[發(fā)明專(zhuān)利]焦化廢水深度處理回用工藝和裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510317096.9
• 申請(qǐng)日: 2015-06-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104876403A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-09-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張壘;陳勝春;余剛強(qiáng);王麗娜;劉璞;付本全;劉霞;王凱軍;劉尚超;薛改鳳
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 武漢鋼鐵（集團(tuán)）公司
• 主分類(lèi)號(hào): C02F9/14
• 分類(lèi)號(hào): C02F9/14
• 代理公司: 武漢開(kāi)元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42104
• 代理人: 胡鎮(zhèn)西;艾小倩

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，具體地指是一種焦化廢水深度處理回用工藝和裝置。

背景技術(shù)

焦化廢水是一種公認(rèn)的難生物降解的工業(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(lèi)、萘、吡啶、喹啉等雜環(huán)及多環(huán)芳香族化合物(PAHS)很難生物降解，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、硫化物、氰化物對(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，焦化廢水普遍采用不同形式的A/O生物脫氮工藝作為其處理的主要工藝，但處理后出水中COD指標(biāo)難以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。部分鋼鐵企業(yè)已經(jīng)開(kāi)展焦化廢水深度處理及回用，回用途徑包括濕法熄焦、高爐沖渣、煤場(chǎng)抑塵和直接用于工業(yè)循環(huán)水等，但這些方法均存在操作環(huán)境差，二次污染產(chǎn)生或轉(zhuǎn)移、設(shè)備、管道腐蝕嚴(yán)重等問(wèn)題。

2015年1月1日起，現(xiàn)行的焦化企業(yè)將執(zhí)行“煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)”中新建企業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB16171-2012)。因此對(duì)焦化廢水進(jìn)行深度處理和回用是減少污水外排，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。本發(fā)明的目的是改變傳統(tǒng)深度處理工藝，提出了利用臭氧催化氧化、生物濾池和浸沒(méi)式MBR膜生物反應(yīng)器組合新工藝和裝置，避免了通過(guò)引入其他化學(xué)藥劑等造成二次污染的做法，同時(shí)，也實(shí)現(xiàn)了降低焦化廢水處理成本，節(jié)約大量生產(chǎn)用水，為焦化廢水的深度處理與回用提供了一條經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、高效的深度處理工藝和裝置。

目前焦化廢水深度處理和回用工藝存在的突出問(wèn)題有以下幾個(gè)內(nèi)容：1、通過(guò)化學(xué)藥劑深度處理廢水(如采用芬頓試劑等)，該方法可能會(huì)引入二次污染，存在管網(wǎng)及設(shè)備腐蝕等問(wèn)題，增加后續(xù)脫鹽費(fèi)用；2、將焦化廢水用于濕法熄焦或高爐沖渣，廢水中污染物發(fā)生了轉(zhuǎn)移，操作環(huán)境差；3、膜法除鹽深度處理后的濃水去向也是亟需解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是要提供一種焦化廢水深度處理回用工藝和裝置。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種焦化廢水深度處理回用工藝，其特征在于：它包括如下步驟：

(1)將廢水送至混沉池中進(jìn)行沉淀處理，得到沉淀后的焦化廢水；

(2)從混沉池出來(lái)的焦化廢水輸送至多介質(zhì)過(guò)濾器中進(jìn)行過(guò)濾處理，以進(jìn)一步減少?gòu)U水中的懸浮物的含量；

(3)將過(guò)濾后的焦化廢水輸送至臭氧催化氧化反應(yīng)器中進(jìn)行臭氧氧化、催化劑的催化氧化反應(yīng)，使焦化廢水中生物難降解的有機(jī)物質(zhì)通過(guò)羥基自由基的氧化，將廢水中大分子有機(jī)物及芳香烴化合物降解成小分子或CO₂和水；同時(shí)，逸出的剩余臭氧進(jìn)入臭氧破壞裝置；

(4)將氧化后的廢水輸送至中間水槽中，通過(guò)中間水槽內(nèi)曝氣裝置、臭氧分解劑的作用進(jìn)一步將廢水中的臭氧濃度降低后輸送至MBR膜生物反應(yīng)器，通過(guò)高濃度活性污泥的生物降解、截留作用，對(duì)小分子化合物進(jìn)一步生化降解，同時(shí)也截留部分懸浮物；

(5)將從MBR膜生物反應(yīng)器中出來(lái)的廢水直接用作生化過(guò)程中消泡劑用水、煤場(chǎng)抑塵和生活雜用水；或者：

(6)將從MBR膜生物反應(yīng)器中出來(lái)的廢水輸送至保安過(guò)濾器中進(jìn)一步過(guò)濾處理，濾除其中部分懸浮物；

(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)行進(jìn)一步除鹽，所得除鹽廢水回用作工藝循環(huán)冷卻水，而反滲透出來(lái)的濃水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。

作為一種優(yōu)選方案，所述步驟(3)中臭氧催化氧化反應(yīng)器內(nèi)填料為燒結(jié)硅藻土、陶粒或活性炭，填料比表面積大于200m²/m³；臭氧催化氧化反應(yīng)器內(nèi)填料投加量為臭氧催化氧化反應(yīng)器體積的25～60％；臭氧發(fā)生器氣源采用空氣或氧氣。

作為又一種優(yōu)選方案，所述步驟(4)中中間水槽設(shè)置曝氣裝置和臭氧分解劑；曝氣裝置采用鈦質(zhì)曝氣板，氣源采用空氣；臭分解劑采用Mn、Cu的氧化物作為活性組分，載體采用γ-Al₂O₃、TiO₂、SiO₂、分子篩、活性炭或以上幾種的復(fù)合物；臭氧分解劑填料投加量為中間水槽體積的15～35％。

作為又一種優(yōu)選方案，所述步驟(6)中保安過(guò)濾器的濾管材料為陶瓷、玻璃砂或塑料；過(guò)濾孔徑為0.5～120μm；所述保安過(guò)濾器前設(shè)有加藥點(diǎn)，分別投加次氯酸鈉殺菌劑和亞硫酸氫鈉作為還原劑。