CN201908019U

CN201908019U - 一种焦化废水处理系统

Info

Publication number: CN201908019U
Application number: CN2010206387833U
Authority: CN
Inventors: 刘彦华; 刘雪冬; 侯娜娜; 刘鹏; 宋焕明
Original assignee: Nengtai Gaoke Environment Protection Co Ltd Beijing
Current assignee: Beijing Nengtai Hi Tech Environmental Protection Technology Co ltd
Priority date: 2010-12-02
Filing date: 2010-12-02
Publication date: 2011-07-27
Anticipated expiration: 2020-12-02

Abstract

一种焦化废水处理系统，包括焦化废水预处理子系统和与其连接的生化处理子系统，所述生化处理子系统包括混凝反应池和与其连接的混凝沉淀池，其特征在于，所述生化处理子系统还包括生物滤池，所述生物滤池的进水口连接所述混凝沉淀池。本实用新型在现有生化处理的基础上，增加生物滤池，具有工艺合理、废水处理净化率高、废水综合利用等特点。

Description

一种焦化废水处理系统

技术领域

本实用新型涉及焦化废水处理技术，特别是一种焦化废水处理系统。

背景技术

焦化废水是煤制焦、煤气净化以及焦化产品的加工精制过程中产生的废水，是含高浓度酚氰废水，其污染物组成复杂、浓度高、毒性大，是一种典型的含难降解有机污染物的工业废水。这种废水主要来源于剩余氨水、粗苯分离水、终冷富余水、焦油分离水四部分。废水量大、水质成分复杂，除含有高浓度的酚、氰、油、氨氮等物之外，还含有喹啉类、苯类及其衍生物等多环或杂环类化合物。污染物形成的色度高，在水中以真溶液或准交替的形式存在，性质非常稳定，COD及色度去处困难。

目前焦化废水一般按常规方法进行两级处理。第一级处理包括：隔油，过滤(或一次沉降)，溶剂萃取脱酚，蒸氨，黄血盐脱氰等。第二级处理包括：浮选，生物脱酚，混凝沉淀等。焦化废水经上述两级处理后，外排废水中酚的含量可达到GBI345692标准，但氰化物、COD及氨氮很难达标。因此结合实际应用，开发一种理想的焦化污水处理技术是钢铁工业环境治理工作中的一项重要课题，也是本实用新型的特点。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中存在的缺陷或不足，提供一种焦化废水处理系统。本实用新型在现有生化处理的基础上，增加生物滤池，具有工艺合理、废水处理净化率高、废水综合利用等特点。

本实用新型技术方案如下：

一种焦化废水处理系统，包括焦化废水预处理子系统和与其连接的生化处理子系统，所述生化处理子系统包括混凝反应池和与其连接的混凝沉淀池，其特征在于，所述生化处理子系统还包括生物滤池，所述生物滤池的进水口连接所述混凝沉淀池。

所述焦化废水预处理子系统包括容纳焦化生产废水的格栅井，格栅井内设置格栅，格栅材质为不锈钢；所述焦化废水预处理子系统还包括与格栅井依次连接的除油设施、调节池和气浮设备。

所述除油设施包括隔油池，隔油池顶部设置有集油管，集油管连接油回收槽；所述调节池内设有潜水曝气器，所述调节池的侧边设置有事故池，所述调节池的进口与所述除油设施的出口之间具有生活污水输入口；所述气浮设备包括箱体，曝气设备和管路，刮渣传动和输渣系统。

所述生物滤池的出水口连接中间水池。

所述生化处理子系统还包括依次连接的厌氧池、缺氧池、好氧池和沉淀池；所述厌氧池连接所述焦化废水预处理子系统中的气浮设备，所述沉淀池连接所述混凝反应池；所述气浮设备和混凝沉淀池之间具有污泥通道，所述污泥通道连接污泥浓缩池，所述污泥浓缩池连接污泥处理设备；所述缺氧池和好氧池之间具有连接污泥回流通道的输入口，所述沉淀池具有连接污泥通道的输出口；所述厌氧池和缺氧池之间具有连接回流水通道的输入口，所述沉淀池和混凝反应池之间具有连接回流水通道的输出口；所述混凝反应池连接加药装置。

