专利名称：焦化废水的回用系统和回用方法
技术领域：
本发明属于废水处理工程技术领域，尤其是一种焦化废水的回用系统和回用方法。
背景技术：
基于我国缺水现状，解决部分严重缺水城市的用水问题是当前的紧要问题，而中水工程是可以快速解决缺水问题的唯一一种方法。所以中水工程在我国，尤其是在缺水城市将起着越来越重要的关乎民众生计的作用。煤化工项目耗水量大废水排放量也大。据了解，每吨甲醇的生产用水为10 15吨，年产20万吨的甲醇装置每小时排放废水达上百吨； 一套年产18万吨合成氨、30万吨尿素的装置循环水用量为2万立方米/小时；年产10万吨的二甲醚项目一天就需要8000吨水。煤化工项目规模的日益扩大，随之所面临的水环境问题也更为突出。据预测，如果在我国某些有条件的煤化工企业实行废水零排放，每年节约的冷却水量可达10亿立方米，相当于2010年南水北调工程全线建成后进京的调水量。早在 2006年，国家发改委就下发了《关于加强煤化工项目建设管理促进产业健康发展的通知》， 鼓励采用节水型工艺，大力提倡废水、中水回用。煤化工焦化废水主要包括炼焦及净化废水、甲醇精馏残液、混合苯精馏残液、煤焦油加工含酚废液等四部分水，其组成复杂，含有大量的酚类、醇类、芳烃类、联苯、吡啶、吲哚和喹啉等有机污染物，还含有氰、无机氟离子、氯离子和氨氮等有毒有害物质，污染物色度高，属较难生化降解的高浓度有机工业废水。工信部于2008年12月19日下发的15号文 《焦化行业准入条件(2008年修订)》中明确规定酚氰废水处理合格后要循环使用，不得外排。因此对焦化废水不再是单纯追求达标排放，还要考虑处理后如何回用的问题。近年来，我国的环保工作者对焦化废水处理做了大量的工作，将传统的水处理技术针对焦化废水进行了适应性改造及组合，最大限度地发挥了生化、高级氧化等技术的效能，取得了一定成绩。目前，对焦化废水的深度处理技术主要包括混凝沉淀法、吸附法、高级氧化技术(Fenton氧化、03氧化、催化湿式氧化等)以及反渗透技术。但将焦化废水处理后回用还存在难度大、高成本等问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种可将焦化废水处理后直接回用的焦化废水的回用系统和回用方法。为解决上述技术问题，本发明系统所采取的技术方案是该系统由生化处理工段、 深度处理工段和中水回用工段构成；所述的生化处理工段采用硝化和反硝化法；所述的深度处理工段采用砂滤，超滤和纳滤膜处理方法；所述的中水回用工段采用石灰+絮凝处理、 多介质过滤、活性炭过滤、软化器软化、超滤和两级反渗透处理。本发明系统优选的生化处理工段依次包括隔油池1、混合反应池2、气浮池3、调节池4、A/0/0反应池5、二沉池6、混凝反应池7和混凝沉淀池8。
本发明系统优选的深度处理工段依次包括调节池9、砂滤器10、中间水箱11、超滤设备12、超滤产水箱13、保安过滤器14、纳滤设备15和回用水箱16。本发明系统优选的中水回用工段依次包括调节池17、反应池18、机械加速澄清池 19、多介质过滤器20、活性炭过滤器21、软化器22、精密过滤器23、超滤24、反渗透装置25 和浓缩结晶装置26。 本发明方法采用上述的焦化废水的回用系统，该方法步骤为
(1)生化处理焦化废水进入生化处理工段进行生化处理；
(2)深度处理生化处理出水进入深度处理工段进行深度处理；
(3)混合深度处理出水一部分返回生化处理工段作为稀释水，另一部分与中水混合；
(4)中水回用处理混合的深度处理出水和中水进入中水回用工段经中水回用处理。本发明方法所述的生化处理出水COD彡200mg/L。本发明方法所述的深度处理出水COD彡50mg/L, Cl-彡250mg/L。本发明方法所述的中水回用处理出水COD彡10 mg /L、氨氮彡1 mg/L、总硬度彡25 mg/L、总碱度彡65 mg/L、氯离子彡75 mg/L。本发明方法所述中水回用处理步骤中二级反渗透浓水或利用余热进行蒸发回收， 或用于冲洗运煤皮带。本发明构思为
