一种兰炭废水处理与资源化的方法与装置制造方法
【专利摘要】本发明提出一种兰炭废水处理与资源化的方法与装置，包括除油装置，用于去除废水中的悬浮油；调节池，用于均匀混合高浓度废水；脱酚装置，用于去除废水中的酚类物质；沉淀池，用于去除脱酚后废水中的沉淀物；脱氮装置，用于去除废水中的氨氮；MBR装置，用于进行生物降解，同时过滤出水；高级氧化装置，用于氧化废水中未降解的有机污染物；活性炭过滤装置，用于过滤出水。本发明通过脱氨及脱酚处理，有针对性的去除兰炭废水中含量较高的酚类及氨氮污染物，避免酚类及氨氮对生物降解的影响，并将MBR技术应用于兰炭废水的生化处理，提高污泥浓度，降低停留时间，同时强化生化处理效果，使得处理出水浊度小，达到排放标准。
【专利说明】一种兰炭废水处理与资源化的方法与装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及工业废水水处理领域，特别是指一种兰炭废水处理与资源化的方法与
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【背景技术】 [0002]兰炭是铁合金、煤制气、煤化工生产中重要的生产原料，具有高固定碳、高比电阻、高化学活性的特征，广泛用于电石、铁合金、化肥造气、高炉喷吹和民用清洁型煤制造等行业。兰炭废水是指煤在中低温干馏加工过程中产生的废水，该废水成分复杂，主要含有甲醇、乙醇、甲酸、乙酸、苯、甲苯、二甲苯、苯酚类物质、萘、蒽、醌等为主的煤焦油类物质，其成分类似于焦化废水。兰炭废水中含有大量的难降解物质和有毒有害物质，在处理过程中微生物不能降解，在任何环境条件下不能以足够快的速度降解以阻止它在环境中积累的物质，这类物质性质稳定、难于降解，在环境中长期积累不仅会污染环境，而且会影响人类的生活，损害人体健康。
[0003]一般的工业废水处理分为预处理、生化处理及深度处理三个步骤，其中生化处理是大量降解污染物的主要处理方法。但是由于焦化废水及兰炭废水的难降解污染物含量较高，一般的生化处理方法不能将其降解，出水不能达标。近年来，有很多关于焦化废水的治理研究，如焚烧法、电化学氧化法、混凝法、吸附法及利用烟道气处理焦化废水等，但都存在运行费用高、可操作性差的问题。兰炭废水成分复杂，主要含有煤焦油类物质，主要有甲醇、乙醇、甲酸、乙酸、苯、甲苯、二甲苯、三甲苯、苯酚类物质、萘、蒽、醌等为主的煤焦油类物质，含有大量环链有机化合物、叠氨类无机化合物和氨氮等。由于兰炭属半焦产品，其废水水质成分与焦化废水相似，而其生产中干馏温度较焦炭生产低，故兰炭废水中含有大量未被高温氧化的污染物，其浓度要比焦化废水高出10倍左右。目前兰炭废水处理常用的特殊处理技术有多效蒸发浓缩燃烧技术、高温高压催化湿式氧化技术等，这些技术都存在运行操作发杂、运行费用高、处理出水不达标等问题。
[0004]兰炭废水成分复杂、处理难度大，一般生化处理不能达到处理要求，MBR尚未有该废水处理上的研究及应用。选用平板MBR技术处理兰炭废水，根据废水水质，在前段蒸氨脱酚等预处理后，一方面增强有机污染物的降解，一方面有利于去除废水中的高氨氮，强化生化处理效果，使废水满足深度处理要求。
【发明内容】
[0005]本发明提出一种兰炭废水处理与资源化的方法与装置，解决了兰炭废水难降解污染物含量高，可生化性差，处理不达标等问题。通过脱酚及脱氮处理，有针对性的去除兰炭废水中含量较高的酚类及氨氮污染物，避免酚类及氨氮对生物降解的影响，并将MBR技术应用于兰炭废水的生化处理，提高污泥浓度，降低停留时间，同时强化生化处理效果，使得处理出水浊度小，达到排放标准。