所述生物滤池为曝气生物滤池，具有底部曝气装置。

所述缺氧池的池底设旋转布水器，缺氧池内设有用于挂生物膜的半软性填料。

所述好氧池具有平流式曝气池结构，采用膜片式微孔曝气器。

本实用新型的优点：

本实用新型相对于现有焦化废水处理机技术，对废水中酚氰类污染物的处理效果较好，处理后的废水中酚的浓度一般低于0.5mg/L，能达到国家一级排放标准；处理后废水中的氨氮浓度大幅度降低(≤40mg/L)；生化处理后的物理化学法可进一步去除废水中的COD和SS。

附图说明

图1是实施本实用新型的具体结构示意图。

图2是实施本实用新型的结构示意图。

附图标记列示如下：

100-焦化废水预处理子系统；101-焦化生产废水入口；102-生活污水入口；110-焦化生产废水通道；111-格栅井；112-除油设施；113-生活污水通道；114-事故池；115-调节池；116-气浮设备；200-生化处理子系统；201-生化处理子系统出水口；218-厌氧池；219-回流水通道；220-缺氧池；221-污泥回流通道；222-好氧池；223-沉淀池；224-加药装置；227-混凝反应池；228-混凝沉淀池；229-生物滤池；230-中间水池；300-污泥处理子系统；317-污泥通道；325-污泥浓缩池；326-污泥处理设备。

具体实施方式

下面结合附图(图1-图2)对本实用新型进行说明。

为便于理解，首先简要概述本实用新型的一种焦化废水处理系统的技术，属焦化废水处理领域，用于解决现有焦化废水处理技术水质难以达标的问题。它包括焦化废水预处理系统和生化处理系统。1.格栅→除油→调节池→气浮是废水的预处理工艺，用以拦截、去除来水中的大块漂浮物，分离生产废水中的油类物质，并对来水的水量水质进行调节。2.生化处理系统采用厌氧-缺氧-好氧-混凝沉淀-生物滤池的工艺系统，可有效降解焦化废水中的有毒害物质，降低废水中的COD、氨氮等污染物含量。本实用新型在现有生化处理的基础上，增加生物滤池，具有工艺合理、废水处理净化率高、废水综合利用等特点。

图1是实施本实用新型的具体结构示意图。图2是实施本实用新型的结构示意图。结合图1和图2所示，一种焦化废水处理系统，包括焦化废水预处理子系统100和与其连接的生化处理子系统200，所述生化处理子系统200包括混凝反应池227和与其连接的混凝沉淀池228，其特征在于，所述生化处理子系统200还包括生物滤池229，所述生物滤池229的进水口连接所述混凝沉淀池228。所述焦化废水预处理子系统100包括容纳焦化生产废水(来源于焦化生产废水通道110)的格栅井111，格栅井内设置格栅，格栅材质为不锈钢；所述焦化废水预处理子系统100还包括与格栅井111依次连接的除油设施112、调节池115和气浮设备116。所述除油设施112包括隔油池，隔油池顶部设置有集油管，集油管连接油回收槽；所述调节池115内设有潜水曝气器，所述调节池115的侧边设置有事故池114，所述调节池115的进口与所述除油设施112的出口之间具有生活污水(来源于生活污水通道113)输入口；所述气浮设备116包括箱体，曝气设备和管路，刮渣传动和输渣系统。所述生物滤池229的出水口连接中间水池230。所述生化处理子系统200还包括依次连接的厌氧池218、缺氧池220、好氧池222和沉淀池223；所述厌氧池218连接所述焦化废水预处理子系统中的气浮设备116，所述沉淀池223连接所述混凝反应池227；所述气浮设备116和混凝沉淀池228之间具有污泥通道317，所述污泥通道317连接污泥浓缩池325，所述污泥浓缩池325连接污泥处理设备326；所述缺氧池220和好氧池222之间具有连接污泥回流通道221的输入口，所述沉淀池223具有连接污泥回流通道221的输出口；所述厌氧池218和缺氧池220之间具有连接回流水通道219的输入口，所述沉淀池223和混凝反应池227之间具有连接回流水通道219的输出口；所述混凝反应池227连接加药装置224。所述生物滤池229为曝气生物滤池，具有底部曝气装置。所述缺氧池220的池底设旋转布水器，缺氧池220内设有用于挂生物膜的半软性填料。所述好氧池222具有平流式曝气池结构，采用膜片式微孔曝气器。

从系统分布来说，如图2所示，本实施包括焦化废水预处理子系统100；该子系统具有焦化生产废水入口101和生活污水入口102；焦化废水预处理子系统100和生化处理子系统200连接；生化处理子系统200包括生化处理子系统出水口201；生化处理子系统200连接污泥处理子系统300，处理污泥。

