焦化废水深度处理系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及废水处理领域，具体涉及一种焦化废水深度处理系统。
【背景技术】
[0002]焦化废水是一种公认的难生物降解的工业废水，其难度在于废水的可生化性差，除氨、氰及硫氰根等无机污染物外，还含有酚类、萘、吡啶、喹啉等杂环及多环芳香族化合物(PAHS)很难生物降解，这些物质能够对环境产生长期影响，且部分已被研宄证实为致癌物质，另外高浓度氨氮对微生物活性有很强的抑制作用，生物脱氮效果不佳。目前，焦化废水处理系统通常包括常规的两级处理。一级处理是指从高浓度污水中回收利用污染物，其工艺包括氨气蒸馏、氨水脱酚、终冷水脱氰等，是预处理过程。二级处理则是指酚氰污水无害化处理，以活性污泥法为主，还包括强化生物处理技术等。
[0003]2012年国家颁布实施的《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB16171-2012)要求现有焦化企业的排放要求于2015年I月I日起执行表2标准，其中表2中要求COD排放浓度小于80mg/L，而目前焦化行业普遍采取的生化处理工艺由于受工艺本身的限制还不能达到出水COD < 80mg/L的水平，因此，在巨大的环保压力下，焦化企业必须采取合适的深度处理方式。目前研宄最多的几种深度处理技术有微波反应+Fenton试剂氧化技术、混凝+活性炭吸附技术、膜技术、高级氧化技术(技术及上述技术的组合工艺)等，这些技术大部分都停留在实验室的小试及中试研宄；此外，也有部分焦化企业已上焦化废水的深度处理装置，如宝钢的超滤反渗透装置、鞍钢的高级氧化装置等。不管是实验室技术或者是已经规模化应用的技术，都依然存在着一定的问题，就是处理成本与处理效果之间的矛盾问题，处理效果较好的深度处理方式其吨水处理成本往往很高，超出企业承受范围。因此，目前对于焦化行业来说，开发高效低成本的焦化废水深度处理工艺是亟待解决的问题之一。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的在于克服现有焦化深度处理技术处理成本往往很高、且实施过程中一次性投资往往较高、建设周期长的缺点，提供了一种高效低耗易行的焦化废水深度处理系统，经深度处理后废水可以满足《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB16171-2012)。
[0005]为实现上述目的，本实用新型所设计一种焦化废水深度处理系统，该系统由主管依次串联有混凝加药反应池、混沉池、化学氧化池、多介质过滤器、中间池和曝气生物滤池；所述混凝加药反应池的废水进入端处设置有聚合硫酸铁絮凝剂投加管，所述化学氧化池上方设置有次氯酸钙输入管。
[0006]进一步地，曝气生物滤池包括池体，所述池体底部一侧连接有进水管口，所述进水管口与主管连通，所述池体外的主管并排连接有反洗进水管；所述池体另一侧并联设置有曝气管和反冲进气管。
[0007]再进一步地，所述池体上端的侧壁上并联设置有出水管和反冲出水管。
[0008]再进一步地，所述池体内由下至上依次设置有进水分布板8、进气分布板9、鹅卵石承托层O和焦粒层。
[0009]再进一步地，所述鹅卵石承托层的厚度为200?300mm ;所述焦粒层中焦粒的粒径为2?3mm。
[0010]再进一步地，所述混沉池底部设置有污泥转运管，所述化学氧化池底部还设置有排污管。
[0011 ] 再进一步地，所述多介质过滤器底部设置有进水口，其上部侧壁设置有出水口。
[0012]本实用新型的原理
