一種焦化污水深度處理零排放工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種焦化污水深度處理零排放工藝，焦化污水經(jīng)過蒸氨脫酚以后，進(jìn)入調(diào)節(jié)池，然后用泵輸送到內(nèi)電解強(qiáng)化預(yù)處理系統(tǒng)，內(nèi)電解強(qiáng)化預(yù)處理系統(tǒng)由鐵碳內(nèi)電解填料組成厭氧生物濾池，進(jìn)行鐵碳內(nèi)電解反應(yīng)和生物厭氧反應(yīng)；然后依次進(jìn)入缺氧池，好氧池進(jìn)行A/O生化反應(yīng)，再進(jìn)入二沉池、后混凝池，進(jìn)一步進(jìn)入三維電極反應(yīng)器和超濾反滲透處理系統(tǒng)進(jìn)行深度處理。焦化反滲透濃水進(jìn)入濃水回用系統(tǒng)處理，達(dá)到焦化廢水“零排放”。本發(fā)明的目的在于現(xiàn)有焦化污水處理過程中不添加稀釋水，生化處理完焦化污水深度處理回用，實(shí)現(xiàn)焦化污水減量化，無害化和資源化。
【專利說明】一種焦化污水深度處理零排放工藝
[0001]
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及一種污水深度處理工藝，具體說是焦化污水深度處理零排放處理工藝。
[0003]【背景技術(shù)】
[0004]焦化污水是在煤的高溫干餾、煤氣凈化以及化工產(chǎn)品精制過程中所產(chǎn)生的污水。其主要來源有三個:一是剩余氨水，它是在煤干餾及煤氣冷卻中產(chǎn)生的污水，其水量占焦化污水總量的一半以上，是焦化污水的主要來源；二是在煤氣凈化過程中產(chǎn)生的污水，如煤氣終冷水和粗苯分離水等；三是在焦油、粗苯精制過程等產(chǎn)生的污水。焦化污水含有大量難降解有機(jī)污染物，其成分復(fù)雜，該污水中含許多高污染、難降解有機(jī)物，如多環(huán)芳烴類化合物、雜環(huán)化合物、酚類化合物、有機(jī)氯化合物等，具有濃度高，毒性大，且難于生物降解的特征。是水環(huán)境污染的主要原因之一。目前情況下，一方面焦化廠大多采用生化法、物化法結(jié)合技術(shù)處理此類污水，處理后污水很難達(dá)標(biāo)排放。另外一方面，隨著國家發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，努力實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)，要求企業(yè)污水零排放的政策的提出，使得本來達(dá)標(biāo)排放都困難的焦化企業(yè)的形勢變的更為嚴(yán)峻。
[0005]目前我國一些焦化廠采用干式熄焦工藝后，以前可以用于熄焦的焦化污水已無法進(jìn)行有效消納；并且濕熄焦以及高爐沖渣等回用方式造成了生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境的惡化以及污染物形式的轉(zhuǎn)移。同時，焦化污水新的排放標(biāo)準(zhǔn)提高了，原有的處理工藝已經(jīng)不能適應(yīng)新建的焦化生化處理系統(tǒng)。所以，當(dāng)前對焦化污水生化處理進(jìn)行強(qiáng)化預(yù)處理，并深度處理回用實(shí)現(xiàn)零排放，已經(jīng)刻不容緩。
[0006]
【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對現(xiàn)有焦化污水處理系統(tǒng)補(bǔ)充稀釋水多，處理后直接排放等。本發(fā)明提供一種焦化污水強(qiáng)化預(yù)處理、生化處理和深度處理全流程工藝。本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有系統(tǒng)不足，解決焦化污水減量化和無害化資源化的問題。
[0008]本發(fā)明所述的焦化污水深度處理的技術(shù)方案為:
一種焦化污水深度處理工藝，其包括以下步驟:
