专利名称：焦化废水的芬顿氧化及双膜法的全回用处理装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及工业废水处理技术领域，尤其涉及一种焦化废水的芬顿氧化及双 膜法的全回用处理装置。
背景技术：
目前，焦化废水处理普遍采用A/0生物脱氮处理技术，处理后水质指标可达到国 家规定的排放标准，部分回用于湿法熄焦、除尘、煤气水封等浊循环水系统作补充水，而 对焦化废水的深度处理普遍采用砂滤、生物滤池、混凝处理等手段，尽管出水COD控制在 100mg/L左右，悬浮物含量在30mg/L左右，但不能满足生产净水用水水质要求；有的采用活 性炭过滤，可以有效地去除水中的COD和悬浮物，使COD降到60mg/L以下，悬浮物含量在 5mg/L以下，但对溶解性的固体含盐量几乎没有效果，因此该技术没有推广价值。为了去除溶解性固体必需采用反渗透膜进行分离，而分离后的浓缩液因COD和盐 份高无法排放，唯一去处为喷洒到煤场或作为湿法熄焦的补充水，但煤场的用水有限，许多 焦化厂已改为干法熄焦，所以需要一个焦化废水处理回用并达到零排放的技术。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种焦化废水的芬顿氧化及双膜法的全 回用处理装置，该装置可以大幅度降低废水中COD和悬浮物等各类污染物含量，对焦化废 水进行深度处理并回用，使系统实现零排放。本实用新型所要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的一种焦化废水的芬顿氧化及双膜法的全回用处理装置，包括预处理系统和生化处 理系统，其特征在于所述装置还包括芬顿催化氧化处理系统、混凝沉淀池、超滤膜处理系 统、反渗透膜处理系统和浓水蒸发结晶系统；经过预处理和生化处理后的焦化废水的出口与所述芬顿催化氧化处理系统连接； 所述芬顿催化氧化处理系统的出水口与所述混凝沉淀池连接；所述混凝沉淀池的出水口与所述超滤膜处理系统连接；所述超滤膜处理系统的出水口将出水经反渗透给水泵和高压泵串联加压后与所 述反渗透膜处理系统连接；所述反渗透膜处理组件的一个出水口与所述浓水蒸发结晶系统连接；所述反渗透 膜处理组件的另一个出口与回用水箱连接。所述的超滤膜为中空纤维丝状膜，过滤精度0. 1 μ m，所需工作压力一般为0. 1 0. 25MPa左右，过水通量为60L/m2. hr。所述的反渗透膜过滤采用两套系统，所述两套系统串联连接。所述的反渗透膜的第一套系统工作压力2 3. 5MPa，过滤精度0. 001 μ m ；第一套 的浓缩液进入第二套反渗透系统，系统工作压力3. 5 4. OMpa，最终浓缩液占整个处理水 量的10%以下，浓缩液水质为C0Dcr ^ 450mg/L、含盐量彡40000mg/L。[0014]所述预处理系统包括除油池、浮选池和调节池；生化处理系统包括厌氧池、缺氧 池、好氧池和回流沉淀池。厌氧池有关参数水力停留时间8 12h，P0. 5 lmg/L，水温28 32°C。缺氧池有关参数水力停留时间16 20h，污水回流比2 3倍，P0. 5 lmg/L， 水温25 30°C，PH值7 8。好氧池有关参数水力停留时间32 36h ；污泥回流比2 3倍，出水含磷量 0. 5 lmg/L ；水温 25 30°C，PH7 8，溶解氧 2 4mg/L。回流沉淀池有关参数水力停留时间2 1.证；上清液回流比2 3倍；表面负荷 1 1. 3m3/m2 · h ；污泥回流比2 3倍。预处理系统采用物理方法去除废水中的重油和乳化油，调节各种焦化废水水量及 水质的不均勻性，主要目的是为后续生化处理创造适宜的条件。