专利名称：：煤化工废水处理工艺的制作方法
技术领域：
：本发明属于污水治理方法，具体涉及一种煤化工废水处理工艺。
背景技术：
：目前，煤化工及炼焦行业中的生产过程中产生酚氰废水，该废水的污染物包括酚类、多环芳香族化合物及含氮、氧、硫的杂环化合物等，是一种典型的含有难降解的有机化合物的工业废水。在焦化废水中有相当数量的不可生化的有机物，其中多数为多环有机物，生化法对废水中的苯酚类及苯类物质有较好的去除作用，但对喹啉类、吲哚类、吡啶类、咔唑类等等一些难降解有机物处理效果较差，经焦化废水A-O法处理后尚有部分有机物不能生物降解，所以处理后废水的COD值一直难以达到一级排放标准，色度大，氨氮含量也时有超标，要做得回用难度相当大。且常规的处理方法是将该废水进行一级厌氧生化、二级好氧生化、二沉池沉淀、污泥回流、后混凝沉淀进行处理后，但难以处理到达标排放和回用。此类工艺存在的问题1)生物降解不彻底，产生的泡沫多，要大量新水进行消泡，但效果差；2)对操作运行及日常管理要求高，难以稳定达标排放；3)加药量大，运行费用高；4)出水难以满足超滤和反渗透的进水指标，不能达到回用水标准。
发明内容本发明的目的在于提供一种煤化工废水处理工艺，综合利用多种治理手段，解决高浓度难降解有机废水的治理，克服上述技术缺陷。本发明的技术方案是煤化工废水处理工艺，它包括一级废水处理和二级废水处理，所述一级废水处理步骤是I、废水经一级PH调节后，进行一级电Fenton微电解催化反应处理；2、经步骤(I)处理后的水，进行一级中和曝气氧化处理；3、经步骤(2)处理后的水，沉淀后，进行生物降解处理；所述二级废水处理步骤是4、对经过一级废水处理后的水，实施二级PH调节；5、经步骤(4)处理后的水，进行二级电Fenton微电解催化反应处理；6、经步骤(5)处理后的水，进行二级中和曝气氧化处理；7、经步骤(6)处理后的水，经过污泥沉淀；8、经步骤(7)处理后的水，进行电催化氧化处理；9、经步骤(8)处理后的水，进行絮凝处理；10、经步骤(9)处理后的水，进行多相流电气浮处理；11、经步骤(10)处理后的水，经过超滤膜过滤后，进行反渗透脱盐，实现排放后回用。所述一级电Fenton微电解催化反应处理是废水一级PH调节PH值2-4后，进入一级电Fenton微电解催化氧化处理装置的电解腔内，在曝气条件下，在电极的作用下，废水中的有机物在阳极上发生直接氧化和间接氧化，降解废水中的有机物；阴极在阳极产生的O2和空气的O2的作用下产生H2O2，水流上升到微电解反应室；微电解反应时产生的Fe2+与水中的H2O2发生Fenton反应，进一步降解废水中的有机物；一级电Fenton微电解催化反应，每个电极组中阴极板与阳极板之间的距离是35毫米。所述多相流电气浮处理是它是将进入气浮箱的溶气气浮接触区内的污水通过多相流气浮泵实现溶气气浮处理后，再进入气浮箱的电气气浮接触区，在多相流气浮泵和电气气浮电极组的作用下实现电气气浮处理；电气气浮处理后的水经过静置后，形成净化水排除。所述一级废水处理步骤(3)进行生物降解处理后的水，经过二沉池后，在进行二级废水处理。所述多相流电气浮处理中通过多相流气浮泵进入溶气气浮接触区内的气浮进水量不低于进入电气气浮接触区内的气浮进水量。电气气浮处理中每个电极组中阴极板与阳极板之间的距离是47毫米。电气气浮处理中电极面积不少于0.2m2/m3。所述一级电Fenton微电解催化反应处理中，当电解腔内的电解电流为零时，水流上升到微电解反应室后，对水实施微电解催化反应。一级电Fenton微电解催化反应处理时间是3070分钟；二级电Fenton微电解催化反应处理时间是1560分钟。所述二级电Fenton微电解催化反应处理是经二级PH调节PH值2-4后的水，进入二级电Fenton微电解催化氧化处理装置的电解腔内，在曝气条件下，在电极的作用下，废水中的有机物在阳极上发生直接氧化和间接氧化，降解废水中的有机物；阴极在阳极产生的O2和空气的O2的作用下产生H2O2，水流上升到微电解反应室；微电解反应时产生的Fe2+与水中的H2O2发生Fenton反应，进一步降解废水中的有机物。