专利名称：一种焦化废水深度处理系统及处理工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及焦化废水处理领域，具体涉及一种焦化废水深度处理系统以及处理工 艺。
背景技术：
焦化废水是在煤制焦炭、煤气净化及焦化产品回收过程中产生的含大量芳香族化 合物和杂环化合物的废水，具有排放量大、有机物及氨氮浓度高、可生化性差、有机物成分 复杂等特点，属于难生物降解的有机废水。为遏制焦化行业低水平重复建设和盲目扩张趋 势，推动产业结构升级，促进节能减排和技术进步，国家工业和信息化部于2008年对原《焦 化行业准入条件》进行了修订，明确指出焦化废水处理合格后要循环使用，不得外排。目前，国内外焦化废水的处理一般采用两级处理的方式，第一级是将高浓度的含 酚和含氰废水进行脱酚脱氰及蒸氨气浮等预处理，第二级是将经过预处理的焦化废水进 行生化处理，通常采用活性污泥法中的A/0工艺。但是经过上述两级处理以后，出水还不 能直接回用于循环冷却水系统。这是因为根据《循环冷却水用再生水水质标准》(HG/T 3923-2007)，再生水要回用作循环冷却水补水，除了对C0D&、B0D5等有机污染物指标有更加 严格的规定以外，对溶解性总固体、总硬度、总碱度、氯化物等无机盐分指标也有一定的要 求，而经上述两级处理后得到的出水并不能完全达到《循环冷却水用再生水水质标准》的要 求。为了达到《循环冷却水用再生水水质标准》的要求，需要对经上述两级处理后的出 水再次进行深度处理。如中国专利文献CN101781039A中公开了一种采用催化氧化法与膜 分离技术相结合的方法对焦化废水进行深度处理的工艺，在该工艺中，经预处理、A/0生化 处理后的焦化废水，经催化氧化处理，然后再经混凝沉淀处理，最后经超滤处理和反渗透系 统处理后，即可用做循环水系统的补充水。但是，上述现有技术中存在的问题是，所述反渗透除盐系统对进水中的COD含量 要求十分苛刻，原因在于，焦化废水中的有机物会牢牢吸附在反渗透膜的表面上，给后续的 清洗带来困难，此外还有少数种类的有机物被吸附在膜面后不仅能污染反渗透膜，甚至还 能引起膜的降解和退化。经过我们的实际调查，不同的反渗透膜厂家对进水C0D&的要求是 不同的，30mg/L可以说是一个上限值，也就是说进水中C0D&的含量至少要低于30mg/L ；此 外，还有的厂家要求CODtt低于15mg/L，有的要求低于10mg/L。而采用上述催化氧化+混凝 沉淀+超滤的预处理工艺得到的出水，CODcr的含量虽然能够降低到80mg/L以下，但长期 运行仍旧可能污染所述反渗透膜或造成其堵塞，进而降低了所述反渗透膜的使用寿命，增 加了工艺的运行成本。可见，上述现有技术存在的问题从本质上讲，是去除效率不够高的预 处理工艺与对进水要求十分苛刻的反渗透除盐系统之间不够匹配造成的，而这也是限制焦 化废水深度处理技术发展的重要因素。因此，现有技术中急需一种兼备高效的预处理和经 济、适度型除盐系统的深度处理工艺。
发明内容
为了解决现有技术中使用的催化氧化法与反渗透技术相结合的焦化废水深度处 理工艺中，由于去除效率不够高的预处理工艺与对进水要求十分苛刻的反渗透除盐系统之 间不够匹配，造成的长期运行时所述反渗透膜会被污染或者堵塞的问题。本发明提供了一 种兼备高效的预处理和经济、适度型除盐系统的深度处理工艺。本发明所述的焦化废水深度处理系统的技术方案为 一种焦化废水深度处理系统，包括
微波辅助催化氧化装置，所述微波辅助催化氧化装置对经A/0生化处理后的焦化废水 进行催化氧化处理；
与所述微波辅助催化氧化装置连接设置的混合反应池，以及与所述混合反应池连接的 沉淀池；
与所述沉淀池连接的锰砂过滤器，以及与所述锰砂过滤器连接的精密过滤器； 所述焦化废水深度处理系统还包括与所述精密过滤器连接的频繁倒极电渗析装置。所述焦化废水深度处理系统还包括加药搅拌池，所述加药搅拌池与所述微波辅助
