一种高毒性焦化酚氰废水处理回用系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型属于钢铁冶金焦化酚氰废水处理的【技术领域】，特别是提供了一种高毒性焦化酚氰废水处理回用系统。主要包括预处理、生物脱碳脱氮、高效沉淀、芬顿高级氧化及污泥脱水五个工序，处理焦化酚氰废水和焦炉煤气水封水以及混合煤气水封水，特别是解决了目前焦化酚氰高毒性（含硫在400mg/L左右，总氮700mg/L左右）废水处理回用的问题，不需要投加稀释水运行成本低，节能减排，管理方便，并且处理效果好，去除效果稳定。
【专利说明】一种高毒性焦化酚氰废水处理回用系统
【技术领域】
[0001]本实用新型属于钢铁冶金焦化酚氰废水处理的【技术领域】，特别是提供了一种高毒性焦化酚氰废水处理回用系统。
【背景技术】
[0002]现有的技术中，对高毒性(COD ≤ 3800mg/L、氨氮≤300mg/L)焦化酚氰废水处理存在着需要在调节池连续投加一倍以上的稀释水、微生物活性易受抑制、水力停留时间长、C0D、氨氮去除效果不稳定等一系列问题，达不到处理水进行安全回用的目的(化学需氧量(COD) >100mg/L、氨氮>20mg/L，有害人身健康)，而且加入稀释水及药物量大，处理成本高，成本一般在30-50元/m3、运行不经济。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于针对上述存在的缺陷而提供一种高毒性焦化酚氰废水处理回用系统，特别是解决了目前焦化酚氰高毒性(含硫在400mg/L左右，总氮700mg/L左右)废水处理回用的问题， 不需要投加稀释水运行成本低，节能减排，管理方便，并且处理效果好，去除效果稳定。
[0004]本实用新型的技术方案为:
[0005]一种高毒性焦化酚氰废水处理回用系统，废水管道连接调节池，调节池内设置水质均和器，调节池出口连接TJZQ气浮反应分离器；所述的TJZQ气浮反应分离器分反应区、接触区、分离区、清水区及泥渣区，在分离区设置泥斗，该TJZQ气浮反应分离器出口连接AHCR厌氧水解反应器，且该TJZQ气浮反应分离器连接加药装置；在AHCR厌氧水解反应器内悬挂安装系列叠片展开式蜂窝状微生物载体，该AHCR厌氧水解反应器出口连接DNCR反硝化反应器，且该AHCR厌氧水解反应器连接营养盐投加装置^DNCR反硝化反应器出口连接一级OHCR好氧反应器，一级OHCR好氧反应器出口连接二级OHCR好氧反应器，二级OHCR好氧反应器出口连接二沉池，一级OHCR好氧反应器、二级OHCR好氧反应器均连接离心风机，二级OHCR好氧反应器还连接DNCR反硝化反应器，二级OHCR好氧反应器还连接碱液投加装置；二沉池底泥出口通过污泥回流泵连接至DNCR反硝化反应器，二沉池出口连接高效沉淀器，在高效沉淀器中，分别设置反应区、接触区、分离区、清水区及泥渣区，在分离区设置泥斗，该高效沉淀器出口连接中间水池，且该高效沉淀器连接加药装置；中间水池出口由二级提升泵连接高效氧化反应器，该高效氧化反应器出口连接生物氧化反应器，且该高效氧化反应器还连接复合氧化剂投加装置；生物氧化反应器出口连接全自动过滤器，全自动过滤器的出口连接回用水池；TJZQ气浮反应分离器、二沉池、高效沉淀器、高效氧化反应器的排渣口分别连接污泥池，污泥池连接污泥浓缩脱水一体机，污泥浓缩脱水一体机连接污泥调理剂投加装置。
[0006]所述的废水管道包括焦化酚氰废水管道和煤气水封水管道，其中焦化酚氰废水管道直接连接调节池；煤气水封水管道需要先连接水封水储存池然后由水封水提升泵连接至除油器，再连接调节池。
[0007]所述的焦化酚氰废水管道设置一支路连接事故池，该事故池连接调节池。
[0008]在AHCR厌氧水解反应器内安装厌氧混合反应器，进行机械混合搅拌；AHCR厌氧水解反应器顶部设有钢筋砼保温盖；在DNCR反硝化反应器内安装缺氧混合反应器，进行机械混合搅拌。
[0009]所述的TJZQ气浮反应分离器排渣口与污泥池之间设置泥渣池，用于储存浮渣和泥渣。