(I)焦化污水經(jīng)過蒸氨脫酚以后，進(jìn)入調(diào)節(jié)池，然后輸送到內(nèi)電解強(qiáng)化預(yù)處理系統(tǒng)，進(jìn)行鐵碳內(nèi)電解反應(yīng)和生物厭氧反應(yīng)；
(2 )通過步驟(1)處理后的焦化污水進(jìn)入缺氧池和好氧池進(jìn)行A-O生化反應(yīng)，然后再進(jìn)入二沉池和后混凝池進(jìn)一步進(jìn)行處理，得到生化出水；
(3)通過步驟(2)處理后的生化出水進(jìn)一步進(jìn)入纖維過濾器、三維電極反應(yīng)器和超濾反滲透處理系統(tǒng)進(jìn)行深度處理。
[0009]其中，內(nèi)電解強(qiáng)化預(yù)處理系統(tǒng)采用上流式厭氧生物濾池，厭氧生物濾池中布置有發(fā)生內(nèi)電解反應(yīng)的內(nèi)電解填料；內(nèi)電解填料采用高溫?zé)Y(jié)制成，高溫?zé)Y(jié)的溫度為800-1100°C;填料的顆粒直徑為0.5-40cm，燒制原料為鐵粉與碳粉，填料的含鐵量大于75%。
[0010]其中，所述填料置于盛放容器中，并且所述容器為可堆疊形式，并且容器兩側(cè)有穿孔，所述容器兩側(cè)有吊裝掛臂；厭氧生物濾池的池底設(shè)置有固定樁，用于固定容器。
[0011]其中，通過厭氧生物濾池中的厭氧微生物的分解作用將廢水中的有機(jī)物降解為更易降解的有機(jī)物，內(nèi)電解填料為多孔大表面積填料，使得厭氧生物濾池中的厭氧微生物附著其上，形成厭氧生物膜；焦化廢水流經(jīng)掛有所述厭氧生物膜的填料時，廢水中的有機(jī)物被生物膜中的厭氧微生物降解為更易降解的有機(jī)物。
[0012]其中，鐵-碳顆粒之間存在著電位差而形成了多個原電池；原電池以電位低的鐵為陰極，電位高的碳為陽極，在焦化廢水中發(fā)生內(nèi)電解反應(yīng)；內(nèi)電解反應(yīng)具體為:鐵受到腐蝕變成二價的鐵離子進(jìn)入焦化廢水溶液中；鐵離子與焦化廢水溶液中的氫氧根作用形成了具有混凝作用的氫氧化亞鐵，其與焦化廢水中帶負(fù)電荷的微粒異性相吸，形成絮凝物而去除；所述溶液中難降解的大分子被碳顆粒所吸附和/或經(jīng)過鐵離子的絮凝反應(yīng)而減少。
[0013]其中，經(jīng)過步驟處理過的焦化廢水首先進(jìn)入缺氧池發(fā)生反硝化反應(yīng)，經(jīng)過缺氧池處理后的焦化廢水進(jìn)入的好氧池發(fā)生硝化反應(yīng)、脫氰反應(yīng)及脫酚反應(yīng)，經(jīng)過好氧池處理后的焦化廢水進(jìn)入二沉池 進(jìn)行沉淀，其中優(yōu)選，焦化廢水在厭氧生物濾池停留時間為1-8小時，與填料接觸時間為10-120分鐘；焦化廢水在A-O生化反應(yīng)系統(tǒng)的缺氧池停留時間為4-16小時，好氧池停留時間為24-36小時，特別優(yōu)選，其中焦化廢水在厭氧生物濾池、缺氧池和好氧池總的停留時間為29-60小時，特別優(yōu)選，焦化廢水在厭氧生物濾池停留時間為4小時，與填料接觸時間為0.5小時；焦化廢水在A-O生化反應(yīng)系統(tǒng)的缺氧池停留時間為12小時，好氧池停留時間為32小時，焦化廢水在厭氧生物濾池、缺氧池和好氧池總的停留時間為48小時。
[0014]其中，二淀池的污泥回流到好氧池中，回流百分比為10%_200%，優(yōu)選污泥回流百分比為50% ;二沉池的污泥通過污泥泵送入污泥濃縮池，然后通過壓濾機(jī)壓縮脫水；好氧池的硝化液回流到缺氧池中，回流百分比為50%-600%，優(yōu)選為硝化液回流百分比為300%。
[0015]其中，通過二沉池處理后的焦化廢水進(jìn)入后混凝池進(jìn)行處理，進(jìn)入后混凝池前加入絮凝劑聚丙烯酰胺，聚丙烯酰胺加入量為0.2-0.5mg/L ;后混凝池生化出水作為好氧池消泡水，回流比為50%-100%，優(yōu)選為80% ;后混凝池的生化出水先通過纖維過濾器去除懸浮物之后再進(jìn)入三維電極反應(yīng)器。
