出口，底部设置有泥浆出口，上清液出口与调节池连接，泥浆出口通过渣浆泵与浓缩池连接。
本发明还提供了一种焦化废水的智能一体化预处理工艺，通过使用上述焦化废水的智能一体化预处理装置进行处理，包括以下步骤；
1）配置药剂A、药剂B和药剂C；
2）蒸氨废水与药剂A在混合器中混合；
3）将步骤2）混合液通入到一级反应器，一级反应器中曝气量为1-2m³/h，经曝气后的混合液再进入到二级反应器，混合液进入到二级反应器的同时药剂B也加入到二级反应器中，药剂B与混合液在曝气量为1.5-2.5m³/h下充分混合；再进入到三级反应器，同时药剂C也加入其中，与药剂C在曝气量为0.5m³/h再次混合；
4）将步骤3）三级反应器中的混合液通入到泥水分离器中，泥水分离器上层清液通入到调节池，下层泥浆通入到浓缩池。
优选地，药剂A的质量浓度为20000-30000ppm，药剂B的质量浓度为5000-15000ppm，药剂C的质量浓度为5000-15000ppm。
优选地，药剂A中包括活性炭和硫酸亚铁，活性炭与硫酸亚铁的质量比为3:1；
药剂B中包括双氰胺甲醛树脂、硫酸亚铁和聚合硫酸铁，双氰胺甲醛树脂、硫酸亚铁和聚合硫酸铁的质量比为3：12：5；
药剂C中包括聚丙烯酰胺。
优选地，步骤2）药剂A的流量=蒸氨废水流量×蒸氨废水中COD的浓度×蒸氨废水中COD的去除百分比/药剂A的质量浓度。
优选地，步骤3）中药剂B的流量=蒸氨废水流量×蒸氨废水中挥发酚的浓度×蒸氨废水中挥发酚的去除百分比/药剂B的质量浓度。
优选地，药剂C的流量=蒸氨废水流量×（药剂C的质量浓度/200ppm）。
本发明提出一种焦化废水的智能一体化预处理装置及工艺，蒸氨废水与药剂A混合后进入一级反应器，经强制供氧后可使得蒸氨废水中的COD预氧化，利于除去COD，弱化原水的指标，提高后续指标的可生化性；混合液从一级反应器进入到二级反应器的同时，药剂B也加入其中，经二级曝气器的充分搅拌，再通过第二隔板上的过流孔流入三级反应器，药剂C也同时加入其中，药剂C可将混合液中的悬浮颗粒絮凝成大颗粒，再进入泥水分离器，进行固液分离。采用本发明的装置能够降低焦化废水的毒性抑制，使得焦化废水中COD、硫化物、总氰、挥发酚等浓度降低，从而降低生化系统的冲击率，使得生化系统的容积负荷降低，增强了生化系统的抗冲击性，提高了焦化废水可生化性，减少了生化工艺的投资和占地，降低废水毒性抑制，使整体生化出水更稳定、效果更好。
附图说明
图1为本发明焦化废水的智能一体化预处理装置的结构示意图；
图2为不同的蒸氨废水预处理前后COD值图；
图3为不同的蒸氨废水预处理前后CN-值图；
图4为不同的蒸氨废水预处理前后挥发酚值图；
图5为预处理前后生化系统容积负荷率图。
附图标记说明：
1、蒸氨废水自加药系统；2、药剂A自加药系统；3、药剂B自加药系统；4、药剂C自加药系统；5、混合器；6、第一隔板；7、第二隔板；8、一级反应器；9、二级反应器；10、三级反应器；11、风机；12、一级曝气器；13、二级曝气器；14、三级曝气器；15、涡轮蝶阀；16、第二电动调节阀；17、电磁流量计；18、第一电动调节阀；19、泥水分离器。
具体实施方式
参见图1，本发明提供了一种焦化废水的智能一体化预处理装置，包括混合器5、反应器、泥水分离器19、自控系统、加药系统、曝气系统和检测机构；加药系统包括药剂A自加药系统2、蒸氨废水自加药系统1、药剂B自加药系统3和药剂C自加药系统4；自控系统分别与曝气系统、检测机构、药剂A自加药系统2、蒸氨废水自加药系统1、药剂B自加药系统3和药剂C自加药系统4连接；