一种焦化废水处理系统，它包括预处理系统和生化处理系统，其特征在于：

A.将焦化生产废水依次经过格栅-除油-调节池-气浮完成预处理工艺，生活废水在调节池前注入焦化废水处理系统；

B.将上述预处理后的废水输入到生化处理系统内，依次经过厌氧-缺氧-好氧处理-混凝沉淀-生物滤池；

C.生化处理后的废水进行混凝沉淀，沉淀后进入曝气生物滤池。

缺氧池池底设旋转布水器，不存在短流现象，水呈上向流形式运行；缺氧池内设有半软性填料，用于挂生物膜。缺氧池参数控制在：PH＝7.5；水温：30℃(不得急剧变化)；溶解氧＜0.5mg/L；P：1mg/L左右(通过回流水带入系统)回流水量按好氧池处理水量的2～3倍进行操作，停留时间：8h。好氧池采用活性污泥法进行处理，为平流式曝气池结构，采用鼓风曝气，选用膜片式微孔曝气器。好氧池需投加纯碱(Na₂CO₃)及磷盐；污水总量Q＝4080m3/d，好氧池水力停留时间HRT＝16h，污泥龄SRT＝100d左右。好氧池混合液溶解氧(DO)：2～4mg/L；碱度以(CaCO₃)计＞200mg/L；MLSS：3g/L左右；PH：～7.5；HRT：16h；回流比：250～300％。混凝沉淀中混凝剂加PAC(聚合氯化铝)。在混凝沉淀后加上生物滤池工序，该生物滤池采用底部曝气。

本实用新型主要包括两个废水处理系统，焦化废水预处理系统和生化处理系统，技术方案路线如下：

1.焦化废水的预处理工艺

图1中格栅→除油→调节池→气浮是废水的预处理工艺，格栅井内设置格栅。格栅材质为不锈钢，栅条间隙为10mm，用以拦截、去除来水中的大块漂浮物。隔油池用于分离生产废水中的油类物质，被分离的油粒上升，汇集到集油池顶部，再由集油管进入池侧的油回收槽。由于废水的排放量根据生产周期的变化而不同，排放的废水水质量波动性大，因此在污水处理系统前端需设调节池，对来水的水量水质进行调节。调节池内设有潜水曝气器，对来水水质进行搅拌均化。曝气量可以根据水质情况和处理情况现场进行调整，提高后续处理效率。设置两台潜污泵，一用一备。事故池用于容纳工艺异常时排放的废水，之后再做处理。气浮水处理系统是一个涉及到机械、电力和相关的化学处理的综合工艺过程，气浮设备包括箱体，曝气设备和管路，刮渣传动和输渣系统。其工作原理是向污水中通入压缩空气，使水中产生大量的分散微气泡，以微小气泡作载体，杂质颗粒粘附在载体上，从而形成密度小于水的浮体，浮体在浮力作用下上浮，聚集在液面上。聚在液面的杂质，经刮板推集到螺旋输出系统输出。

2.焦化废水的生化处理系统

生物化学处理的主要目的是通过微生物(活性污泥)的生物化学作用来降解焦化废水中的有毒害物质，降低废水中的COD等污染物含量。生化处理的主要设施有厌氧池、缺氧池、好氧池、回流沉淀池、污水和污泥回流设施、鼓风机、加药及消泡设施等。生化处理按170m3/h设计。

(1)厌氧池

气浮池出水靠重力进入厌氧池，厌氧池起着对大分子有机物进行酸化和部分降解的作用，使原难于被好氧微生物所分解的环状有机物如杂环、脂肪环、多环芳香族等化合物开环，生成长链的脂肪酸或低分子有机酸，从而为缺氧池和好氧池提供易生物降解的有机物；厌氧池内设有半软性填料，用于挂生物膜，生物膜的行成，极大地提高了生物体与污水的接触面积，对提高出水水质起到重要作用。其出水与回流沉淀池出水进入回流水池混合后经泵加压送至缺氧池。

(2)缺氧池

缺氧池是生物脱氮工艺的核心设施之一，两个并列操作的缺氧池。装置内的微生物以进水中的有机物作为反硝化的碳源和能源，以回流水中的硝态氨作为反硝化的氧源，在池中组合填料上的生物膜(兼性菌团)作用下进行反硝化脱氨反应，并使废水中的NH3-N、COD等污染物物质部分去除和降解。为了使缺氧池发挥最佳作用，不存在短流现象，池底设旋转布水器，水呈上向流形式运行。缺氧池内设有半软性填料，用于挂生物膜，生物膜的形成极大的提高了生物体与污水的接触面积，对提高反硝化效率起决定作用。