[0016]其中，三維電極反應(yīng)器由Ti/Ru02-1r02電極以及催化填料組成三維電極，通過外加直流電源的作用，在Ti/Ru02-1r02電極和填料的催化和吸附耦合作用下，通過直接和間接的催化氧化，使得生化出水中的有機(jī)污染物進(jìn)一步降解，催化填料優(yōu)選為活性炭。
[0017]其中，通過三維電極反應(yīng)器處理后的生化出水進(jìn)入超濾反滲透系統(tǒng)，一部分反滲透濃水通過濃水回用系統(tǒng)進(jìn)行回用處理，濃水回用系統(tǒng)采用化學(xué)藥劑氧化除去有機(jī)物和硬度，然后通過管式膜進(jìn)一步減量化，減量化后的濃水送入蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)進(jìn)行處理。
[0018]本發(fā)明由于采用了上述的技術(shù)方案，使之與現(xiàn)有的技術(shù)相比，具有以下優(yōu)勢:(I)通過內(nèi)電解強(qiáng)化預(yù)處理，生化處理出水回流作為消泡水，減少了稀釋水，從而減少后續(xù)生化處理和深度處理水量，進(jìn)而降低了生產(chǎn)運(yùn)行成本。(2)內(nèi)電解強(qiáng)化預(yù)處理系統(tǒng)和厭氧生物濾池結(jié)合起來，可以降低進(jìn)入進(jìn)水COD，提高焦化廢水BOD/COD值，從而保證生化處理水質(zhì)。(3 )深度處理采用三維電解催化氧化處理工藝，避免了大量使用化學(xué)藥劑，減少了污泥處理量。(4)反滲透濃水回用系統(tǒng)可以使少量濃水處理回用，最終蒸發(fā)結(jié)晶，真正達(dá)到焦化污水“零排放”。所以本發(fā)明可以從根本上解決焦化污水減量化，無害化和資源化的問題。
[0019]
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]附圖1是本發(fā)明涉及的一種焦化污水深度處理全流程工藝圖。
[0021]附圖2是本發(fā)明涉及的內(nèi)電解強(qiáng)化預(yù)處理系統(tǒng)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖1和實(shí)施例對本發(fā)明作詳細(xì)說明。
參看附圖1，按本發(fā)明的一種焦化污水深度處理全套工藝方案，處理流程按如下步驟進(jìn)
行:
(I)焦化污水經(jīng)過蒸氨脫酚以后，進(jìn)入調(diào)節(jié)池，然后用泵輸送到內(nèi)電解預(yù)處理系統(tǒng)，進(jìn)行鐵碳內(nèi)電解反應(yīng)和生物厭氧反應(yīng)，降低焦化污水原水的C0D，提高污水的B/C比。
[0023](2)通過內(nèi)電解后的焦化污水進(jìn)入缺氧池、好氧池進(jìn)行A/0生化反應(yīng)，然后再進(jìn)入二沉池、后混凝池進(jìn)一步去除膠體、濁度和色度，生化出水部分回流作為好氧池消泡水。
[0024](3)通過生化處理后的焦化污水進(jìn)一步進(jìn)入纖維過濾器、三維電極反應(yīng)器和超濾反滲透處理系統(tǒng)進(jìn)行深度處理，反滲透濃鹽水進(jìn)入濃水回用系統(tǒng)處理，達(dá)到“零排放”。
[0025]所述步驟(1)中，焦化污水先進(jìn)入調(diào)節(jié)池，然后通過泵送到內(nèi)電解強(qiáng)化預(yù)處理系統(tǒng)。調(diào)節(jié)池主要作用是調(diào)節(jié)水量和水質(zhì)，保證管道和構(gòu)筑物正常工作，不受高峰流量和濃度變化影響。焦化廢水進(jìn)入?yún)捬跎餅V池，進(jìn)行厭氧酸化，通過化能異養(yǎng)菌的分解作用將有機(jī)物降解為更易生物降解的短鏈有機(jī)物，提高廢水的可生化降解性。水中的內(nèi)電解填料為多孔大表面積填料，使得厭氧生物濾池中的厭氧微生物附著其上，形成厭氧生物膜，部分在濾料空隙間懸浮生長。焦化污水流經(jīng)掛有生物膜的濾料時，水中的有機(jī)物擴(kuò)散到生物膜表面，并被生物膜中的微生物降解轉(zhuǎn)化為小分子易降解有機(jī)物。