混合器5的进口分别与药剂A自加药系统2和蒸氨废水自加药系统1连接，出口与反应器的进口连接；反应器的出口与泥水分离器19的进口连接；与蒸氨废水自加药系统1连接的蒸氨废水池中设置有检测机构；
反应器内纵向设置的第一隔板6和第二隔板7将反应器分为一级反应器8、二级反应器9和三级反应器10，一级反应器8、二级反应器9和三级反应器10按照蒸氨废水的流动方向依次设置；第一隔板6底部以及第二隔板7顶部均开设有过流孔；二级反应器9顶部与药剂B自加药系统3连接，三级反应器10顶部与药剂C自加药系统4连接；
曝气系统包括风机11、一级曝气器12、二级曝气器13和三级曝气器14；一级反应器8、二级反应器9和三级反应器10内底部依次对应设置有一级曝气器12、二级曝气器13和三级曝气器14；一级曝气器12、二级曝气器13和三级曝气器14分别通过反应器外的第一电动调节阀18与风机11连接。
上述自控系统根据蒸氨废水中COD、挥发酚的浓度、蒸氨废水的流量值以及药剂A、药剂B、药剂C的浓度，确定药剂A、药剂B、药剂C的流量；其中，检测机构为SN-200B-42多参数水质测定仪，该仪器可对蒸氨废水中COD、CN-、挥发酚、硫化物等进行检测，并将上述值传递给自控系统；而药剂A、药剂B以及药剂C自行配置，其中药剂A的质量浓度为20000-30000ppm，药剂B的质量浓度为5000-15000ppm，药剂C的质量浓度为5000-15000ppm；药剂A、药剂B以及药剂C自行配置后将浓度值输入至自控系统。
其中，蒸氨废水中COD以及挥发酚的浓度过高，会增加生化系统的负担，因此在生化系统处理前需要进行预处理，将蒸氨废水中COD和挥发酚降至生化系统所需的范围。需要说明的是，本发明对生化系统没有限制，可以为任意处理量的任意生化系统，在本发明的实施例中生化系统为河北协同水处理技术有限公司的生化系统，该生化系统处理蒸氨废水的处理量为COD值在5000 mg/L以下，挥发酚在1000mg以下时，负担小，处理效果好。因此，在本发明的实施例中需要采用装置对蒸氨废水进行预处理使得蒸氨废水中COD值在5000 mg/L以下，挥发酚在1000mg以下。
其中药剂A的流量=蒸氨废水流量×蒸氨废水中COD的浓度×蒸氨废水中COD的去除百分比/药剂A的质量浓度；药剂B的流量=蒸氨废水流量×蒸氨废水中挥发酚的浓度×蒸氨废水中挥发酚的去除百分比/药剂B的质量浓度；药剂C的流量=蒸氨废水流量×（药剂C的质量浓度/200ppm）。
需要说明的是，COD的去除百分比以及挥发酚的去除百分比，以生化系统的处理量进行确定，不同生化系统的处理量不同，COD的去除百分比以及挥发酚的去除百分比也不同，COD的去除百分比不小于[（蒸氨废水中COD浓度-生化系统COD处理浓度）/蒸氨废水中COD浓度]该值，挥发酚的去除百分比在[（蒸氨废水中挥发酚浓度-生化系统挥发酚处理浓度）/蒸氨废水中挥发酚浓度]该值以上。
药剂A与蒸氨废水进入到混合器5中进行混合，混合后的溶液进入到一级反应器8中，一级反应器8中一级曝气器12进行曝气，为一级反应器8中的溶液提供溶解氧，使得废水中的COD进行预氧化，提高蒸氨废水中COD去除效果，弱化蒸氨废水的指标，提高后续指标的可生化性。
混合液自第一隔板6上的过流孔进入到二级反应器9的同时，药剂B也加入到二级反应器9中，二级反应器9中二级曝气器13进行曝气，促进药剂B与混合液充分接触，提高CN-、挥发酚的去除效果；二级反应器9中的混合液自第二隔板7顶部的过流孔进入到三级反应器10的同时，药剂C也加入到三级反应器10中，在三级曝气器14的作用下使药剂C与溶液中的悬浮物充分接触，使得溶液中的悬浮物絮凝形成大颗粒，再流入至泥水分离中，利于固液分离。
