本實(shí)用新型屬于難降解廢水的深度處理領(lǐng)域，特別是涉及一種焦化廢水深度處理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

焦化廢水是鋼鐵工業(yè)焦化廠和城市煤氣廠在生產(chǎn)焦炭、煤氣、焦油以及焦化產(chǎn)品的過程中產(chǎn)生的廢水，成分復(fù)雜且色度重，含有許多有機(jī)、無機(jī)污染物，氰化物、硫氰酸鹽、酚類化合物、多環(huán)芳烴(PAHs)、含氮雜環(huán)化合物、含氧或含硫雜環(huán)化合物以及長鏈的脂肪族化合物等。

焦化廢水處理普遍采用預(yù)處理→生化處理→深度處理的處理流程。其中，預(yù)處理主要去除廢水中的油類、氨氮和酚類等物質(zhì)，生化處理主要去除廢水中的COD、氨氮和總氮；通常情況下，焦化廢水經(jīng)生化處理后出水COD 250～300mg/L，氰化物5～10mg/L，色度400～800倍，必須要采取適當(dāng)?shù)募夹g(shù)，將氰化物、COD及色度去除。

現(xiàn)有的深度處理系統(tǒng)對COD、氰化物、色度等的去除均存在處理效率低、出水污染物濃度高、達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)等問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的在于提供一種焦化廢水深度處理系統(tǒng)，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中對焦化廢水的處理效率低、出水污染物濃度高、達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)等問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本實(shí)用新型提供一種焦化廢水深度處理系統(tǒng)，包括依次連接的芬頓流化床、絮凝沉淀池、次氯酸鈉氧化池、pH調(diào)節(jié)池、活性炭過濾罐。

進(jìn)一步地，所述芬頓流化床的進(jìn)水管道上設(shè)有管道混合器。

進(jìn)一步地，所述管道混合器的進(jìn)水管道上設(shè)有用于投加硫酸亞鐵的加料口。

進(jìn)一步地，所述芬頓流化床上設(shè)有雙氧水入口。

進(jìn)一步地，所述絮凝沉淀池中設(shè)有折流式通道。

進(jìn)一步地，所述次氯酸鈉氧化池中設(shè)有折流式通道。

進(jìn)一步地，所述pH調(diào)節(jié)池中設(shè)有折流式通道。

上述折流式通道，是指在相應(yīng)的水池中設(shè)置折板，形成折流式通道，使得反應(yīng)液折流通過水池，達(dá)到充分混合的目的。

進(jìn)一步地，所述pH調(diào)節(jié)池的進(jìn)水口設(shè)有用于加酸的入口。

進(jìn)一步地，所述活性炭過濾罐的濾速為4～10m/h。

進(jìn)一步地，所述活性炭過濾罐的活性炭裝填量為3-6BV。

如上所述，本實(shí)用新型的焦化廢水深度處理系統(tǒng)，具有以下有益效果：1、能同時(shí)脫碳、脫色、除氰，效果穩(wěn)定，在進(jìn)水污染物濃度COD≤300mg/L、氰化物≤10mg/L、色度≤800倍時(shí)，出水能穩(wěn)定達(dá)到COD≤80mg/L、氰化物≤0.2mg/L、色度≤30倍，滿足標(biāo)準(zhǔn)GB16171-2012表二中對氰化物、COD的要求。

2、芬頓流化床集加藥、反應(yīng)于一體，反應(yīng)效率高，能同時(shí)脫碳、脫色、除氰，且產(chǎn)泥量少；投加硫酸亞鐵、硫酸與水的混合溶液，在投加硫酸亞鐵時(shí)即可同時(shí)將廢水pH值調(diào)節(jié)到3～5，芬頓氧化環(huán)節(jié)不需設(shè)置單獨(dú)的pH值調(diào)節(jié)池。芬頓流化床出水再結(jié)合絮凝沉淀，進(jìn)一步去除吸附在懸浮物或膠體上的有機(jī)物和絡(luò)合氰化物。

3、絮凝沉淀出水中氰化物主要以CN^-存在，提高次氯酸鈉反應(yīng)的氧化效率，且相對于傳統(tǒng)的堿性氯化法只需一級氧化即可去除氰化物，減少反應(yīng)池體的基建投資。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的焦化廢水深度處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