催化氧化装置连接。所述焦化废水深度处理系统还包括与所述加药搅拌池连接的混合调节池；
在所述沉淀池和所述锰砂过滤器之间连接设置的中间水池，所述中间水池设置有曝气
ο所述频繁倒极电渗析装置设置有两级，分别为 与所述精密过滤器连接的一级频繁倒极电渗析装置；
与所述一级频繁倒极电渗析装置连接的二级频繁倒极电渗析装置。基于所述的焦化废水深度处理系统的处理工艺，包括
(1)经A/0生化处理后的焦化废水，进入微波辅助催化氧化装置，向所述微波辅助催化 氧化装置中的焦化废水中加酸调节所述焦化废水的PH值至6. 0以下，然后向所述焦化废水 中添加亚铁盐和双氧水并搅拌均勻，在微波场的作用下对焦化废水进行催化氧化处理；
所述亚铁盐的添加浓度以狗2+计为进水COD浓度的0. 3-0. 36倍，所述双氧水的添加浓 度以H2A计为进水COD浓度的2. 12-2. 54倍，所述焦化废水在所述微波场内的停留时间为 30-60s，所述微波辅助催化氧化装置的微波输出功率为20-120kW ；
(2)所述微波辅助催化氧化装置的出水进入所述混合反应池，向所述混合反应池中的 焦化废水中添加PH值调节剂将所述焦化废水的pH值调至6. 0-9. 0 ；再添加助凝剂进行絮 凝反应，将完成絮凝反应后的焦化废水送入沉淀池进行沉淀；
所述助凝剂为阴离子型聚丙烯酰胺，所述助凝剂的添加量为l_20mg/L ；
(3)将所述沉淀池中的上清液先后送入锰砂过滤器和精密过滤器进行过滤；
(4)将经过精密过滤器过滤后的废水送入频繁倒极电渗析装置，经所述频繁倒极电渗 析装置除盐后得到的淡水即可用作循环冷却水补水。所述pH值调节剂为氢氧化钠、碳酸氢钠、石灰乳中的一种或多种。所述步骤(1)中，经A/0生化处理后的焦化废水，进入加药搅拌池，向所述加药搅 拌池中的焦化废水中加酸调节所述焦化废水的PH值至6. 0以下，然后向所述焦化废水中添 加亚铁盐和双氧水并搅拌均勻，再送入所述微波辅助催化氧化装置，在微波场的作用下对焦化废水进行催化氧化处理。步骤(1)中，经A/0生化处理后的焦化废水先汇入混合调节池，再将所述混合调节 池中的焦化废水送入所述加药搅拌池；
所述步骤(3)中，所述沉淀池中的上清液先进入所述中间水池，所述中间水池中的曝气 器对所述上清液进行曝气后，再将其先后送入所述锰砂过滤器和精密过滤器进行过滤。步骤(4 )中，经过精密过滤器过滤后的废水送入一级频繁倒极电渗析装置，经所述 一级频繁倒极电渗析装置除盐后得到的浓盐水再送入所述二级频繁倒极电渗析装置进行 除盐，经所述一级电渗析装置和二级电渗析装置除盐后得到的淡水即可用作循环冷却水补 水。本发明所述的焦化废水深度处理工艺，步骤(1)中经A/0生化处理后的焦化废水， 进入微波辅助催化氧化装置，向所述微波辅助催化氧化装置中的焦化废水加酸调节所述焦 化废水的PH值至6. 0以下，然后向所述焦化废水中添加亚铁盐和双氧水并搅拌均勻，在微 波场的作用下对焦化废水进行催化氧化处理，所述亚铁离子与过氧化氢能生成强氧化性的 羟基自由基，在水溶液中与难降解的有机物生成有机自由基使之结构破坏，最终氧化分解。 相比于传统的催化氧化步骤，在所述微波场热效应和非热效应的作用下，所述催化氧化反 应所需的时间大大缩短。通过步骤(1)中所述的催化氧化处理，有效去除了水中的有机物。本发明还设置所述焦化废水在所述微波场内的停留时间为30-60S，原因在于，所 述停留时间如果设置的过短，对有机物的去除效果也就较低，从而导致出水达不到《循环冷 却水用再生水水质标准》的要求；所述停留时间如果设置的过长，又会增加所述工艺的运行 成本，本发明根据所述焦化废水的特性，设置所述停留时间为30-60S，在大幅度去除水中有 机物的同时，还尽可能降低了所述工艺的运行成本。本发明还设置所述微波辅助催化氧化装置的微波输出功率为20_120kW ；所述微 波输出功率是根据所述深度处理系统的进水量大小来设置的，如果进水量较大而功率设置 的过小，则达不到预期的出水效果，而如果进水量较小功率却设置的很大，则会提高所述微 波辅助催化氧化装置的运行费用，造成不必要的浪费，本发明通过参考实际中可能出现的 进水范围，限定所述微波辅助催化氧化装置的微波输出功率为20-120kW ；作为优选的实施 方式，本发明进一步限定所述微波辅助催化氧化装置的微波输出功率为40-60kW ；
