專利名稱:焦化廢水處理系統(tǒng)及焦化廢水處理方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種焦化廢水處理系統(tǒng)及焦化廢水處理方法。
背景技術(shù):
焦化廢水包含了煤氣生產(chǎn)、煉焦、冶金和陶瓷窖爐生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水、具有高有機(jī)物、高酚、高氨氮特點(diǎn),甚至有的還含氰,懸浮物和色度也很高,屬于高濃度難生化降解的有機(jī)廢水?,F(xiàn)有的焦化廢水處理系統(tǒng)的處理效果較差。
發(fā)明內(nèi)容
基于此,有必要提供一種處理效果較好的焦化廢水處理系統(tǒng)及焦化廢水處理方法。一種焦化廢水處理系統(tǒng),包括:焦化廢水煤焦油處理設(shè)備,用于除去焦化廢水中的煤焦油,包括:隔油裝置,用于除去焦化廢水中顆粒較大的懸浮油;氣浮裝置,與所述隔油裝置連通,所述氣浮裝置用于去除焦化廢水中較大的懸浮物;及酸析裝置,與所述氣浮裝置連通,所述酸析裝置用于進(jìn)一步去除焦化廢水中的煤焦油;焦化廢水氧化及生化處理設(shè)備,包括:一級電催化氧化裝置,與所述酸析裝置連通,所述一級電催化氧化裝置用于對焦化廢水進(jìn)行電催化氧化;一級沉淀裝置,與所述一級電催化氧化裝置連通,所述一級沉淀裝置用于除去焦化廢水中的沉淀;過渡裝置,與所述一級沉淀裝置連通,所述過渡裝置用于收容經(jīng)過所述一級沉淀裝置處理過的焦化廢水;厭氧裝置,與所述過渡裝置連通,所述厭氧裝置用于對焦化廢水進(jìn)行厭氧生物處理;缺氧裝置,與所述厭氧裝置連通,所述缺氧裝置用于對所述焦化廢水進(jìn)行生物反硝化處理;好氧裝置,與所述缺氧裝置連通,所述好氧裝置用于對所述焦化廢水進(jìn)行好氧處理;二級電催化氧化裝置,與所述好氧裝置連通,所述二級電催化氧化裝置用于對焦化廢水進(jìn)行深度電催化氧化處理;
二級沉淀裝置,與所述二級電催化氧化裝置連通,所述二級沉淀裝置用于除去焦化廢水中的沉淀;曝氣生物濾池,與所述二級沉淀裝置連通;及
膜生物反應(yīng)器,與所述曝氣生物濾池連通;焦化廢水深度處理設(shè)備,用于對焦化廢水進(jìn)行深度處理,包括:一級粗濾裝置,與所述膜生物反應(yīng)器連通,所述一級粗濾裝置用于對所述焦化廢水進(jìn)行一級粗濾;二級粗濾裝置,與所述一級粗濾裝置連通,所述二級粗濾裝置用于對所述焦化廢水進(jìn)行二級粗濾;一級保安過濾裝置,與所述二級粗濾裝置連通,所述一級保安過濾裝置用于對焦化廢水進(jìn)行一級保安過濾;納濾裝置,與所述一級保安過濾裝置連通,所述納濾裝置用于對焦化廢水進(jìn)行納濾處理;二級保安過濾裝置,與所述納濾裝置連通,所述二級保安過濾裝置用于對焦化廢水進(jìn)行二級保安過濾 '及反滲透過濾裝置,與所述二級保安過濾裝置連通,所述反滲透過濾裝置用于對焦化廢水進(jìn)行反滲透過濾。在其中一個實(shí)施例中,所述焦化廢水處理系統(tǒng)還包括與焦化廢水煤焦油處理設(shè)備的調(diào)節(jié)裝置連通的吹脫塔,所述吹脫塔用于除去焦化廢水中以銨離子和游離氨狀態(tài)存在的
