一種煤化工廢水處理工藝及裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種煤化工廢水處理工藝及裝置，處理工藝為先對煤化工廢水用粗過濾進行預處理除雜，所得清液經(jīng)氮氣氣浮除油后脫酚，脫酚廢水經(jīng)生化處理后送入陶瓷膜過濾，得到陶瓷膜清液和陶瓷膜濃液，再將陶瓷膜清液出水進行超臨界水氧化和膜處理，出水經(jīng)納濾膜濃縮后得到清水。處理裝置包括有依次連接的預處理裝置、氣浮池、吸附塔、厭氧池、好氧池、陶瓷膜過濾器、超臨界反應器、MBR膜生物反應器和納濾膜過濾器。本發(fā)明的處理工藝脫氮效率高、運行費用低、節(jié)能效果顯著、出水水質好。
【專利說明】
一種煤化工廢水處理工藝及裝置
技術領域
[0001]本發(fā)明屬于污水處理技術領域，具體涉及一種煤化工廢水處理工藝及裝置。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)階段我國的能源格局為“富煤、少油、缺氣”狀況，煤炭的使用在總能源比例中已達70%以上，這個比例遠高于歐美、日本等發(fā)達國家的煤炭使用情況。從能源結構穩(wěn)定性上研究，我國的煤炭人均儲量與世界平均水平最為接近，而石油、天然氣資源情況仍與發(fā)達國家有較大差距，因此現(xiàn)階段國家在大力發(fā)展煤化工產(chǎn)業(yè)。
[0003]煤炭作為重要燃料，目前約50%的煤炭消耗在火電行業(yè)，這種使用方式效率非常低，浪費了大量的煤炭資源，并且造成了環(huán)境污染。燃煤的大量使用，將會影響我國的空氣質量，出現(xiàn)大范圍的霧霾天氣。據(jù)有關部門統(tǒng)計，煤的直接燃燒占據(jù)了煙塵排放量的70%，302的85%和NOx的67 %。煤化工產(chǎn)業(yè)的大力發(fā)展將會帶動潔凈煤技術的發(fā)展，開發(fā)煤炭新的使用模式從而提高煤炭的使用效率，促進我國經(jīng)濟綠色發(fā)展。
[0004]煤化工廢水主要有以下來源:工藝產(chǎn)生廢水、生活及其他有機廢水、循環(huán)排污水、化學水站排水及其他特征廢水。煤化工廢水可生化性較差，有機污染物種類繁多，化學組成十分復雜，污染濃度高，除了含有酚類化合物、稠環(huán)芳烴、咔唑、萘、吡咯、呋喃、聯(lián)苯、油等有毒、有害物質和難降解有機物，還有很多的無機污染物如氨氮及硫化物等，廢水COD值和色度都很高，屬于處理難度較高的工業(yè)廢水。
[0005]煤化工廢水污染物種類多，濃度高，不同的煤質和生產(chǎn)工藝產(chǎn)生的廢水水質差別較大，該類廢水一直是處理難度較大的工業(yè)廢水。隨著工藝的研究，已涌現(xiàn)出多種煤化工廢水處理技術。由于不同工段處理技術種類繁多，煤化工項目在廢水處理技術上沒有明確的標準和先例參考，造成部分項目廢水處理并未達標。因此，對已建的煤化工項目廢水處理技術的瓶頸進行分析和處理達標項目的技術優(yōu)化與調(diào)試進行探討，對日后煤化工項目在廢水工藝的選擇上有重大的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術的不足而提供一種煤化工廢水處理工藝及裝置，該處理工藝脫氮效率高、運行費用低、節(jié)能效果顯著、出水水質好。
[0007]—種煤化工廢水處理工藝，包括以下步驟:
[0008]步驟I，對煤化工廢水用粗過濾進行預處理除雜，得清液；
[0009]步驟2，將清液經(jīng)氮氣氣浮除油，得氣浮廢水；
[0010]步驟3，將氣浮廢水通過混合吸附劑進行脫酚處理，得脫酚廢水；
[0011]步驟4，將脫酚廢水通入低氧曝氣池進行厭氧處理，得厭氧出水和沉淀污泥；
[0012]步驟5，將厭氧出水通入高氧曝氣池進行生化處理，得生化出水和沉淀污泥；
[0013]步驟6，對好氧生化出水用陶瓷膜過濾，得到陶瓷膜清液和陶瓷膜濃液；
[0014]步驟7，將陶瓷膜清液出水進行超臨界水氧化，得到氧化出水和沉淀物；
[0015]步驟8，氧化出水進入MBR膜生物反應器進行膜處理，出水經(jīng)納濾膜濃縮后得到清水；
[0016]步驟4和步驟5中的沉淀污泥均回流至低氧曝氣池，步驟6中陶瓷膜濃液返回步驟3中進行脫酚處理。