本发明还设置所述亚铁盐的添加浓度以1 2+计为进水COD浓度的0. 3-0. 36倍，所述 双氧水的添加浓度以H2A计为进水COD浓度的2. 12-2. M倍。之所以这样设置，是因为如 果亚铁盐和双氧水的添加量过小，会导致所述微波辅助催化氧化达不到应有的催化氧化效 果。但是当作为催化剂的1 2+用量增加时，过多的1 2+会消耗掉双氧水形成三价铁，降低 处理效果。而对于双氧水而言，过量的H2O2会和水中的羟基自由基发生反应，并将所述亚 铁离子氧化成三价铁，进而降低所述药剂的催化效果，且药剂量过大还会提高所述工艺的 运行成本。因此只有在铁盐和双氧水的添加量适宜时，才能在尽量降低成本的同时达到最 好的处理效率。步骤(2)将所述微波辅助催化氧化装置的出水送入所述混合反应池，向所 述混合反应池中的焦化废水中添加pH值调节剂将所述焦化废水的pH值调至6. 0-9. 0 ；再 添加助凝剂进行絮凝反应，将完成絮凝反应后的焦化废水送入沉淀池进行沉淀；调节所述 焦化废水的PH值调至6. 0-9. 0，原因在于，混合反应池的进水在之前的步骤(1)中被调成 了酸性，而酸性的回用水并不适于用作循环冷却水补水，在此添加PH值调节剂可将所述回用水调成适于用作循环冷却水补水的中性或略偏碱性水；此外，通过添加PH值调节剂，向 所述废水中引入了适量的0H—离子，所述0!Γ离子与废水中的铁离子相结合，形成较大的絮 体，加快了沉淀的速度。通过所述混凝沉淀处理，可有效去除废水中的胶体粒子和细小悬浮 物，从而降低所述焦化废水的浊度和色度。步骤(3)将所述沉淀池中的上清液先后送入锰砂过滤器和精密过滤器进行过滤； 所述锰砂过滤器和精密过滤器，可进一步过滤掉废水中的微小悬浮物并吸附去除水中的色 素，进而再次降低废水的浊度和色度。其中，所述锰砂过滤器还可去除废水中的铁锰离子， 所述铁锰离子容易与所述电渗析装置内的离子交换膜上的活性基团发生不可逆反应，使所 述离子交换膜受到严重污染，本发明通过使用所述锰砂过滤器，为后续的电渗析除盐提供 了良好的进水条件。所述步骤(4)将经过精密过滤器过滤后的废水送入频繁倒极电渗析装置，经所述 频繁倒极电渗析装置除盐后得到的淡水即可用作循环冷却水补水。本发明中所述频繁倒极 电渗析装置的除盐率大于75%，所述焦化废水经所述频繁倒极电渗析装置除盐后，大约可产 生占进水水量75%的淡水和25%的浓盐水。所述淡水经增压后可回用于厂内间冷开式循环 冷却水系统，若所述频繁倒极电渗析装置建于循环水塔附近，也可考虑设备出水直接排入 冷却塔回水池。所述浓盐水则可用于剩余湿熄焦焦炉的熄焦或喷洒煤场防尘降尘。本发明所述的焦化废水深度处理系统以及处理工艺的优点在于
(1)本发明所述的焦化废水深度处理系统，包括微波辅助催化氧化装置、混凝沉淀处理 装置、锰砂过滤器、精密过滤器和电渗析装置。本发明所述的电渗析装置中的大孔径中性 离子交换膜，具有较强的耐氧化、耐酸碱、抗腐蚀、抗水解、抗污染的能力，不容易堵塞，膜的 使用寿命长久。因此，所述频繁倒极电渗析装置对于进水水质的要求与反渗透装置相比要 宽泛的多，通常低于80mg/L即可。经本发明所述的微波辅助催化氧化装置处理后的焦化废 水，水中的C0D&含量即可达到80mg/L以下，再经后续的混凝沉淀+锰砂过滤器+精密过 滤器处理后得到的出水完全可以满足所述电渗析装置的进水要求。