氮。`在其中一個實(shí)施例中,所述焦化廢水處理系統(tǒng)還包括污泥處理設(shè)備,所述污泥處理設(shè)備包括污泥池及壓濾機(jī),所述污泥池用于收容所述氣浮裝置、所述一級沉淀裝置、所述缺氧裝置、所述好氧裝置、所述二級沉淀裝置、所述曝氣生物濾池及所述膜生物反應(yīng)器產(chǎn)生的沉淀,所述壓濾機(jī)用于對所述污泥池中收容的污泥進(jìn)行壓濾。一種使用上述焦化廢水處理系統(tǒng)的焦化廢水處理方法,包括以下步驟:使用隔油裝置去除焦化廢水中的顆粒較大的懸浮油;使用氣浮裝置除去焦化廢水中較大的懸浮物;使用酸析裝置進(jìn)一步除去焦化廢水中的乳化狀煤焦油;使用一級電催化氧化裝置對焦化廢水進(jìn)行電催化氧化;使用一級沉淀裝置除去焦化廢水中的沉淀;使用過渡裝置調(diào)節(jié)焦化廢水的pH值;使用厭氧裝置對焦化廢水進(jìn)行厭氧生物處理;使用缺氧裝置對焦化廢水進(jìn)行生物反硝化處理;使用好氧裝置對焦化廢水進(jìn)行好氧處理;使用二級電催化氧化裝置對焦化廢水進(jìn)行深度電催化氧化處理;使用二級沉淀裝置除去焦化廢水中的沉淀;使用曝氣生物濾池對焦化廢水進(jìn)行處理;使用膜生物反應(yīng)器對焦化廢水進(jìn)行處理;使用一級粗濾裝置對焦化廢水進(jìn)行一級粗濾;使用二級粗濾裝置對焦化廢水進(jìn)行二級粗濾;使用一級保安過濾裝置對焦化廢水進(jìn)行一級保安過濾;使用納濾裝置對焦化廢水進(jìn)行納濾;
使用二級保安裝置對焦化廢水進(jìn)行二級保安過濾;及使用反滲透過濾裝置對焦化廢水進(jìn)行反滲透過濾處理。在其中一個實(shí)施例中,在所述使用隔油裝置去除焦化廢水中的顆粒較大的懸浮油的步驟之后還包括步驟:使用調(diào)節(jié)裝置處理經(jīng)過隔油裝置處理的焦化廢水,使進(jìn)入所述氣浮裝置的焦化廢水均質(zhì)化。在其中一個實(shí)施例中,在所述使用氣浮裝置除去焦化廢水中較大的懸浮物的步驟之前還包括步驟:將經(jīng)過調(diào)節(jié)裝置處理的均質(zhì)化的焦化廢水使用吹脫塔除去焦化廢水中以銨離子和游離氨的形式存在的氮,經(jīng)過吹脫塔處理的焦化廢水再次經(jīng)過調(diào)節(jié)裝置處理后進(jìn)入所述氣浮裝置。在其中一個實(shí)施例中,在所述使用二級粗濾裝置對焦化廢水進(jìn)行二級粗濾的步驟之后還包括步驟:將進(jìn)過二級粗濾的焦化廢水注入第一過渡裝置中,經(jīng)過第一過渡裝置處理的焦化廢水再使用所述一級保安過濾裝置進(jìn)行一級保安過濾。在其中一個實(shí)施例中,在所述使用納濾裝置對焦化廢水進(jìn)行納濾的步驟之后還包括步驟,將經(jīng)過納濾的焦化廢水注入第二過渡裝置中,經(jīng)過第二過渡裝置處理的焦化廢水再使用所述二級保安過濾裝置進(jìn)行二級保安過濾。在其中一個實(shí)施例中,使用所述一級電催化氧化裝置對焦化廢水進(jìn)行電催化氧化處理時在酸性條件下加入FeSO4和H2O2進(jìn)行電催化氧化。在其中一個實(shí)施例中,使用所述二級電催化氧化裝置對焦化廢水進(jìn)行深度電催化氧化處理時使用的氧化劑為H2SO4和H2O2。上述焦化廢水處理系統(tǒng)及焦化廢水處理方法,可以有效的去除焦化廢水中的懸浮物、有機(jī)物及氨氮,最終輸出的處理過的焦化廢水可以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn),處理效果較好;經(jīng)過焦化廢水煤焦油處理設(shè)備處理后煤焦油的含量較低,可以避免過量的煤焦油對后續(xù)的處理設(shè)備產(chǎn)生破壞;焦化廢水氧化及生化處理設(shè)備綜合利用電催化氧化及生物氧化技術(shù),可以有效降解焦化廢水中的有機(jī)物;焦化廢水深度處理設(shè)備處理的焦化廢水的COD值較低,同時可以除去焦化廢水中的雜質(zhì),使焦化廢水可以達(dá)標(biāo)排放。
