一种焦化废水深度处理回用工艺的制作方法
【专利摘要】一种焦化废水深度处理回用工艺，包括混凝沉淀、涡流气浮、多介质过滤、臭氧氧化、活性炭过滤和双膜法脱盐五个阶段，通过高效混凝沉淀脱除水中COD、悬浮物及色度，通过涡流气浮低成本去除水中沉降性能差的絮体，通过多介质过滤低成本去除水中悬浮物，通过臭氧氧化分解水中难降解的COD并脱色，通过活性炭过滤吸附水中依然难降解的COD并降低色度，最后通过双膜法脱盐，通过回收冲洗水和反洗水提高回收率。具有运行稳定、成本低廉、具有操作弹性、抗冲击能力强的特点，出水水质较好，确保膜系统稳定运行，整个深度处理总体运营成本约8元/吨水。
【专利说明】
一种焦化废水深度处理回用工艺
技术领域
[0001]本发明涉及一种用于对焦化废水进行深度处理回用的方法，属于污水处理技术领域。
【背景技术】
[0002]利用焦化废水湿熄焦既浪费水资源和热能，又造成严重污染。干熄焦取代湿熄焦已经成为我国焦化行业的必然趋势。目前焦化废水的回用和“零排放”已然成为行业热点，但焦化废水在常规的生化处理基础上，对常规生化处理的二沉池出水进行深度处理成为了技术难点，尤其是独立焦化厂，一些厂深度处理系统已经投入生产，但稳定性差，费用高，或者后续的膜系统出现严重污堵，影响生产;另一些厂则在观望，等待成熟稳定的先例出现。
[0003]目前，关于焦化废水深度处理的研究很多，多数还处在实验阶段，具体实施到工程上获得成功的很少，完整的能稳定的运行的工艺链条更少。有焦化厂将混凝后的出水打入循环水中，通过调整循环水药剂配方来保证运行，运行费用低，但存在后续设备管道的污堵、磨损问题，换热也受影响;有的焦化厂采用“混凝+多介质过滤+臭氧催化氧化+过滤+双膜法脱盐”工艺，但运行不稳定，膜系统污堵严重;有的焦化厂则采用芬顿或高效混凝后达标排放;还有些焦化厂采用混凝后加活性炭的方式处理后湿熄焦。以上几种模式基本上代表了我国焦化厂焦化废水处理的现状，即可以外排的运行相对容易，回用的则运行不稳定，膜系统容易出现污堵。
【发明内容】
[0004]针对现有焦化废水处理技术存在的缺陷，本发明提供一种运行稳定，且成本相对低廉，具有操作弹性的焦化废水深度处理回用工艺
[0005]本发明的焦化废水深度处理回用工艺，包括混凝沉淀、涡流气浮、多介质过滤、臭氧氧化、活性炭过滤和双膜法脱盐五个阶段，具体工艺过程如下所述:
[0006](I)混凝沉淀:
[0007]将焦化废水生化处理过程中的二沉池出水、污泥浓缩后的上清液、污泥压滤后的清液以及多介质过滤阶段产生的反洗水、活性炭过滤阶段产生的反洗水、双膜法脱盐阶段超滤运行过程中产生的错流水、冲洗水、反洗水和反渗透运行过程中产生的冲洗水混合在一起，称为混合液。
[0008]将聚合硫酸铁与高效COD脱除剂按质量比15?20:1的比例混合作为混凝剂，按I?