因此本发明所述的工艺 中，在前的预处理与在后的电渗析除盐装置之间能达到高度的匹配，使得所述系统可以稳 定运行，有效避免了现有技术中因除盐系统膜容易被堵塞或者污染而造成的维修与运行成 本高的问题。(2)本发明所述的焦化废水深度处理系统，采用的微波辅助催化氧化装置具有占 地面积小、药剂消耗量低、处理时间短的优点，且反应不受周围环境温度、污染物浓度的影 响，适应性强，对有机物的处理效率也远远大于传统的催化氧化法。更重要的是，所述微波 辅助催化氧化装置放宽了对进水PH值的要求，所述进水的pH值降低至6.0以下即可，相比 于传统催化氧化法需要将进水的PH值降低至4. 0以下的做法减少了酸试剂的用量，降低了 所述工艺的运行成本；且所述微波辅助催化氧化装置在处理有机物的同时还可起到杀菌、 灭藻的作用，因此本发明中的工艺不需要再额外添加杀菌剂，进一步降低了工艺的运行成 本。(3)本发明所述的焦化废水深度处理系统，选择设置所述频繁倒极电渗析装置进 行除盐处理，克服了传统的电渗析装置容易产生浓差极化的问题，有效防止了因浓差极化 而导致的设备结垢现象，运行稳定可靠。(4)本发明所述的焦化废水深度处理系统，所述微波辅助催化氧化装置包括加药搅拌池和与所述加药搅拌池连接的微波辅助催化氧化装置。通过设置所述加药搅拌池，使 得在进入微波辅助催化氧化装置之前，所述焦化废水和亚铁盐、双氧水能够充分混合，提高 了所述微波辅助催化氧化装置对有机物的处理效率。(5)本发明所述的焦化废水深度处理系统，在所述沉淀池和所述锰砂过滤器之间 还连接设置有中间水池，所述中间水池设置有曝气器。这样设置的优点在于，所述中间水 池对所述沉淀池的上清液再次进行沉淀和澄清，防止所述沉淀池中的沉淀物进入所述锰砂 过滤器，有效避免了锰砂处理器堵塞的现象；此外，所述中间水池中设置有曝气器，通过所 述曝气器向所述中间水池内曝气，可将废水经微波辅助催化氧化处理后残余的亚铁离子氧 化成三价铁，所述三价铁通常是以胶体的形式存在，在后续的过滤处理中更容易被除去，同 时，由于得到的所述三价铁胶体本身就是混凝剂，因此相当于在中间水池内进行了二次混 凝，能够更好地除去水中的悬浮物。此外，通过所述曝气器向所述中间水池内曝气，还可将 废水中残留的H2A吹脱除去，防止H2A对后续的金属设备造成氧化腐蚀。(6)本发明所述的焦化废水深度处理系统，所述焦化废水深度处理系统还包括与 所述加药搅拌池连接的混合调节池。经A/0生化处理后的焦化废水先汇入混合调节池，再 将所述混合调节池中的焦化废水送入所述加药搅拌池。通过设置所述混合调节池，可有效 防止所述焦化废水的水量和水质发生剧烈波动，有效防止了因进水量和进水水质剧烈波动 而导致的深度处理的处理效率不稳定的现象。
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面结合具体实施例和附图对本发明 的内容作进一步详细的说明，其中
图1为本发明所述的焦化废水深度处理系统的结构图； 图2为本发明所述的焦化废水深度处理系统可变换方式的结构图。
具体实施例方式下述实施例1-4中，经A/0生化处理后的焦化废水中所述COD的浓度均为305mg/ L0实施例1
本实施例中所述的焦化废水深度处理系统如图1所示，包括 微波辅助催化氧化装置，所述微波辅助催化氧化装置对经A/0生化处理后的焦化废水 进行催化氧化处理；
与所述微波辅助催化氧化装置连接设置的混合反应池，以及与所述混合反应池连接的 沉淀池；
与所述沉淀池连接的锰砂过滤器，以及与所述锰砂过滤器连接的精密过滤器； 所述焦化废水深度处理系统还包括与所述精密过滤器连接的频繁倒极电渗析装置。基于本实施例中所述的焦化废水深度处理系统的处理工艺为
(1)经A/0生化处理后的焦化废水，以1200m3/d的进水量进入所述微波辅助催化氧 化装置，向所述微波辅助催化氧化装置中的焦化废水中加酸调节所述焦化废水的PH值至 5.0，然后向所述焦化废水中添加亚铁盐和双氧水并混合均勻，在微波场的作用下对焦化废水进行催化氧化处理；
