一种截留煤化工废水难生化降解有机物的闭路循环处理方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及废水处理及资源循环利用领域，特别是涉及一种截留煤化工废水难生 化降解有机物的闭路循环处理方法。
【背景技术】
[0002] 我国煤炭资源储量丰富，国内石油和天然气资源的不足以及国家对洁净能源的倡 导，促进了我国煤制气行业迅猛发展，煤制气行业属于高耗水行业，水资源需求量大，废水 处理难度大、且主要分布在水资源短缺和环境脆弱地区，国家环保部要求废水出水水质必 须达到中水回用标准，提高水资源循环利用率，降低煤制气行业水耗。由于煤制气行业特 点、环境条件以及国家政策要求，水资源短缺和废水处理技术成为煤制气行业发展的主要 瓶颈。
[0003] 煤制气是指将煤在一定化学条件下转化为气体、液体或固体产品的工业过程，其 中煤制气行业主要采用鲁奇炉气化工艺、壳牌炉气化工艺和德士古炉气化工艺三种工艺， 煤制气废水量大，有机物含量高，C0D Gr高达10000mg/L~20000mg/L，含有多种有毒有害有机 物，包括酚类化合物(其中挥发酚含量在2900mg/L~3900mg/L，非挥发酚含量在1600mg/L~ 3600mg/L)、稠环芳烃、咔唑、萘、吡咯、呋喃、联苯和油等有毒、有害物质，以及氨氮(氨氮含 量在3000mg/L~9000mg/L)、硫化物和无机物，废水可生化性差，B0D/C0D小于0.3。
[0004]如说明书附图中的图2所示煤制气废水处理技术主要分为三个阶段：
[0005]
[0006] 第一阶段为预处理阶段，采用溶剂萃取脱酚、蒸氨、隔油和气浮技术回收利用废水 中酚氨，提高了资源利用率且为生化处理提供有利进水条件，该阶段出水CODcr在3000mg/L ~4000mg/L之间。第二阶段为生化处理阶段，该阶段的进水C0DCr含量最高达4000mg/L，氨氮 200mg/L~250mg/L，该阶段提高废水的可生化性且利用生物新陈代谢作用去除水中有机 物、氨氮。第三阶段为深度处理阶段，经过预处理和生化处理后的煤制气废水有机物和氨氮 含量大量降低，但出水中仍含有一些难降解有机物，其C0D Cr含量在100mg/l~200mg/L，氨氮 含量在15mg/L以下，残留在生化处理出水中的有机物主要包括长链烷烃、烯烃、环烷烃、酯 和啼啶等小分子有机物，其中长链烷烃、稀经、环烷烃、酯含量分别为有机物总量的 66.08%、11.56%、9.18%、4.77%。为了使出水水质的各项指标达到中水回用标准需进行 深度处理，在深度处理阶段可用吸附法、高级氧化法、膜技术法、混凝沉淀法去除废水中残 留的难降解有机物。吸附法是利用吸附剂的吸附能力去除废水中难降解有机物，常用的吸 附剂为活性炭，由于活性炭吸附能力有限，吸附饱和后需再生或置换，其运行费用较高；高 级氧化法是利用羟基自由基破坏物质的化学键使物质氧化，从而去除水中色度且提高有机 物的可生化性;混凝沉淀法是利用混凝剂的吸附架桥、双电层理论、网捕卷扫和电中和作用 去除难降解有机物。
【发明内容】
[0007] 本发明是要解决现有处理技术出水COD值偏高的问题，而提供一种截留煤化工废 水中难生化降解有机物的闭路循环装置利用该装置处理煤化工废水的方法。
[0008] 一种截留煤化工废水难生化降解有机物的闭路循环处理方法具体是按以下步骤 进行：
[0009] 一、将 C0D 为 100mg/L ~200mg/L、B0D5 为 10mg/L ~40mg/L、氛氣为 20mg/L ~30mg/L， 且pH值为8的煤化工生化二级出水以15L/m2h的纳滤膜通量通入到进水调节池中至进水调 节池蓄满，然后加入盐酸调节pH为中性，得到调节后的废水;所述进水调节池的容积为进水 量的2倍；
[0010] 二、将步骤一得到的调节后的废水通过多介质过滤器进水栗送入到多介质过滤器 中进行过滤，过滤后通入多介质过滤器出水池，得到过滤后的废水;所述过滤后的废水的浊 度小于1NTU;
[0011] 三、将步骤二得到的过滤后的废水通过超滤增压栗送入到超滤系统进行超滤处 理，得到超滤处理后的废水;所述超滤处理后的废水的SDI小于3,浊度小于0.1NTU;
[0012] 四、将步骤三得到的超滤处理后的废水送入超滤出水池中，然后通过保安过滤器 增压栗送入到保安过滤器中进行精密过滤，得到精密过滤后的废水;所述精密过滤器的废 水的出水SDI小于3，浊度小于0.1NTU;