二级电Fenton微电解催化反应处理中，当电解腔内的电解电流为零时，水流上升到微电解反应室后，对水实施微电解催化反应。一级、二级电Fenton微电解催化反应中每个电极组中阴极板与阳极板之间的距离小于电气气浮处理中每个电极组中阴极板与阳极板之间的距离。本发明所采用的处理工艺，将电化学、生物处理技术、膜处理技术紧密结合，实现了对高浓度C0D、氨氮及含酚氰的化工及焦化废水的稳定和规模化处理。该技术还可用于印染、电镀、造纸、医药、硝基苯、苯胺、有机硅、印刷线路板、畜牧、双氧水化工、石油化工、橡胶助剂化工以及含苯环化工废水处理中。按本发明的煤化工废水处理工艺具有如下优点无二次污染；处理效果稳定；生产运行成本低；操作运行简便。图I一级、二级电Fenton微微电解催化反应处理装置结构示意图。图2多相流电气浮装置结构示意图。图3本发明工艺示意图。具体实施例方式本发明实施例中一级废水处理和二级废水处理中，所采用的设备或装置，一级、二级电Fenton微微电解催化反应处理装置结构如图I所示，多相流电气浮装置结构如图2所示，其余的设备或装置采用常规现有装置。如图I所示，壳体101下设壳底112，壳底112下设置支腿13;上述结构可以是由钢质材料制成，也可以是混凝土制成。壳体101和壳底112内壁进行防腐、防酸碱处理。壳体101内设有隔板103，隔板103将壳体101内分隔成上腔，和下腔；隔板103上开设有通孔103.1，通孔联通上腔和下腔。通孔103.I是均匀的开设在隔板103上，直径为r4厘米。壳体101的上腔内设有产生Fe2+的微电解催化剂颗粒102，本实施例中微电解催化剂颗粒(填料)采用由稀土金属催化剂、贵金属催化剂、Fe、C按不同比例通过1050°C高温烧结在一起的包容架构式铁碳结构，粒径2.5X2cm或lX3cm;含铁量彡72%。市售商品。壳体101上部连接联通出水管111;出水管111高于微电解催化剂颗粒102上表面。壳体101的下腔内设有阳极109和阴极110。本实施例中阳极109包括阳极支撑板109.1，阳极支撑板109.I上间隔平行设置多个阳极板109.2;阳极板109.2采用DSA(dimensionalIystableanode)催化阳极电极，采用金属氧化物涂层网状钛电极。阴极110包括阴极支撑板110.1，阴极支撑板110.上间隔平行设置多个阴极板110.2,阴极板110.2采用ACF(ACF—activecarbonfelt)催化阴极电极，采用缚在钛网表面的活性炭纤维毡电极。阴极板110.2和阳极板109.2之间间隔交叉设置，构成多个电极组；每个电极组中阴极板与阳极板之间的距离是35毫米。阳极和阴极的下部设有曝气管105。所述阴极板和阳极板的设置方向与曝气管的气流方向相同。曝气管105与壳体101外的空气进气管104连接联通。壳底112上连接联通进水管106和排空管107。阳极109和阴极110电连接高频开关电源108，输入电压AC220380V，输出电压DC48V、DC36V、DC24V，所需功率根据处理水量和水质进行选择。如图2所示，多相流电气浮装置的结构如下气浮箱201可以是构筑物，也可以是设备。气浮箱201设有第一隔板214，第二隔板215和第三隔板216;第一隔板214和气浮箱箱壳体(包括底板、侧板和端板)构成溶气气浮接触区217;第一隔板214、第二隔板215和气浮箱箱壳体(包括底板、侧板)构成电气气浮接触区218。第三隔板216、第二隔板215和气浮箱箱壳体(包括底板、侧板)之间构成气浮分离区219;第三隔板216和气浮箱箱壳体(包括底板、侧板，另一端板)之间构成净水区220。气浮箱201上部连接联通净水出水管211。第一隔板214和第二隔板215与气浮箱箱壳体的底板221连接，第二隔板215的高度大于第一隔板214的高度。