[0010]一级OHCR好氧反应器、二级OHCR好氧反应器顶部设置消泡水管，防止泡沫扩散。[0011 ] 二沉池采用辐流式沉淀池。
[0012]调节池、AHCR厌氧水解反应器、DNCR反硝化反应器及OHCR好氧反应器设有钢筋砼盖，(含部分活动盖板)进行保温。
[0013]一种高毒性焦化酚氰废水处理回用方法，废水泵送至调节池，进行机械混合搅拌均衡水质，再由一级提升泵抽送至TJZQ气浮反应分离器；在TJZQ气浮反应分离器去除废水中的油类污染物及悬浮杂质，降低废水COD值，所述的TJZQ气浮反应分离器分反应区、接触区、分离区、清水区及泥渣区，在反应区内投加混凝剂和助凝剂，在分离区，浮渣和泥渣均自流进入泥渣区，清水则自流进入清水区，出水自流入AHCR厌氧水解反应器；废水经AHCR厌氧水解反应器将大分子有机物及难降解的有机物分解为小分子有机物及易降解的有机物，同时提高生产废水的B0D5/C0D值，在AHCR厌氧水解反应器内悬挂安装系列叠片展开式蜂窝状微生物载体，对AHCR厌氧水解反应器进行保温，出水自流进入DNCR反硝化反应器；在DNCR反硝化反应器中，通过反硝化菌将二级OHCR好氧反应器混合液回流带来的硝酸盐、亚硝酸盐转化为氮气，以去除总氮，并补充一半碱度，使废水达到中性，出水自流进入一级OHCR好氧反应器；在一级OHCR好氧反应器中，前端采用多点配水，后端采用推流式曝气，该一级OHCR好氧反应器连接二级OHCR好氧反应器，在一级OHCR好氧反应器中，通过微生物新陈代谢对废水中的有机碳化物进行充分降解，然后再经二级OHCR好氧反应器中硝化菌将废水中的氨氮转化为硝酸盐氮和亚硝酸盐氮，在二级OHCR反应器中需自动投加碱液，一级OHCR好氧反应器、二级OHCR好氧反应器均采用微孔曝气器和离心风机进行供氧，混合液回流至DNCR反硝化反应器进行反硝化反应；二级OHCR好氧反应器出水自流进入二沉池，进行泥水分离，二沉池采用辐流式沉淀池，二沉池底泥通过污泥回流泵回流至DNCR反硝化反应器；二沉池出水重力流入高效沉淀器，在高效沉淀器中，分别设置反应区、接触区、分离区、清水区及泥渣区，在反应区中，经加药泵自动投加混凝剂，并设置机械搅拌，在分离区，浮渣和泥渣均自流进入泥渣区，清水则自流进入中间水池；中间水池出水由二级提升泵抽送至高效氧化反应器，以气相连续的方式进行接触传质，将废水中COD转化为B0D5，并对水体充氧，该高效氧化反应器出水自流入生物氧化反应器；生物氧化反应器出水自流入全自动过滤器，全自动过滤器的出水进入回用水池；TJZQ气浮反应分离器、二沉池、高效沉淀器、高效氧化反应器排出的泥渣分别排至污泥池进行浓缩；污泥在污泥池经机械浓缩后，由污泥进料泵抽送至污泥浓缩脱水一体机进行污泥脱水，同时投加污泥调理剂以增强脱水效率，脱水后的干泥可送至配煤，进行焦炉焚烧。
[0014]所述的废水包括焦化酚氰废水和煤气水封水，其中焦化酚氰废水直接进入调节池；煤气水封水需要通过水封水储存池然后由水封水提升泵送至除油器，初步出油后送至调节池。
[0015]根据进水水质，可灵活调节反应区的加药种类及加药量。
[0016]在废水水质出现异常波动时切换至事故池，然后由事故池提升泵缓缓泵送至调节池。
[0017]在TJZQ气浮反应分离器中，设置机械搅拌；在反应区中，经加药泵自动投加混凝剂和助凝剂；在分离区设置泥斗，泥斗中沉积的泥渣自流进入泥渣区。
[0018]在AHCR厌氧水解反应器内安装厌氧混合反应器，进行机械混合搅拌；在DNCR反硝化反应器内安装缺氧混合反应器，进行机械混合搅拌。
[0019]一级OHCR好氧反应器、二级OHCR好氧反应器顶部设置消泡水管，防止泡沫扩散。
[0020]调节池、AHCR厌氧水解反应器、DNCR反硝化反应器及OHCR好氧反应器设有钢筋砼盖，(含部分活动盖板)进行保温。
[0021]本实用新型的有益效果为，逐条分析如下:
[0022]1.工艺路线先进、成熟、可靠，不需要投加稀释水运行成本低，管理方便。
[0023]2.充分考虑了水质水量波动，力求系统安全稳定。