本实施例中所述亚铁盐的添加浓度以Fe2+计为91.5 mg/L，是所述COD浓度的0.3倍； 所述双氧水的添加浓度以H2A计为646.6 mg/L，是进水COD浓度的2. 12倍，所述焦化废水 在所述微波场内的停留时间为60s ；本实施例中所述微波辅助催化氧化装置的微波输出功 率为20kW。(2)将所述微波辅助催化氧化装置的出水送入所述混合反应池，向所述混合反应 池中的焦化废水中添加氢氧化钠调节剂将所述焦化废水的PH值调至6. 0 ；再添加阴离子型 聚丙烯酰胺进行絮凝反应，将完成絮凝反应后的焦化废水送入沉淀池进行沉淀；
所述阴离子型聚丙烯酰胺的添加量为lmg/L ； 本实施例中所述混合反应池的水力停留时间为10分钟； 所述沉淀池的水力停留时间为10小时；
(3)将所述沉淀池中的上清液先后送入锰砂过滤器和精密过滤器进行过滤； 本实施例中所述锰砂过滤器的滤料采用天然锰砂，滤层厚度为700mm ；采用石英砂作
为垫层，垫层厚度为200mm，所述锰砂过滤器设计滤速为5m/h ；
(4)将经过精密过滤器过滤后的废水送入频繁倒极电渗析装置，经所述频繁倒极电渗 析装置除盐后得到的淡水进入回用水池即可用作循环冷却水补水。本实施例中所述频繁倒极电渗析装置的除盐率为80% ；所述频繁倒极电渗析装置 的进水压力为0. 2MPa。实施例2
本实施例中所述的焦化废水深度处理系统与实施例1相同。基于本实施例中所述的焦化废水深度处理系统的处理工艺为
(1)经A/0生化处理后的焦化废水，以4800m3/d的进水量进入所述微波辅助催化氧 化装置，向所述微波辅助催化氧化装置中的焦化废水中加酸调节所述焦化废水的PH值至 5.0，然后向所述焦化废水中添加亚铁盐和双氧水并混合均勻，在微波场的作用下对焦化废 水进行催化氧化处理；
本实施例中所述亚铁盐的添加浓度以Fe2+计为91.5 mg/L，是所述COD浓度的0.3倍； 所述双氧水的添加浓度以H2A计为646. 6 mg/L,是进水COD浓度的2. 12倍，所述焦化废水 在所述微波场内的停留时间为60s ；本实施例中所述微波辅助催化氧化装置的微波输出功 率为40kW。(2)将所述微波辅助催化氧化装置的出水送入所述混合反应池，向所述混合反应 池中的焦化废水中添加氢氧化钠调节剂将所述焦化废水的PH值调至6. 0 ；再添加阴离子型 聚丙烯酰胺进行絮凝反应，将完成絮凝反应后的焦化废水送入沉淀池进行沉淀；所述阴离 子型聚丙烯酰胺的添加量为lmg/L ；
本实施例中所述混合反应池的水力停留时间为8分钟； 所述沉淀池的水力停留时间为6小时；
(3)将所述沉淀池中的上清液先后送入锰砂过滤器和精密过滤器进行过滤； 本实施例中所述锰砂过滤器的滤料采用天然锰砂，滤层厚度为800mm ；石英砂作为垫
层，垫层厚度为300mm，设计滤速为8m/h ；
(4)将经过精密过滤器过滤后的废水送入频繁倒极电渗析装置，经所述频繁倒极电渗析装置除盐后得到的淡水进入回用水池即可用作循环冷却水补水。本实施例中所述频繁倒极电渗析装置的除盐率为78% ；所述频繁倒极电渗析装置 的进水压力为0. 3MPa。实施例3
本实施例中所述的焦化废水深度处理系统如图2所示，包括
混合调节池，与所述混合调节池连接设置的加药搅拌池，以及与所述加药搅拌池连接 的微波辅助催化氧化装置，所述微波辅助催化氧化装置对经A/0生化处理后的焦化废水进 行催化氧化处理；
与所述微波辅助催化氧化装置连接设置的混合反应池，以及与所述混合反应池连接的 沉淀池，与所述沉淀池连接设置有中间水池，所述中间水池设置有曝气器；