同時，鐵-碳顆粒之間存在著電位差而形成了無數(shù)個細(xì)微原電池。這種原電池以電位低的鐵成為陰極，電位高的碳做陽極，在含有酸性電解質(zhì)的水溶液中發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，鐵受到腐蝕變成二價的鐵離子進(jìn)入溶液。鐵離子與氫氧根作用形成了具有混凝作用的氫氧化亞鐵，它與污染物中帶微弱負(fù)電荷的微粒異性相吸，形成絮凝物而去除。一些難降解的大分子被碳粒所吸附或經(jīng)鐵離子的絮凝而減少，從而使得B0D/C0D比值升高。
[0026]內(nèi)電解強(qiáng)化預(yù)處理系統(tǒng)如圖2，采用上流式厭氧生物濾池11，內(nèi)電解填料13作為厭氧生物濾池11附著填料，厭氧生物濾池停留時間為1-8小時,與填料接觸時間為10-120分鐘。填料由多個長方體容器12盛放，并且所述容器12為可堆疊形式，兩側(cè)有穿孔。所述容器12兩側(cè)有吊裝掛臂14 ;厭氧生物濾池11的池底設(shè)置有固定樁15，用于固定容器12。
[0027]鐵碳內(nèi)電解填料采用鐵粉和碳粉1050°C高溫?zé)Y(jié)，含鐵量> 75%，物理強(qiáng)度大，使用過程中不易破碎，燒結(jié)形成的橢圓狀多孔填料，可以克服板結(jié)和鈍化現(xiàn)象。焦化污水經(jīng)過內(nèi)電解強(qiáng)化預(yù)處理處后，COD降低30-40%，B/C比提高5-15%。
[0028]所述步驟(2)中，經(jīng)過內(nèi)電解強(qiáng)化預(yù)處理的焦化污水進(jìn)入缺氧池，好氧池進(jìn)行硝化反硝化反應(yīng)，然后進(jìn)入二沉池以及后混凝池進(jìn)行污泥泥水分離，使其生化出水達(dá)到澄清。二沉池的主要作用是使污泥分離，使混合液澄清、濃縮和回流活性污泥。缺氧池前置，停留時間為4-16小時，好氧池硝化回流到缺氧池，好氧池停留時間為24-36小時，這樣可以有效利用焦化污水中有機(jī)物作為電子供體，減少缺氧池碳源的投加，回流比為300%。二沉池設(shè)污泥回流到好氧池，可以補(bǔ)充好氧池流出帶走的的活性污泥，使曝池內(nèi)的懸浮固體濃度MLSS保持相對穩(wěn)定，污泥回流比為50%。生化處理出水部分回流作為好氧池的消泡水，即后混凝池生化出水作為好氧池消泡水，回流比為50%-100%。整個過程中不需要外加稀釋水，減少了焦化污水處理總量。二沉池的污泥通過污泥泵送入污泥濃縮池，繼而通過板框壓濾機(jī)壓縮脫水。后混凝池采用機(jī)械絮凝池，生化處理后焦化廢水進(jìn)入后混凝池前加入絮凝劑聚丙烯酰胺，聚丙烯酰胺加入量為0.2-0.5mg/L，通過絮凝劑的作用，使污水中的膠體和細(xì)微懸浮物凝聚成絮體，然后予以分離。后混凝池可以減低污水的濁度、色度等水質(zhì)感官指標(biāo)，又可以去除部分有機(jī)物。后混凝池的設(shè)置主要是進(jìn)一步去膠體及細(xì)微懸浮物質(zhì)，在絮凝劑的作用下，細(xì)微的懸浮物形成絮凝體，然后予以分離去除。后混凝池常采用隔板絮凝池，停留時間為0.8-1.2h，優(yōu)選為I小時，出水濁度< 30NTU，可以進(jìn)入到后續(xù)的纖維過濾器。 [0029]通過內(nèi)電解強(qiáng)化預(yù)處理反應(yīng)、生化反應(yīng)和混凝沉淀反應(yīng)后，焦化污水出水可達(dá)到二級排放標(biāo)準(zhǔn)，出水COD小于100 mg/L, NH3-N小于10 mg/L?！敖够鬯苯?jīng)過前段的生化處理、沉淀、后混凝之后，我們稱其為“生化出水”。具體為后混凝池到三維電極反應(yīng)器之間的污水為“生化出水”。