以下由特定的具體實(shí)施例說明本實(shí)用新型的實(shí)施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本實(shí)用新型的其他優(yōu)點(diǎn)及功效。

如圖1所示的焦化廢水深度處理系統(tǒng)，包括依次連接的芬頓流化床(又名Fenton流化床)、絮凝沉淀池、次氯酸鈉氧化池、pH調(diào)節(jié)池、活性炭過濾罐。芬頓流化床的進(jìn)水管道上設(shè)有管道混合器，管道混合器的進(jìn)水管道上設(shè)有用于投加硫酸亞鐵的加料口。在管道混合器前投加硫酸亞鐵，通過管道混合器的混合作用，硫酸亞鐵均勻分布在廢水中，通過加入硫酸亞鐵、硫酸與水的混合溶液，即可同時(shí)將廢水的pH值調(diào)節(jié)到3～5，不需另外再通過酸溶液調(diào)節(jié)廢水的pH。

芬頓流化床上設(shè)有雙氧水入口，雙氧水直接投加到芬頓流化床中，通過芬頓流化床的水力攪拌，均勻分布在廢水中。雙氧水和硫酸亞鐵在芬頓流化床中發(fā)生高級氧化反應(yīng)，生成.OH(羥基自由基)，有效反應(yīng)時(shí)間15～30min。.OH能將廢水中難降解有機(jī)物開環(huán)，部分有機(jī)物直接氧化為二氧化碳和水；同時(shí)將發(fā)色基團(tuán)打破，起到脫色效果；并直接將廢水中部分氰化物氧化為二氧化碳和氮?dú)狻enton反應(yīng)后廢水中生成的膠態(tài)氫氧化鐵及其他懸浮物，吸附有有機(jī)物和絡(luò)合氰化物，可結(jié)合后續(xù)的絮凝沉淀池進(jìn)一步脫碳、脫色、除氰。

絮凝沉淀池的反應(yīng)區(qū)設(shè)有折流式通道，具體為折板式，投加氫氧化鈉或熟石灰在絮凝沉淀池的進(jìn)水口，將廢水pH值調(diào)節(jié)到10～12，同時(shí)投加PAM，借助PAM的吸附架橋作用，將膠態(tài)氫氧化鐵及其他懸浮物生成大顆粒絮體，經(jīng)30～60min沉淀，進(jìn)一步去除有機(jī)物和氰化物。絮凝沉淀池的出水直接進(jìn)入次氯酸鈉氧化池，不需再調(diào)pH值，次氯酸鈉氧化池中設(shè)有折流式通道，具體為折板式，水流停留20～30min，不需沉淀，出水直接進(jìn)入pH調(diào)節(jié)池pH調(diào)節(jié)池，pH調(diào)節(jié)池中設(shè)有折流式通道，具體為折板式，pH調(diào)節(jié)池的進(jìn)水口設(shè)有用于加酸的入口，通過進(jìn)水口投加硫酸或鹽酸調(diào)節(jié)pH值至7～8。

pH調(diào)節(jié)池的出水進(jìn)入活性炭過濾罐，使得反應(yīng)液被活性炭吸附處理，活性炭過濾罐的濾速為4～10m/h，活性炭裝填量為3-6BV。

采用上述系統(tǒng)進(jìn)行焦化廢水深度處理的具體步驟是：

1)經(jīng)生化處理后的焦化廢水首先進(jìn)入芬頓流化床，芬頓流化床進(jìn)水管道上設(shè)置管道混合器，在管道混合器前投加硫酸亞鐵，硫酸亞鐵投加量400～2000mg/L，通過管道混合器的混合作用，加入硫酸亞鐵、硫酸與水的混合溶液后，硫酸亞鐵均勻分布在廢水中，同時(shí)將廢水的pH值調(diào)節(jié)到3～5。

2)雙氧水直接投加到芬頓流化床中，通過芬頓流化床的水力攪拌，均勻分布在廢水中，過氧化氫投加量100～800mg/L，通常是投加雙氧水，雙氧水的投加量則根據(jù)過氧化氫的投加量結(jié)合雙氧水中過氧化氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行換算。