圖1為一實(shí)施方式的焦化廢水處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;圖2為反滲透過濾處理工藝的示意圖。
具體實(shí)施例方式為了便于理解本發(fā)明,下面將參照相關(guān)附圖對本發(fā)明進(jìn)行更全面的描述。附圖中給出了本發(fā)明的首選實(shí)施例。但是,本發(fā)明可以以許多不同的形式來實(shí)現(xiàn),并不限于本文所描述的實(shí)施例。相反地,提供這些實(shí)施例的目的是使對本發(fā)明的公開內(nèi)容更加透徹全面。需要說明的是,當(dāng)元件被稱為“固設(shè)于”另一個元件,它可以直接在另一個元件上或者也可以存在居中的元件。當(dāng)一個元件被認(rèn)為是“連接”另一個元件,它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。本文所使用的術(shù)語“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的。除非另有定義, 本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實(shí)施例的目的,不是旨在于限制本發(fā)明。本文所使用的術(shù)語“及/或”包括一個或多個相關(guān)的所列項(xiàng)目的任意的和所有的組合。請參閱圖1,一實(shí)施方式的焦化廢水處理系統(tǒng)10包括焦化廢水煤焦油處理設(shè)備100、吹脫塔300、焦化廢水氧化及生化處理設(shè)備500及焦化廢水深度處理設(shè)備700。請參閱圖2,焦化廢水煤焦油處理設(shè)備100用于去除焦化廢水中的煤焦油。焦化廢水煤焦油處理設(shè)備100包括隔油裝置110、調(diào)節(jié)裝置120、氣浮裝置130及酸析裝置140。隔油裝置110用于除去焦化廢水中顆粒較大的懸浮油。焦化廢水中含有大量的焦油,如不去除對后續(xù)的物化處理產(chǎn)生嚴(yán)重影響(尤其是油進(jìn)入生化系統(tǒng)后會對大大降低生化菌的活性)。隔油裝置110是利用油與水的比重差異,分離去除焦化廢水中顆粒較大的懸浮油的一種處理構(gòu)筑物。具體的,隔油裝置110可以為隔油箱、隔油池或隔油罐等形式,只要能達(dá)到除去焦化廢水中顆粒較大的懸浮油的作用即可。隔油裝置110的構(gòu)造多采用平流式,含油的焦化廢水通過配水槽進(jìn)入平面為矩形的池中,沿水平方向緩慢流動,在流動中油類上浮至水面,由集油管或設(shè)置在池面的刮油機(jī)推送到集油管中然后流入脫水罐。在池中沉淀下來的重油及其他雜質(zhì),積聚到池底污泥斗中,通過排泥管進(jìn)入污泥罐中,經(jīng)過隔油處理的廢水則溢流入排水渠排出池外,進(jìn)行后續(xù)處理,以去除乳化油及其他污染物。需要說明的是,焦化廢水在進(jìn)入隔油裝置110處理之前可使用調(diào)節(jié)池或調(diào)節(jié)箱(圖未示)處理,使進(jìn)入隔油裝置Iio的廢水均質(zhì)化,從而保證進(jìn)入隔油裝置110的焦化廢水的水質(zhì)是穩(wěn)定的,因此,可以在隔油裝置110之前設(shè)置調(diào)節(jié)池或調(diào)節(jié)箱。本實(shí)施方式中,調(diào)節(jié)池或調(diào)節(jié)箱與隔油裝置Iio的體積比為1:5 1:3。調(diào)節(jié)裝置120與隔油裝置110相連通。