其中，与各级曝气器分别连接的第一电动调节阀18，可使得各级反应器中曝气量不同，为了提高蒸氨废水中COD、CN-、硫化物、挥发酚的去除效果，一级曝气器12的曝气量大于三级曝气器14的曝气量，二级曝气器13的曝气量大于一级曝气器12的曝气量，三个反应器中曝气量不同，在反应器中所起的作用也不同；在一级反应器8中一级曝气器12的作用为促进废水中COD进行预氧化，进而提高COD去除效果；在二级反应器9中二级曝气器13的作用，促进药剂B与溶液中的污染物充分接触，提高挥发酚和CN-的去除效果；在三级反应器10中三级曝气器14的作用一方面促进混合液中悬浮物絮凝，另一方面可避免絮凝物质沉降。
在具体实施时，药剂A自加药系统2、蒸氨废水自加药系统1、药剂B自加药系统3和药剂C自加药系统4均包括第二电动调节阀16和电磁流量计17；自控系统分别与第二电动调节阀16、电磁流量计17连接。需要说明的是，自控系统通过电磁流量计17实时采集、读取流量并上传，控制系统根据从电磁流量计17采集到的流量以及药剂A、蒸氨废水、药剂B、药剂C的流量控制电动流量调节阀。
需要说明的是，上述各加药系统均还包括涡轮蝶阀15，涡轮蝶阀15按照液体流动方向，在电动调节阀前还设置有涡轮蝶阀15。涡轮蝶阀15在电动调节阀和/或电磁流量计17未发生故障的情况下一直处于打开状态，当第二电动调节阀16和/或电磁流量计17发生故障，自控系统可控制相应的涡轮蝶阀15关闭。
本发明装置的预处理原理：焦化废水进行预处理前，先进行药剂A、药剂B以及药剂C的配置，并将药剂A、药剂B以及药剂C的浓度输入至自控系统；通过检测机构检测焦化废水（COD、CN-、挥发酚、硫化物等），自控系统根据焦化废水的流量以及其中的各污染物浓度，药剂A、药剂B以及药剂C的浓度进行运算后反馈电至各电磁流量计17，并通过控制电动调节阀对药剂投加进行调整；
调整完成后，焦化废水与药剂A经混合器5混合后进入至一级反应器8，在一级曝气器12的作用下，溶液与氧气充分接触，促进废水中COD进行预氧化，提高COD去除效果；
一级反应器8的混合液与药剂B同时进入到二级反应器9中，在二级反应器9中二级曝气器13的作用，促进药剂B与溶液中的污染物充分接触，提高挥发酚和CN-的去除效果；
二级反应器9的混合液与药剂C同时进入到三级反应器10中，在三级曝气器14的作用下使药剂C与溶液中的悬浮物充分接触，使得溶液中的悬浮物絮凝形成大颗粒，再流入至泥水分离中，使得溶液中的固液分离。
本发明还提供了一种焦化废水的智能一体化预处理工艺，通过使用上述焦化废水的智能一体化预处理装置进行处理，包括以下步骤；
1）配置药剂A、药剂B和药剂C；
2）蒸氨废水与药剂A在混合器5中混合；
3）将步骤2）混合液通入到一级反应器8，一级反应器8中曝气量为1-2m³/h，经曝气后的混合液再进入到二级反应器9，混合液进入到二级反应器9的同时药剂B也加入到二级反应器9中，药剂B与混合液在曝气量为1.5-2.5m³/h下充分混合；再进入到三级反应器10，同时药剂C也加入其中，与药剂C在曝气量为0.5m³/h再次混合；
4）将步骤3）三级反应器10中的混合液通入到泥水分离器19中，泥水分离器19上层清液通入到调节池，下层泥浆通入到浓缩池。
其中，药剂A包括活性炭和硫酸亚铁，药剂A中活性炭与硫酸亚铁的质量比为（2-4）:1；本发明对药剂A中活性炭和硫酸亚铁的浓度没有限制，药剂A中活性炭与硫酸亚铁总质量浓度可以为20000-30000ppm，药剂A的加入量=蒸氨废水流量×蒸氨废水中COD的浓度×蒸氨废水中COD的去除百分比/药剂A的质量浓度，蒸氨废水中COD的去除百分比以使蒸氨废水中COD值在5000以下进行确定。