3)雙氧水和硫酸亞鐵在芬頓流化床中發(fā)生高級氧化反應(yīng)，生成.OH，有效反應(yīng)時(shí)間15～30min。^.OH能將廢水中難降解有機(jī)物開環(huán)，部分有機(jī)物直接氧化為二氧化碳和水；同時(shí)將發(fā)色基團(tuán)打破，起到脫色效果；并直接將廢水中部分氰化物氧化為二氧化碳和氮?dú)狻?/p>

4)Fenton反應(yīng)后廢水中生成的膠態(tài)氫氧化鐵及其他懸浮物，吸附有有機(jī)物和絡(luò)合氰化物，可結(jié)合后續(xù)的絮凝沉淀池進(jìn)一步脫碳、脫色、除氰。

5)Fenton反應(yīng)出水進(jìn)入絮凝沉淀池，絮凝沉淀池采用折流式，投加氫氧化鈉或熟石灰在進(jìn)水口，將廢水pH值調(diào)節(jié)到10～12，同時(shí)投加15～30mg/L的PAM，借助PAM的吸附架橋作用，將膠態(tài)氫氧化鐵及其他懸浮物生成大顆粒絮體，經(jīng)30～60min沉淀，進(jìn)一步去除有機(jī)物和氰化物。

6)從絮凝沉淀池沉淀區(qū)溢出的水直接進(jìn)入次氯酸鈉氧化池，不需再調(diào)pH值，次氯酸鈉加藥量與進(jìn)水中氰化物質(zhì)量比為10:1～40:1，次氯酸鈉反應(yīng)池采用折流式，水流停留20～30min，不需沉淀，出水直接進(jìn)入pH調(diào)節(jié)池。

7)pH調(diào)節(jié)池中設(shè)有折流式通道，通過折板折流使得溶液充分混合，通過進(jìn)水口投加的硫酸或鹽酸調(diào)節(jié)溶液pH值至7～8。

8)pH調(diào)節(jié)池的出水進(jìn)入活性炭濾罐，濾速4～10m/h，活性炭裝填量3-6BV，水力停留時(shí)間15～30min。

實(shí)施例1

首先將焦化廠出水(即焦化廢水，選自某焦化廠的生化出水，COD：290mg/L，氰化物10mg/L，色度600倍)提升到芬頓流化床，投加硫酸亞鐵1500mg/L(含有硫酸亞鐵的混合水溶液中，硫酸亞鐵的質(zhì)量濃度為25％，硫酸的質(zhì)量濃度為3％，余量為水)，并按照過氧化氫加入量為150mg/L的比例進(jìn)行換算，加入對應(yīng)量的雙氧水至芬頓流化床，投加含有硫酸亞鐵的混合水溶液后，溶液pH值為3.3，有效反應(yīng)時(shí)間20min；Fenton反應(yīng)后，出水進(jìn)入絮凝沉淀池，同時(shí)加氫氧化鈉水溶液調(diào)節(jié)反應(yīng)液pH值至10，投加PAM 20mg/L，反應(yīng)10分鐘，沉淀30分鐘；絮凝沉淀出水進(jìn)入次氯酸鈉氧化池，次氯酸鈉投加質(zhì)量與廢水中氰化物質(zhì)量比為20:1(次氯酸鈉投加量20mg/L)，攪拌反應(yīng)30min；次氯酸鈉氧化池的出水進(jìn)入pH調(diào)節(jié)池，通過加硫酸調(diào)節(jié)pH值至7.8，再提升至活性炭過濾罐，過濾速度4m/h，活性炭填充量3BV，水力停留時(shí)間20min，最終出水COD75.1mg/L、氰化物0.192mg/L、色度26倍，實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。

