CN105439312A - 一种焦化废水回用装置及处理工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种焦化废水回用装置，包括依次连接的原水槽、第一反应槽、第一絮凝槽、第一沉降槽、错流多相催化装置和第一中间水箱，催化装置中设置有反应柱，所述反应柱内填充有催化剂；第一中间水箱的在与第二絮凝沉淀装置、超滤装置和反渗透装置连接。同时还提供了利用该装置进行焦化废水回用处理的工艺。本发明能有效的针对焦化废水进行深度处理回用，同时处理流程较短、处理效果稳定、生产运行成本较低、操作运行简便、产水率稳定，能有效处理难降解生化废水，使出水符合回用标准的要求，减少污染物对环境的影响，提高经济效益。

Description

一种焦化废水回用装置及处理工艺

技术领域

本发明涉及污水处理回用领域，具体地说是一种焦化废水处理后回用的新工艺。

背景技术

焦化废水是一种高COD、高酚值、高氨氮、高盐分的难降解工业有机废水。焦化废水处理一直存在诸多困难。国家对于炼焦行业的环保要求越来越高，2012年10月份实施的《炼焦工业污染物排放标准GB16171-2012，将炼焦行业废水排放限值较原有的《钢铁工业水污染物排放标准》(GB13456-92)和《污水综合排放标准》(GB8978-1996)大幅度提高。国内对焦化废水处理研究探索居多，实际稳定运行的很少，而其焦化废水难降解有机物的有效处理一直是制约回用的难点和重点。

国内的焦化废水回用处理处置技术的研发很少。现有的一些专利文献主要单靠膜法过滤解决回用，但因其没有很好的解决苯环、杂环、稠环等难降解有机物对膜污堵的影响，回用运行效果并不佳，而其一些膜前有预处理的系统也都因预处理效果不稳，COD居高不下致使膜寿命缩短等问题未很好解决，所以其中实际运行案例很少。目前使用较成熟的废水回用工艺主要是通过“电催化氧化+电絮凝+电气浮+超滤+反渗透”的生化水深度处理工艺。通过采用电催化氧化技术和电絮凝气浮技术等作为预处理手段，再结合超滤和反渗透技术深度处理及回用焦化废水。此方法存在处理过程较长，占地面积大，设备使用周期不明，处理成本高等问题。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于提供一种处理效果稳定、生产运行成本较低、操作运行简便的焦化废水回用装置。本发明要解决的另一个技术问题是，提供利用该装置来进行焦化废水回用处理的工艺。

本发明的技术方案是，一种焦化废水回用装置，包括依次连接的原水槽、第一反应槽、第一絮凝槽、第一沉降槽和第一中间水箱，其特征在于：在所述第一沉降槽和第一中间水箱之间，设置有错流多相催化装置，所述错流多相催化装置包括依次连接的第一错流多相催化单元和第二错流多相催化单元；所述第一错流多相催化单元和第二错流多相催化单元中分别设置有反应柱，所述反应柱内填充有催化剂；

所述第一中间水箱的出口与第二反应槽的入口相连，第二反应槽与第二絮凝槽、第二沉降槽、第二中间水箱依次相连，所述第二中间水箱的出口通过相应泵组件与多介质过滤器的入口相连，多介质过滤器的出口与超滤系统的入口相连，所述超滤系统的出口与超滤水箱的入口相连，超滤水箱的出口依次与一级反渗透系统、二级反渗透系统和回用水箱连接。

其中，所述第二中间水箱的出口与所述超滤系统的入口连接。

其中，所述超滤系统中设有超滤膜组件。

本发明还提供了一种焦化废水回用处理工艺，包括以下步骤：

预处理：提取生化二沉池出水进入原水槽进行水质水量均化，再进入一级絮凝沉淀装置进行絮凝沉淀，沉淀后的上清液进入错流多相催化装置，投加双氧水与所述错流多相催化装置中的催化剂进行反应，进行COD降解，停留一段时间；所述一级絮凝沉淀装置包括第一反应槽、第一絮凝槽和第一沉降槽；所述错流多相催化装置包括依次连接的第一错流多相催化单元和第二错流多相催化单元，所述错流多相催化装置中设有反应柱，所述反应柱内填充有催化剂；

将反应后的废水进入二级絮凝沉淀装置，沉淀出水调整pH后进入第二中间水箱，污泥外排浓缩处理；

预处理后的废水经多介质过滤器进入超滤装置，再进入反渗透装置；所述超滤装置包括包括多介质过滤器、超滤系统和超滤水箱；所述反渗透装置包括一级反渗透系统和二级反渗透系统。

出水pH一般调至7-9。

根据本发明的焦化废水回用处理工艺，优选的是，所述双氧水与催化剂的摩尔比为2～4:1.