[0030]所述步驟(3)中，纖維過濾器、三維電極反應(yīng)器作為超濾反滲透深度處理預(yù)處理裝置，可以進(jìn)一步去除生化出水中的C0D，氨氮和懸浮物等，降低了后續(xù)膜污染的機(jī)會。焦化生化出水在進(jìn)三維催化氧化反應(yīng)器之前，先通過纖維過濾器去除水中的大部分懸浮物。纖維過濾器是采用耐腐蝕、高強(qiáng)度、柔軟性聚丙綸纖維作為濾材，相比傳統(tǒng)的石英砂過濾器動力消耗低,過濾精度高,截污容量大。高效纖維過濾器對水中懸浮物的去除率高達(dá)90%，短時間濾速可達(dá)50m/h，截污容量為普通過濾器2-4倍。
[0031]三維電極反應(yīng)器由Ti/Ru02-1r02電極以及催化填料組成三維電極。通過外加直流電源的作用，在Ti/Ru02-1r02電極和填料的催化和吸附耦合作用下，通過直接和間接的催化氧化，使得焦化生化出水中的有機(jī)污染物進(jìn)一步降解。Ti/Ru02-1r02中文可稱作釕依鈦極板。三維電極反應(yīng)器設(shè)計(jì)停留時間為lh，外加電源的電流密度為25-100A/m2。三維電極反應(yīng)器可以通過調(diào)節(jié)電流電壓的大小，以及反應(yīng)器之間的串接，達(dá)到COD含量≤50mg/L,NH3-N濃度≤5mg/L的標(biāo)準(zhǔn)。這個標(biāo)準(zhǔn)可以直接排放，或者進(jìn)后續(xù)超濾反滲透膜，對膜的污染可以降到最小。
[0032]和普通電解槽不同，三維電極反應(yīng)器由于催化填料的存在，90%的反應(yīng)都是在催化填料表面發(fā)生的，其作用機(jī)理如下:(1)直接電氧化作用。每個催化涂層活性炭都相當(dāng)于一個小的電極，當(dāng)廢水通過三維空間上的相鄰兩個催化填料時，在電場的作用下，部分有機(jī)物直接被氧化還原，這不僅顯著提高了處理效率，同時還減少了析氫、析氧等副反應(yīng)的能量損耗。(2)電催化氧化作用。在陽極極化狀態(tài)下，陽極氧化物分子空穴與吸附于電極表面水分子發(fā)生反應(yīng)，生成氧化性極強(qiáng)的活性羥基.0Η，液相中的OH-或者H+與O2等參與陰極電化學(xué)還原反應(yīng)，生成h2o2、ho2_、o2_等活性物質(zhì)；焦化污水中Cl-參與反應(yīng)，生成C10_、HClO3等物質(zhì)。這些物質(zhì)具有很高的強(qiáng)氧化作用，能夠迅速氧化分解廢水中難降解有機(jī)物，經(jīng)過若干中間步驟，有機(jī)物逐步降解為小分子有物質(zhì)，最終分解為C02、H2O等。(3)催化填料電氧化脫附再生。催化填料活化粒子組成的復(fù)極性三維電極體系，在電氧化的作用下，催化填料發(fā)生復(fù)極化，形成許多微型電解槽，吸附飽和的催化填料上的難降解有機(jī)物發(fā)生氧化分解，同時，在電泳力的作用下，催化填料表面吸附質(zhì)一部分脫附到液相中，從而實(shí)現(xiàn)了催化填料的再生。
[0033]焦化污水經(jīng)過三維電極反應(yīng)器后，焦化污水COD含量≤50mg/L，NH3_N濃度≤5mg/L。然后進(jìn)入超濾反滲透系統(tǒng)。超濾反滲透系統(tǒng)包括超濾膜系統(tǒng)和反滲透膜系統(tǒng)。超濾反滲透系統(tǒng)采用抗污染膜。
[0034]在運(yùn)行過程中，超濾膜系統(tǒng)運(yùn)行壓力為0.03-0.08MPa，膜通量45-60 L/h?m2,自動反洗正洗周期為30min，其中反洗70秒，正洗40秒，沖洗排水可以排至沉淀池沉淀，提高系統(tǒng)回收率。自動正洗反洗是在超濾膜正常運(yùn)行過程中的程序化沖洗，不使用或使用低濃度的化學(xué)藥劑，持續(xù)時間短，目的是將超濾膜上短時間內(nèi)積累的污染物沖走。化學(xué)清洗是超濾膜運(yùn)行一段時間后，使用一定的化學(xué)藥劑，通過浸泡、循環(huán)清洗液等手段，將自動正洗反洗不易清除的污染物如生物粘泥、無機(jī)鹽的垢等溶解或剝離下來。超濾膜系統(tǒng)的化學(xué)清洗周期為138小時，清洗藥劑采用次氯酸鈉，其加入量為1000mg/L ;若有無機(jī)垢污堵則還需要采用氫氧化鈉堿洗，將PH調(diào)至11，采用鹽酸酸洗，將pH調(diào)至2。清洗藥劑的作用分別如下:次氯酸鈉殺菌，去除微生物污染物；氫氧化鈉協(xié)助去除生物粘泥，此外還對硅垢等有去除作用；鹽酸酸洗可以去除大部分的無機(jī)鹽垢。清洗需要根據(jù)污染物的類型來確定使用何種藥劑。如果各種污染物都有，通常采用先進(jìn)行次氯酸鈉和堿配在一起清洗，然后酸洗。如果污染很厲害，也可以先酸洗，再次氯酸鈉和堿洗，再酸洗。
