[發明專利]一種基于臭氧催化氧化的蘭炭廢水零排放處理方法

在審

• 申請號: 201710711257.1
• 申請日: 2017-08-18
• 公開（公告）號: CN109399856A
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: 于永輝;王維;李先如;衛皇曌;孫承林
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;C02F1/72;C02F1/78;C02F1/50;C02F101/16;C02F101/34
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

本發明為一種基于臭氧催化氧化的蘭炭廢水零排放處理方法，其主要包括斜板沉淀、多相氣浮、多介質過濾、蒸氨、臭氧催化氧化、預曝氣、多級生物處理、剩余臭氧氧化和膜處理等單元。本發明屬于焦化廢水處理領域，特別適用于蘭炭廢水的零排放處理。蘭炭廢水的處理方法主要為：蘭炭廢水首先經過斜板沉淀與氣浮單元，再經過多介質過濾單元，此時廢水中的油與懸浮物大部分被去除，出水經過蒸氨塔，蒸氨后廢水進入臭氧催化氧化裝置，經臭氧處理后的廢水分別用于補充冷卻洗滌煤氣的循環水、熄焦和進入多級生物氧化，生物處理后廢水流入剩余臭氧氧化塔，塔內出水進入膜處理單元，膜出水可用于工廠內其他不同需求用水，有效的節約了水資源。

技術領域

本發明屬于焦化廢水處理技術領域，適用于焦化、半焦高濃度有機工業廢水的處理。

背景技術

中國水資源人均占有量居世界第108位，是世界上21個貧水和最缺水的國家之一，人均淡水占有量僅為世界人均的1/4。隨著人口增長、區域經濟發展、工業化和城市化進程加快，城市用水需求不斷增長，將使水資源供應不足、用水短缺問題，必然成為制約經濟社會發展的主要阻力和障礙。

焦化、半焦等企業一般坐落于煤炭資源較豐富的地區，而這些地區一般水資源短缺。蘭炭是煤中低溫干餾的產物，生產過程中的廢水主要來源于洗滌煤氣的循環水，其水質一般COD高、氨氮高、顏色深、酚和氨味大并且可生化性較差(譚曉婷，鄭化安等，蘭炭廢水處理現狀與預處理技術進展，工業水處理，2014；羅雄威，馬寶岐，煤制蘭炭廢水處理技術的進展，煤炭加工與綜合利用。2015)。隨著我國環保法規越來越嚴格以及“水十條”的正式頒布，蘭炭廢水的處理面臨更加嚴峻的挑戰。蘭炭廢水的零排放處理對于焦化企業是一個很好地選擇，即節約了水資源，同時又解決了不達標不能排放的問題。臭氧催化氧化技術具有操作簡便、脫色能力強、無二次污染的優勢，配合所研發的臭氧催化劑可以提高氧化效果而且能大幅提升可生化性，降低后續生物處理難度。

發明內容

本發明為一種基于臭氧催化氧化的蘭炭廢水零排放處理方法。

本發明的特征在于：

一種基于臭氧催化氧化的蘭炭廢水零排放處理方法包括斜板沉淀、多相氣浮、多介質過濾、蒸氨、臭氧催化氧化、預曝氣、多級生物處理、剩余臭氧曝氣處理過程。

多介質過濾的濾料為焦炭、活性炭、石英砂、核桃殼的幾種組合，可利用生產的產品而達到降低運行成本的目的。

蒸氨時用濃硫酸調節廢水pH在11～12之間，蒸出氨水體積量為3％～5％，氨氮去除率為70.5％～85.2％，出水pH8～10。

多級生物處理采用缺氧、厭氧、好氧三級串聯，缺氧生物處理前端設有預曝氣，目的是脫除廢水中溶解的臭氧；生物處理的啟動污泥來自煤化工污水處理廠的剩余污泥。

剩余臭氧氧化塔內裝填本廠半焦產品起到增強傳質和吸附的作用，剩余臭氧可有效殺滅細菌，還有一定的脫色作用，提高臭氧綜合利用率。

膜處理單元主要包括微濾、超濾和反滲透，為滿足不同用水目的要求，可實現其中某一類膜組件的單獨使用和不同類膜組件的串聯使用，這樣也可降低運行成本。

臭氧催化氧化催化劑載體組成(質量分數)為a％活性炭+b％鋁溶膠+c％硅溶膠，其中a＝50～80，b＝10～30，c＝5～20；催化劑中活性組分(質量分數)為x％Fe+y％Mn+z％Ce，其中x＝0.5～3，y＝0.5～3，z＝0.5～2；催化劑填充量為每小時廢水體積量的0.5～1.5倍。

與現有方法相比，本方法實現蘭炭廢水處理后零排放，水資源得到循環利用。臭氧催化氧化可同時降低COD和氨氮，對酚類物質有較好的去除效果，提高廢水可生化性，減小酚類物質對后續生物處理的影響。本方法還實現了臭氧二次利用，提高臭氧綜合利用率，二次臭氧曝氣可有效殺滅細菌，避免微生物繁殖導致后面膜單元的堵塞。

附圖說明