[0017]進一步地，步驟I中粗過濾為炭濾、砂濾或多介質過濾。
[0018]進一步地，步驟3中混合吸附劑是指膨潤土、活性炭纖維和大孔吸附樹脂的混合物，膨潤土、活性炭纖維和大孔吸附樹脂的質量比為3?8:2?9:1?15。
[0019]進一步地，步驟4中厭氧處理的條件為溶解氧0.4?0.8mg/L、污泥濃度4000?5000mg/L、水力停留24?36h。
[0020]進一步地，步驟5中高氧曝氣池的條件為溶解氧3.0?4.0mg/L、污泥濃度4500?5500mg/L、水力停留24?36h。
[0021]進一步地，步驟6中陶瓷膜的平均孔徑范圍為0.02?0.2μπι。
[0022]進一步地，步驟7中超臨界水氧化的條件為600°C、23.4MPa，氧化系數(shù)3.5。
[0023]進一步地，步驟8中納濾膜的濃縮倍數(shù)在10?30倍，操作壓力為1.0?3.5Mpa。
[0024]一種煤化工廢水處理裝置，包括有依次連接的預處理裝置、氣浮池、吸附塔、厭氧池、好氧池、陶瓷膜過濾器、超臨界反應器、MBR膜生物反應器和納濾膜過濾器。
[0025]進一步地，所述的預處理裝置是炭濾裝置、砂濾裝置或多介質過濾裝置;陶瓷膜過濾器中的陶瓷膜的材質為氧化鋁、氧化鋯或者氧化鈦;陶瓷膜的平均孔徑范圍為0.02?0.2μπι;納濾膜過濾器中的納濾膜材質可以是有機的，也可以是無機的。
[0026]本發(fā)明的處理工藝脫氮效率高、運行費用低、節(jié)能效果顯著、出水水質好。
【附圖說明】
[0027]圖1為實施例1采用的裝置圖；
[0028]其中，I為預處理裝置、2為氣浮池、3為吸附塔、4為厭氧池、5為好氧池、6為陶瓷膜過濾器、7為超臨界反應器、8為MBR膜生物反應器、9為納濾膜過濾器。
【具體實施方式】
[0029]實施例1
[0030]將煤化工廢水栗入砂濾裝置，進行顆粒固體的去除過濾，所得清液經(jīng)氮氣氣浮除油。除油廢水經(jīng)膨潤土、活性炭纖維和大孔吸附樹脂的混合物脫酚，膨潤土、活性炭纖維和大孔吸附樹脂的質量比為3:2:1。脫酚后的廢水依次經(jīng)過低氧曝氣池和高氧曝氣池，厭氧處理的條件為溶解氧0.4mg/L、污泥濃度4000mg/L、水力停留24h，高氧曝氣池的條件為溶解氧
3.0mg/L、污泥濃度4500mg/L、水力停留24h。將升華出水栗入陶瓷膜設備中進行懸浮物的去除過濾，陶瓷膜平均孔徑范圍為0.02μπι，控制在壓力為0.2MPa，膜面流速為3m/s，溫度常溫，陶瓷膜的材質是氧化鋯，平均孔徑是0.2μπι。陶瓷膜清液進行超臨界水氧化、MBR膜生物反應器處理后，經(jīng)納濾膜濃縮得到清水。超臨界水氧化的條件為600°(:、23.410^，氧化系數(shù)3.5;納濾膜的濃縮倍數(shù)在1倍，操作壓力為3.5Mpa。
[OO31 ] 經(jīng)本實施例處理前的廢水水質為:⑶Dcr 375mg/L，氨氮186mg/L，總氮213mg/L，SS136mg/Lo
[0032]經(jīng)本實施例處理后的廢水水質為:C0Dcr34mg/L，氨0.26mg/L，總氮3.6mg/L，SS檢不出。
[0033]實施例2
[0034]將煤化工廢水栗入砂濾裝置，進行顆粒固體的去除過濾，所得清液經(jīng)氮氣氣浮除油。除油廢水經(jīng)膨潤土、活性炭纖維和大孔吸附樹脂的混合物脫酚，膨潤土、活性炭纖維和大孔吸附樹脂的質量比為4:5:7。脫酚后的廢水依次經(jīng)過低氧曝氣池和高氧曝氣池，厭氧處理的條件為溶解氧0.6mg/L、污泥濃度4500mg/L、水力停留30h，高氧曝氣池的條件為溶解氧
3.5mg/L、污泥濃度4800mg/L、水力停留28h。將升華出水栗入陶瓷膜設備中進行懸浮物的去除過濾，陶瓷膜平均孔徑范圍為0.08μπι，控制在壓力為0.2MPa，膜面流速為3m/s，溫度常溫，陶瓷膜的材質是氧化鋯，平均孔徑是0.2μπι。陶瓷膜清液進行超臨界水氧化、MBR膜生物反應器處理后，經(jīng)納濾膜濃縮得到清水。超臨界水氧化的條件為600°(:、23.410^，氧化系數(shù)3.5;納濾膜的濃縮倍數(shù)在15倍，操作壓力為2.5Mpa。
[0035]經(jīng)本實施例處理前的廢水水質為:⑶Dcr 405mg/L，氨氮195mg/L，總氮207mg/L，SS142mg/Lo