第三隔板216与气浮箱箱壳体上部连接，净水区与气浮分离区在第三隔板底部相连通，本实施例中第三隔板216下端面与气浮箱箱壳体的底板221之间设有水道222。另外的实施例可以是第三隔板216与气浮箱箱壳体的底板221连接，上部与气浮箱箱壳体上部连接，形成隔开的两个空间(净水区与气浮分离区)，在第三隔板216设通孔，联通两个空间(净水区与气浮分离区)。气浮箱201上部设有刮渣机213，刮渣机213的末端的气浮箱内设有渣槽212，渣槽底部设排渣管223。渣槽212设在气浮分离区内。上述溶气气浮接触区217、电气气浮接触区218、气浮分离区219和净水区220在本实施例中有图示从左向右一次设置。气浮箱201内的电气气浮接触区218中设有电气气浮电极组。电气气浮电极组包括多组相对设置的阳极229和阴极230。本实施例中阳极229包括阳极支撑板229.1，阳极支撑板229.I上间隔平行设置多个阳极板229.2;阳极板229.2采用DSA(dimensionalIystableanode)催化阳极电极，采用金属氧化物涂层网状钛电极。阴极230包括阴极支撑板230.1，阴极支撑板230.上间隔平行设置多个阴极板230.2，阴极板230.2采用采用DSA催化阳极电极。阴极板210.2和阳极板29.2之间间隔交叉设置，构成多个电极组；每个电极组中阴极板与阳极板之间的距离是47毫米。阳极支撑板229.I与阴极支撑板230.I与高频开关电源204连接。溶气气浮接触区217的气浮箱箱壳体连接联通气浮进水管202，即污水进水管。多相流气浮泵210的进水管208与气浮箱201内的净水区220连接联通。多相流气浮泵210的空气进管209与进水管208形成多相流气浮泵210水相和气相的进入。多相流气浮泵210的第一输出管203(溶气气浮接触区进水气)与气浮箱的溶气气浮接触区217连接联通，多相流气浮泵的第二输出管206(电气气浮接触区218进水气)与气浮箱的电气气浮接触区218连接联通。如图3所示，I、酚氰废水(原水)提升至一级Ph调节池，加酸将废水的PH调整在2—4;2、调整后同时开启低压空气管阀门，对废水进行曝气，气水比31；开启高频开关电源，根据水质情况，调整运行电流，电流密度不超过300A/m2。废水中的有机物在阳极上发生直接氧化和间接氧化，降解废水中的有机物；阴极在阳极产生的O2和空气的O2的作用下产生H2O2,并水流上升到微电解反应室。微电解反应时产生的Fe2+与水中的H2O2发生Fenton反应，进一步降解废水中的有机物。微电解催化反应时产生的Fe2+和Fe3+具有很好的絮凝作用，这样，废水中的原有的悬浮物、胶体、通过内电解反应产生的不溶物和构成色度的不溶性染料均可被其吸附凝聚而除去。微电解(或称内电解)反应和DSA催化阳极反应时，产生的羟基自由基(.0H)和Fenton反应产生的产生更高浓度的羟基自由基(.0H)，使废水中存在大量的氧化能力极强的.0H，从而提高对水中的有机物的降解效能。当电解电流为零时，电Fenton微电解催化本发明装置装置即变成微电解催化反应装置，通过微电解反应，也可大幅降解废水中的有机物。电Fenton微电解催化反应时间3070分钟。废水在阴极表面发生的两电子还原反应生成的H2O2，在酸性条件下与微电解反应持续产生的Fe2+发生Fenton反应，形成强氧化性的.0H,无选择地迅速与芳香族有机化合物发生三种形式的反应脱氢反应、破坏C=C不饱和键的加成反应和电子转移反应，使其发生化学降解。反应中F3+会在阴极还原成Fe2+，继续与阴极产生的H2O2发生Fenton反应。同时，在电解催化反应过程中，DSA(金属氧化物涂层钛电极)催化阳极表面生成大量氧化能力极强的.0H,使得有机物被氧化降解。本发明的结构紧凑，克服了化学Fenton法运行成本高的缺点，该装置自动产生Fenton试剂机制完善，是污水处理效率很高的电解催化氧化处理装置，处理单位COD成本较低，出水水质好权利要求1.