實(shí)施例2

將焦化廢水(選自某焦化廠的生化出水，COD：240mg/L，氰化物8.6mg/L，色度550倍)提升到芬頓流化床，投加硫酸亞鐵1000mg/L(含有硫酸亞鐵的混合水溶液中，硫酸亞鐵的質(zhì)量濃度為22％，硫酸的質(zhì)量濃度為1.5％，余量為水)，并按照過氧化氫加入量為200mg/L的比例進(jìn)行換算，加入對應(yīng)量的雙氧水至芬頓流化床，投加含有硫酸亞鐵的混合水溶液后，溶液pH值為4.0，有效反應(yīng)時(shí)間30min；Fenton反應(yīng)后出水進(jìn)入絮凝沉淀池，同時(shí)加氫氧化鈉水溶液調(diào)節(jié)反應(yīng)液pH值至11，投加PAM 15mg/L，反應(yīng)時(shí)間15分鐘，沉淀30分鐘；絮凝沉淀出水進(jìn)入次氯酸鈉氧化池，次氯酸鈉投加量與廢水中氰化物質(zhì)量比30:1(次氯酸鈉投加量25.5mg/L)，攪拌反應(yīng)25min；次氯酸鈉氧化池的出水進(jìn)入pH調(diào)節(jié)池，通過硫酸調(diào)節(jié)pH值至7.6，再提升至活性炭過濾罐，過濾速度5m/h，活性炭填充量4BV，水力停留時(shí)間25min，出水COD65.2mg/L、氰化物0.179mg/L、色度20倍，實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。

實(shí)施例3

將焦化廢水(選自某焦化廠的生化出水，COD：150mg/L，氰化物5.9mg/L，色度450倍)提升到芬頓流化床，投加硫酸亞鐵1300mg/L(含有硫酸亞鐵的混合水溶液中，硫酸亞鐵的質(zhì)量濃度為24％，硫酸的質(zhì)量濃度為2％，余量為水)，并按照過氧化氫加入量為300mg/L的比例進(jìn)行換算，加入對應(yīng)量的雙氧水至芬頓流化床，投加含有硫酸亞鐵的混合水溶液后，溶液pH值為3.4，有效反應(yīng)時(shí)間30min；Fenton反應(yīng)后出水進(jìn)入絮凝沉淀池，同時(shí)加氫氧化鈉水溶液調(diào)節(jié)反應(yīng)液pH值至12，投加PAM投加量30mg/L，反應(yīng)15分鐘，沉淀30分鐘；絮凝沉淀出水進(jìn)入次氯酸鈉反應(yīng)池，次氯酸鈉投加量與廢水中氰化物質(zhì)量比25:1(次氯酸鈉投加量15mg/L)，攪拌反應(yīng)30min；次氯酸鈉氧化池的出水進(jìn)入pH調(diào)節(jié)池，通過硫酸調(diào)節(jié)pH值至7.6，再提升至活性炭過濾罐，過濾速度6m/h，活性炭填充量5BV，出水COD 67mg/L、氰化物0.186mg/L、色度18倍，實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。

綜上所述，本實(shí)用新型針對焦化廢水深度處理給出了一種新的處理系統(tǒng)，將芬頓流化床、絮凝沉淀、次氯酸鈉氧化、活性炭過濾吸附進(jìn)行有效組合；利用芬頓流化床的高級氧化，去除廢水中的難降解有機(jī)物，打開發(fā)色基團(tuán)，氧化氰化物等，再結(jié)合絮凝沉淀，進(jìn)一步去除吸附在Fenton出水懸浮物或膠體上的有機(jī)物和絡(luò)合氰化物。通過加入預(yù)先配制的含有硫酸亞鐵的混合水溶液，實(shí)現(xiàn)對廢水pH的調(diào)節(jié)，使得芬頓氧化環(huán)節(jié)不需額外設(shè)置pH調(diào)節(jié)池，有效降低設(shè)備安裝成本。經(jīng)過芬頓流化床和絮凝沉淀，出水中殘留的氰化物主要以CN^-存在，次氯酸鈉氧化效率更高，相對于傳統(tǒng)的堿性氯化法，此時(shí)只需一步氧化，既能去除氰化物，再結(jié)合活性炭的吸附效果，出水水質(zhì)濃度更低。出水滿足標(biāo)準(zhǔn)GB16171-2012表二中對氰化物(≤0.2mg/L)、COD(≤80mg/L)的要求，感官更好。

上述實(shí)施例僅例示性說明本實(shí)用新型的原理及其功效，而非用于限制本實(shí)用新型。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本實(shí)用新型的精神及范疇下，對上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者在未脫離本實(shí)用新型所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本實(shí)用新型的權(quán)利要求所涵蓋。