[0036]經(jīng)本實施例處理后的廢水水質為:⑶Dcr 41mg/L，氨0.38mg/L，總氮3.2mg/L，SS檢不出。
[0037]實施例3
[0038]將煤化工廢水栗入砂濾裝置，進行顆粒固體的去除過濾，所得清液經(jīng)氮氣氣浮除油。除油廢水經(jīng)膨潤土、活性炭纖維和大孔吸附樹脂的混合物脫酚，膨潤土、活性炭纖維和大孔吸附樹脂的質量比為8:9:15。脫酚后的廢水依次經(jīng)過低氧曝氣池和高氧曝氣池，厭氧處理的條件為溶解氧0.8mg/L、污泥濃度5000mg/L、水力停留36h，高氧曝氣池的條件為溶解氧4.0mg/L、污泥濃度5500mg/L、水力停留36h。將升華出水栗入陶瓷膜設備中進行懸浮物的去除過濾，陶瓷膜控制在壓力為0.2MPa，膜面流速為3m/s，溫度常溫，陶瓷膜的材質是氧化鋯，平均孔徑是0.2μπι。陶瓷膜清液進行超臨界水氧化、MBR膜生物反應器處理后，經(jīng)納濾膜濃縮得到清水。超臨界水氧化的條件為600 °C、23.4MPa，氧化系數(shù)3.5 ；納濾膜的濃縮倍數(shù)在15倍，操作壓力為2.0Mpa。
[0039]經(jīng)本實施例處理前的廢水水質為:⑶Dcr 405mg/L，氨氮172mg/L，總氮201mg/L，SS107mg/Lo
[0040]經(jīng)本實施例處理后的廢水水質為:⑶DGr 39mg/L，氨0.35mg/L，總氮4.2mg/L，SS檢不出。
【主權項】
1.一種煤化工廢水處理工藝，其特征在于:包括以下步驟: 步驟I，對煤化工廢水用粗過濾進行預處理除雜，得清液； 步驟2，將清液經(jīng)氮氣氣浮除油，得氣浮廢水； 步驟3，將氣浮廢水通過混合吸附劑進行脫酚處理，得脫酚廢水； 步驟4，將脫酚廢水通入低氧曝氣池進行厭氧處理，得厭氧出水和沉淀污泥； 步驟5，將厭氧出水通入高氧曝氣池進行生化處理，得生化出水和沉淀污泥； 步驟6，對好氧生化出水用陶瓷膜過濾，得到陶瓷膜清液和陶瓷膜濃液； 步驟7，將陶瓷膜清液出水進行超臨界水氧化，得到氧化出水和沉淀物； 步驟8，氧化出水進入MBR膜生物反應器進行膜處理，出水經(jīng)納濾膜濃縮后得到清水；步驟4和步驟5中的沉淀污泥均回流至低氧曝氣池，步驟6中陶瓷膜濃液返回步驟3中進行脫酚處理。2.根據(jù)權利要求1所述的煤化工廢水處理工藝，其特征在于:步驟I中粗過濾為炭濾、砂濾或多介質過濾。3.根據(jù)權利要求1所述的煤化工廢水處理工藝，其特征在于:步驟3中混合吸附劑是指膨潤土、活性炭纖維和大孔吸附樹脂的混合物，膨潤土、活性炭纖維和大孔吸附樹脂的質量比為3?8:2?9:1?15。4.根據(jù)權利要求1所述的煤化工廢水處理工藝，其特征在于:步驟4中厭氧處理的條件為溶解氧0.4?0.8mg/L、污泥濃度4000?5000mg/L、水力停留24?36h。5.根據(jù)權利要求1所述的煤化工廢水處理工藝，其特征在于:步驟5中高氧曝氣池的條件為溶解氧3.0?4.0mg/L、污泥濃度4500?5500mg/L、水力停留24?36h。6.根據(jù)權利要求1所述的煤化工廢水處理工藝，其特征在于:步驟6中陶瓷膜的平均孔徑范圍為0.02?0.2μηι。7.根據(jù)權利要求1所述的煤化工廢水處理工藝，其特征在于:步驟7中超臨界水氧化的條件為600 °C、23.4MPa，氧化系數(shù)3.5。8.根據(jù)權利要求1所述的煤化工廢水處理工藝，其特征在于:步驟8中納濾膜的濃縮倍數(shù)在10?30倍，操作壓力為1.0?3.5Mpa。9.一種煤化工廢水處理裝置，其特征在于:包括有依次連接的預處理裝置、氣浮池、吸附塔、厭氧池、好氧池、陶瓷膜過濾器、超臨界反應器、MBR膜生物反應器和納濾膜過濾器。10.根據(jù)權利要求1所述的煤化工廢水處理裝置，其特征在于:所述的預處理裝置是炭濾裝置、砂濾裝置或多介質過濾裝置;陶瓷膜過濾器中的陶瓷膜的材質為氧化鋁、氧化鋯或者氧化鈦;陶瓷膜的平均孔徑范圍為0.02?0.2μπι;納濾膜過濾器中的納濾膜材質可以是有機的，也可以是無機的。
【文檔編號】C02F9/14GK105884142SQ201610412330
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年6月13日
【發(fā)明人】不公告發(fā)明人
【申請人】陳菊芳