其主要处理设施包括除油 池、浮选池、调节池等。生化处理主要目的是通过活性污泥的生物化学反应来降解焦化废水中的有毒害 物质，降低废水中的COD等污染物含量。生化处理的主要设施有厌氧池、缺氧池、好氧池、回 流沉淀池、鼓风机、加药设备等。A/0工艺回流沉淀池出水进入芬顿(Fenton)催化氧化装置，充分利用芬顿试剂能 够氧化有机物，特别适用于难生物降解或一般化学氧化难以奏效的有机废水的氧化处理的 特性，再利用形成大量沉淀的吸附絮凝作用，去除废水中另外一部分有机物，同时大大降低 废水的色度。对生化处理后的出水采取这些处理措施，目的就是保护超滤组件，使其尽可能 地降低膜表面的污染程度，提高膜通量。超滤(Ultra-Filtration)是以压力为推动力，利 用孔径为0. 01 0. 1 μ m的滤膜对水进行过滤的方法，可分离水中直径0. 005 10 μ m、大 分子化合物和胶体，能去除水中的胶体、细菌、病毒和部分有机物等。对反渗透膜组件而言， 超滤起到保安过滤器的作用。反渗透(Reveser Osmosis，简称R0)是以压力为驱动力，并 利用反渗透膜只能透过水而不能透过溶质的选择性而使水溶液中溶质与水分离的技术。反 渗透膜组件产水可满足生产净循环水补充水水质要求。此工艺设计采用两套RO膜，第一套 RO将产水回收率做到75%，第二套RO将产水的总回收率做到90%以上，剩下约10%少量 的浓缩液利用蒸发结晶，做到零排放，为了节省处理费用，也可以取出一部分喷洒到煤场， 也可以作为湿法熄焦的补充水。生化处理后主要水质指标一般为COD ( 150mg/L、NH3-N ( 5mg/L、SS ( 5mg/L、酚 (0. 5mg/L、氰化物彡 0. 5mg/L ；生化出水经芬顿(Fenton)氧化、混凝沉淀和超滤(UF)处理后主要水质指标为 COD ( 80mg/L、NH3-N ( 5mg/L、SS ( 5mg/L、酚彡 0. 5mg/L、氰化物彡 0. 5mg/L ；经过两套反渗透系统后，反渗透产水主要水质指标一般为CODCr ^ 20mg/L、酚 (0. 2mg/L、氰化物< 0. 2mg/L、NH3-N ( 3mg/L、油检测不出、SS 检测不出、PH6. 5 7. 5、含 盐量彡200mg/L、硬度彡15mg/L(以CaCO3计)，产水率为90%。本实用新型具有如下优点本实用新型充分利用芬顿试剂能够氧化有机物，再利用形成大量沉淀的吸附絮凝 作用，去除废水部分有机物和色度，大大降低超滤膜和反渗透膜表面的污染程度和处理负 荷，进而提高反渗透膜的工作周期和产水率。反渗透膜是深度处理设施的关键设备，可以有
4效地将水中95%以上离子脱除，去除大部分有机污染物，降低出水COD。本实用新型一次性 投资较少，处理效果比较稳定，产水率相对提高。芬顿氧化出水经混凝沉淀池分离后，清水 可以作为生产生活杂用水或炼铁厂冲泡渣。反渗透出水可直接回用于生产净循环水系统作 为补充水，反渗透所产生的浓水进入蒸发装置，蒸发装置产生的结晶固体物送垃圾厂处理。 整个系统可使水资源得到再利用，也可实现焦化废水的零排放，社会效益十分显著。