进一步地，所述催化剂为贵金属催化剂。

或者，所述催化剂为Fe²⁺类催化剂。比如可为硫酸亚铁。

根据本发明的焦化废水回用处理工艺，优选的是，所述停留时间为4-8小时。

根据本发明的焦化废水回用处理工艺，优选的是，所述超滤系统中设有超滤膜组件，超滤膜组件采用外压式中空纤维膜。

根据本发明的焦化废水回用处理工艺，优选的是，所述中空丝的材质选择亲水性特种改良PVDF。PVDF要求具有亲水性、不易附着污染物、有高过滤通量。

本发明公布了一种焦化废水回用处理工艺，尤其是针对焦化废水采用传统生化处理工艺难降解有机污染物，即焦化废水深度处理回用工艺。本发明是把经生化后的焦化废水经过加药混凝处理→错流多项催化氧化→超滤→反渗透处理工艺，通过多效氧化手段对难降解废水进行氧化，降低废水中的COD、T-CN、发色基团及SS等污染物，为后续膜法处理创造良好运行环境使出水稳定达到回用标准的要求，减少浓水外排对环境的影响。本发明操作简单、运行稳定，可以应用于国内外的焦化废水及其他工业废水回用工艺处理，能有效解决废水达标回用的要求及处理能耗高的问题。

本发明的膜过滤方式为微错流过滤，超滤系统设置了一套自动反冲洗装置，超滤和反渗透膜达到一定的压差时需对膜进行清洗，反洗装置用于清洗膜。超滤产水水泵提升进入反渗透装置，设计为一级两段，反渗透回收率在70％左右，产水电导率在50us/cm，浓水收集氧化反应后COD达到150mg/L排至厂区冲渣，产水作为循环水的补充水再次利用。在一级反渗透系统上可接入浓水收集装置，对浓水进行进一步处理。

本发明的有益效果是：

本发明相对处理流程较短、处理效果稳定、生产运行成本较低、操作运行简便、产水率稳定，能有效处理难降解生化废水，使出水符合回用标准的要求，减少污染物对环境的影响，提高经济效益。

本发明能有效的针对焦化废水进行深度处理回用，同时处理流程较短、处理效果稳定、生产运行成本较低、操作运行简便、产水率稳定，能有效处理难降解生化废水，使出水符合回用标准的要求，减少污染物对环境的影响，提高经济效益。可以广泛应用在焦化废水深度处理回用领域。在进入膜处理前，可以有效降低COD含量。下表1是各阶段COD数据。

表1不同时间各阶段COD数据

附图说明

图1是本发明的装置图。

图中，1-原水槽，2-第一反应槽，3-第一絮凝槽，4-第一沉降槽，5-错流多相催化装置，6-第一中间水箱，7-第二反应槽，8-第二絮凝槽，9-第二沉降槽，10-第二中间水箱，11-多介质过滤器，12-超滤系统，13-超滤水箱，14-一级反渗透系统，15-二级反渗透系统，16-回用水箱，17-反应柱。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，一种焦化废水回用装置，包括依次连接的原水槽1、第一反应槽2、第一絮凝槽3、第一沉降槽4和第一中间水箱6，在所述第一沉降槽4和第一中间水箱6之间，设置有错流多相催化装置7，错流多相催化装置7包括两个催化单元，第一错流多相催化单元和第二错流多相催化单元；第一错流多相催化单元和第二错流多相催化单元中分别设置有反应柱17，反应柱内填充有催化剂。反应柱17呈梳拢结构排列。

第一中间水箱6的出口与第二反应槽7的入口相连，第二反应槽7与第二絮凝槽8、第二沉降槽9、第二中间水箱10依次相连，所述第二中间水箱10的出口通过相应泵组件与多介质过滤器11的入口相连，多介质过滤器11的出口与超滤系统12的入口相连，所述超滤系统12的出口与超滤水箱13的入口相连，超滤水箱13的出口依次与一级反渗透系统14、二级反渗透系统15和回用水箱16连接。

焦化废水回用处理工艺：废水依次进过一级絮凝沉淀、错流多相催化装置、二级絮凝沉淀、过滤器、超滤装置及反渗透装置，废水经过加药沉淀及多项错流催化装置处理后进入到超滤和反渗透膜处理，经过超滤和反渗透膜处理后，出水水质达到敞开式循环补水标准。具体步骤为：