調(diào)節(jié)裝置120用于收容經(jīng)過隔油裝置110處理過的焦化廢水,使收容在調(diào)節(jié)裝置120的焦化廢水均質(zhì)化,從而保證進(jìn)入氣浮裝置130的焦化廢水的水質(zhì)是穩(wěn)定的,從而可以根據(jù)調(diào)節(jié)裝置120內(nèi)焦化廢水的相關(guān)參數(shù)設(shè)置氣浮裝置130的相關(guān)參數(shù)。調(diào)節(jié)裝置120可以為調(diào)節(jié)池或調(diào)節(jié)箱。氣浮裝置130與調(diào)節(jié)裝置120相連通。氣浮裝置130用于去除焦化廢水中較大的懸浮物。氣浮是利用高度分散的微小氣泡為載體去粘附廢水中疏水基的物體,使其小氣泡和物體視為一個整體,其整體密度小于水而上浮到水面,從而實(shí)現(xiàn)固液或者液液分離的過程。氣浮裝置130可以為平流式氣浮裝置或升流式氣浮裝置,優(yōu)選為平流式氣浮裝置。根據(jù)微氣泡產(chǎn)生的原理不同,氣浮裝置130可以為曝氣氣浮裝置、溶氣氣浮裝置及電解氣浮裝置,只要能除去焦化廢水中的較大的懸浮物即可,根據(jù)需要還可將曝氣氣浮裝置、溶氣氣浮裝置及電解氣浮裝置中的至少兩個串聯(lián)使用。溶氣氣浮是指空氣加壓溶入水中達(dá)到飽和,溶氣水流減壓進(jìn)入氣浮池時即釋出微氣泡。加壓溶氣水可以是所處理水的全部或一部分,也可以是氣浮池出水的回流水,回流水量占所處理水量的百分比稱回流比,是影響氣浮效率的重要因素,須由試驗(yàn)確定。加壓溶氣法的設(shè)備有加壓泵、溶氣罐和空氣壓縮機(jī)等。溶氣罐為承壓鋼筒,內(nèi)部常設(shè)置導(dǎo)流板或放置填料。溶氣罐出水通過減壓閥或釋放器進(jìn)入氣浮池。酸析裝置140與氣浮裝置130連通。酸析裝置140用于進(jìn)一步除去焦化廢水中的乳化狀煤焦油。酸析是在酸性條件 下,將部分物質(zhì)從溶解狀態(tài)或者膠體狀態(tài)變成懸浮狀態(tài),然后進(jìn)行分離(使用沉淀或者氣浮)。本實(shí)施方式中,酸析是用酸(鹽酸或者硫酸)將水中的乳化油變成懸浮物質(zhì)。需要說明的是,酸析可以是獨(dú)立的酸析裝置,也可以可在沉淀塔、氣浮等設(shè)備上加酸析功能,其實(shí)就是一個加酸劑的加藥裝置加攪拌機(jī)。焦化廢水經(jīng)過焦化廢水煤焦油處理設(shè)備100處理后煤焦油的含量在20mg/L以內(nèi),可以避免過量的煤焦油對后續(xù)的處理設(shè)備產(chǎn)生破壞。吹脫塔300與調(diào)節(jié)裝置130連通。吹脫塔300用于除去焦化廢水中以銨離子(NH4+)和游離氨(NH3)狀態(tài)存在的氮。NH4+和NH3的平衡關(guān)系如下所示:ΝΗ3+Η20 — ΝΗ4++0Γ該平衡關(guān)系受pH值的影響,當(dāng)pH值高時,平衡向左移動,游離氨的比例增大。常溫時,當(dāng)pH值為7左右時氨氮 大多數(shù)以銨離子狀態(tài)存在,而pH為11左右時,游離氨大致占98%,游離氨易于從水中逸出,如加以曝氣的話,則可以促使氨從水中逸出,其中,pH是效果關(guān)鍵。不同pH、溫度下氨氮的離解率(%,即游離氨與水的分離率)如下表所示
權(quán)利要求