图1为本实用新型的装置示意图如图所示，1-芬顿催化氧化处理系统、2-混凝沉淀池、3-超滤膜处理系统、4-反渗 透膜处理系统、5-浓水蒸发结晶系统、6-回用水箱、7-预处理系统、8-生化处理系统。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本实用新型作进一步说明。如图1所示，一种焦化废水的芬顿氧化及双膜法的全回用处理装置，包括预处理 系统7和生化处理系统8，其特征在于所述装置还包括芬顿催化氧化处理系统1、混凝沉淀 池2、超滤膜处理系统3、反渗透膜处理系统4和浓水蒸发结晶系统5 ；经过预处理和生化处理后的焦化废水的出水口与所述芬顿催化氧化处理系统1 连接；所述芬顿催化氧化处理系统1的出水口与所述混凝沉淀池2连接；所述混凝沉淀池2的出水口与所述超滤膜处理系统3连接；所述超滤膜处理系统3的出水口将出水经反渗透给水泵和高压泵串联加压后与 所述反渗透膜处理系统4连接；所述反渗透膜处理系统4的一个出水口与所述浓水蒸发结晶系统5连接；所述反 渗透膜处理系统4的另一个出口与回用水箱6连接。所述的超滤膜为中空纤维丝状膜，过滤精度0. 1 μ m，所需工作压力一般为0. 1 0. 25MPa左右，过水通量为60L/m2. hr。所述的反渗透膜过滤采用两套系统，所述两套系统串联连接。所述的反渗透膜的第一套系统工作压力2 3. 5MPa,过滤精度0. 001 μ m ；第一套 的浓缩液进入第二套反渗透系统，系统工作压力3. 5 4. OMpa，最终浓缩液占整个处理水 量的10%以下，浓缩液水质为C0Dcr ( 450mg/L、含盐量彡40000mg/L。所述预处理系统包括除油池、浮选池和调节池；生化处理系统包括厌氧池、缺氧 池、好氧池和回流沉淀池。厌氧池有关参数水力停留时间8 12h，P0. 5 lmg/L，水温28 32°C。缺氧池有关参数水力停留时间16 20h，污水回流比2 3倍，P0. 5 lmg/L， 水温25 30°C，PH值7 8。好氧池有关参数水力停留时间32 36h ；污泥回流比2 3倍，出水含磷量 0. 5 lmg/L ；水温 25 30°C，PH7 8，溶解氧 2 4mg/L。回流沉淀池有关参数水力停留时间2 1.证；上清液回流比2 3倍；表面负荷 1 1. 3m3/m2 · h ；污泥回流比2 3倍。焦化废水水质CODcr ( 4000mg/L、NH3-N ( 250mg/L、SS ( 300mg/L、酚；^ 650mg/L、氰化物彡15mg/L，经预处理、生化处理去除水中大部分COD、SS、NH3-N等污染物。生化处 理出水主要指标一般为 CODCr ^ 150mg/L,NH3-N ^ 5mg/L、SS ^ 5mg/L、酚彡 0. 5mg/L、氰化 物< 0. 5mg/L ；然后再经芬顿氧化、混凝沉淀和超滤膜处理，除去水中部分难以生物降解的 C0D、SS悬浮物等污染物，最后通过反渗透膜分离降低水中大分子污染物和部分溶解性固体 含量，最终处理后水质指标达到CODcr ( 20mg/L、酚< 0. ang/L、氰< 0. 2mg/L,NH3-N^ 3mg/ L、油检测不出、SS检测不出、PH6. 5 7. 5、含盐量彡150mg/L、硬度彡10mg/L(以CaC03计)， 满足生产净循环水水质要求。所述的超滤膜采用外压式错流过滤，浓缩液占处理水量的 40%，浓缩液SS ^ 4000mg/L，浓缩液靠余压进入混凝沉淀池。所述的反渗透膜采用错流过 滤，浓缩液占处理水量的 10%，浓缩液水质C0Dcr ( 450mg/L、含盐量< 40000mg/L，浓缩 液采用蒸发结晶，其固体可送垃圾场，冷凝液可以回用。本实用新型中涉及的设备型号均可以根据废水处理量商购。例如，对于年产焦炭170万吨规模焦化厂，产生焦化废水91m3/h，循环水排污水 67m3/h，那么处理水量为158m3/h。生化处理系统采用A/0内循环生物脱氮处理技术，生化 系统回流沉淀池溢流到氧化系统的水量为158m3/h，水质CODCr ^ 150mg/L、NH3-N ^ 5mg/ L、SS ^ 5mg/L、酚< 0. 5mg/L、氰化物< 0. 5mg/L，达到国家综合排放二级标准。