[0035]反滲透膜系統(tǒng)運(yùn)行壓力為0.85-1.021^&，膜通量11-14.22 L/h.ι?2，阻垢劑與還原劑連續(xù)投加，ORP控制不高于80mV，非氧化殺菌劑沖擊式投加。反滲透膜系統(tǒng)的化學(xué)清洗周期為1014小時，清洗藥劑采用氫氧化鈉堿洗，pH調(diào)至12，鹽酸酸洗，pH調(diào)至2。阻垢劑是提高各種可沉淀或者結(jié)晶的無機(jī)鹽在水中溶解度的藥劑，防止無機(jī)鹽在膜過濾過程中因?yàn)辂}濃度大幅度升高而沉淀或結(jié)晶析出在膜表面、堵住膜系統(tǒng)的藥劑，成分有磷酸鹽類、非磷酸鹽類、聚膦類等多種類型。阻垢劑添加的量在0.5mg/L到3mg/L之間，通過水中各離子的濃度，計(jì)算各種無機(jī)鹽的溶解度，判斷其結(jié)垢傾向后確定投加量。ORP是氧化還原電位，表征水中氧化性或還原性的強(qiáng)弱，簡單的可以理解為水中氧化性物質(zhì)濃度越高，ORP越高。反滲透膜容易被帶氧化性的物質(zhì)所氧化而破壞，因此需要水中添加帶還原性的還原劑來中和水中的氧化性物質(zhì)，防止對膜的破壞，還原劑為亞硫酸氫鈉或類似的藥劑，投加量需要通過ORP的數(shù)值高低來確定，投加量在2mg/L以下。反滲透膜也怕滋生微生物形成微生物污染，堵住膜系統(tǒng)，因此需要投加殺菌劑來抑制微生物滋生，但反滲透膜同時又怕氧化性物質(zhì)，因此不能使用次氯酸鈉等有強(qiáng)氧化性的殺菌劑，使用有機(jī)組分的非氧化性殺菌劑。投加可以間歇沖擊式投加，比如每周投加2小時，投加濃度10-20mg/L。也可以連續(xù)投加，投加量不超過 2mg/L。
[0036]以上3種藥劑均投加在反滲透膜前，可以在泵前也可以在泵后。
[0037]反滲透出水回用于鋼鐵企業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)，少量焦化污水反滲透濃水通過濃水回用系統(tǒng)進(jìn)行回用處理。濃水回用系統(tǒng)采用化學(xué)藥劑氧化除去有機(jī)物和硬度，然后通過管式膜進(jìn)一步減量化，最終及少量濃水送入蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)，徹底的做到焦化污水“零排放”。反滲透就是通過人為在膜一側(cè)加壓力，使得滲透過程反向進(jìn)行，將含有鹽分的水加壓到膜的一偵牝水分會因?yàn)閴毫ν高^膜到另一側(cè)，而鹽分和很多有機(jī)物過不去，從而在膜另外一側(cè)產(chǎn)生鹽分含量很少的水，比如純凈水。同時膜的這一側(cè)因?yàn)樗^去了鹽沒過去，使得鹽分和有機(jī)污染物濃縮了，這一側(cè)剩下被排出來的水，就叫做濃水，因?yàn)辂}分和有機(jī)污染物含量都升高了。
[0038]濃水因?yàn)橛袡C(jī)污染物含量的升高，往往又會達(dá)不到排放的要求，所以使用一些具有強(qiáng)氧化能力的藥劑來降低有機(jī)污染物的含量。常用的有芬頓試劑，就是過氧化氫溶液與二價亞鐵離子的溶液一起投加，反應(yīng)產(chǎn)生的一些強(qiáng)氧化性將有機(jī)污染物分解，從而降低污染物含量。投加量需要根據(jù)水中污染物含量和實(shí)際試驗(yàn)確定，通常在幾十mg/L。
[0039]管式膜是相對中空纖維膜來說的，膜被填充在多孔滲透支撐管中，而支撐管被放置在膜管中形成單位組件。每個組件可由一個或多個膜管組成。管式膜具有單位體積的膜面積小，污染物主要通過機(jī)械清洗方法進(jìn)行清除的特點(diǎn)。由于管式膜堅(jiān)固的構(gòu)造和強(qiáng)抗污染性，所以經(jīng)久耐用。采用錯流過濾，粗大的膜管直徑，允許高污染的料液在其中高速流動。即使是高固含量的料液，也可最大限度地清潔膜表面，減少污垢在膜表面堆積阻塞。