1.一種焦化廢水處理系統(tǒng),其特征在于,包括: 焦化廢水煤焦油處理設(shè)備,用于除去焦化廢水中的煤焦油,包括: 隔油裝置,用于除去焦化廢水中顆粒較大的懸浮油; 氣浮裝置,與所述隔油裝置連通,所述氣浮裝置用于去除焦化廢水中較大的懸浮物;及 酸析裝置,與所述氣浮裝置連通,所述酸析裝置用于進(jìn)一步去除焦化廢水中的煤焦油; 焦化廢水氧化及生化處理設(shè)備,包括: 一級電催化氧化裝置,與所述酸析裝置連通,所述一級電催化氧化裝置用于對焦化廢水進(jìn)行電催化氧化; 一級沉淀裝置,與所述一級電催化氧化裝置連通,所述一級沉淀裝置用于除去焦化廢水中的沉淀; 過渡裝置,與所述一級沉淀裝置連通,所述過渡裝置用于收容經(jīng)過所述一級沉淀裝置處理過的焦化廢水; 厭氧裝置,與所述過渡裝置連通,所述厭氧裝置用于對焦化廢水進(jìn)行厭氧生物處理;缺氧裝置,與所述厭氧裝置連通,所述缺氧裝置用于對所述焦化廢水進(jìn)行生物反硝化處理; 好氧裝置,與所述缺氧裝 置連通,所述好氧裝置用于對所述焦化廢水進(jìn)行好氧處理;二級電催化氧化裝置,與所述好氧裝置連通,所述二級電催化氧化裝置用于對焦化廢水進(jìn)行深度電催化氧化處理; 二級沉淀裝置,與所述二級電催化氧化裝置連通,所述二級沉淀裝置用于除去焦化廢水中的沉淀; 曝氣生物濾池,與所述二級沉淀裝置連通;及 膜生物反應(yīng)器,與所述曝氣生物濾池連通; 焦化廢水深度處理設(shè)備,用于對焦化廢水進(jìn)行深度處理,包括: 一級粗濾裝置,與所述膜生物反應(yīng)器連通,所述一級粗濾裝置用于對所述焦化廢水進(jìn)行一級粗濾; 二級粗濾裝置,與所述一級粗濾裝置連通,所述二級粗濾裝置用于對所述焦化廢水進(jìn)行二級粗濾; 一級保安過濾裝置,與所述二級粗濾裝置連通,所述一級保安過濾裝置用于對焦化廢水進(jìn)行一級保安過濾; 納濾裝置,與所述一級保安過濾裝置連通,所述納濾裝置用于對焦化廢水進(jìn)行納濾處理; 二級保安過濾裝置,與所述納濾裝置連通,所述二級保安過濾裝置用于對焦化廢水進(jìn)行二級保安過濾 '及 反滲透過濾裝置,與所述二級保安過濾裝置連通,所述反滲透過濾裝置用于對焦化廢水進(jìn)行反滲透過濾。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焦化廢水處理系統(tǒng),其特征在于,所述焦化廢水處理系統(tǒng)還包括與焦化廢水煤焦油處理設(shè)備的調(diào)節(jié)裝置連通的吹脫塔,所述吹脫塔用于除去焦化廢水中以銨離子和游離氨狀態(tài)存在的氮。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焦化廢水處理系統(tǒng),其特征在于,所述焦化廢水處理系統(tǒng)還包括污泥處理設(shè)備,所述污泥處理設(shè)備包括污泥池及壓濾機(jī),所述污泥池用于收容所述氣浮裝置、所述一級沉淀裝置、所述缺氧裝置、所述好氧裝置、所述二級沉淀裝置、所述曝氣生物濾池及所述膜生物反應(yīng)器產(chǎn)生的沉淀,所述壓濾機(jī)用于對所述污泥池中收容的污泥進(jìn)行壓濾。
4.一種使用權(quán)利要求1~3任一項(xiàng)所述的焦化廢水處理系統(tǒng)的焦化廢水處理方法,其特征在于,包括以下步驟: 使用隔油裝置去除焦化廢水中的顆粒較大的懸浮油; 使用氣浮裝置除去焦化廢水中較大的懸浮物; 使用酸析裝置進(jìn)一步除去焦化廢水中的乳化狀煤焦油; 使用一級電催化氧化裝置對焦化廢水進(jìn)行電催化氧化; 使用一級沉淀裝置除去焦化廢水中的沉淀; 使用過渡裝置調(diào)節(jié)焦化廢水的PH值; 使用厭氧裝置對焦化廢水進(jìn)行厭氧生物處理; 使用缺氧裝置對焦化廢水進(jìn)行生物反硝化處理; 使用好氧裝置對焦化廢水進(jìn)行好氧處理; 使用二級電催化氧化裝置對焦化廢水進(jìn)行深度電催化氧化處理; 使用二級沉淀裝置除去焦化廢水中的沉淀; 