[0006]本发明的技术方案是这样实现的:一种兰炭废水处理与资源化装置，包括:
除油装置，用于去除废水中的悬浮油，悬浮油中含有的粗酚可以进行回收；
调节池，与所述除油装置相连，用于均匀混合高浓度废水；
脱酚装置，与所述调节池相连，用于去除废水中的酚类物质；
沉淀池，与所述脱酚装置相连，用于去除脱酚后废水中的沉淀物；
脱氮装置，与所述沉淀池相连，用于去除废水中的氨氮；
MBR装置，与所述脱氮装置相连，用于进行生物降解，同时过滤出水；
高级氧化装置，与所述MBR装置相连，用于氧化废水中未降解的有机污染物；
活性炭过滤装置，与所述高级氧化装置相连，用于过滤出水。
[0007]进一步地，本发明所述的兰炭废水处理与资源化装置，其特征在于，所述的除油装置包括两段，第一段除油装置中投加除油剂，所述的除油剂具有破乳的能力。
[0008]进一步地，本发明所述的兰炭废水处理与资源化装置，其特征在于，所述的除油装置包括两段，第二段除油装置中设置有微孔曝气装置。
[0009]进一步地，本发明所述的兰炭废水处理与资源化装置，其特征在于，所述的脱酚装置可以是萃取脱酚装置。
[0010]进一步地，本发明所述的兰炭废水处理与资源化装置，其特征在于，所述的萃取脱酚装置配有反萃取装置和储酚罐。
[0011]进一步地，本发明所述的兰炭废水处理与资源化装置，其特征在于，所述脱氮装置可以是生化池，所述生化池包括缺氧段和好氧段，所述好氧段向所述缺氧段的混合液回流比为≤50%，或者50%~400%，或者≥400%。
[0012]进一步地，本发明所述的兰炭废水处理与资源化装置，其特征在于，所述的MBR装置可以是平板MBR装置。
[0013]进一步地，本发明所述的兰炭废水处理与资源化装置，其特征在于，所述的高级氧化装置可以是臭氧氧化或芬顿或电化学氧化或其它高级氧化中的一种。
[0014]本发明所述的兰炭废水处理与资源化装置进行水处理的方法，包括以下步骤:
(A)兰炭废水进入除油装置，去除废水中的悬浮油；
(B)除油出水进入调节池，使高浓度的兰炭废水均匀混合；
(C)调节池出水进入脱酚装置，去除废水中的酚类污染物；
(D)脱酚出水进入沉淀池，去除脱酚后废水中的沉淀物；
(E)沉淀池出水进入脱氮装置，除废水中的氨氮；
(F)脱氮出水进行MBR处理，生物降解有机污染物并过滤出水；
(G)MBR出水进行高级氧化，氧化废水中未降解的有机污染物；
(H)高级氧化出水进行活性炭过滤，过滤出水。
[0015]本发明的有益效果为:
1.本发明所述的兰炭废水处理与资源化装置，工艺步骤简单，操作方便，有效解决兰炭废水成分复杂、污染物含量高的处理难点；进行了脱酚和脱氨处理，降低兰炭废水处理难度，提高了废水的出水水质；有针对性的 去除兰炭废水中含量较高的酚类及氨氮污染物，并且在处理过程中对酚进行回收，一方面重新利用酚避免了资源的浪费，另一方面减少了酚排放入自然环境中造成二次污染，实现了兰炭废水的资源化处理。[0016]2.本发明所述的兰炭废水处理与资源化装置，采用萃取技术脱酚，再进行反萃，第一，将酚从酸性溶液中富集到碱性溶液中，可以再利用；第二，萃取剂可反复使用，不产生二次污染，不造成资源浪费；第三，萃取脱酚的脱酚效率高，酚的回收率可达到95%以上；第四，萃取脱酚属于选择性脱酚，富集液中酚的纯度高，简单处理后便可直接利用。
