[發(fā)明專利]耦合式焦化廢水深度處理工藝及其設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210415081.2
• 申請(qǐng)日: 2012-10-26
• 公開（公告）號(hào): CN102874992A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張壘;薛改鳳;王麗娜;劉璞;付本全;段愛民;張楠;劉尚超;劉剛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢鋼鐵（集團(tuán)）公司
• 主分類號(hào): C02F9/14
• 分類號(hào): C02F9/14
• 代理公司: 武漢開元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42104
• 代理人: 胡鎮(zhèn)西

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，具體地是指一種耦合式焦化廢水深度處理工藝及其設(shè)備。

背景技術(shù)

焦化廢水是一種公認(rèn)難生物降解的工業(yè)廢水，其難度在于廢水的可生化性差，除氨、氰及硫氰根等無(wú)機(jī)污染物外，還含有酚類、萘、吡啶、喹啉等雜環(huán)及多環(huán)芳香族化合物（PAHS）等很難生物降解的物資，這些物質(zhì)能夠?qū)Νh(huán)境產(chǎn)生長(zhǎng)期影響，且部分已被研究證實(shí)為致癌物質(zhì)，另外高濃度氨氮對(duì)微生物活性有很強(qiáng)的抑制作用，生物脫氮效果不佳。目前，焦化廢水處理系統(tǒng)通常包括常規(guī)的兩級(jí)處理。一級(jí)處理是指從高濃度污水中回收利用污染物，其工藝包括氨氣蒸餾、氨水脫酚、終冷水脫氰等，是預(yù)處理過(guò)程。二級(jí)處理則是指酚氰污水無(wú)害化處理，以活性污泥法為主，還包括強(qiáng)化生物處理技術(shù)等。由于進(jìn)一步深度處理費(fèi)用昂貴，令國(guó)內(nèi)許多焦化廠望而卻步，所以多數(shù)焦化廢水只經(jīng)過(guò)常規(guī)兩級(jí)處理就直接排放了。但是廢水經(jīng)過(guò)上述處理后其中某些有毒、有害物質(zhì)（氰化物、COD及雜環(huán)化合物等）仍達(dá)不到國(guó)家允許的排放標(biāo)準(zhǔn)。

目前，焦化廢水深度處理工藝存在的突出問(wèn)題如下：其一、通過(guò)化學(xué)藥劑深度處理廢水，該方法可能會(huì)引入二次污染，或者造成增加后續(xù)脫鹽費(fèi)用；其二、將焦化廢水用于濕法熄焦或高爐沖渣，但廢水中污染物發(fā)生了轉(zhuǎn)移，同時(shí)操作環(huán)境差，存在管網(wǎng)及設(shè)備腐蝕等問(wèn)題；其三、膜法除鹽深度處理后的濃水去向也是亟需解決的問(wèn)題。

為了推動(dòng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)、規(guī)范行業(yè)健康發(fā)展、促進(jìn)節(jié)能減排和技術(shù)進(jìn)步，我國(guó)工信部于2008年12月19日頒布了《焦化行業(yè)準(zhǔn)入條件（2008修訂）》的15號(hào)文件，并明確界定：酚氰廢水處理合格后要循環(huán)使用，不得外排。因此，對(duì)焦化廢水進(jìn)行深度處理和回用是提高廢水循環(huán)率、減少污水外排、降低新水消耗量的最佳選擇，而尋求一種高效、低成本的深度處理與回用技術(shù)是目前焦化廢水深度處理過(guò)程迫切需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是要改變傳統(tǒng)焦化廢水處理工藝，提供一種經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、高效的耦合式焦化廢水深度處理工藝及其設(shè)備。其集電催化氧化技術(shù)、膜生物反應(yīng)技術(shù)和反滲透技術(shù)為一體，可有效避免采用其他化學(xué)藥劑等處理廢水造成的二次污染，降低焦化廢水的處理成本，節(jié)約大量生產(chǎn)用水。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的耦合式焦化廢水深度處理工藝，是對(duì)經(jīng)過(guò)常規(guī)兩級(jí)生化處理后的焦化廢水進(jìn)行再處理的過(guò)程，該工藝包括如下步驟：

1）將經(jīng)過(guò)兩級(jí)生化處理的焦化廢水輸送至混沉池中，使其在絮凝劑和助凝劑的作用下進(jìn)行沉淀處理，獲得沉淀后的廢水；

2）將沉淀后的廢水輸送至多介質(zhì)過(guò)濾器中進(jìn)行過(guò)濾處理，以進(jìn)一步降低廢水中的污泥、懸浮物濃度，得到過(guò)濾后廢水；

3）將過(guò)濾后廢水輸送至流化床三維電極反應(yīng)器中進(jìn)行電催化氧化反應(yīng)，促使廢水中生物難降解的有機(jī)物質(zhì)通過(guò)羥基自由基氧化、并將大分子有機(jī)物及芳香烴化合物降解成小分子或CO₂，得到氧化后的廢水；

4）將氧化后的廢水輸送至MBR膜生物反應(yīng)器中進(jìn)行連續(xù)曝氣處理，以使其中的小分子進(jìn)一步生化降解，同時(shí)也截留部分污泥、懸浮物；

5）將經(jīng)過(guò)連續(xù)曝氣處理后的廢水直接作為生化過(guò)程中消泡劑用水、煤場(chǎng)抑塵用水、生活雜用水或其它低等級(jí)用水；或者：

6）將經(jīng)過(guò)連續(xù)曝氣處理后的廢水輸送至保安過(guò)濾器中進(jìn)一步過(guò)濾處理，以濾除其中絕大部分的活性污泥和懸浮物；

7）將經(jīng)過(guò)保安過(guò)濾后的廢水輸送至反滲透裝置中進(jìn)行除鹽處理，所得除鹽廢水回用作工藝循環(huán)冷卻水或其它高等級(jí)用水，而反滲透出來(lái)的濃水可以作為高爐爐渣冷卻沖渣用水、煤場(chǎng)抑塵用水、道路清掃用水或其他低等級(jí)用水。

作為優(yōu)選方案，所述步驟1）中，絮凝劑采用聚合硫酸鐵溶液和/或聚合氯化鋁溶液，其添加后在廢水中的濃度均為200~800mg/L，助凝劑采用聚丙烯酰胺，其添加后在廢水中的濃度為0.5~10mg/L。

作為優(yōu)選方案，所述步驟2）中，多介質(zhì)過(guò)濾器中的濾料采用粒徑為0.5~2mm的無(wú)煙煤、3~6mm的陶粒和4~10mm的石英砂三層組合。

作為優(yōu)選方案，所述步驟3）中，流化床三維電極反應(yīng)器的粒子電極采用涂敷金屬化合物的焦炭顆粒，其電流密度為20~100mA/cm2、廢水在其中的停留時(shí)間為30~60min。

作為優(yōu)選方案，所述步驟4）中，MBR膜生物反應(yīng)器中的曝氣強(qiáng)度控制在0.15~0.5m³/h、溶解氧濃度為1.5~8mg/L、膜清洗周期為10~15d。