[實用新型]一種節能煤化工廢水深度處理系統

有效

• 申請號: 201420740348.X
• 申請日: 2014-11-28
• 公開（公告）號: CN204237667U
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發明（設計）人: 張芙蓉;孫振;賈新強;劉娟;陳志鴻;馬濤
• 申請（專利權）人: 山東省環科院環境工程有限公司
• 主分類號: C02F9/10
• 分類號: C02F9/10;F23G7/04
• 代理公司: 濟南日新專利代理事務所 37224
• 代理人: 王書剛

技術領域

本實用新型涉及一種用于煤化工廢水的深度處理系統，屬于廢水治理技術領域。

背景技術

所謂煤化工是以煤為原料，通過一系列化學工藝的反應，將其轉化為氣體、液體、固體燃料及生產出各種化學化工品的工業。

我國富煤、貧油、少氣的能源結構決定了煤化工產業的迅速發展，尤其是新型煤化工產業。傳統煤化工泛指煤的氣化、液化、焦化及焦油加工、電石乙炔化工等，也包括以煤為原料制取碳素材料和煤基高分子材料等。新型煤化工以煤氣化為龍頭，包括煤制甲醇、乙酸、二甲醚等。煤化工行業在迅速發展的同時帶來了較大環境問題。

煤化工主要包括煤的一次化學加工、二次化學加工和深度化學加工，煤的氣化、液化和焦化過程，煤的合成氣化工、焦油化工和電石乙炔化工等。基于生產工藝與產出產品的差異，煤化工過程大致可分為煤焦化、煤電石、煤氣化和煤液化等，而煤化工廢水就主要來源于這4條生產鏈。

煤化工廢水的特點主要表現為：組分復雜，含大量固體懸浮顆粒、揮發酚、稠環芳烴、吡咯、呋喃、咪唑、萘、含氮、氧、硫的雜環化合物、氰、油、氨氮及硫化物等有毒、有害物質，COD值和色度都很高。雖然由于原煤組成和生產工藝條件的不同，廢水中污染物含量和種類不盡相同，但總體來說，煤化工廢水的COD值一般在2000～5000mg/L，pH在7.0～10.0，氨氮在200～600mg/L，揮發酚在300～500mg/L，氰化物在10～30mg/L。由于該廢水水質成分復雜且氨氮、揮發酚、氰化物等污染物濃度高，加之有吡啶、咔唑、聯苯等多種十分難降解的有機污染物存在，為處理達標帶來較大的困難。

煤化工廢水的治理及回用技術逐步成為煤化工行業迅速發展的瓶頸，尋求經濟有效的廢水處理方法具有十分重要意義。

煤化工廢水是一類污染物種類多、成分復雜的高濃度有機廢水，單靠傳統的物理和化學方法處理，往往難以達到排放標準。對于該廢水的處理，通常可分為一級處理、二級處理和深度處理。

一級處理即預處理，主要包括混凝，化學沉淀，氣浮等方法，以除去部分灰渣及油類，并對廢水中的酚類及氨氮等有價物質進行回收處理；

二級處理主要為生化處理，主要包括A/O、A²/O、SBR、UASB等及一些新興工藝；

深度處理方法主要有活性炭吸附法、臭氧氧化法、濕式催化氧化法以及近年來備受關注的Fenton試劑氧化法，納米TiO₂光催化氧化法及超聲空化效應等。

盡管近年來針對不同行業廢水的處理，涌現出許多行之有效的，前沿性的新技術，有的已應用到實際生產中。但不難發現，有些方法由于自身存在的弊端，其應用性受到了一定的限制。例如：物理法并未徹底降解污染物，而只是將其由一相轉移到另一相；化學法由于需要投入大量化學藥劑，使得運行成本較高，難以大規模推廣，同時，還可能產生二次污染。生物法處理比較廉價，是目前被廣泛采用的一種水處理方法，然而它的局限性在于：1)降解速度較慢；2)細菌作用的選擇性較強；3)降解不徹底，可能形成有毒的中間產物；4)部分芳香族化合物難以被降解。AogatePR研究指出，一些深度氧化法其單個方法的處理效果并不理想，即使效果理想，價格也比較昂貴，很難推廣。

中國專利文獻CN102211839A公開的《一種煤化工廢水處理方法》、CN103880242A公開的《一種煤化工廢水深度處理工藝》、CN103466903A公開的《利用微生物處理煤化工廢水的方法》、CN103833175A公開的《煤化工廢水處理成套裝置》、CN101560045公開的《一種煤化工廢水處理工藝》、CN102674634B公開的《煤化工廢水處理工藝》以及CN101503267B公開的《一種煤化工廢水處理方法》，大都是對常規方法的改進，處理效果有待提高。

為此，有必要重新分析煤化工廢水的特性，在生化處理的基礎上，開發節能、高效的煤化工廢水深度處理技術。

滲透作用是兩種不同濃度的溶液隔以半透膜(允許溶劑分子通過，不允許溶質分子通過的膜)，水分子或其它溶劑分子從低濃度的溶液通過半透膜進入高濃度溶液中的現象。其發生的條件有兩個：一是有半透膜，二是半透膜兩側有物質的量濃度差。

滲透作用又可分為正滲透(FO)、反滲透(RO)和壓力阻尼滲透(PRO)。

正滲透(FO)過程是以半透膜兩側的滲透壓差為驅動力，溶液中的水分子從高水化學勢區(低離子濃度溶液)通過半透膜向低水化學勢區(高離子濃度溶液)傳遞，而溶質分子或離子被阻擋的一種滲透過程。