处理焦化废水的工艺方法与流程

本发明涉及一种处理焦化废水的工艺方法。

背景技术：

焦化废水是焦化厂炼焦、煤气干馏、净化及化学产品回收过程中，产生的高含酚、高氨氮、有机物浓度高的废水，具有可生化性差、毒性大，对微生物活性抑制作用强等特点。

目前，绝大多数现有焦化厂普遍采用预处理与生化处理结合的工艺，预处理包括蒸氨、萃取脱酚脱氰等。生化处理工艺包括A/O(缺氧/好氧)、A²/O(厌氧/缺氧/好氧)等。然而，由于焦化废水中含有多种难生物降解有机物，导致污水中的COD难以得到有效去除。此外，由于生化处理工艺普遍采用的是活性污泥法，该方法需要较长的污泥龄才能使硝化细菌富集，这样将增加构筑物的容积，提高建设成本，如果不通过扩容的方式来延长污泥龄和水力停留时间，就会影响系统的脱氮效果。

《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB16171-2012)规定，除了排放的污水中污染物达到标准要求外，单位吨焦排水量不能超过0.4m³。因此，还需对生化处理后的焦化废水进行深度处理后，作为湿法熄焦、高炉冲渣、煤场抑尘或工业循环水回用，从而减少污水外排，降低新水消耗量。

因此，为了满足上述要求，开发一种处理能力高、运行和建设成本低、污水排放量少的工艺已成为焦化废水处理行业和水环境保护领域中亟待解决的问题。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提供一种设计合理，处理能力强，运行和建设成本低，污水排放量少的处理焦化废水的工艺方法，能够有效解决焦化废水处理及回用过程中的难题。

为达到上述目的，本发明一种处理焦化废水的工艺方法，该工艺方法包括以下步骤：

(1)将焦化废水依次进行蒸氨和油水分离；

(2)经油水分离后的焦化废水进行水质调节；

(3)经水质调节后焦化废水进入铁+活性焦反应器，进行铁碳微电解反应并吸附焦化废水中的悬浮颗粒；

(4)将铁+活性焦反应器的流出的焦化废水进行生物脱氮及有机污染物的去除处理；

(5)将经生化处理后的焦化废水混凝沉淀进行泥水分离；

(6)经泥水分离后的污泥进行浓缩脱水处理，经泥水分离的焦化废水进行深度臭氧氧化处理；

所述生物脱氮及有机污染物的去除处理包括：

铁+活性焦反应器的出水流入一级厌氧反应池进行水解酸化反应；

经水解酸化反应的焦化废水流入一级MBBR好氧池进行硝化反应并控制硝化反应在亚硝化阶段；

将经过硝化反应的焦化废水流入二级厌氧反应池进行反硝化反应，去除水中的含氮化合物；

将经过反硝化反应的焦化废水流入二级MBBR好氧池进行同步硝化反硝化反应，去除水中剩余的含氮化合物。

较佳的，在步骤3之前有准备工序：将经高温烧结并破碎的活性焦与铁屑或铁矿渣混匀作为填料，将所述填料设置在所述铁+活性焦反应器，其中，所述活性焦的粒径为1～4cm。

较佳的，在所述步骤(4)的生物脱氮及有机污染物的去除处理时，在所述一级MBBR好氧池和二级MBBR好氧池投加移动式悬浮载体；所述的移动式悬浮载体投放量为一级MBBR好氧池池容的30％～50％，为二级MBBR好氧池池容的20％～30％，载体比重为0.97-0.98kg/m³，孔隙率在90％以上，比表面积大于500m²/m³；并进行曝气处理。

较佳的，所述步骤(6)深度臭氧氧化处理包括：添加催化剂填料，所述催化剂填料为表面积大于200m²/m³且负载铜、铁、锰或镍的氧化铝或陶粒；填料投加量为反应器体积的50％～60％，并以空气作为臭氧发生源，将难生物降解的有机物氧化成小分子有机物或无机物。

较佳的，在步骤(5)之后还设有回流步骤：泥水分离的污泥一部分回流至一级厌氧反应池，回流比为50～100％。

本发明能够有效地将重油和轻油从焦化废水中分离出来，实现油品回收；铁+活性焦反应器能够对焦化废水进行微电解作用，提高焦化废水的可生化性，并且活性焦可以对悬浮物起到吸附作用；两级厌氧+MBBR好氧反应系统主要对污水进行脱氮处理，降解有机污染物浓度，而且MBBR好氧反应池能够延长污泥龄、固化及丰富微生物种类，提高系统的硝化性能和抗负荷能力；最后，经沉淀后的污水进入臭氧氧化系统进行深度处理后，可用作循环水使用；本发明运行稳定，成本低，处理效率高，抗负荷能力强，操作简单。