药剂B包括双氰胺甲醛树脂、硫酸亚铁和聚合硫酸铁，用于去除CN-和挥发酚，药剂B中双氰胺甲醛树脂、硫酸亚铁和聚合硫酸铁的质量比为（2-4）：（10-15）：（3-7）；本发明对药剂B中双氰胺甲醛树脂、硫酸亚铁和聚合硫酸铁的浓度没有限制，双氰胺甲醛树脂、硫酸亚铁和聚合硫酸铁总的质量浓度为5000-15000ppm。药剂B的流量=蒸氨废水流量×蒸氨废水中挥发酚的浓度×蒸氨废水中挥发酚的去除百分比/药剂B的质量浓度。
药剂C为聚丙烯酰胺，本发明对聚丙烯酰胺的浓度也没有限制，可以为5000-15000ppm。其中聚丙烯酰胺是分子量为2000万的阴离子型聚丙烯酰胺。药剂C的流量=蒸氨废水流量×（药剂C的质量浓度/200ppm）。
其中，蒸氨废水的流量为25-35m3/h。
蒸氨废水与药剂A混合后进入一级反应器8，经强制供氧后可使得蒸氨废水中的COD预氧化，利于除去COD，弱化原水的指标，提高后续指标的可生化性；混合液从一级反应器8进入到二级反应器9的同时，药剂B也加入其中，在二级曝气器13的充分搅拌下，再通过第二隔板7上的过流孔流入三级反应器10，药剂C也同时加入其中，药剂C可将混合液中的悬浮颗粒絮凝成大颗粒，再进入泥水分离器19，将处理分解弱化后的蒸氨废水经泥水分离器19分离后，泥路从底部排到浓缩池压滤出来，上清液进入调节池。
为了进一步说明本发明，下面通过以下实施例进行详细说明。
实施例1
一种焦化废水的智能一体化预处理装置，包括混合器5、反应器、泥水分离器19、自控系统、加药系统、曝气系统和检测机构；加药系统包括药剂A自加药系统2、蒸氨废水自加药系统1、药剂B自加药系统3和药剂C自加药系统4；
混合器5的进口分别与药剂A自加药系统2和蒸氨废水自加药系统1连接，出口与反应器的进口连接；反应器的出口与泥水分离器19的进口连接；与蒸氨废水自加药系统1连接的蒸氨废水池中设置有检测机构；泥水分离器19上方设置有进液口，底部设置有出液口，进液口与调节池连接，出液口通过渣浆泵与浓缩池连接；
反应器内纵向设置有第一隔板6和第二隔板7将反应器分为一级反应器8、二级反应器9和三级反应器10；第一隔板6底部以及第二隔板7顶部均开设有过流孔；二级反应器9顶部与药剂B自加药系统3连接，三级反应器10顶部与药剂C自加药系统4连接；
曝气系统包括风机11、一级曝气器12、二级曝气器13和三级曝气器14；一级反应器8、二级反应器9和三级反应器10内底部依次对应设置有一级曝气器12、二级曝气器13和三级曝气器14；一级曝气器12、二级曝气器13和三级曝气器14分别通过第一电动调节阀18与设置在反应器外的罗茨风机11连接；
药剂A自加药系统2、蒸氨废水自加药系统1、药剂B自加药系统3和药剂C自加药系统4均包括涡轮蝶阀15、第二电动调节阀16和电磁流量计17；
自控系统还分别与涡轮蝶阀15、第二电动调节阀16、电磁流量计17连接；自控系统分别与曝气系统、检测机构、药剂A自加药系统2、蒸氨废水自加药系统1、药剂B自加药系统3和药剂C自加药系统4连接；
自控系统记录有药剂A、药剂B以及药剂C的浓度，同时还记录有药剂A、药剂B以及药剂C流量的运算公式，药剂A的流量=蒸氨废水流量×蒸氨废水中COD的浓度×蒸氨废水中COD的去除百分比/药剂A的质量浓度；药剂B的流量=蒸氨废水流量×蒸氨废水中挥发酚的浓度×蒸氨废水中挥发酚的去除百分比/药剂B的质量浓度；药剂C的流量=蒸氨废水流量×（药剂C的质量浓度/200ppm）。
实施例2-4和对比例1-3中所使用的蒸氨废水在预处理前，经检测机构检测后，COD为7000mg/L，硫化物为300mg/L，CN-为80mg/L、总油为150mg/L，挥发酚为1500mg/L。
