一种焦化废水深度处理后回用的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于水处理设备技术领域。
【背景技术】
[0002] 钢铁工业是我国国民经济的支柱产业，随着行业的不断发展，环境污染问题越来 越得到人们的重视，尤其是焦化废水的达标排放及回用成为研究的热点。焦化废水是在煤 炼焦和化工产品精制过程中产生的废水，其成分复杂、波动范围很大、有毒有害。目前所采 用的较多处理方法分为两级，一级处理指高浓度废水中污染物的回收利用，包括氨水脱酚、 氨水蒸馏、终冷水脱氰等。二级处理主要指酚氰废水无害化处理，以活性污泥法为主，还包 括一些生物强化技术。由于焦化废水含有大量的难以生物降解的多环和含氮杂环芳香族化 合物，因此二级处理后废水中的COD和氨氮等污染物均难以达标排放，无法满足日益提高 的环保要求。
[0003] 为了进一步强化焦化废水的出水水质，通常采用增设三级处理的方法。常用的方 法包括絮膜分离法、吸附法、凝法和化学氧化法等。其中的物理法虽然设备简单、投资节省、 操作方便，但去除效果十分有限。而化学氧化法去除效果明显，能将有机物转化为无机物， 但是化学药剂用量较大，运输、存储和使用均存在一定的危险性。
[0004]《辽宁省地方标准》(DB21/1627-2008)对废水中的COD最高允许排放浓度为50mg/ L，因此传统的两级焦化废水处理工艺均难以达标排放。因此开发经济、高效的焦化废水三 级深度处理工艺，具有重要的现实意义。
[0005] 1、专利申请号201210408539. 1 :-种焦化废水深度处理后回用的方法。此发明工 艺采用的是以活性炭过滤为主的集成深度处理工艺。虽然此工艺处理效果明显，能够有效 的减少后续脱盐处理的投资费用，但是活性炭在使用中存在不断流失和需要活化的缺点， 大大提1? 了该工艺的运行成本。
[0006] 2、专利CN102358634A:-种焦化废水的深度处理方法。此发明的方法是首先向生 化处理后的焦化废水中投加阳离子表面活性剂和膨润土，搅拌后再投加混凝剂，静置沉淀 后所得上清液即为深度处理后的废水。虽然此发明原料易得，操作简单，对苯并芘具有很好 的去除效果，但是总体COD的去除效率较低，仅为55%左右。
[0007] 3、李婭.采用工业焦粉处理焦化废水的研究.硕士论文，2010.此篇文章采用工 业焦粉对湘钢焦化生物脱酚出口废水进行吸附深度处理，但处理后的废水出水仅达到国家 污水综合排放标准（GB8978-1996) -级指标，同时由于采用的工艺单一且焦粉的吸附能力 有限，所以焦粉的使用寿命很短，需要频繁的更换。
[0008]4、专利CN101077815A:-种焦化废水深度处理方法。此发明将PFASSB作为絮凝 齐U，采用粉煤灰-生石灰作为吸附剂，进入吸附床之前调节PH至酸性，应用此组合工艺来处 理焦化二级出水。虽然此工艺运行管理较为简单，运行成本较为节省，但是出水COD仅能达 到污水综合排放标准（GB8978-96)中的一级排放标准。
[0009] 5、冯玉军，操卫平，李自树，朱勇.物化法处理焦化废水及回用新技术.能源环 境保护，2005, 19(2) :39-42。此篇文章针对焦化废水治理技术的现状和存在问题，提出一 种"物化法处理焦化废水及回用"新技术，阐述了其工艺原理和特点；以四川川威集团博威 燃化有限公司为例，介绍了一条焦化废水的示范工程的实施状况，并对新技术做出了初步 的经济分析。采用新技术处理焦化废水并回用，具有很高的可行性，不仅可以实现废水零排 放的目标，而且可以降低废水处理和工业用水成本。但是存在对大气造成二次污染的问题。