与所述中间水池连接的锰砂过滤器，以及与所述锰砂过滤器连接的精密过滤器； 所述焦化废水深度处理系统还包括与所述精密过滤器连接的频繁倒极电渗析装置，本 实施例中所述频繁倒极电渗析装置设置有两级，分别为与所述精密过滤器连接的一级频 繁倒极电渗析装置，与所述一级频繁倒极电渗析装置连接的二级频繁倒极电渗析装置。基于本实施例中所述的焦化废水深度处理系统的处理工艺为
(1)经々/0生化处理后的焦化废水，以8000m3/d的进水量进入混合调节池，本实施例中 所述混合调节池的水力停留时间为6小时；
(2)从所述混合调节池中出来的废水进入所述加药搅拌池，向所述加药搅拌池中的焦 化废水中加酸调节所述焦化废水的PH值至3. 0，然后向所述焦化废水中添加亚铁盐和双氧 水并搅拌均勻，再送入所述微波辅助催化氧化装置，在微波场的作用下对焦化废水进行催 化氧化处理。为了达到较好的催化氧化效果，本实施例中所述加药搅拌池通常分成2段在第1 段搅拌池前端加酸调PH值，并同时加入亚铁盐，水力停留时间为20分钟；在第2段搅拌池 前端加入双氧水，水力停留时间为25分钟；本实施例中所述加药搅拌池中的搅拌器的搅拌 速度为60转/分钟；作为可选择的实施方式，所述加药搅拌池也可以不分段，所述亚铁盐和 双氧水可同时加入；
本实施例中所述亚铁盐的添加浓度以狗2+计为109. 8mg/L,是所述COD浓度的0. 36 倍；所述双氧水的添加浓度以H2A计为774.7 mg/L，是进水COD浓度的2. M倍，所述焦化 废水在所述微波场内的停留时间为30s ；本实施例中所述微波辅助催化氧化装置的微波输 出功率为60kW。(2)将所述微波辅助催化氧化装置的出水送入所述混合反应池，向所述混合反应 池中的焦化废水中添加碳酸氢钠调节剂将所述焦化废水的PH值调至9. 0 ；再添加阴离子型 聚丙烯酰胺进行絮凝反应，将完成絮凝反应后的焦化废水送入沉淀池进行沉淀；
所述阴离子型聚丙烯酰胺的添加量为20mg/L ；
本实施例中所述混合反应池的水力停留时间为7分钟；本实施例中所述的混合反应池 还设置有搅拌器，所述搅拌器的搅拌速度为30转/分钟； 所述沉淀池的水力停留时间为5小时；
(3)所述沉淀池中的上清液先进入所述中间水池，所述中间水池中的曝气器对所述上 清液进行曝气后，再将其先后送入所述锰砂过滤器和精密过滤器进行过滤。
本实施例中所述中间水池的水力停留时间为60分钟；所述曝气器的曝气量的气 水比为1 ；
本实施例中所述锰砂过滤器的滤料采用天然锰砂，滤层厚度为800mm ；石英砂作为垫 层，垫层厚度为300mm，所述锰砂过滤器的设计滤速为8m/h ；
(4)经过精密过滤器过滤后的废水送入一级频繁倒极电渗析装置，经所述一级频繁倒 极电渗析装置除盐后得到的浓盐水再送入所述二级频繁倒极电渗析装置进行除盐，所述一 级电渗析装置和二级电渗析装置除盐后得到的淡水进入回用水池即可用作循环冷却水补 水。本实施例中所述频繁倒极电渗析装置的除盐率为77% ；所述频繁倒极电渗析装置 的进水压力为0. 3MPa。实施例4
本实施例中所述的焦化废水深度处理系统与实施例3相同。基于本实施例中所述的焦化废水深度处理系统的处理工艺为
(1)经A/0生化处理后的焦化废水，以13000m3/d的进水量进入混合调节池，本实施例 中所述混合调节池的水力停留时间为2小时；
(2)从所述混合调节池中出来的废水进入所述加药搅拌池，向所述加药搅拌池中的焦 化废水中加酸调节所述焦化废水的PH值至3. 0，然后向所述焦化废水中添加亚铁盐和双氧 水并搅拌均勻，再送入所述微波辅助催化氧化装置，在微波场的作用下对焦化废水进行催 化氧化处理。本实施例中所述加药搅拌池通常分成2段在第1段搅拌池前端加酸调pH值，并 同时加入亚铁盐，水力停留时间为18分钟；在第2段搅拌池前端加入双氧水，水力停留时间 为23分钟；本实施例中所述加药搅拌池中的搅拌器的搅拌速度为60转/分钟；