[0040]通過管式膜的濃水進(jìn)一步進(jìn)入反滲透處理，可以再次生產(chǎn)出含鹽量較小的產(chǎn)水和含鹽量更高的濃水，濃水水量比之前進(jìn)一步減少，所以稱為“減量化”。
[0041]蒸發(fā)結(jié)晶器采用MVR蒸發(fā)器，即“機(jī)械蒸發(fā)再壓縮”蒸發(fā)器，從蒸發(fā)器出來的二次蒸汽，經(jīng)壓縮機(jī)壓縮，壓力、溫度升高，熱焓增加，然后送到蒸發(fā)器的加熱室當(dāng)作加熱蒸汽使用，使料液維持沸騰狀態(tài)，而加熱蒸汽本身則冷凝成水。這樣，原來要廢棄的蒸汽就得到了充分的利用，回收了潛熱，又提高了熱效率。為使蒸發(fā)裝置的制造盡可能簡單和操作方便，經(jīng)常使用單效離心再壓縮器，也可以是高壓風(fēng)機(jī)或透平壓縮器。
[0042]焦化原水經(jīng)過鐵碳內(nèi)電解，AO生化處理，三維電解催化氧化，超濾反滲透系統(tǒng)后，其中上述各系統(tǒng)的工作參數(shù)分別取兩個端點(diǎn)值或中間任意四個值。處理完后的水質(zhì)分別見下表。
【權(quán)利要求】
1.一種焦化污水深度處理工藝，其包括以下步驟: (I)焦化污水經(jīng)過蒸氨脫酚以后，進(jìn)入調(diào)節(jié)池，然后輸送到內(nèi)電解強(qiáng)化預(yù)處理系統(tǒng)，進(jìn)行鐵碳內(nèi)電解反應(yīng)和生物厭氧反應(yīng)； (2 )通過步驟(1)處理后的焦化污水進(jìn)入缺氧池和好氧池進(jìn)行A-O生化反應(yīng)，然后再進(jìn)入二沉池和后混凝池進(jìn)一步進(jìn)行處理，得到生化出水； (3)通過步驟(2)處理后的生化出水進(jìn)一步進(jìn)入纖維過濾器、三維電極反應(yīng)器和超濾反滲透處理系統(tǒng)進(jìn)行深度處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理工藝，其特征在于，內(nèi)電解強(qiáng)化預(yù)處理系統(tǒng)采用上流式厭氧生物濾池(11)，厭氧生物濾池中布置有發(fā)生內(nèi)電解反應(yīng)的內(nèi)電解填料(13)；內(nèi)電解填料(13)采用高溫?zé)Y(jié)制成，高溫?zé)Y(jié)的溫度為800-1100°C ;填料的顆粒直徑為0.5-40cm,燒制原料為鐵粉與碳粉，所述填料的含鐵量大于75%。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的處理工藝，其特征在于，所述填料(13)置于盛放容器(12)中，并且所述容器(12)為可堆疊形式，并且容器(12)兩側(cè)有穿孔，所述容器(12)兩側(cè)有吊裝掛臂(14);厭氧生物濾池(11)的池底設(shè)置有固定樁(15)，用于固定容器(12)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3之一所述的處理工藝，其特征在于，通過厭氧生物濾池中的厭氧微生物的分解作用將廢水中的有機(jī)物降解為更易降解的有機(jī)物，內(nèi)電解填料(13 )為多孔大表面積填料，使得厭氧生物濾池中的厭氧微生物附著其上，形成厭氧生物膜；焦化廢水流經(jīng)掛有所述厭氧生物膜的填料時，廢水中的有機(jī)物被生物膜中的厭氧微生物降解為更易降解的有機(jī)物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4之一所述的處理工藝，其特征在于，鐵-碳顆粒之間存在著電位差而形成了多個原電池；原電池以電位低的鐵為陰極，電位高的碳為陽極，在焦化廢水中發(fā)生內(nèi)電解反應(yīng)；內(nèi)電解反應(yīng)具體為:鐵受到腐蝕變成二價的鐵離子進(jìn)入焦化廢水溶液中；鐵離子與焦化廢水溶液中的氫氧根作用形成了具有混凝作用的氫氧化亞鐵，其與焦化廢水中帶負(fù)電荷的微粒異性相吸，形成絮凝物而去除；所述溶液中難降解的大分子被碳顆粒所吸附和/或經(jīng)過鐵離子的絮凝反應(yīng)而減少。