(1)针对焦化废水酚氰等污染物含量高的特点，本发明先采用硝化和反硝化(A/0/0)的生化方法来初步处理焦化废水，使出水COD ( 250 mg/L、氨氮彡20 mg/L、B0D5 ( 10 mg/L、 Cl- ^ 500 mg/L、总硬度彡200 mg/L，达到《钢铁工业水污染物排放标准》(GB13456-92)的二级排放标准；
(2)生化处理出水虽然达到了钢铁废水二级排放标准，但由于污水中有毒有害物质仍较多、出水色度高、Cl-含量高，不能回用。本发明采用砂滤、超滤和纳滤的处理方法来处理生化出水，使纳滤出水 COD ( 70 mg/L、氨氮彡 10 mg/L、B0D5 ( 10 mg/L、Cl_ 彡 250 mg/L、 总硬度彡50 mg/L ；
(3)由于纳滤出水Cl-含量和COD含量仍较高，直接采用反渗透除Cl-，水中COD组分会迅速堵塞和腐蚀反渗透膜原件。考虑到煤化工园区还有循环水排污水、除盐站反渗透浓水、锅炉排污水等中水，本发明创造性地将纳滤出水和其他中水混合后一起经中水回用工段处理回用。经中水回用工段处理后，本发明系统出水COD彡10 mg /L、氨氮彡1 mg/L、 总硬度<25 mg/L、氯离子<75 mg/L，符合循环水用水水质要求，可作为循环水系统补水水源。采用上述技术方案所产生的有益效果在于
1.在污水常规处理的基础上，增加由砂滤、超滤、纳滤构成的膜处理，深度净化污水， 并去除色度，从而弥补生化处理的不足。2.将纳滤出水、循环水排污水、反渗透浓水、锅炉排污水等中水一起处理提高了污水回收率，降低了处理成本。3.回用系统出水水质达到循环冷却水用水要求，可作为循环水补充水水源，有利于实现煤化工园区污水的零排放。4.焦化废水经本发明处理后可直接回用于循环水系统，解决了焦化废水处理回收难度大的问题。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明。 图1是本发明系统的流程图。
具体实施例方式图1是本焦化废水回用系统的工艺流程图，整个系统由生化处理工段A、深度处理工段B和中水回用工段C组成。生化处理工段A包括隔油池1、混合反应池2、气浮池3、调节池4、A/0/0反应池5、二沉池6、混凝反应池7、混凝沉淀池8。混凝沉淀池8的出水直接进入深度处理工段B，深度处理工段B包括调节池9、砂滤器10、中间水箱11、超滤设备12、 超滤产水箱13、保安过滤器14、纳滤设备15、回用水箱16。回用水箱的水一部分作为稀释水返回A/0/0反应池5，另一部分直接进中水回用工段C，在中水回用工段C的调节池17内与循环水排污水、除盐站反渗透浓水、锅炉排污水等中水混合。中水回用工段C包括调节池 17、反应池18、机械加速澄清池19、多介质过滤器20、活性炭过滤器21、软化器22、精密过滤器23、超滤24、反渗透装置25、浓缩结晶装置26。焦化废水经生化处理、深度处理和中水回用三个工段处理后的出水水质达到了循环冷却水的水质标准，可用作循环冷却水系统D补水。实施例1 焦化废水280 t/h在生化处理工段A经生化处理后，在混凝反应池7中与来自深度处理工段B中超滤设备12的浓水和反洗水28 t/h混合后直接进入深度处理工段B。深度处理工段B出水一部分作为稀释水送往A/0/0反应池5，另一部分约110 t/h直接进入中水回用工段C。深度处理出水、循环水排污水、除盐站反渗透浓水、锅炉排污水等中水在中水回用工段C的调节池17内混合。混合液经石灰+絮凝沉淀，以及多介质过滤后， 约200 t/h的水直接排往循环水系统D，剩下的约100 t/h的水再经活性炭过滤21、软化器软化22、超滤24和反渗透处理25。反渗透出水直接排往循环水系统D ；反渗透浓水经浓缩结晶装置处理后，冷凝液送循环水系统D，残渣作为锅炉燃煤脱硫剂使用。实施例2 焦化废水280 t/h在生化处理工段A经生化处理后，在混凝反应池7中与来自深度处理工段B中超滤设备12的浓水和反洗水28 t/h混合后直接进入深度处理工段B。深度处理工段B产水一部分作为稀释水送往A/0/0反应池5，另一部分约110 t/h直接进入中水回用工段C。深度处理出水、循环水排污水、除盐站反渗透浓水、锅炉排污水等中水在中水回用工段C的调节池17内混合。混合液经石灰+絮凝沉淀，以及多介质过滤后， 约200 t/h的水直接排往循环水系统D，剩下的约100 t/h的水再经活性炭过滤21、软化器软化22、超滤24和反渗透处理25。反渗透出水直接排往循环水系统D ；反渗透浓水用来冲洗备煤皮带。