实施例2
焦化废水的智能一体化预处理工艺，使用实施例1焦化废水的智能一体化预处理装置进行处理，包括以下步骤：
1）配置药剂A、药剂B和药剂C，药剂A中活性炭和硫酸亚铁的质量比为3:1，总的质量浓度为25000ppm；药剂B中双氰胺甲醛树脂、硫酸亚铁、聚合硫酸铁的总质量浓度10000ppm，质量比为3：12：5；药剂C中分子量为2000万的阴离子型聚丙烯酰胺，药剂C中聚丙烯酰胺的质量浓度为10000ppm；
检测蒸氨废水的水质，蒸氨废水中COD为7000mg/L，硫化物为300mg/L，CN-为80mg/L、总油为150mg/L，挥发酚为1500mg/L；其中，蒸氨废水中COD需要去除30%，挥发酚需要去除1/3；
2）蒸氨废水与药剂A在混合器5中混合，其中蒸氨废水的流量为30 m3/h，药剂A的流量为2.52 m3/h；
3）将步骤1）混合液通入到一级反应器8，一级反应器8中曝气量为1.5m³/h，经一级反应器8曝气后的混合液再进入到二级反应器9，混合液进入到二级反应器9的同时药剂B也加入到二级反应器9中，药剂B的流量为1.5 m3/h，药剂B与混合液在曝气量为2m³/h下充分混合；再进入到三级反应器10，同时药剂C也加入其中，药剂C的流量为0.6 m3/h，曝气量为0.5m³/h；
4）将步骤3）三级反应器10中的混合液通入到泥水分离器19中，泥水分离器19上层清液通入到调节池，下层泥浆通入到浓缩池。
实施例3
焦化废水的智能一体化预处理工艺，使用实施例1焦化废水的智能一体化预处理装置进行处理，包括以下步骤：
1）配置药剂A、药剂B和药剂C，药剂A中活性炭和硫酸亚铁的质量比为2:1，总的质量浓度为20000ppm；药剂B中双氰胺甲醛树脂、硫酸亚铁、聚合硫酸铁的总质量浓度5000ppm，质量比为2：10：3；药剂C中分子量为2000万的阴离子型聚丙烯酰胺，药剂C中聚丙烯酰胺的质量浓度为5000ppm；
检测蒸氨废水的水质，蒸氨废水中COD为7000mg/L，硫化物为300mg/L，CN-为80mg/L、总油为150mg/L，挥发酚为1500mg/L；其中，蒸氨废水中COD需要去除30%，挥发酚需要去除1/3；2）蒸氨废水与药剂A在混合器5中混合，其中蒸氨废水的流量为25 m3/h，药剂A的流量为3.15 m3/h；
3）将步骤1）混合液通入到一级反应器8，一级反应器8中曝气量为1m³/h，经一级反应器8曝气后的混合液再进入到二级反应器9，混合液进入到二级反应器9的同时药剂B也加入到二级反应器9中，药剂B的流量为2.7 m3/h，药剂B与混合液在曝气量为1.5m³/h下充分混合；再进入到三级反应器10，同时药剂C也加入其中，药剂C的流量为1 m3/h，曝气量为0.3m³/h；
4）将步骤2）三级反应器10中的混合液通入到泥水分离器19中，泥水分离器19上层清液通入到调节池，下层泥浆通入到浓缩池。
实施例4
焦化废水的智能一体化预处理工艺，使用实施例1焦化废水的智能一体化预处理装置进行处理，包括以下步骤：
1）配置药剂A、药剂B和药剂C，药剂A中活性炭和硫酸亚铁的质量比为4:1，总的质量浓度为30000ppm；药剂B中双氰胺甲醛树脂、硫酸亚铁、聚合硫酸铁的总质量浓度15000ppm，质量比为4：15：7；药剂C中分子量为2000万的阴离子型聚丙烯酰胺，药剂C中聚丙烯酰胺的质量浓度为15000ppm；
检测蒸氨废水的水质，蒸氨废水中COD为7000mg/L，硫化物为300mg/L，CN-为80mg/L、总油为150mg/L，挥发酚为1500mg/L；其中，蒸氨废水中COD需要去除30%，挥发酚需要去除1/3；