这些溢流 水经芬顿(Fenton)试剂氧化、混凝沉淀和超滤膜等一系列处理过程，除去水中部分难以 生物降解的COD、SS悬浮物等污染物，水质为COD ( 80mg/L、NH3-N ( 5mg/L、SS ( 5mg/ L、酚彡0. 5mg/L、氰化物彡0. 5mg/L ；氧化系统消耗的各种药剂用量根据处理的水质现场 调试取得。超滤膜出水经反渗透给水泵和高压泵串联加压后，进入反渗透膜元件，把水中 大分子污染物和部分溶解性固体含量分离到浓缩液中，反渗透膜组件产水水质指标达到 CODCr ^ 20mg/L、酚彡 0. ang/L、氰化物彡 0. 2mg/L, NH3-N ^ !3mg/L、油检测不出、SS 检测不 出、PH6. 5 7. 5、含盐量彡150mg/L、硬度彡10mg/L(以CaCO3计)，同时满足《城市污水再 生利用-工业用水水质》(GB/T19923-20(^)之要求。反渗透装置产水量为142m3/h占处理 水量的90%左右，回用于生产净循环水系统作为补充水。分离的浓缩液占处理水量的10% 左右约为16m3/h，采用蒸发结晶，结晶的固体可送垃圾场，冷凝的水同样可以作为循环冷却 水系统的补充水，为了节省处理费用，可以取出一部分浓缩液喷洒到煤场降尘或作为湿法 熄焦的补充水，使整个系统做到零排放。
权利要求1.一种焦化废水的芬顿氧化及双膜法的全回用处理装置，包括预处理系统和生化处理 系统，其特征在于所述装置还包括芬顿催化氧化处理系统、混凝沉淀池、超滤膜处理系统、 反渗透膜处理系统和浓水蒸发结晶系统；经过预处理和生化处理后的焦化废水的出口与所述芬顿催化氧化处理系统连接；所述 芬顿催化氧化处理系统的出水口与所述混凝沉淀池连接；所述混凝沉淀池的出水口与所述超滤膜处理系统连接；所述超滤膜处理系统的出水口依次与反渗透给水泵和高压泵连接，高压泵出水口与所 述反渗透膜处理系统连接；所述反渗透膜处理系统的一个出水口与所述浓水蒸发结晶系统；所述反渗透膜处理系 统的另一个出口与回用水箱连接。
2.如权利要求1所述的焦化废水的芬顿氧化及双膜法的全回用处理装置，其特征在 于所述的超滤膜为中空纤维丝状膜。
3.如权利要求1所述的焦化废水的芬顿氧化及双膜法的全回用处理装置，其特征在 于所述的反渗透膜过滤采用两套系统，所述两套系统串联连接。
4.如权利要求1所述的焦化废水的芬顿氧化及双膜法的全回用处理装置，其特征在 于所述预处理系统包括除油池、调节池和浮选池；所述除油池、调节池和浮选池依次连 接。
5.如权利要求1所述的焦化废水的芬顿氧化及双膜法的全回用处理装置，其特征在 于生化处理系统包括厌氧池、缺氧池、好氧池和回流沉淀池；所述厌氧池、缺氧池、好氧池 和回流沉淀池依次连接。
专利摘要本实用新型公开了一种焦化废水的芬顿氧化及双膜法的全回用处理装置，包括预处理系统和生化处理系统，其特征在于经过预处理和生化处理后的焦化废水的出口与所述芬顿催化氧化处理系统连接；所述芬顿催化氧化处理系统的出水口与所述混凝沉淀池连接；所述混凝沉淀池的出水口与所述超滤膜处理系统连接；所述超滤膜处理系统的出水口将出水经反渗透给水泵和高压泵串联加压后与所述反渗透膜处理系统连接；所述反渗透膜处理系统的一个出水口与所述浓水蒸发结晶系统连接；所述反渗透膜处理系统的另一个出口与回用水箱连接。本实用新型实现水资源的再利用及焦化废水的零排放，一次性投资较少，处理效果比较稳定，产水率相对提高，社会效益十分显著。
文档编号C02F1/72GK201817357SQ20102023105
公开日2011年5月4日 申请日期2010年6月21日 优先权日2010年6月21日
发明者吴静璇 申请人:吴静璇