1.2:1000的质量比例将混凝剂投加到上述混合液中进行搅拌混凝，形成絮体后沉淀，实现固液分离；
[0009](2)涡流气浮:
[0010]对混凝沉淀后的出水进行涡流气浮，对涡流气浮后的浮渣进行污泥浓缩；
[0011](3)多介质过滤:
[0012]涡流气浮后的出水进行多层介质过滤，出水由上至下依次经过粒径0.5mm?Imm且层高为750?850mm的无烟煤层、粒径0.5mm?Imm且层高550?650mm的石英砂层、粒径Imm?2mm且层高150?250mm的石英砂层以及、粒径2mm?4mm且层高150?250mm的石英砂层，逐层过滤，以去除悬浮物；
[0013]对各介质层反冲洗时产生的反洗水进入混凝沉淀阶段前的混合液，一起参与深度处理；
[0014](4)臭氧氧化:
[0015]多介质过滤后的出水进行臭氧氧化；
[0016](5)活性炭过滤:
[0017]对臭氧氧化后的出水进行活性炭过滤;对活性炭反冲洗时产生的反洗水进入混凝沉淀阶段前的混合液，一起参与深度处理；
[0018](6)双膜法脱盐:
[0019]对活性炭过滤后的出水采用双膜法进行脱盐处理，利用UF(超滤膜)和R0(反渗透膜)脱盐:
[0020]①利用错流式UF对活性炭过滤后的出水进行处理(去除水中SS、大分子、胶体及藻类等)，UF运行时错流水、反洗UF时产生的反洗水以及冲洗UF时产生的冲洗水均进入混凝沉淀阶段前的混合液，一起参与深度处理，化学清洗UF时产生的化学清洗水通过盐酸或氢氧化钠中和后输送至煤场喷煤；
[0021]②UF过滤后的出水进行RO处理(脱除几乎全部的C0D、SS、大分子、小分子和二价离子等以及98%的一价离子)，开启RO前期冲洗RO时产生的冲洗水进入混凝沉淀阶段前的混合液，一起参与深度处理，运行RO时产生的浓盐水及化学清洗RO时产生的化学清洗水通过盐酸或氢氧化钠中和输送至煤场喷煤，运行RO时产生的脱盐水作为产品水回用。
[0022]本发明通过高效混凝沉淀脱除水中C0D、悬浮物及色度，通过涡流气浮低成本去除水中沉降性能差的絮体，通过多介质过滤低成本去除水中悬浮物，通过臭氧氧化分解水中难降解的COD并脱色，通过活性炭过滤吸附水中依然难降解的COD并降低色度，最后通过双膜法脱盐，运行成本低，通过回收冲洗水和反洗水提高回收率。具有运行稳定、成本低廉、具有操作弹性、抗冲击能力强的特点，出水水质较好，确保膜系统稳定运行，整个深度处理总体运营成本约8元/吨水。
【附图说明】
[0023]图1是本发明焦化废水深度处理回用工艺的流程图。
[0024]图2是本发明中脱盐过程的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0025]本发明的焦化废水深度处理回用工艺，如图1所述，包括混凝沉淀、涡流气浮、多介质过滤、臭氧氧化、活性炭过滤和双膜法脱盐五个阶段，具体工艺过程如下所述。
[0026](I)混凝沉淀
[0027]将焦化废水生化处理过程中的二沉池出水、污泥浓缩后的上清液、污泥压滤后的清液以及多介质过滤阶段产生的反洗水、活性炭过滤阶段产生的反洗水、双膜法脱盐阶段超滤运行过程中产生的错流水、冲洗水、反洗水和反渗透运行过程中产生的冲洗水混合在一起，称为混合液。
[0028]本阶段就是利用高效混凝剂去除混合液中SS(固体悬浮物浓度)、C0D(化学需氧量)和色度等。
[0029]将聚合硫酸铁高效⑶D脱除剂按质量比15?20:1的比例混合作为混凝剂，按I?1.2:1000的质量比例将混凝剂投加与到上述混合液中进行搅拌混凝，形成絮体后进入混凝沉淀池进行沉淀，实现固液分离。
[0030]如果混凝剂按质量比1:1000投加，则对二沉池出水中的COD脱除率可以达到50%。如果按质量比1.2:1000投加则可以达到60%，且脱色效果明显。
[0031]混凝沉淀后产生的污泥进入常规生化系统的污泥浓缩池进行污泥浓缩。
[0032](2)涡流气浮
[0033]由于焦化废水本身的毒性和不稳定性，生化处理后的二沉池出水中，出现死泥及丝状菌大量繁殖的情况较多，二沉池污泥沉降性能较差，因此本发明在混凝沉淀后增加涡流气浮，以低成本去除沉降性能差的絮体，为后续阶段减轻负担。
[0034]本阶段采用涡流气浮机进行涡流气浮。
[0035]涡流气浮后的浮渣进入常规生化处理系统的污泥浓缩池进行污泥浓缩。
[0036](3)多介质过滤
[0037]涡流气浮后的出水进行多介质过滤(多层不同介质过滤)，即出水由上至下依次经过粒径0.5mm?Imm且层高为750?850mm的无烟煤层、粒径0.5mm?Imm且层高550?650mm的石英砂层、粒径Imm?2mm且层高150?250mm的石英砂层以及粒径2mm?4mm且层高150?250mm的石英砂层，逐层过滤，以低运行成本的去除悬浮物。