一种煤化工废水处理工艺，它包括一级废水处理和二级废水处理，所述一级废水处理步骤是1、废水经一级PH调节后，进行一级电Fenton微电解催化反应处理；2、经步骤(I)处理后的水，进行一级中和曝气氧化处理；3、经步骤(2)处理后的水，沉淀后，进行生物降解处理；所述二级废水处理步骤是4、对经过一级废水处理后的水，实施二级PH调节；5、经步骤(4)处理后的水，进行二级电Fenton微电解催化反应处理；6、经步骤(5)处理后的水，进行二级中和曝气氧化处理；7、经步骤(6)处理后的水，经过污泥沉淀；8、经步骤(7)处理后的水，进行电催化氧化处理；9、经步骤(8)处理后的水，进行絮凝处理；10、经步骤(9)处理后的水，进行多相流电气浮处理；11、经步骤(10)处理后的水，经过超滤膜过滤后，进行反渗透脱盐，实现排放后回用。所述一级电Fenton微电解催化反应处理是废水一级PH调节PH值2-4后，进入一级电Fenton微电解催化氧化处理装置的电解腔内，在曝气条件下，在电极的作用下，废水中的有机物在阳极上发生直接氧化和间接氧化，降解废水中的有机物；阴极在阳极产生的O2和空气的O2的作用下产生H2O2，水流上升到微电解反应室；微电解反应时产生的Fe2+与水中的H2O2发生Fenton反应,进一步降解废水中的有机物；所述多相流电气浮处理是它是将进入气浮箱的溶气气浮接触区内的污水通过多相流气浮泵实现溶气气浮处理后，再进入气浮箱的电气气浮接触区，在多相流气浮泵和电气气浮电极组的作用下实现电气气浮处理；电气气浮处理后的水经过静置后，形成净化水排除。2.如权利要求I所述煤化工废水处理工艺，其特征是所述一级废水处理步骤(3)进行生物降解处理后的水，经过二沉池后，在进行二级废水处理。3.如权利要求I所述煤化工废水处理工艺，其特征是所述多相流电气浮处理中通过多相流气浮泵进入溶气气浮接触区内的气浮进水量不低于进入电气气浮接触区内的气浮进水量。4.如权利要求I所述煤化工废水处理工艺，其特征是所述一级电Fenton微电解催化反应处理中，当电解腔内的电解电流为零时，水流上升到微电解反应室后，对水实施微电解催化反应。5.如权利要求I所述煤化工废水处理工艺，其特征是一级电Fenton微电解催化反应处理时间是3070分钟；二级电Fenton微电解催化反应处理时间是1560分钟。6.如权利要求I所述煤化工废水处理工艺，其特征是所述二级电Fenton微电解催化反应处理是经二级PH调节PH值2-4后的水，进入二级电Fenton微电解催化氧化处理装置的电解腔内，在曝气条件下，在电极的作用下，废水中的有机物在阳极上发生直接氧化和间接氧化，降解废水中的有机物；阴极在阳极产生的O2和空气的O2的作用下产生H2O2，水流上升到微电解反应室；微电解反应时产生的Fe2+与水中的H2O2发生Fenton反应，进一步降解废水中的有机物。7.如权利要求6所述煤化工废水处理工艺,其特征是二级电Fenton微电解催化反应处理中，当电解腔内的电解电流为零时，水流上升到微电解反应室后，对水实施微电解催化反应。全文摘要本发明公开了一种煤化工废水处理工艺。酚氰废水经过一级废水处理工艺段(1)均和调节池、(2)一级pH调整、(3)一级电Fenton微电解催化反应、(4)一级中和曝气、(5)初级沉淀、(6)生物降解、(7)二沉池。二级废水处理工艺段(1)二级pH调整、(2)二级电Fenton微电解催化反应、(3)二级中和曝气、(4)污泥沉淀、(5)电催化氧化、(6)电絮凝、(7)多相流电气浮、(8)陶瓷膜/有机膜超滤、(9)反渗透脱盐。本发明的煤化工废水处理工艺具有如下优点无二次污染；处理效果稳定；生产运行成本低；操作运行简便。文档编号C02F9/14GK102674634SQ201210159550公开日2012年9月19日申请日期2012年5月22日优先权日2012年5月22日发明者张文麟,张鸿飞申请人:武汉华麟科技有限公司