[0017]3.本发明所述的兰炭废水处理与资源化装置，适用于经蒸氨脱酚处理后的兰炭废水。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0019]图1为本发明一种兰炭废水处理与资源化装置的流程示意图。
[0020]图2为本发明一种兰炭废水处理与资源化方法的流程示意图。
【具体实施方式】
[0021]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0022]如图1所示，在本发明所述的ー种兰炭废水处理与资源化装置，包括:
除油装置，用于去除废水中的悬浮油，悬浮油中含有的粗酚可以进行回收；
调节池，与所述除油装置相连，用于均匀混合高浓度废水；
脱酚装置，与所述调节池相连，用于去除废水中的酚类物质；
沉淀池，与所述脱酚装置相连，用于去除脱酚后废水中的沉淀物；
脱氮装置，与所述沉淀池相连，用于去除废水中的氨氮；
MBR装置，与所述脱氮装置相连，用于进行生物降解，同时过滤出水；
高级氧化装置，与所述MBR装置相连，用于氧化废水中未降解的有机污染物；
活性炭过滤装置，与所述高级氧化装置相连，用于过滤出水。
[0023]作为ー种优选的技术方案，本发明所述的兰炭废水处理与资源化装置，其特征在于，所述的除油装置包括两段，第一段除油装置中投加除油剂，所述的除油剂具有破乳的能力。
[0024]兰炭废水中含有大量油类污染物，尤其是以乳化液形态存在的油类污染物。乳化液包括油包水类型和水包油类型，其中含有大量表面活性剤，使得废水中的油类污染物难以去除。本发明所述的除油剂具有破乳的能力，使得乳化液油水分离，便于去除废水中的油类污染物。
[0025]作为ー种优选的技术方案，本发明所述的兰炭废水处理与资源化装置，其特征在于，所述的除油装置包括两段，第二段除油装置中设置有微孔曝气装置。
[0026]本发明所述的除油装置进行两段除油，针对于兰炭废水乳化油含量高的特点，先进行破乳操作，使得乳化液油水分离后，再进行微孔曝气，強化兰炭废水中油类污染物的去除，有利于后续处理。
[0027]作为ー种优选的技术方案，本发明所述的兰炭废水处理与资源化装置，其特征在于，所述的脱酚装置可以是萃取脱酚装置。
[0028]作为ー种优选的技术方案，本发明所述的兰炭废水处理与资源化装置，其特征在于，所述的萃取脱酚装置配有反萃取装置和储酚罐。
[0029]作为ー种优选的技术方案，本发明所述的兰炭废水处理与资源化装置，其特征在于，所述脱氮装置可以是生化池，所述生化池包括缺氧段和好氧段，所述好氧段向所述缺氧段的混合液回流比为≤50%，或者50%~400%，或者≤400%。
[0030]作为ー种优选的技术方案，本发明所述的兰炭废水处理与资源化装置，其特征在于，所述的MBR装置可以是平板MBR装置。
[0031]作为ー种优选的技术方案，本发明所述的兰炭废水处理与资源化装置，其特征在于，所述的高级氧化装置可以是臭氧氧化或芬顿或电化学氧化或其它高级氧化中的ー种。
[0032]本发明所述的兰炭废水处理与资源化装置进行水处理的方法，包括以下步骤:
(A)兰炭废水进入除油装置，去除废水中的悬浮油；
(B)除油出水进入调节池，使高浓度的兰炭废水均匀混合；
(C)调节池出水进入脱酚装置，去除废水中的酚类污染物；
(D)脱酚出水进入沉淀池，去除 脱酚后废水中的沉淀物；
(E)沉淀池出水进入脱氮装置，除废水中的氨氮；
(F)脱氮出水进行MBR处理，生物降解有机污染物并过滤出水；
(G)MBR出水进行高级氧化，氧化废水中未降解的有机污染物；
(H)高级氧化出水进行活性炭过滤，过滤出水。
[0033]以下列举几个实例来说明本发明的效果，但本发明的保护范围并非仅限于此。