附图说明

图1是本发明焦化废水处理工艺流程图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明做进一步的描述。

实施例1

本实施例一种处理焦化废水的工艺方法，该工艺方法包括以下步骤：

(1)将焦化废水进行蒸氨处理并依次进入隔油池和气浮池进行油水分离；

(2)经油水分离后的焦化废水进入调节池进行水质调节；

(3)经水质调节后焦化废水进入铁+活性焦反应器，进行铁碳微电解反应并吸附焦化废水中的悬浮颗粒；

(4)将铁+活性焦反应器的流出的焦化废水进入生化处理系统进行生物脱氮及有机污染物的去除处理；

(5)将经生化处理后的焦化废水进入二沉池和混凝沉淀池进行混凝沉淀和泥水分离；

(6)经泥水分离后的污泥进行浓缩脱水处理，经泥水分离的焦化废水进入臭氧氧化系统进行深度臭氧氧化处理；

所述生物脱氮及有机污染物的去除处理包括：

铁+活性焦反应器的出水流入一级厌氧反应池进行水解酸化反应；

经水解酸化反应的焦化废水流入一级MBBR好氧池进行硝化反应并控制硝化反应在亚硝化阶段；

将经过硝化反应的焦化废水流入二级厌氧反应池进行反硝化反应，去除水中的含氮化合物；

将经过反硝化反应的焦化废水流入二级MBBR好氧池进行同步硝化反硝化反应，去除水中剩余的含氮化合物。

本实施例实现油品回收；铁+活性焦反应器能够对焦化废水进行微电解作用，提高焦化废水的可生化性，并且活性焦可以对悬浮物起到吸附作用；两级厌氧+MBBR好氧反应系统主要对污水进行脱氮处理，降解有机污染物浓度，而且MBBR好氧反应池能够延长污泥龄、固化及丰富微生物种类，提高系统的硝化性能和抗负荷能力；最后，经沉淀后的污水进入臭氧氧化系统进行深度处理后，可用作循环水使用，成本较低，有效降低了焦化污水排放量。

实施例2

基于上述实施例，本实施例在步骤3之前有准备工序：将经高温烧结并破碎的活性焦与铁屑或铁矿渣混匀作为填料，将所述填料设置在所述铁+活性焦反应器，其中，所述活性焦的粒径为1～4cm，并进行曝气处理；

在铁+活性焦反应器内进行曝气，一方面，Fe²⁺被氧化生成的Fe³⁺逐渐水解生成聚合度大的Fe(OH)₃胶体絮凝剂，可以有效地吸附、凝聚水中的污染物，从而增强对废水的净化效果。另一方面，经过微电解反应后，难降解有机物能够开环断链形成简单有机物被微生物所利用。铁+活性焦(碳)通过曝气反应，能够消耗大量的氢离子，使废水的pH值升高，这样可以减少后续硝化反应所需要碱的投加量。

本实施例操作简单，降低成本，同时还有效的焦化污水中的污染物，增强了对废水的净化能力。

实施例3

基于上述实施例，在所述步骤(4)的生物脱氮及有机污染物的去除处理时，在所述一级MBBR好氧池和二级MBBR好氧池投加移动式悬浮载体；所述的移动式悬浮载体投放量为一级MBBR好氧池池容的30％～50％，为二级MBBR好氧池池容的20％～30％，载体比重为0.97-0.98kg/m³，孔隙率在90％以上，比表面积大于500m²/m³；并进行曝气处理。

本实施例通过投加移动式悬浮填料的方式，富集更多的亚硝化细菌，并通过对pH值、溶解氧、温度等参数的控制，实现短程硝化。不但能够缩短硝化过程、减少构筑物的建设成本，而且能够降低曝气能耗、节约运行成本。

实施例4

基于上述实施例，本实施例所述步骤(6)深度臭氧氧化处理包括：通过紫外线或者电解法以空气作为发生源制备臭氧，所述臭氧经比表面积大于200m²/m³且负载铜、铁、锰或镍的氧化铝或陶粒的催化剂催化，将焦化废水中难生物降解的有机物氧化成小分子有机物或无机物。

在步骤(5)之后还设有回流步骤：泥水分离的污泥一部分回流至一级厌氧反应池，回流比为50～100％；污泥回流保证生化处理系统内有充足的微生物量。

二沉池出水进入臭氧氧化系统对难生物降解的有机物氧化成小分子有机物或无机物，得到的废水经臭氧破坏处理后，用作湿法熄焦、高炉冲渣、煤场抑尘或工业循环水使用；经浓缩后的污泥通过污泥泵，送入污泥脱水间进行污泥脱水，脱水后的污泥外送填埋或焚烧。

以上，仅为本发明的较佳实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。