权利要求
1.一种焦化废水的回用系统，其特征在于该系统由生化处理工段、深度处理工段和中水回用工段构成；所述的生化处理工段采用硝化和反硝化法；所述的深度处理工段采用砂滤、超滤和纳滤膜处理方法；所述的中水回用工段采用石灰+絮凝处理、多介质过滤、活性炭过滤、软化器软化、超滤和两级反渗透处理。
2.根据权利要求1所述的焦化废水的回用系统，其特征在于所述的生化处理工段依次包括隔油池(1)、混合反应池(2 )、气浮池(3 )、调节池(4)、A/0/0反应池(5 )、二沉池(6 )、 混凝反应池(7)和混凝沉淀池(8)。
3.根据权利要求1或2所述的焦化废水的回用系统，其特征在于所述的深度处理工段依次包括调节池(9)、砂滤器(10)、中间水箱(11)、超滤设备(12)、超滤产水箱(13)、保安过滤器(14)、纳滤设备(15)和回用水箱(16)。
4.根据权利要求1或2所述的焦化废水的回用系统，其特征在于所述的中水回用工段依次包括调节池(17)、反应池(18)、机械加速澄清池(19)、多介质过滤器(20)、活性炭过滤器(21)、软化器(22)、精密过滤器(23)、超滤(24)、反渗透装置(25)和浓缩结晶装置 (26)。
5.根据权利要求3所述的焦化废水的回用系统，其特征在于所述的中水回用工段依次包括调节池(17)、反应池(18)、机械加速澄清池(19)、多介质过滤器(20)、活性炭过滤器 (21)、软化器(22)、精密过滤器(23)、超滤(24)、反渗透装置(25)和浓缩结晶装置(26)。
6.一种焦化废水的回用方法，采用权利要求1至5所述的任意一种焦化废水的回用系统，其特征在于，该方法步骤为(1)生化处理焦化废水进入生化处理工段进行生化处理；(2)深度处理生化处理出水进入深度处理工段进行深度处理；(3)混合深度处理出水一部分返回生化处理工段作为稀释水，另一部分与中水混合；(4)中水回用处理深度处理出水和中水混合后进入中水回用工段经中水回用处理。
7.根据权利要求6所述的焦化废水的回用方法，其特征在于所述的生化处理出水 COD 彡 200mg/L。
8.根据权利要求6所述的焦化废水的回用方法，其特征在于所述的深度处理出水 COD ^ 50mg/L, Cl- ^ 250mg/L。
9.根据权利要求6、7或8所述的焦化废水的回用方法，其特征在于所述的中水回用处理出水COD彡10 mg /L、氨氮彡1 mg/L、总硬度彡25 mg/L、总碱度彡65 mg/L、氯离子 ^ 75 mg/L。
10.根据权利要求6所述的焦化废水的回用方法，其特征在于所述中水回用处理步骤中二级反渗透浓水或利用余热进行蒸发回收，或用于冲洗运煤皮带。
全文摘要
本发明公开了一种焦化废水的回用系统和回用方法，该系统由生化处理工段、深度处理工段和中水回用工段构成；所述的生化处理工段采用硝化和反硝化法；所述的深度处理工段采用砂滤、超滤和纳滤膜处理方法；所述的中水回用工段采用石灰+絮凝处理、多介质过滤、活性炭过滤、软化器软化、超滤和两级反渗透处理。本发明在污水常规处理的基础上，增加膜处理，深度净化污水，并去除色度，从而弥补生化处理的不足。本发明将纳滤出水、循环水排污水、反渗透浓水、锅炉排污水等中水一起处理提高了污水回收率，降低了处理成本。本发明回用系统出水水质达到循环冷却水用水要求，可作为循环水补充水水源，解决了焦化废水处理回收难度大的问题。
文档编号C02F9/14GK102167477SQ20111006397
公开日2011年8月31日 申请日期2011年3月17日 优先权日2011年3月17日
发明者徐贺明, 曹玉忠, 李国忠, 李建华, 梁刚, 王亚涛, 谷志强, 郭学华 申请人:开滦能源化工股份有限公司