一種煤氣化廢水處理方法及處理系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及一種煤氣化廢水的處理方法，以及實(shí) 施該方法的處理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 煤氣化廢水是指煤在加壓氣化過程中產(chǎn)生的煤氣化廢水。煤氣化廢水中含有大量 的氨氮、酚類物質(zhì)、油類物質(zhì)、氰化物、單環(huán)芳烴和多環(huán)芳烴以及含氮、硫、氧的雜環(huán)化合物 等物質(zhì)，COD cr濃度為3000~5000mg/L，以苯酚計(jì)的單元酚的濃度為250~550mg/L，以苯酚計(jì) 的多元酚的濃度為300~600mg/L，氨氮的濃度為150~300mg/L。煤氣化廢水具有排放量大、 有機(jī)物濃度高、氨氮濃度高等特點(diǎn)，是世界上公認(rèn)的難處理工業(yè)廢水之一。
[0003] 目前，目前煤氣化廢水零排放的處理采用的是廢水生化處理、膜濃縮、蒸發(fā)結(jié)晶技 術(shù)路線。由于水中含有一定含量的油，在生化處理前往往通過氣浮、隔油等工藝進(jìn)行除油， 傳統(tǒng)的氣浮工藝采用的是空氣氣浮，但是在空氣氣浮工藝中，空氣中的氧將水中的有機(jī)物 氧化為難降解的物質(zhì)，容易造成生化效果不好、出水色度高的問題。生化處理普遍采用序批 式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process，簡(jiǎn)稱SBR法）、缺 氧/好氧法(Anoxic/Oxic，簡(jiǎn)稱A/0法)及多級(jí)A/0工藝生物處理技術(shù)。但是，經(jīng)生物處理后的 水質(zhì)指標(biāo)往往不能達(dá)到國(guó)家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)，在運(yùn)行過程中存在泡沫嚴(yán)重、出水色度高等 問題，需要在二級(jí)或多級(jí)生化處理后增加混凝沉淀、石英砂過濾等工藝使其達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。 膜濃縮技術(shù)因具有分離效率高、運(yùn)行穩(wěn)定、運(yùn)行費(fèi)用低等特點(diǎn)而成為當(dāng)前首選的回用處理 技術(shù)，但是因?yàn)樗杏袡C(jī)物濃度高、結(jié)垢性離子濃度高等問題，容易存在膜污染嚴(yán)重、反洗 困難、運(yùn)行壓差上升快等問題。同樣，由于有機(jī)物濃度高，容易造成蒸發(fā)產(chǎn)水水質(zhì)不高的問 題。
[0004] 因此，目前還需尋找一種技術(shù)可行并且能夠?qū)崿F(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行的成套水處 理技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題和缺陷，本發(fā)明提供了一種操作簡(jiǎn)單、運(yùn)行穩(wěn)定、成 本低廉、處理效率較高的煤氣化廢水處理方法及相應(yīng)的處理系統(tǒng)，以便大幅提高生化系統(tǒng) 的處理能力，延長(zhǎng)膜及蒸發(fā)系統(tǒng)的運(yùn)行周期，從而實(shí)現(xiàn)了煤氣化廢水的合格排放和/或回 用。
[0006] 本發(fā)明提供了一種煤氣化廢水處理方法，該方法包括依次序的以下步驟：
[0007] (1)對(duì)煤氣化廢水進(jìn)行隔油、氣浮處理，得到氣浮處理后的廢水；
[0008] (2)對(duì)步驟(1)得到的廢水進(jìn)行生化處理，得到生化處理后的廢水；
[0009] (3)對(duì)步驟(2)得到的廢水進(jìn)行第一高級(jí)氧化處理，得到第一高級(jí)氧化處理后的廢 水；