2）蒸氨废水与药剂A在混合器5中混合，其中蒸氨废水的流量为35 m3/h，药剂A的流量为2.1m3/h；
3）将步骤1）混合液通入到一级反应器8，一级反应器8中曝气量为2m³/h，经一级反应器8曝气后的混合液再进入到二级反应器9，混合液进入到二级反应器9的同时药剂B也加入到二级反应器9中，药剂B的流量为0.9m3/h，药剂B与混合液在曝气量为2.5m³/h下充分混合；再进入到三级反应器10，同时药剂C也加入其中，药剂C的流量为0.467 m3/h，曝气量为0.8m³/h；
4）将步骤2）三级反应器10中的混合液通入到泥水分离器19中，泥水分离器19上层清液通入到调节池，下层泥浆通入到浓缩池。
对比例1
以实施例2为基础，对比例1与实施例2的区别仅在于：无药剂A，其余与实施例2完全相同；
具体为：
1）配置药剂B和药剂C，药剂B中双氰胺甲醛树脂、硫酸亚铁、聚合硫酸铁的总质量浓度10000ppm，质量比为3：12：5；药剂C中分子量为2000万的阴离子型聚丙烯酰胺，药剂C中聚丙烯酰胺的质量浓度为10000ppm；
检测蒸氨废水的水质，蒸氨废水中COD为7000mg/L，硫化物为300mg/L，CN-为80mg/L、总油为150mg/L，挥发酚为1500mg/L；
2）药剂A以流量为30m3/h通过混合器5；
3）将步骤1）混合液通入到一级反应器8，一级反应器8中曝气量为1.5m³/h，经一级反应器8曝气后的混合液再进入到二级反应器9，混合液进入到二级反应器9的同时药剂B也加入到二级反应器9中，药剂B的流量为1.5 m3/h，药剂B与混合液在曝气量为2m³/h下充分混合；再进入到三级反应器10，同时药剂C也加入其中，药剂C的流量为0.6 m3/h，在曝气量为0.5m³/h；
4）将步骤3）三级反应器10中的混合液通入到泥水分离器19中，泥水分离器19上层清液通入到调节池，下层泥浆通入到浓缩池。
对比例2
以实施例2为基础，对比例2与实施例2的区别仅在于：无药剂B，其余与实施例2完全相同；
具体为：
1）配置药剂A和药剂C，药剂A中活性炭和硫酸亚铁的质量比为3:1，总的质量浓度为25000ppm；药剂C中分子量为2000万的阴离子型聚丙烯酰胺，药剂C中聚丙烯酰胺的质量浓度为10000ppm；
检测蒸氨废水的水质，蒸氨废水中COD为7000mg/L，硫化物为300mg/L，CN-为80mg/L、总油为150mg/L，挥发酚为1500mg/L；
2）蒸氨废水与药剂A在混合器5中混合，其中蒸氨废水的流量为30 m3/h，药剂A的流量为2.52 m3/h；
3）将步骤1）混合液通入到一级反应器8，一级反应器8中曝气量为1.5m³/h，经一级反应器8曝气后的混合液再进入到二级反应器9，混合液进入到二级反应器9，二级反应器9中曝气量为2m³/h；再进入到三级反应器10，同时药剂C也加入其中，药剂C的流量为0.6 m3/h，在曝气量为0.5m³/h；
4）将步骤3）三级反应器10中的混合液通入到泥水分离器19中，泥水分离器19上层清液通入到调节池，下层泥浆通入到浓缩池。
对比例3
以实施例2为基础，对比例3与实施例2的区别仅在于：无药剂C，其余与实施例2完全相同；
具体为：
1）配置药剂A和药剂B，药剂A中活性炭和硫酸亚铁的质量比为3:1，总的质量浓度为25000ppm；药剂B中双氰胺甲醛树脂、硫酸亚铁、聚合硫酸铁的总质量浓度10000ppm，质量比为3：12：5；
检测蒸氨废水的水质，蒸氨废水中COD为7000mg/L，硫化物为300mg/L，CN-为80mg/L、总油为150mg/L，挥发酚为1500mg/L；