[0010] 6、刘宪，李婭，沈毅，包建国，杨运泉.焦粉吸附法深度处理焦化生化废水的研 究.工业安全与环保.2008, 34(11)，19-22.文章提出利用焦粉代替常规活性炭对该废水进 行二次吸附深度处理的方法，吸附后的焦化废水COD彡100mg/L，色度去除率达60%以上。 此工艺很难实现《辽宁省地方标准》（DB21/1627-2008)对废水中的COD排放要求。
[0011] 7、CN200610043520.6 :物化法焦化酚氰废水处理工艺及专用设备。此专利主要涉 及一种物化法焦化酚氰废水处理工艺，其流程为：气浮脱油一铁凝脱硫脱氰一焦炭吸附过 滤脱除悬浮沉淀物一解吸法脱除NH/-N-臭氧氧化脱除酚及有机物，处理后的废水用作焦 化厂洗煤、熄焦的补充水。此方法不但工艺流程较长，而且存在一定的局限性，对于难降解 有机物的去除不明显。
【发明内容】
[0012] 针对目前日趋严格的环境保护政策要求，有助于实现生态文明建设，本发明提出 了一种混凝沉淀、焦粉吸附和低压膜过滤组合工艺深度处理焦化废水的方法。此种工艺可 以有效的降低处理后废水的总有机碳（TOC)含量，实现废水达标排放目标，同时为后续的脱 盐工艺奠定基础。
[0013] 本发明的技术方案是：针对传统生化工艺（AVo)处理后的焦化废水，依次采用中 间水池+混凝沉淀池+四级焦粉吸附罐+低压膜过滤器的组合工艺，具体如下：
[0014]A.生化处理后的焦化废水首先进入中间水池，对水质波动范围较大的污水能够起 到均匀调节的作用，有效降低后续工序的冲击负荷；
[0015]B.废水由泵注入混凝沉淀池的上部，在搅拌条件下与所加药剂混合后进行混凝沉 淀反应。所加药剂种类和浓度分别为，聚合氯化铝铁为80-140mg/L，聚丙烯酰胺为2-4mg/ L，沉淀时间为40-90min。该工艺主要是进一步去除废水中的悬浮物；
[0016] C.混凝沉淀池出水由泵注入焦粉吸附罐，该工艺采用四级串联运行方式，每级均 为上进下出，总停留时间为l-2h。降低溶解性COD类物质的含量，强化出水水质，利用焦粉 的吸附能力去除废水中微小的有机和无机悬浮颗粒；
[0017] D.焦粉吸附后的出水由泵打入低压膜过滤器。低压膜采用纤维材料，工作压力为 0. 21-0. 23MPa，孔隙率为83%?87%，其表面通常能将极其微小的物质吸附，对焦化废水中 的难降解有机污染物具有去除效果，停留时间为20-30min。
[0018] 通过上述的三种工艺协同作用，强化了出水水质，不仅实现了废水达标排放而且 为后续的脱盐处理提供了条件。
[0019] 本发明的优点及效果在于，通过混凝沉淀、焦粉吸附和低压膜过滤组合工 艺作为深度处理焦化废水。废水经过处理后，出水COD可以达到《辽宁省地方标准》 (DB21/1627-2008)的排放标准的要求，COD彡50mg/L。对于国家的生态文明建设和环境友 好型企业的建设都具有现实意义。为产生重污染水的钢铁企业来讲提供了一种高效的、廉 价的处理方法，对于改善重工业周边环境具有显著的经济和社会社会效益。
【附图说明】
[0020] 图1为具体实施时的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0021] 本发明是针对传统生化工艺（AVo)处理后的焦化废水，依次采用中间水池+混凝 沉淀池+四级焦粉吸附罐+低压膜过滤器的组合工艺，以下结合图1说明介绍本发明的最 佳实施方式：
[0022] 实施例1