[0024]3.按照“稳妥可靠，力求先进”的原则，技术成熟可靠、运行管理方便灵活、运行成本经济，可保证污水处理装置长时间安全平稳运行。
[0025]4.针对混合废水的含油浓度，采用TJZQ气浮反应分离器，确保废水中油的高效去除，减轻生物处理负荷，保证后续生物反应设施的处理效果。
[0026]5.考虑水质水量的变化，气浮前设置调节池均衡水质水量，可确保反应气浮均匀加药，有效降低加药量，并保证气浮稳定、高效运行。同时考虑到加药后生成的絮体矾花较多，在气浮反应分离器分离区设置泥斗，可及时排出积泥，确保气浮效果。
[0027]6.针对焦化酚氰废水高C0D、高氨氮的特点，本系统生物处理采用强化生物脱氮工艺，即“AHCR厌氧水解反应器+ DNCR反硝化反应器+ OHCR好氧反应器”的生物降解方法去除有机污染物及氨氮。
[0028]7.针对原水COD浓度高约3800mg/L、有毒、难生物降解有机物含量高的水质情况，设置AHCR厌氧水解反应器:通过设置AHCR厌氧水解反应器:(I)提高污水的可生化性，降低毒性，甲酚、苯酚、二甲酚等酚类化合物及杂环化合物得到了转化和降解；(2)可部分去除有机物，降低后续好氧处理的负荷；(3)降低后续好氧处理所需的风机功率，节省能耗；(4)可减少系统剩余污泥量。
[0029]8.在AHCR厌氧水解反应器内悬挂安装叠片展开式蜂窝状微生物载体，比表面积为普通生物载体比表面积的100倍之多，为厌氧菌提供附着的载体，以固着厌氧微生物，有效地防止厌氧菌流失，提高厌氧污泥的浓度。为使废水与厌氧微生物充分接触，达到良好的传质效果，池内安装厌氧混合反应器，进行机械混合搅拌，确保较好的厌氧水解反应效果，提高了抗水质水量冲击的能力。
[0030]9.设置DNCR前置缺氧反硝化反应器:(I)实现反硝化反应去除总氮；(2)可以补充约一半碱度给后续的生物硝化反应器，减少药耗；(3)降解有机物；(4)缺氧段有机物的降解可以降低后续好氧段COD负荷、供氧量及供氧能耗；(5)前置反硝化反应不需要外加碳源；(6)能抑制丝状菌的生长，有效控制污泥膨胀。
[0031]10.AHCR厌氧水解反应器、DNCR反硝化反应器采用混合反应器，促使整个池中的水形成上下翻动的大循环，实现大面积立体环流搅动，使池中污泥始终处于翻动和悬浮状态，增加了废水与活性微生物的接触机会及接触面，消灭了搅拌死角，达到了均匀、温和搅动的目的，确保了良好的厌氧及缺氧处理效果。
[0032]11.通过灵活选择碱度投加点，人为地将好氧反应器分为脱碳段和硝化段。(I)有些对硝化有拟制的有机物先被分解，保护后续的硝化；(2)使硝化段B0D5〈20mg/L，避免生长速率高的异氧菌与生长缓慢的硝化菌争夺溶解氧。
[0033]12.在二沉池后增设高效沉淀器，以加强泥水分离效果，减少出水中细小悬浮杂质等的含量，进一步降低COD及其它污染物浓度，确保出水达标排放。
[0034]13.考虑到焦化污水污染物浓度高、水质成份复杂及有毒有害物质多。OHCR好氧反应器前面廊道采用多点进水的阶段曝气模式，后面廊道为了保证出水水质，为典型的推流式曝气池。实际运行时可通过进水阀门、曝气装置阀门的控制按吸附再生法、常规法、阶段法运行，也可实现组合运行，系统灵活性得以大大提高。
[0035]14.合理利用现有面积，逐级降低处理负荷，同时最大限度的提高处理效果。如二沉池出水后设计有高效沉淀器作为深度处理单元、设置厌氧水解反应器污泥回流系统等。今后，随着环保要求的不断提高，可通过简单的技术操作措施使整个系统得到升级。
[0036]15.节能降耗措施多:
[0037]⑴有效降低能耗及加药量:在工艺上设计有AHCR厌氧水解反应器及DNCR反硝化反应器，可有效降低后续好氧反应器的负荷、需氧量及能耗，还可以减少好氧硝化的加碱量。
[0038]⑵充分考虑到冬季气温低，为了保证冬季较低温度时的生物处理效果，设计在调节池、AHCR厌氧水解反应器、DNCR反硝化反应器及OHCR好氧反应器加钢筋砼盖(含部分活动盖板)进行保温。
[0039]⑶选用氧转移率高的微孔曝气管，提高氧气利用率，降低鼓风机能耗。
[0040]⑷在高程布置中，减少跌水高度，选择经济管径并合理布置高程，尽量降低水头损失，以节约能耗。