[0034]实施例1:
某兰炭废水，原水COD为10000mg/L~15000mg/L，氨氮为80(Tl200mg/L，酚3000~3500mg/L,处理后出水COD < 40 mg/L,氨氮<3 mg/L,挥发酹<0.5 mg/L。好氧段缺氧段的混合液回流比为50%。
[0035]实施例2:
某兰炭废水，原水COD为25000mg/L~30000mg/L，氨氮为200(T2500mg/L，酚4000~5000mg/L,处理后出水COD < 40 mg/L,氨氮<5 mg/L,挥发酹<0.5 mg/L。好氧段缺氧段的混合液回流比为400%。
[0036]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种兰炭废水处理与资源化装置，其特征在于，包括: 除油装置，用于去除废水中的悬浮油，悬浮油中含有的粗酚可以进行回收； 调节池，与所述除油装置相连，用于均匀混合高浓度废水； 脱酚装置，与所述调节池相连，用于去除废水中的酚类物质； 沉淀池，与所述脱酚装置相连，用于去除脱酚后废水中的沉淀物； 脱氮装置，与所述沉淀池相连，用于去除废水中的氨氮； MBR装置，与所述脱氮装置相连，用于进行生物降解，同时过滤出水； 高级氧化装置，与所述MBR装置相连，用于氧化废水中未降解的有机污染物； 活性炭过滤装置，与所述高级氧化装置相连，用于过滤出水。
2.根据权利要求1所述的兰炭废水处理与资源化装置，其特征在于，所述的除油装置包括两段，第一段除油装置中投加除油剂，所述的除油剂具有破乳的能力。
3.根据权利要求1所述的兰炭废水处理与资源化装置，其特征在于，所述的除油装置包括两段，第二段除油装置中设置有微孔曝气装置。
4.根据权利要求2和3所述的兰炭废水处理与资源化装置，其特征在于，所述的脱酚装置可以是萃取脱酚装置。
5.根据权利要求4所述的兰炭废水处理与资源化装置，其特征在于，所述的萃取脱酚装置配有反萃取装置和储酚罐。
6.根据权利要求5所述的兰炭废水处理与资源化装置，其特征在于，所述脱氮装置可以是生化池，所述生化池包括缺氧段和好氧段，所述好氧段向所述缺氧段的混合液回流比为≤50%,或者50%~400%，或者≥400%。
7.根据权利要求6所述的兰炭废水处理与资源化装置，其特征在于，所述的MBR装置可以是平板MBR装置。
8.根据权利要求7所述的兰炭废水处理与资源化装置，其特征在于，所述的高级氧化装置可以是臭氧氧化或芬顿或电化学氧化或其它高级氧化中的一种。
9.一种使用如权利要求1所述的兰炭废水处理与资源化装置进行水处理的方法，其特征在于，包括以下步骤: (A)兰炭废水进入除油装置，去除废水中的悬浮油； (B)除油出水进入调节池，使高浓度的兰炭废水均匀混合； (C)调节池出水进入脱酚装置，去除废水中的酚类污染物； (D)脱酚出水进入沉淀池，去除脱酚后废水中的沉淀物； (E)沉淀池出水进入脱氮装置，除废水中的氨氮； (F)脱氮出水进行MBR处理，生物降解有机污染物并过滤出水； (G)MBR出水进行高级氧化，氧化废水中未降解的有机污染物； (H)高级氧化出水进行活性炭过滤，过滤出水。
【文档编号】C02F9/14GK103553269SQ201310525671
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年10月31日 优先权日:2013年10月31日
【发明者】陈福泰, 范正虹 申请人:北京清大国华环保科技有限公司