[0013] 五、将步骤四得到的精密过滤后的废水通过纳滤高压栗送入纳滤系统中，然后向 纳滤系统中添加阻垢剂进行纳滤处理，透过液通入纳滤出水池，纳滤浓水进入浓水池进行 浓水处理，即完成截留煤化工废水难生化降解有机物的闭路循环处理。
[0014] 本发明的有益效果是：
[0015] 本发明应用膜技术组合工艺去除煤制气废水生化处理后残留有机物，提高出水水 质，通过膜技术处理后的出水作为中水回用，提高煤制气水资源利用效率;采用超滤、纳滤 工艺组合应用，超滤系统去除水中大分子有机物以及悬浮物，出水SDI值小于3,浊度小于 0.1NTU，为纳滤系统正常运行提供可靠的水质；纳滤系统去除水中小分子有机物和盐分 子，纳滤出水C0D含量降低到60mg/L，含盐量小于800mg/L，达到循环冷却水再生水质标准； 纳滤系统运行压力低于反渗透系统，抗污染能力优于反渗透系统，有效降低深度处理的运 行费用。
【附图说明】
[0016] 图1为一种截留煤化工废水难生化降解有机物的闭路循环处理方法的流程示意 图；其中1为进水调节池、2为多介质过滤器进水栗、3为多介质过滤器、4为多介质过滤器出 水池、5为超滤增压栗、6为超滤系统、7为超滤出水池、8为保安过滤器增压栗、9为保安过滤 器、10为纳滤高压栗、11为纳滤系统、12为纳滤出水池、13为浓水池； 图2为【背景技术】中所述的煤制气废水处理技术三个阶段的工艺流程图。
【具体实施方式】
【具体实施方式】 [0017] 一:结合图1说明本实施方式，本实施方式一种截留煤化工废水难生 化降解有机物的闭路循环处理方法具体是按以下步骤进行：
[0018] 一、将 C0D 为 100mg/L ~200mg/L、B0D5 为 10mg/L ~40mg/L、氛氣为 20mg/L ~30mg/L， 且pH值为8的煤化工生化二级出水以15L/m2h的纳滤膜通量通入到进水调节池1中至进水调 节池1蓄满，然后加入盐酸调节pH为中性，得到调节后的废水;所述进水调节池1的容积为进 水量的2倍；
[0019] 二、将步骤一得到的调节后的废水通过多介质过滤器进水栗2送入到多介质过滤 器3中进行过滤，过滤后通入多介质过滤器出水池4,得到过滤后的废水;所述过滤后的废水 的浊度小于1NTU;
[0020] 三、将步骤二得到的过滤后的废水通过超滤增压栗5送入到超滤系统6进行超滤处 理，得到超滤处理后的废水;所述超滤处理后的废水的SDI小于3,浊度小于0.1NTU;
[0021] 四、将步骤三得到的超滤处理后的废水送入超滤出水池7中，然后通过保安过滤器 增压栗8送入到保安过滤器9中进行精密过滤，得到精密过滤后的废水;所述精密过滤器的 废水的出水SDI小于3，浊度小于0.1NTU;
[0022] 五、将步骤四得到的精密过滤后的废水通过纳滤高压栗10送入纳滤系统11中，然 后向纳滤系统11中添加阻垢剂进行纳滤处理，透过液通入纳滤出水池12,纳滤浓水进入浓 水池13进行浓水处理，即完成截留煤化工废水难生化降解有机物的闭路循环处理。
[0023]本实施方式采用应用膜技术组合工艺去除煤制气废水生化处理后残留有机物，提 高出水水质，通过膜技术处理后的出水作为中水回用，提高煤制气水资源利用效率;采用超 滤、纳滤工艺组合应用，超滤系统去除水中大分子有机物以及悬浮物，出水SDI值小于3,浊 度小于0.1NTU，为纳滤系统正常运行提供可靠的水质；纳滤系统去除水中小分子有机物和 盐分子，纳滤出水C0D含量降低到60mg/L，含盐量小于800mg/L，达到循环冷却水再生水质 标准;纳滤系统运行压力低于反渗透系统，抗污染能力优于反渗透系统，有效降低深度处理 的运行费用。
[0024]本实施方式步骤三中超滤系统的超滤膜通过筛分作用将大于膜孔径的物质截留， 截留分子量在1~l〇〇〇kDa的物质。
[0025] 本实施方式步骤三中所述超滤增压栗为离心栗，通过离心栗出口变频器实现超滤 装置恒流或恒压运行。
[0026]本实施方式步骤三中所述超滤系统的跨膜压差比初始运行压力上升了 l.Obar或K 值下降了 25%，且通过反洗无法恢复到理想值时进行化学清洗;通过超滤膜的筛分作用将 悬浮物、胶体、部分有机物去除。
[0027] 本实施方式步骤四中当保安过滤器由于被污染造成产水量下降，更换保安过滤器 滤芯。
[0028] 本实施方式步骤五中所述纳滤系统高压栗为高压离心栗，通过在高压离心栗出口 安装的变频器实现纳滤系统恒流或恒压运行。
[0029]