[0038]长期使用后，需要对各层介质进行反冲洗(水流方向与涡流气浮后的出水进入各层的流动方向相反)，以防止堵塞。本阶段对多介质反冲洗时产生的反洗水进入混凝沉淀阶段前的混合液，一起参与深度处理。
[0039](4)臭氧氧化
[0040]多介质过滤后的出水进入臭氧氧化塔进行臭氧氧化，利用臭氧的氧化能力去除水中色度及难降解C0D。这是鉴于高级氧化法工程效果差且成本高，采用臭氧氧化法去除水中色度、难降解的C0D，以降低成本。
[0041 ] (5)活性炭过滤
[0042]臭氧氧化后的出水再进行活性炭过滤，利用活性炭吸附去除水中COD及色度等。本阶段对活性炭反冲洗时产生的反洗水进入混凝沉淀阶段前的混合液，一起参与深度处理。
[0043]活性炭过滤吸附可以根据来水水质及出水要求补充或更换填料，提高操作弹性，如果利用再生技术回收利用受污染的填料则运行成本更加低廉。
[0044](6)双膜法脱盐
[0045]本阶段是对活性炭过滤后的出水采用双膜法进行脱盐处理，利用UF(超滤膜)和RO(反渗透膜)脱盐。双膜法脱盐的过程如图2所示。
[0046]①活性炭过滤后的出水进入UF，利用错流式UF去除水中SS、大分子、胶体及藻类等。本阶段UF运行时错流水、反洗UF时产生的反洗水以及冲洗UF时产生的冲洗水均进入混凝沉淀阶段前的混合液，一起参与深度处理。本阶段化学清洗UF时产生的化学清洗水通过盐酸和氢氧化钠中和后输送至煤场喷煤。
[0047]②UF过滤后的水进入RO脱除几乎全部的⑶D、SS、大分子、小分子和二价离子等以及98%的一价离子。本阶段开启RO前期冲洗RO时产生的冲洗水进入混凝沉淀阶段前的混合液，一起参与深度处理;本阶段运行RO时产生的浓盐水及化学清洗RO时产生的化学清洗水通过盐酸和氢氧化钠中和输送至煤场喷煤;本阶段运行RO时产生的脱盐水作为产品水回用。
[0048]采用双膜法系统脱盐运行费用低，通过回收冲洗水和反洗水提高整体回收率。[0049 ] 上述工艺过程使得双膜法脱盐系统运行负担轻，整个工艺过程运行稳定，运行成本低廉，含双膜法处理总处理费用不超过8元/吨水。经过上述各阶段对常规生化处理后的焦化废水深度处理后，出水水质较好。
【主权项】
1.一种焦化废水深度处理回用工艺，包括混凝沉淀、涡流气浮、多介质过滤、臭氧氧化、活性炭过滤和双膜法脱盐五个阶段，其特征是: (1)混凝沉淀: 将焦化废水生化处理过程中的二沉池出水、污泥浓缩后的上清液、污泥压滤后的清液以及多介质过滤阶段产生的反洗水、活性炭过滤阶段产生的反洗水、双膜法脱盐阶段超滤运行过程中产生的错流水、冲洗水、反洗水和反渗透运行过程中产生的冲洗水混合在一起，称为混合液； 将聚合硫酸铁与高效⑶D脱除剂按质量比15?20:1的比例混合作为混凝剂，按I?1.2:1000的质量比例将混凝剂投加到上述混合液中进行搅拌混凝，形成絮体后沉淀，实现固液分离； (2)涡流气浮: 对混凝沉淀后的出水进行涡流气浮，对涡流气浮后的浮渣进行污泥浓缩； (3)多介质过滤: 祸流气浮后的出水进行多层介质过滤，出水由上至下依次经过粒径0.5mm?Imm且层高为750?850mm的无烟煤层、粒径0.5mm?Imm且层高550?650mm的石英砂层、粒径Imm?2mm且层高150?250mm的石英砂层以及粒径2mm?4mm且层高150?250mm的石英砂层，逐层过滤，以去除悬浮物； 对各介质层反冲洗时产生的反洗水进入混凝沉淀阶段前的混合液，一起参与深度处理； (4)臭氧氧化: 多介质过滤后的出水进行臭氧氧化； (5)活性炭过滤: 对臭氧氧化后的出水进行活性炭过滤;对活性炭反冲洗时产生的反洗水进入混凝沉淀阶段前的混合液，一起参与深度处理； (6)双膜法脱盐: 对活性炭过滤后的出水采用双膜法进行脱盐处理，利用UF和RO脱盐: ①利用错流式UF对活性炭过滤后的出水进行处理，UF运行时错流水、反洗UF时产生的反洗水以及冲洗UF时产生的冲洗水均进入混凝沉淀阶段前的混合液，一起参与深度处理，化学清洗UF时产生的化学清洗水通过盐酸或氢氧化钠中和后输送至煤场喷煤； ②UF过滤后的出水进行RO处理，开启RO前期冲洗RO时产生的冲洗水进入混凝沉淀阶段前的混合液，一起参与深度处理，运行RO时产生的浓盐水及化学清洗RO时产生的化学清洗水通过盐酸或氢氧化钠中和输送至煤场喷煤，运行RO时产生的脱盐水作为产品水回用。
【文档编号】C02F9/04GK105884089SQ201610521902
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年7月4日
【发明人】杨国敏, 李贵波, 尚海利
【申请人】山东中移能节能环保科技股份有限公司