[0023] 调节池中的生化处理后的焦化废水由泵注入混凝沉淀池，在搅拌的状态下投入反 应药剂，聚合氯化错铁80mg/L，聚丙烯酰胺2mg/L，沉淀时间为40min;混凝沉淀池出水注入 焦粉吸附罐，吸附停留时间为Ih;焦粉吸附罐出水由泵打入低压膜过滤器，水力停留时间 为20min，低压膜过滤器出水即为深度处理后的焦化废水。
[0024] 实施例2
[0025] 调节池中的生化处理后的焦化废水由泵注入混凝沉淀池，在搅拌的状态下投入反 应药剂，聚合氯化铝铁ll〇mg/L，聚丙烯酰胺3mg/L，沉淀时间为70min;混凝沉淀池出水注 入焦粉吸附罐，吸附停留时间为1.5h;焦粉吸附罐出水由泵打入低压膜过滤器，水力停留 时间为25min，低压膜过滤器出水即为深度处理后的焦化废水。
[0026] 实施例3
[0027] 调节池中的生化处理后的焦化废水由泵注入混凝沉淀池，在搅拌的状态下投入反 应药剂，聚合氯化错铁140mg/L，聚丙烯酰胺4mg/L，沉淀时间为90min;混凝沉淀池出水注 入焦粉吸附罐，吸附停留时间为2h;焦粉吸附罐出水由泵打入低压膜过滤器，水力停留时 间为30min，低压膜过滤器出水即为深度处理后的焦化废水。
[0028] 经过分析测试，此发明处理后的焦化废水COD小于50mg/L，挥发酚小于0?lmg/L， 石油类小于2mg/L，氨氮小于8mg/L，T0C小于20mg/L，具体值如表1所示。工艺出水水质达 到《辽宁省地方标准》（DB21/1627-2008)的要求，并且能够为后续的脱盐工艺应用提供条 件。
[0029] 表1各实施例对污染物的去除效果
【主权项】
1. 一种焦化废水深度处理后回用的方法，其特征在于，针对传统生化工艺（AVo)处理 后的焦化废水，依次采用中间水池+混凝沉淀池+四级焦粉吸附罐+低压膜过滤器的组合 工艺，具体如下： A. 生化处理后的焦化废水首先进入中间水池； B. 废水由泵注入混凝沉淀池的上部，在搅拌条件下分别加入聚合氯化铝铁和聚丙烯酰 胺，两者浓度分别为80-140mg/L和2-4mg/L，沉淀时间为40-90min ; C. 混凝沉淀池出水由泵注入焦粉吸附罐，该工艺采用四级以上串联运行方式，每级均 为上进下出，总停留时间为l_2h ; D. 焦粉吸附后的出水由泵打入低压膜过滤器，低压膜采用纤维材料，工作压力为 0. 21-0. 23MPa，孔隙率为83%?87%，停留时间为20-30min。
【专利摘要】本发明公开一种焦化废水深度处理后回用的方法，针对传统生化工艺（A2/O）处理后的焦化废水，依次采用中间水池+混凝沉淀池+四级焦粉吸附罐+低压膜过滤器的组合工艺，具体如下：生化处理后的焦化废水首先进入中间水池，在搅拌条件下与所加药剂混合后进行混凝沉淀反应。所加药剂分别为聚合氯化铝铁和聚丙烯酰胺，沉淀时间为40-90min。混凝沉淀池出水由泵注入焦粉吸附罐，吸附后的出水由泵打入低压膜过滤器，工作压力为0.21-0.23MPa，孔隙率为83%～87%，停留时间为20-30min。本发明废水处理后COD≤50mg/L。为产生重污染水的钢铁企业来讲提供了一种高效的、廉价的处理方法，对于改善重工业周边环境具有显著的经济和社会社会效益。
【IPC分类】C02F9-04
【公开号】CN104556459
【申请号】CN201310470888
【发明人】胡绍伟, 陈鹏, 王勇, 王飞, 王永, 徐伟, 刘芳
【申请人】鞍钢股份有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2013年10月10日