[0041](5)离心分离设计污泥处理效率高。
[0042]16.调节池不加稀释水，处理后的废水回用于高炉冲渣、绿化等，可以实现零排放。设计中充分考虑安全、能源、环保问题，使工程建设完成后达到社会效益、环境效益及经济效益的最佳统一，符合可持续发展战略要求。
[0043]应用本实用新型，焦化酚氰废水处理的水质可达到了《钢铁工业水污染物排放标准》一级标准，处理后的水全部回收利用，对保护周围环境，改善作业环境创造了有利条件，具有良好的环境效益和社会效益，是高毒性焦化酚氰废水处理的优良方案。
[0044]处理后的出水水质情况详见表1，达到了《钢铁工业水污染物排放标准》(GB13456-92)中的一级标准，处理后的废水全部回用。
[0045]表I出水水质
【权利要求】
1.一种高毒性焦化酚氰废水处理回用系统，废水管道连接调节池，调节池内设置水质均和器，调节池出口连接TJZQ气浮反应分离器；所述的TJZQ气浮反应分离器分反应区、接触区、分离区、清水区及泥渣区，在分离区设置泥斗，该TJZQ气浮反应分离器出口连接AHCR厌氧水解反应器，且该TJZQ气浮反应分离器连接加药装置；在AHCR厌氧水解反应器内悬挂安装系列叠片展开式蜂窝状微生物载体，该AHCR厌氧水解反应器出口连接DNCR反硝化反应器，且该AHCR厌氧水解反应器连接营养盐投加装置；该DNCR反硝化反应器出口连接一级OHCR好氧反应器，一级OHCR好氧反应器出口连接二级OHCR好氧反应器，二级OHCR好氧反应器出口连接二沉池，一级OHCR好氧反应器、二级OHCR好氧反应器均连接离心风机，二级OHCR好氧反应器还连接DNCR反硝化反应器，二级OHCR好氧反应器还连接碱液投加装置；二沉池底泥出口通过污泥回流泵连接至DNCR反硝化反应器，二沉池出口连接高效沉淀器，在高效沉淀器中，分别设置反应区、接触区、分离区、清水区及泥渣区，在分离区设置泥斗，该高效沉淀器出口连接中间水池，且该高效沉淀器连接加药装置；中间水池出口由二级提升泵连接高效氧化反应器，该高效氧化反应器出口连接生物氧化反应器，且该高效氧化反应器还连接复合氧化剂投加装置；生物氧化反应器出口连接全自动过滤器，全自动过滤器的出口连接回用水池；TJZQ气浮反应分离器、二沉池、高效沉淀器、高效氧化反应器的排渣口分别连接污泥池，污泥池连接污泥浓缩脱水一体机，污泥浓缩脱水一体机连接污泥调理剂投加装置。
2.根据权利要求1所述的废水处理回用系统，其特征在于，所述的废水管道包括焦化酚氰废水管道和煤气水封水管道，其中焦化酚氰废水管道直接连接调节池；煤气水封水管道需要先连接水封水储存池然后由水封水提升泵连接至除油器，再连接调节池。
3.根据权利要求1所述的废水处理回用系统，其特征在于，调节池、AHCR厌氧水解反应器、DNCR反硝化反应器及OHCR好氧反应器设有钢筋砼盖。
4.根据权利要求1所述的废水处理回用系统，其特征在于，在AHCR厌氧水解反应器内安装厌氧混合反应器，进行机械混合搅拌；AHCR厌氧水解反应器顶部设有钢筋砼保温盖；在DNCR反硝化反应器内安装缺氧混合反应器，进行机械混合搅拌。
5.根据权利要求1所述的废水处理回用系统，其特征在于，所述的TJZQ气浮反应分离器排渣口与污泥池之间设置泥渣池，用于储存浮渣和泥渣。
6.根据权利要求1所述的废水处理回用系统，其特征在于，所述的焦化酚氰废水管道设置一支路连接事故池，该事故池连接调节池。
7.根据权利要求1所述的废水处理回用系统，其特征在于，一级OHCR好氧反应器、二级OHCR好氧反应器顶部设置消泡水管，防止泡沫扩散。
8.根据权利要求1所述的废水处理回用系统，其特征在于，二沉池采用辐流式沉淀池。
【文档编号】C02F9/14GK203487013SQ201320588715
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年9月24日 优先权日:2013年9月24日
【发明者】赵培建, 战玉生, 马庆涛, 甄玉科, 李维忠, 梁荣华 申请人:济钢集团有限公司