本实施例中所述亚铁盐的添加浓度以狗2+计为109. 8mg/L,是所述COD浓度的0. 36 倍；所述双氧水的添加浓度以H2A计为774.7 mg/L，是进水COD浓度的2. M倍，所述焦化 废水在所述微波场内的停留时间为30s ；本实施例中所述微波辅助催化氧化装置的微波输 出功率为120kW。(2)将所述微波辅助催化氧化装置的出水送入所述混合反应池，向所述混合反应 池中的焦化废水中添加碳酸氢钠调节剂将所述焦化废水的PH值调至9. 0 ；再添加阴离子型 聚丙烯酰胺进行絮凝反应，将完成絮凝反应后的焦化废水送入沉淀池进行沉淀；
所述阴离子型聚丙烯酰胺的添加量为20mg/L ；
本实施例中所述混合反应池的水力停留时间为5分钟；本实施例中所述的混合反应池 还设置有搅拌器，所述搅拌器的搅拌速度为50转/分钟； 所述沉淀池的水力停留时间为2小时；
(3)所述沉淀池中的上清液先进入所述中间水池，所述中间水池中的曝气器对所述上 清液进行曝气后，再将其先后送入所述锰砂过滤器和精密过滤器进行过滤。本实施例中所述中间水池的水力停留时间为20分钟；所述曝气器的曝气量的气 水比为2;
本实施例中所述锰砂过滤器的滤料采用天然锰砂，滤层厚度为IOOOmm ；石英砂作为垫 层，垫层厚度为400mm ；设计滤速为10m/h ；(4)经过精密过滤器过滤后的废水送入一级频繁倒极电渗析装置，经所述一级频繁倒 极电渗析装置除盐后得到的浓盐水再送入所述二级频繁倒极电渗析装置进行除盐，所述一 级电渗析装置和二级电渗析装置除盐后得到的淡水进入回用水池即可用作循环冷却水补 水。本实施例中所述频繁倒极电渗析装置的除盐率为75% ；所述频繁倒极电渗析装置 的进水压力为0. 4MPa。在上述实施例中，所述微波辅助催化氧化装置的具体配置包括微波源、微波反应 腔、微波冷却系统、管路、电路及自控系统，其中自控系统包括PLC、控制柜、变频器、COD在 线检测仪、PH在线检测仪、流量计、液位计等；作为可选择的实施方式，所述微波辅助催化 氧化装置的配置可根据实际情况的需要进行不同的设计，在此不再予以穷举。此外，在上述 实施例中，所述精密过滤器均采用5 μ m滤芯，作为可选择的实施方式，所述精密过滤器也 可采用其他任意市售的、规格适宜的滤芯。在上述实施例中，“向所述加药搅拌池中的焦化废水中加酸调节所述焦化废水的 PH值”中，所述酸可以是诸如硫酸、盐酸、硝酸等酸中的任意一种或多种。这种酸的选择是 本领域技术人员公知的技术，在此没有必要再予以穷举。同样作为可选择的实施方式，上述 实施例中所述的PH值调节剂可以为石灰乳或者其它任意市售的pH值调节剂中的一种或多 种，如石灰、碳酸钠等。 上述实施例中的所述频繁倒极电渗析装置为市售产品，所述频繁倒极电渗析装置 的膜材质为耐污染型离子交换复合膜，所述频繁倒极电渗析装置的水回收率都在75%以 上；所述频繁倒极电渗析装置对进水水质的要求为水温5 4(TC，？!1值6 9，浊度< 3NTU， CODcr < 80mg/L，游离氯< 0. 3mg/L，总铁< 0. 3mg/L^< 0. lmg/U< lmg/L。
处理前后的水质情况
为了进一步说明本发明所述的焦化废水深度处理系统的技术效果，下面结合《循环冷 却水用再生水水质标准》(HG/T 3923-2007)，对经本发明所述的焦化废水深度处理系统处 理前后的水质情况进行说明
权利要求
1.一种焦化废水深度处理系统，包括微波辅助催化氧化装置，所述微波辅助催化氧化装置对经A/0生化处理后的焦化废水 进行催化氧化处理；与所述微波辅助催化氧化装置连接设置的混合反应池，以及与所述混合反应池连接的 沉淀池；与所述沉淀池连接的锰砂过滤器，以及与所述锰砂过滤器连接的精密过滤器；所述焦化废水深度处理系统还包括与所述精密过滤器连接的频繁倒极电渗析装置。
2.根据权利要求1所述的焦化废水深度处理系统，其特征在于，所述焦化废水深度处 理系统还包括加药搅拌池，所述加药搅拌池与所述微波辅助催化氧化装置连接。