控制参数应为：PH＝7.5；水温：30℃(不得急剧变化)；溶解氧＜0.5mg/L；P：1mg/L左右(通过回流水带入系统)回流水量按好氧池处理水量的2～3倍进行操作，停留时间：8h。

(3)好氧池

好氧池是生化处理的核心设施之一，微生物的生物化学反应过程主要是在好氧池中进行的。废水中的氨氮在此被氧化成硝态氨，即硝化过程。缺氧池出水流入好氧池来增加好氧池混合液中的溶解氧，为微生物提供氧和对混合液进行搅拌。另外还需投加纯碱(Na₂CO₃)及磷盐。纯碱按好氧池混合液流向分段投加。根据原水水质确定药剂投加量，回流污泥量应为好氧池处理水量的2至3倍，好氧池上设有消泡水管道，当好氧池中泡沫多时，应打开消泡水管道阀门进行局部或全面消泡。

好氧池采用常规的活性污泥法进行处理，好氧池都采用平流式曝气池结构，采用鼓风曝气，选用膜片式微孔曝气器。污水总量Q＝4080m3/d，好氧池水力停留时间HRT＝16h，一般污泥龄SRT＝100d左右。好氧池混合液溶解氧(DO)：2～4mg/L；碱度以(CaCO₃)计＞200mg/L；MLSS：3g/L左右；PH：～7.5；HRT：16h；回流比：250～300％。曝气装置：膜片式微孔曝气器，型号YHQW-215。本部分主要进行硝化作用和摄磷过程，有效地去除水中的氨氮，大幅度的降低COD含量。

(4)沉淀池

好氧出水含有大量的悬浮物，需要对悬浮物进行去除，采用幅流式沉淀池。回流沉淀池主要用于分离好氧出来的泥水混合液，混合液靠重力自流进入沉淀池进行泥水分离，其部分出水进入回流污水井，由回流污水泵提升送至缺氧池；沉于沉淀池池底的污泥通过回流污泥泵送回好氧池。

(5)混凝反应池

本设计采用机械混凝搅拌池，投加混凝剂、氧化剂，继续降解和沉淀有机物，确保出水达标。混凝剂使用PAC(聚合氯化铝)。

(6)混凝反应沉淀池

对混凝反应后的水进行沉淀，继续去除絮凝产生的沉淀物。总容积：750m3，沉淀池面积：230m2；沉淀池有效水深：5m；沉淀时间：4.5h

(7)曝气生物滤池

曝气生物滤池(biological aerated filter)，简称BAF，是20世纪90年代初开发新开发的生物膜法废水处理工艺。生物膜法是利用附着生长于某些固体物表面的微生物(即生物膜)进行有机污水处理的方法。BAF工艺原理是在滤池内部装填粒状生物滤料，其表面长有生物膜，污水流过滤料层，池底提供曝气，使废水中的有机物得以降解和硝化。其最大的特点是集生物氧化和截留悬浮物于一体，节省了后续二次沉淀池，有机物容积负荷高，水力负荷大、水力停留时间短，占地、基建投资少，出水水质好。

(8)污泥浓缩池

污泥浓缩池收集水解酸化池、沉淀等系统产生的污泥，将污泥进行浓缩，以降低污泥含水率。沉淀后送往带式过滤机过滤。

(9)中间水池

中间水池是收集前续生化处理系统的出水，用于进入过滤脱盐系统，同时可以进一步澄清进入后续处理系统的进水。

本实用新型与现有技术的对比试验如下：

COD和NH₃-N分别为3200mg/l和400mg/l的焦化废水，先经格栅去除大的悬浮物，然后经隔油池去油，而后进入调节池，调节池预曝气，经气浮处理去除部分有机物。再经厌氧、缺氧、好氧生物反应(A²-O)，厌氧、缺氧生物反应器水力停留时间分别为8h，好氧生物反应池水力停留时间为16h，好氧池的出水与沉淀池的污泥回流至缺氧生物反应池，回流比为250％～300％。好氧池内溶解氧浓度控制在2～4mg/l，PH值控制在7.5左右。污泥进入污泥浓缩池，送往污泥处理厂。上述处理水进入混凝反应池，加入混凝剂PAC，经沉淀池后，进入曝气生物滤池，深度降解污水中的有机物和氨氮，而后进入中间水池。中间水池水质与现有焦化废水处理水质的成分对比如下表所示：