[0010] (4)對(duì)步驟(3)得到的廢水進(jìn)行第一膜處理，得到第一膜處理產(chǎn)水及第一膜處理濃 排水;優(yōu)選地，第一膜處理產(chǎn)水用作循環(huán)冷卻水補(bǔ)水或鍋爐給水；
[0011] (5)對(duì)步驟(4)得到的第一膜處理濃排水進(jìn)行第二高級(jí)氧化處理，得到第二高級(jí)氧 化處理后的廢水；
[0012] (6)對(duì)步驟(5)得到的廢水進(jìn)行第二膜處理，得到第二膜處理產(chǎn)水及第二膜處理濃 排水；
[0013] (7)對(duì)步驟(6)得到的第二膜處理濃排水進(jìn)行蒸發(fā)處理，得到蒸發(fā)產(chǎn)水及蒸發(fā)濃縮 液;優(yōu)選地，蒸發(fā)產(chǎn)水用作循環(huán)冷卻水補(bǔ)水或鍋爐給水;優(yōu)選地，對(duì)蒸發(fā)濃縮液進(jìn)行結(jié)晶處 理，得結(jié)晶鹽和結(jié)凈產(chǎn)水;結(jié)晶鹽可作為固廢填埋或作為鹽資源化利用的原料。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明的方法，其中，本發(fā)明待處理的煤氣化廢水為酚氨回收之后的廢水。優(yōu) 選地，酚氨回收之后的廢水的⑶Dcr為3000~5000mg/L，以苯酚計(jì)的單元酚的濃度為250~ 550mg/L，以苯酸計(jì)的多元酸的濃度為300~600mg/L，氨氮的濃度為< 150mg/L。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明的方法，其中，在所述方法步驟(1)中，氣浮工藝是氮?dú)鈿飧?。發(fā)明人發(fā) 現(xiàn)氮?dú)鈿飧≈械姆蛛x區(qū)的表面負(fù)荷、PAC(聚合氧化鋁）、PAM(聚丙烯酰胺）的投加量可影響 廢水的處理效果。因此，發(fā)明人研究了分離區(qū)的表面負(fù)荷、藥劑PAC、PAM的不同投加量對(duì)工 藝結(jié)果的影響。優(yōu)選地，在該氮?dú)鈿飧」に囍校蛛x區(qū)表面負(fù)荷為6~8m 3/m2 · h，PAC的投加 量為40~60mg/L，PAM的投加量為1 · 2~2 · 5mg/L。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明的方法，其中，在所述方法步驟(2)中，生化處理包括依次進(jìn)行的厭氧 池處理、缺氧池處理、好氧池處理;優(yōu)選地，生化處理還包括在生化處理之后進(jìn)行的沉淀處 理。其中，厭氧池處理采用UASB (升流式厭氧污泥床)形式;優(yōu)選地，在好氧池處理中，曝氣方 式為純氧曝氣；更優(yōu)選地，在好氧池處理中，停留時(shí)間為24~48h，溶解氧的濃度為3~6mg/ L0
[0017] 根據(jù)本發(fā)明的方法，其中，在所述方法步驟(3)中，第一高級(jí)氧化處理包括電化學(xué) 氧化處理。優(yōu)選地，電化學(xué)氧化處理中使用的電極為鐵電極和惰性電極;更優(yōu)選地，惰性電 極為石墨。電化學(xué)氧化處理通過包括下述步驟的方法進(jìn)行的：電化學(xué)氧化反應(yīng)體系的pH控 制在約3~4的范圍內(nèi)，然后加入雙氧水進(jìn)行氧化處理，然后進(jìn)行沉淀、過濾處理。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明的方法，其中，在所述方法步驟(4)中，第一膜處理為超濾和/或反滲 透;優(yōu)選地，超濾處理中的膜通量為40~50L/m 2 · h;優(yōu)選地，反滲透處理中的膜通量為18L/ m2 · h以上，反滲透的回收率為75 %以上。
[0019] 根據(jù)本發(fā)明的方法，其中，在所述方法步驟(5)中，第二高級(jí)氧化處理為包括芬頓 氧化、類芬頓氧化、光催化氧化、臭氧氧化、超聲氧化理、濕式氧化、超臨界水氧化及其組合； 優(yōu)選地，第二高級(jí)氧化處理為濕式氧化;更優(yōu)選地，濕式氧化中使用的氧化劑是氧氣;再優(yōu) 選地，第二高級(jí)氧化處理在壓力為2~SMPa和反應(yīng)溫度為160~240°C的條件下進(jìn)行。