2）蒸氨废水与药剂A在混合器5中混合，其中蒸氨废水的流量为30 m3/h，药剂A的流量为2.52 m3/h；
3）将步骤1）混合液通入到一级反应器8，一级反应器8中曝气量为1.5m³/h，经一级反应器8曝气后的混合液再进入到二级反应器9，混合液进入到二级反应器9的同时药剂B也加入到二级反应器9中，药剂B的流量为1.5 m3/h，药剂B与混合液在曝气量为2m³/h下充分混合；再进入到三级反应器10，三级反应器10的曝气量为0.5m³/h；
4）将步骤3）三级反应器10中的混合液通入到泥水分离器19中，泥水分离器19上层清液通入到调节池，下层泥浆通入到浓缩池。
对比例4
以实施例2为基础，对比例4与实施例2的区别仅在于：
一级反应器8中曝气量为1.5m³/h，二级反应器9的曝气量为2m³/h，三级反应器10的曝气量为2m³/h。
对比例5
以实施例2为基础，对比例5与实施例2的区别仅在于：
一级反应器8中曝气量为1.5m³/h，二级反应器9的曝气量为1.5m³/h，三级反应器10的曝气量为0.5m³/h。
对比例6
以实施例2为基础，对比例6与实施例2的区别仅在于：
一级反应器8中曝气量为0.5m³/h，二级反应器9的曝气量为0.5m³/h，三级反应器10的曝气量为0.5m³/h。1、采用同一蒸氨废水测定实施例2-4和对比例1-3的出水水质
测定实施例2-4和对比例1-3上层清液的水质，结果见表1。
表1 实施例2-4和对比例的数据结果
Figure DEST_PATH_IMAGE001
由表1可知，采用同一蒸氨废水进行预处理，实施例2-4出水水质高于对比例1-3的出水水质。
2、采用不同的蒸氨废水测定水质及COD容积负荷率
自2021.09.01至2021.10.01每隔一天测定上层清液的水质（COD、总氰、挥发酚），其中这16次试验使用蒸氨废水不同，但是上清液的获取方法除了蒸氨废水中水质不同其余与实施例2完全相同，结果见图2-4。并以预处理前后COD值，测定生化系统的COD容积负荷率，结果见图5。其中，COD容积负荷率采用河北协同水处理技术有限公司的生化系统测定单位有效容积在单位时间内接纳的COD。
由图2-4可知，采用本发明的装置及工艺对COD、总氰、挥发酚有明显去除效果，为生化系统的平稳运行保驾护航。
从图5中曲线图反馈，可以看出采用本发明的装置及工艺方法对蒸氨废水进行预处理后COD容积负荷率会有明显降低，大大地提高了生化系统的处理能力和抗冲击能力。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施例或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种焦化废水的智能一体化预处理装置，其特征在于，包括混合器（5）、反应器、泥水分离器（19）、自控系统、加药系统、曝气系统和检测机构；加药系统包括药剂A自加药系统（2）、蒸氨废水自加药系统（1）、药剂B自加药系统（3）和药剂C自加药系统（4）；自控系统分别与曝气系统、检测机构、药剂A自加药系统（2）、蒸氨废水自加药系统（1）、药剂B自加药系统（3）和药剂C自加药系统（4）连接；
混合器（5）的进口分别与药剂A自加药系统（2）和蒸氨废水自加药系统（1）连接，出口与反应器的进口连接；反应器的出口与泥水分离器（19）的进口连接；与蒸氨废水自加药系统（1）连接的蒸氨废水池中设置有检测机构；