表1现有焦化废水处理系统二沉池出水水质

项目	数值	项目	数值
				PH值(无量纲)	6.4～9.3	氨氮/(mg·L^-1)	≤25
TDS/(mg·L^-1)	≤2000	Cl^-/(mg·L^-1)	≤400
				总硬度/(mg·L^-1)	≤300	Fe/(mg·L^-1)	≤0.1
SS/(mg·L^-1)	≤80	Mn/(mg·L^-1)	≤0.1
				COD/(mg·L^-1)	≤220	BOD₅/(mg·L^-1)	≤15
油/(mg·L^-1)	≤10	总磷/(mg·L^-1)	≤3

表2采用本实用新型后焦化废水处理系统出水水质

项目	数值	项目	数值
				PH值(无量纲)	6.7～8.5	Cl^-/(mg·L^-1)	≤200
总硬度/(mg·L^-1)	≤40	Fe/(mg·L^-1)	≤0.04
				总碱度/(mg·L^-1)	≤270	Mn/(mg·L^-1)	≤0.04
BOD₅/(mg·L^-1)	≤8	氨氮/(mg·L^-1)	≤10
				COD/(mg·L^-1)	≤80	总磷/(mg·L^-1)	≤1
TDS/(mg·L^-1)	≤500	大肠菌群，个/L	≤600

由表中数据对比可知，本实用新型可有效降解焦化废水中的有毒害物质，降低废水中的COD、氨氮等污染物含量。本实用新型在现有生化处理的基础上，增加生物滤池，具有工艺合理、废水处理净化率高、废水综合利用等特点。

在此指明，以上叙述有助于本领域技术人员理解本发明创造，但并非限制本发明创造的保护范围。任何没有脱离本发明创造实质内容的对以上叙述的等同替换、修饰改进和/或删繁从简而进行的实施，均落入本发明创造的保护范围。

Claims

1.一种焦化废水处理系统，包括焦化废水预处理子系统和与其连接的生化处理子系统，所述生化处理子系统包括混凝反应池和与其连接的混凝沉淀池，其特征在于，所述生化处理子系统还包括生物滤池，所述生物滤池的进水口连接所述混凝沉淀池。

2.根据权利要求1所述的焦化废水处理系统，其特征在于，所述焦化废水预处理子系统包括容纳焦化生产废水的格栅井，格栅井内设置格栅，格栅材质为不锈钢；所述焦化废水预处理子系统还包括与格栅井依次连接的除油设施、调节池和气浮设备。

3.根据权利要求2所述的焦化废水处理系统，其特征在于，所述除油设施包括隔油池，隔油池顶部设置有集油管，集油管连接油回收槽；所述调节池内设有潜水曝气器，所述调节池的侧边设置有事故池，所述调节池的进口与所述除油设施的出口之间具有生活污水输入口；所述气浮设备包括箱体，曝气设备和管路，刮渣传动和输渣系统。

4.根据权利要求1所述的焦化废水处理系统，其特征在于，所述生物滤池的出水口连接中间水池。

5.根据权利要求1所述的焦化废水处理系统，其特征在于，所述生化处理子系统还包括依次连接的厌氧池、缺氧池、好氧池和沉淀池；所述厌氧池连接所述焦化废水预处理子系统中的气浮设备，所述沉淀池连接所述混凝反应池；所述气浮设备和混凝沉淀池之间具有污泥通道，所述污泥通道连接污泥浓缩池，所述污泥浓缩池连接污泥处理设备；所述缺氧池和好氧池之间具有连接污泥回流通道的输入口，所述沉淀池具有连接污泥通道的输出口；所述厌氧池和缺氧池之间具有连接回流水通道的输入口，所述沉淀池和混凝反应池之间具有连接回流水通道的输出口；所述混凝反应池连接加药装置。

6.根据权利要求1所述的焦化废水处理系统，其特征在于，所述生物滤池为曝气生物滤池，具有底部曝气装置。

7.根据权利要求5所述的焦化废水处理系统，其特征在于，所述缺氧池的池底设旋转布水器，缺氧池内设有用于挂生物膜的半软性填料。

8.根据权利要求5所述的焦化废水处理系统，其特征在于，所述好氧池具有平流式曝气池结构，采用膜片式微孔曝气器。