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5之一所述的處理工藝，其特征在于，其中，經(jīng)過步驟(1)處理過的焦化廢水首先進(jìn)入缺氧池發(fā)生反硝化反應(yīng)，經(jīng)過缺氧池處理后的焦化廢水進(jìn)入的好氧池發(fā)生硝化反應(yīng)、脫氰反應(yīng)及脫酚反應(yīng)，經(jīng)過好氧池處理后的焦化廢水進(jìn)入二沉池進(jìn)行沉淀，其中優(yōu)選，焦化廢水在厭氧生物濾池(I)停留時間為1-8小時，與填料(13)接觸時間為10-120分鐘；焦化廢水在A-O生化反應(yīng)系統(tǒng)的缺氧池停留時間為4-16小時，好氧池停留時間為24-36小時，特別優(yōu)選，其中焦化廢水在厭氧生物濾池、缺氧池和好氧池總的停留時間為29-60小時，特別優(yōu)選，焦化廢水在厭氧生物濾池(11)停留時間為4小時，與填料(13)接觸時間為0.5小時；焦化廢水在A-O生化反應(yīng)系統(tǒng)的缺氧池停留時間為12小時，好氧池停留時間為32小時，焦化廢水在厭氧生物濾池、缺氧池和好氧池總的停留時間為48小時。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6之一所述的處理工藝，其特征在于，二淀池的污泥回流到好氧池中，回流百分比為10%-200%，優(yōu)選污泥回流百分比為50% ;二沉池的污泥通過污泥泵送入污泥濃縮池，然后通過壓濾機(jī)壓縮脫水；好氧池的硝化液回流到缺氧池中，回流百分比為50%-600%，優(yōu)選為硝化液回流百分比為300%。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于，通過二沉池處理后的焦化廢水進(jìn)入后混凝池進(jìn)行處理，進(jìn)入后混凝池前加入絮凝劑聚丙烯酰胺，聚丙烯酰胺加入量為0.2-0.5mg/L ;后混凝池生化出水作為好氧池消泡水，回流比為50%-100%，優(yōu)選為80% ;后混凝池的生化出水先通過纖維過濾器去除懸浮物之后再進(jìn)入三維電極反應(yīng)器。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的工藝，其特征在于，三維電極反應(yīng)器由Ti/Ru02-1r02i極以及催化填料組成三維電極，通過外加直流電源的作用，在Ti/Ru02-1r02電極和填料的催化和吸附耦合作用下，通過直接和間接的催化氧化，使得生化出水中的有機(jī)污染物進(jìn)一步降解，催化填料優(yōu)選為活性炭。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于，通過三維電極反應(yīng)器處理后的生化出水進(jìn)入超濾反滲透系統(tǒng)，其中，超濾反滲透系統(tǒng)包括超濾膜系統(tǒng)和反滲透膜系統(tǒng)，一部分反滲透濃水通過濃水回用系統(tǒng)進(jìn)行回用處理，濃水回用系統(tǒng)采用化學(xué)藥劑氧化除去有機(jī)物和硬度，然后通過管式膜進(jìn)一步減量化，減量化后的濃水送入蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)進(jìn)行處理。
【文檔編號】C02F9/14GK104016547SQ201410275042
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年6月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月19日
【發(fā)明者】王海東, 高康樂, 張帆, 趙銳銳, 逯博特, 孫玉亮, 李紅, 石宇, 賈博中, 周王斌, 邱鵬, 程旸, 張興華, 朱純純 申請人:中冶建筑研究總院有限公司, 中冶節(jié)能環(huán)保有限責(zé)任公司