[0020] 根據(jù)本發(fā)明的方法，其中，在所述方法步驟(6)中，第二膜處理為超濾和/或反滲 透。優(yōu)選地，超濾處理中的膜通量為40~50L/m 2 · h;優(yōu)選地，反滲透處理中的膜通量為18L/ m2 · h以上，反滲透的回收率為75 %以上。
[0021] 根據(jù)本發(fā)明的方法，其中，在所述方法步驟(7)中，蒸發(fā)處理采用三效蒸發(fā)器進(jìn)行。
[0022] 本發(fā)明還提供了一種用于實(shí)施本發(fā)明處理方法的碎煤加壓氣化廢水的系統(tǒng)，該系 統(tǒng)包括依次流體連通的生化預(yù)處理單元、生化處理單元、第一高級(jí)氧化處理單元、第一膜處 理單元、第二高級(jí)氧化處理單元、第二膜處理單元和蒸發(fā)處理單元;其中，
[0023] 生化處理單元接受來自生化預(yù)處理單元的廢水，經(jīng)生化處理后的廢水送至第一高 級(jí)氧化單元；
[0024]第一高級(jí)氧化單元接受來自生化處理單元的廢水，經(jīng)第一高級(jí)氧化后的廢水送至 第一膜處理單元；
[0025]第一膜處理單元接受來自第一高級(jí)氧化單元的廢水，經(jīng)第一膜處理單元進(jìn)行第一 膜處理后，得到的第一膜處理濃排水送至第二高級(jí)氧化處理單元;優(yōu)選地，在第一膜處理單 元之前設(shè)有過濾裝置;更優(yōu)選地，所述過濾裝置為自清洗過濾器；
[0026]第二高級(jí)氧化處理單元接受來自第一膜處理單元的第一膜處理濃排水，經(jīng)第二高 級(jí)氧化處理單元進(jìn)行第二高級(jí)氧化處理后的廢水送至第二膜處理單元；
[0027]第二膜處理單元接受來自第二高級(jí)氧化處理單元的廢水，經(jīng)第二膜處理單元進(jìn)行 第二膜處理后，得到的第二膜處理濃排水送至蒸發(fā)處理單元。優(yōu)選地，在第二膜處理單元之 前設(shè)有過濾裝置;更優(yōu)選地，所述過濾裝置為自清洗過濾器;優(yōu)選地，蒸發(fā)處理單元流體連 通至結(jié)晶單元，由蒸發(fā)單元得到的蒸發(fā)濃縮液送至結(jié)晶單元;優(yōu)選地，蒸發(fā)單元流體連通至 循環(huán)冷卻水補(bǔ)水系統(tǒng)或鍋爐給水系統(tǒng)，蒸發(fā)單元的產(chǎn)水作為回用水送至循環(huán)冷卻水補(bǔ)水系 統(tǒng)或鍋爐給水系統(tǒng)。
[0028]根據(jù)本發(fā)明的處理系統(tǒng)，其中，生化預(yù)處理單元包括依次流體連通的隔油池和氣 浮池；
[0029]根據(jù)本發(fā)明的處理系統(tǒng)，其中，本發(fā)明的處理系統(tǒng)還包括設(shè)置在生化預(yù)處理單元 之前的調(diào)節(jié)池。
[0030] 根據(jù)本發(fā)明的處理系統(tǒng)，其中，生化處理單元包括依次流體連通的厭氧池、缺氧 池、好氧池;更優(yōu)選地，本發(fā)明的系統(tǒng)還包括流體連通在所述生化處理單元出口的沉淀池。
[0031] 根據(jù)本發(fā)明的處理系統(tǒng)，其中，第一高級(jí)氧化單元為電化學(xué)氧化處理裝置；
[0032] 根據(jù)本發(fā)明的處理系統(tǒng)，其中，第一高級(jí)氧化單元還包括流體連通在電化學(xué)氧化 處理裝置出口的過濾裝置。
[0033]根據(jù)本發(fā)明的處理系統(tǒng)，其中，第一膜處理單元包括依次流體連通的超濾裝置和 反滲透裝置。優(yōu)選地，第一膜處理單元中的超濾裝置的超濾膜材質(zhì)是PVDF(聚偏氟乙烯）；優(yōu) 選地，第一膜處理單元中的超濾裝置的超濾膜的過濾通量為40~50L/m 2 · h;優(yōu)選地，所述 反滲