预处理：提取生化二沉池出水进入原水槽进行水质水量均化，再进入一级絮凝沉淀装置进行絮凝沉淀，沉淀后的上清液进入错流多相催化装置，投加双氧水与所述错流多相催化装置中的催化剂进行反应(催化剂为硫酸亚铁，双氧水与硫酸亚铁的摩尔比为3:1)，进行COD降解，停留7小时；所述一级絮凝沉淀装置包括第一反应槽、第一絮凝槽和第一沉降槽；所述错流多相催化装置包括依次连接的第一错流多相催化单元和第二错流多相催化单元，所述错流多相催化装置中设有反应柱，反应柱内填充有催化剂；

将反应后的废水进入二级絮凝沉淀装置，沉淀出水调整pH到7-9后进入第二中间水箱，污泥外排浓缩处理；预处理后的废水经多介质过滤器进入超滤装置，再进入反渗透装置；所述超滤装置包括包括多介质过滤器、超滤系统和超滤水箱；所述反渗透装置包括一级反渗透系统和二级反渗透系统。

实施例2

催化剂为硫酸亚铁，双氧水与硫酸亚铁的摩尔比为4:1，停留时间为6小时，其他同实施例1.

实施例3

催化剂为硫酸亚铁，双氧水与硫酸亚铁的摩尔比为2:1，停留时间为8小时，其他同实施例1.

实施例1-3的处理数据请见表2.

表2实施例1-3焦化废水回用处理后的水质

本发明通过处理难生化废水，使出水符合回用标准的要求，最终实现焦化废水回用的目的，减少外排废水对环境的影响，既能节约资源，又能减少污染物排放，实现经济效益和环境效益双赢的目标。

Claims (10)

1.一种焦化废水回用装置，包括依次连接的原水槽、第一反应槽、第一絮凝槽、第一沉降槽和第一中间水箱，其特征在于：在所述第一沉降槽和第一中间水箱之间，设置有错流多相催化装置，所述错流多相催化装置包括依次连接的第一错流多相催化单元和第二错流多相催化单元；所述第一错流多相催化单元和第二错流多相催化单元中分别设置有反应柱，所述反应柱内填充有催化剂；

所述第一中间水箱的出口与第二反应槽的入口相连，第二反应槽与第二絮凝槽、第二沉降槽、第二中间水箱依次相连，所述第二中间水箱的出口通过相应泵组件与多介质过滤器的入口相连，多介质过滤器的出口与超滤系统的入口相连，所述超滤系统的出口与超滤水箱的入口相连，超滤水箱的出口依次与一级反渗透系统、二级反渗透系统和回用水箱连接。

2.根据权利要求1所述的焦化废水回用装置，其特征在于，所述第二中间水箱的出口与所述超滤系统的入口连接。

3.根据权利要求1所述的焦化废水回用装置，其特征在于，所述超滤系统中设有超滤膜组件。

4.一种焦化废水回用处理工艺，其特征在于：包括以下步骤：

预处理：提取生化二沉池出水进入原水槽进行水质水量均化，再进入一级絮凝沉淀装置进行絮凝沉淀，沉淀后的上清液进入错流多相催化装置，投加双氧水与所述错流多相催化装置中的催化剂进行反应，进行COD降解，停留一段时间；所述一级絮凝沉淀装置包括第一反应槽、第一絮凝槽和第一沉降槽；所述错流多相催化装置包括依次连接的第一错流多相催化单元和第二错流多相催化单元，所述错流多相催化装置中设有反应柱，所述反应柱内填充有催化剂；

将反应后的废水进入二级絮凝沉淀装置，沉淀出水调整pH后进入第二中间水箱，污泥外排浓缩处理；

预处理后的废水经多介质过滤器进入超滤装置，再进入反渗透装置；所述超滤装置包括包括多介质过滤器、超滤系统和超滤水箱；所述反渗透装置包括一级反渗透系统和二级反渗透系统。

5.根据权利要求1所述的焦化废水回用处理工艺，其特征在于，所述双氧水与催化剂的摩尔比为2～4:1。

6.根据权利要求4或5所述的焦化废水回用处理工艺，其特征在于，所述催化剂为贵金属催化剂。

7.根据权利要求4或5所述的焦化废水回用处理工艺，其特征在于，所述催化剂为Fe²⁺类催化剂。

8.根据权利要求4所述的焦化废水回用处理工艺，其特征在于，所述停留时间为4-8小时。

9.根据权利要求4所述的焦化废水回用处理工艺，其特征在于，所述超滤系统中设有超滤膜组件，超滤膜组件采用外压式中空纤维膜。

10.根据权利要求9所述的焦化废水回用处理工艺，其特征在于，所述中空丝的材质选择亲水性特种改良PVDF。