使用曝氣生物濾池對焦化廢水進(jìn)行處理; 使用膜生物反應(yīng)器對焦化廢水進(jìn)行處理; 使用一級粗濾裝置對焦化廢水進(jìn)行一級粗濾; 使用二級粗濾裝置對焦化廢水進(jìn)行二級粗濾; 使用一級保安過濾裝置對焦化廢水進(jìn)行一級保安過濾; 使用納濾裝置對焦化廢水進(jìn)行納濾; 使用二級保安裝置對焦化廢水進(jìn)行二級保安過濾;及 使用反滲透過濾裝置對焦化廢水進(jìn)行反滲透過濾處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的焦化廢水處理方法,其特征在于,在所述使用隔油裝置去除焦化廢水中的顆粒較大的懸浮油的步驟之后還包括步驟:使用調(diào)節(jié)裝置處理經(jīng)過隔油裝置處理的焦化廢水,使進(jìn)入所述氣浮裝置的焦化廢水均質(zhì)化。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的焦化廢水處理方法,其特征在于,在所述使用氣浮裝置除去焦化廢水中較大的懸浮物的步驟之前還包括步驟:將經(jīng)過調(diào)節(jié)裝置處理的均質(zhì)化的焦化廢水使用吹脫塔除去焦化廢水中以銨離子和游離氨的形式存在的氮,經(jīng)過吹脫塔處理的焦化廢水再次經(jīng)過調(diào)節(jié)裝置處理后進(jìn)入所述氣浮裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的焦化廢水處理方法,其特征在于,在所述使用二級粗濾裝置對焦化廢水進(jìn)行二級粗濾的步驟之后還包括步驟:將進(jìn)過二級粗濾的焦化廢水注入第一過渡裝置中,經(jīng)過第一過渡裝置處理的焦化廢水再使用所述一級保安過濾裝置進(jìn)行一級保安過濾。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的焦化廢水處理方法,其特征在于,在所述使用納濾裝置對焦化廢水進(jìn)行納濾的步驟之后還包括步驟,將經(jīng)過納濾的焦化廢水注入第二過渡裝置中,經(jīng)過第二過渡裝置處理的焦化廢水再使用所述二級保安過濾裝置進(jìn)行二級保安過濾。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的焦化廢水處理方法,其特征在于,使用所述一級電催化氧化裝置對焦化廢水進(jìn)行電催化氧化處理時在酸性條件下加入FeSO4和H2O2進(jìn)行電催化氧化。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的焦化廢水處理方法,其特征在于,使用所述二級電催化氧化裝置對焦化廢水進(jìn)行深度電 催化氧化處理時使用的氧化劑為H2SO4和H2O2。
全文摘要
一種焦化廢水處理系統(tǒng),包括焦化廢水煤焦油處理設(shè)備、焦化廢水氧化及生化處理設(shè)備及焦化廢水深度處理設(shè)備,焦化廢水煤焦油處理設(shè)備用于除去焦化廢水中的煤焦油,焦化廢水深度處理設(shè)備用于對焦化廢水進(jìn)行深度處理。上述焦化廢水處理系統(tǒng)處理效果較好。本發(fā)明還提供一種焦化廢水處理方法。
文檔編號C02F1/24GK103112991SQ201310030130
公開日2013年5月22日 申請日期2013年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月25日
發(fā)明者周澤宇, 呂小鴻, 周湧, 周巍 申請人:深圳力合環(huán)保技術(shù)有限公司