反应器内纵向设置有第一隔板（6）和第二隔板（7）将反应器分为一级反应器（8）、二级反应器（9）和三级反应器（10），一级反应器（8）、二级反应器（9）和三级反应器（10）按照蒸氨废水的流动方向依次设置；第一隔板（6）底部以及第二隔板（7）顶部均开设有过流孔；二级反应器（9）顶部与药剂B自加药系统（3）连接，三级反应器（10）顶部与药剂C自加药系统（4）连接；
曝气系统包括风机（11）、一级曝气器（12）、二级曝气器（13）和三级曝气器（14）；一级反应器（8）、二级反应器（9）和三级反应器（10）内底部依次对应设置有一级曝气器（12）、二级曝气器（13）和三级曝气器（14）；一级曝气器（12）、二级曝气器（13）和三级曝气器（14）分别通过反应器外的第一电动调节阀（18）与设置在反应器外的风机（11）连接。
2.根据权利要求1所述的焦化废水的智能一体化预处理装置，其特征在于，药剂A自加药系统（2）、蒸氨废水自加药系统（1）、药剂B自加药系统（3）和药剂C自加药系统（4）均包括第二电动调节阀（16）和电磁流量计（17）；
自控系统分别与第二电动调节阀（16）、电磁流量计（17）连接。
3.根据权利要求2所述的焦化废水的智能一体化预处理装置，其特征在于，药剂A自加药系统（2）、蒸氨废水自加药系统（1）、药剂B自加药系统（3）和药剂C自加药系统（4）还均包括涡轮蝶阀（15），自控系统与涡轮蝶阀（15）连接。
4.根据权利要求1所述的焦化废水的智能一体化预处理装置，其特征在于，泥水分离器（19）上方设置有上清液出口，底部设置有泥浆出口，上清液出口与调节池连接，泥浆出口通过渣浆泵与浓缩池连接。
5.一种焦化废水的智能一体化预处理工艺，其特征在于，通过使用1-4任一项所述的焦化废水的智能一体化预处理装置进行处理，包括以下步骤；
1）配置药剂A、药剂B和药剂C；
2）蒸氨废水与药剂A在混合器（5）中混合；
3）将步骤2）混合液通入到一级反应器（8），一级反应器（8）中曝气量为1-2m³/h，经曝气后的混合液再进入到二级反应器（9），混合液进入到二级反应器（9）的同时药剂B也加入到二级反应器（9）中，药剂B与混合液在曝气量为1.5-2.5m³/h下充分混合；再进入到三级反应器（10），同时药剂C也加入其中，与药剂C在曝气量为0.5m³/h再次混合；
4）将步骤3）三级反应器（10）中的混合液通入到泥水分离器（19）中，泥水分离器（19）上层清液通入到调节池，下层泥浆通入到浓缩池。
6.根据权利要求5所述的焦化废水的智能一体化预处理工艺，其特征在于，药剂A的质量浓度为20000-30000ppm，药剂B的质量浓度为5000-15000ppm，药剂C的质量浓度为5000-15000ppm。
7.根据权利要求6所述的焦化废水的智能一体化预处理工艺，其特征在于，药剂A中包括活性炭和硫酸亚铁，活性炭与硫酸亚铁的质量比为3:1；
药剂B中包括双氰胺甲醛树脂、硫酸亚铁和聚合硫酸铁，双氰胺甲醛树脂、硫酸亚铁和聚合硫酸铁的质量比为3：12：5；
药剂C中包括聚丙烯酰胺。
8.根据权利要求5所述的焦化废水的智能一体化预处理工艺，其特征在于，步骤2）药剂A的流量=蒸氨废水流量×蒸氨废水中COD的浓度×蒸氨废水中COD的去除百分比/药剂A的质量浓度。
9.根据权利要求5所述的焦化废水的智能一体化预处理工艺，其特征在于，步骤3）中药剂B的流量=蒸氨废水流量×蒸氨废水中挥发酚的浓度×蒸氨废水中挥发酚的去除百分比/药剂B的质量浓度。
10.根据权利要求5所述的焦化废水的智能一体化预处理工艺，其特征在于，药剂C的流量=蒸氨废水流量×（药剂C的质量浓度/200ppm）。
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