3.根据权利要求2所述的焦化废水深度处理系统，其特征在于，所述焦化废水深度处 理系统还包括与所述加药搅拌池连接的混合调节池；在所述沉淀池和所述锰砂过滤器之间连接设置的中间水池，所述中间水池设置有曝气
4.根据权利要求1或2或3所述的焦化废水深度处理系统，其特征在于，所述频繁倒极 电渗析装置设置有两级，分别为与所述精密过滤器连接的一级频繁倒极电渗析装置；与所述一级频繁倒极电渗析装置连接的二级频繁倒极电渗析装置。
5.一种基于权利要求1-4任一所述的焦化废水深度处理系统的处理工艺，包括(1)经A/0生化处理后的焦化废水，进入微波辅助催化氧化装置，向所述微波辅助催化 氧化装置中的焦化废水中加酸调节所述焦化废水的PH值至6. 0以下，然后向所述焦化废水 中添加亚铁盐和双氧水并搅拌均勻，在微波场的作用下对焦化废水进行催化氧化处理；所述亚铁盐的添加浓度以狗2+计为进水COD浓度的0. 3-0. 36倍，所述双氧水的添加浓 度以H2A计为进水COD浓度的2. 12-2. 54倍，所述焦化废水在所述微波场内的停留时间为 30-60s，所述微波辅助催化氧化装置的微波输出功率为20-120kW ；(2)所述微波辅助催化氧化装置的出水进入所述混合反应池，向所述混合反应池中的 焦化废水中添加PH值调节剂将所述焦化废水的pH值调至6. 0-9. 0 ；再添加助凝剂进行絮 凝反应，将完成絮凝反应后的焦化废水送入沉淀池进行沉淀；所述助凝剂为阴离子型聚丙烯酰胺，所述助凝剂的添加量为l_20mg/L ；(3)将所述沉淀池中的上清液先后送入锰砂过滤器和精密过滤器进行过滤；(4)将经过精密过滤器过滤后的废水送入频繁倒极电渗析装置，经所述频繁倒极电渗 析装置除盐后得到的淡水即可用作循环冷却水补水。
6.根据权利要求5所述的焦化废水深度处理工艺，其特征在于，所述pH值调节剂为氢 氧化钠、碳酸氢钠、石灰乳中的一种或多种。
7.根据权利要求6所述的焦化废水深度处理工艺，其特征在于，所述步骤(1)中，经A/ 0生化处理后的焦化废水，进入加药搅拌池，向所述加药搅拌池中的焦化废水中加酸调节所 述焦化废水的PH值至6. 0以下，然后向所述焦化废水中添加亚铁盐和双氧水并搅拌均勻， 再送入所述微波辅助催化氧化装置，在微波场的作用下对焦化废水进行催化氧化处理。
8.根据权利要求7所述的焦化废水深度处理工艺，其特征在于，步骤(1)中，经A/0生 化处理后的焦化废水先汇入混合调节池，再将所述混合调节池中的焦化废水送入所述加药搅拌池；所述步骤(3)中，所述沉淀池中的上清液先进入所述中间水池，所述中间水池中的曝气 器对所述上清液进行曝气后，再将其先后送入所述锰砂过滤器和精密过滤器进行过滤。
9.根据权利要求6所述的焦化废水深度处理工艺，其特征在于，步骤(4)中，经过精密 过滤器过滤后的废水送入一级频繁倒极电渗析装置，经所述一级频繁倒极电渗析装置除盐 后得到的浓盐水再送入所述二级频繁倒极电渗析装置进行除盐，经所述一级电渗析装置和 二级电渗析装置除盐后得到的淡水即可用作循环冷却水补水。
全文摘要
本发明所述的一种焦化废水深度处理系统，包括微波辅助催化氧化装置，所述微波辅助催化氧化装置对经A/O生化处理后的焦化废水进行催化氧化处理；与所述微波辅助催化氧化装置连接设置的混合反应池，以及与所述混合反应池连接的沉淀池；与所述沉淀池连接的锰砂过滤器，以及与所述锰砂过滤器连接的精密过滤器；所述焦化废水深度处理系统还包括与所述精密过滤器连接的频繁倒极电渗析装置。本发明所述的焦化废水深度处理同时兼备了高效的预处理和经济、适度型除盐系统的深度处理工艺。
文档编号C02F1/72GK102120663SQ20111007669
公开日2011年7月13日 申请日期2011年3月29日 优先权日2011年3月29日
发明者尹胜奎, 施文, 李国庆, 杨泽民, 魏厚瑗 申请人:北京惟泰安全设备有限公司