[0013]本实用新型以焦化生化阶段出水即二沉池废水作为深度处理对象，聚合硫酸铁絮凝可减少部分COD和悬浮物，混凝加药反应池2出水经混沉池泥水分离后送至化学氧化池，在化学氧化池前端投加次氯酸钙固体，依靠次氯酸氧化作用将焦化废水中难降解的有机物氧化；化学氧化池出水经多介质过滤器，进一步减少悬浮物的含量，满足曝气生物滤池进水要求；废水在中间池停留一定时间，以使水中剩余的次氯酸及时分解，避免对后续生物滤池微生物的影响；废水进入曝气生物滤池内，其中次氯酸氧化生成的易生物降解的有机物和剩余低浓度氨氮在微生物作用下进行降解。
[0014]曝气生物滤池采用空气鼓气，为滤池中生物提供氧气。
[0015]所述的中间池采用廊道式，水流在串联的廊道间流动，增加其水力停留时间，利用次氯酸不稳定存在的特点，使废水携带的次氯酸能够有足够的时间自然分解。中间水池水力停留时间在30?60min以上。
[0016]本实用新型的有益效果:
[0017]I)本实用新型的系统设计合理，运行成本低廉，处理后出水可以满足《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB16171-2012)对现有焦化企业的标准要求，解决了焦化废水深度处理及回用中的难题，具有很强的工程应用价值；
[0018]2)本实用新型利用强酸性的聚合硫酸铁溶液絮凝后废水呈酸性的特点，投加次氯酸钙固体后在酸性条件下可生成氧化性较强的次氯酸，可利用次氯酸的强氧化作用进一步去除废水中难生物降解有机物含量，并提高废水可生化性；
[0019]3)本实用新型利用次氯酸氧化后废水可生化性强的特点，利用曝气生物滤池对废水进行进一步的处理。
【附图说明】
[0020]图1为本实用新型的焦化废水深度处理系统图；
[0021]图2为曝气生物滤池的细节图；
[0022]图3为工艺过程中絮凝和氧化后废水的紫外可见吸收光谱图。
[0023]图中，主管1、混凝加药反应池2、聚合硫酸铁絮凝剂投加管2.1、混沉池3、污泥转运管3.1、化学氧化池4、次氯酸钙输入管4.1、排污管4.2、多介质过滤器5、中间池6、曝气生物滤池7、池体7.1、进水管口 7.2、反洗进水管7.3、曝气管7.4、反冲进气管7.5、出水管7.6、反冲出水管7.7、进水分布板7.8、进气分布板7.9、鹅卵石承托层7.10、焦粒层7.11。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述，以便本领域技术人员理解。
[0025]如图1?2所示:一种焦化废水深度处理系统，该系统由主管I依次串联有混凝加药反应池2、混沉池3、化学氧化池4、多介质过滤器5、中间池6和曝气生物滤池7 ;多介质过滤器5底部设置有进水口，其上部侧壁设置有出水口 ；
[0026]混凝加药反应池2的废水进入端处设置有聚合硫酸铁絮凝剂投加管2.1，化学氧化池4上方设置有次氯酸钙输入管4.1。
[0027]曝气生物滤池7包括池体7.1，池体7.1底部一侧连接有进水管口 7.2，进水管口7.2与主管I连通，池体7.1外的主管I并排连接有反洗进水管7.3 ;池体7.1另一侧并联设置有曝气管7.4和反冲进气管7.5 ;池体7.1上端的侧壁上并联设置有出水管7.6和反冲出水管7.7。
[0028]池体7.1内由下至上依次设置有进水分布板7.8、进气分布板7.9、鹅卵石承托层7.10和焦粒层7.11。鹅卵石承托层7.10的厚度为200?300mm ;焦粒层7.11中焦粒的粒径为2?3_。
[0029]混沉池3底部设置有污泥转运管3.1，化学氧化池4底部还设置有排污管4.2。
[0030]工作过程:
[0031]如图1所示:焦化废水通过主管流入混凝加药反应池2，在加药池I前端安装有聚合硫酸铁絮凝剂投加管2.1，聚合硫酸铁絮凝剂投加量以1.0?1.4ml/L废水为宜；废水与聚合硫酸铁絮凝剂在混凝加药反应池2中充分混合絮凝后流至混沉池3中，混沉池3可选择中心进水周边出水的辐流式沉淀池，在混沉池3中泥水分流后废水流至化学氧化池4，泥水分流后污泥外运送至煤场压榨，在化学氧化池4前端安装有次氯酸钙输入管4.1，废水与次氯酸钙固体在化学氧化池4中充分反应，泥水分离后废水流至多介质过滤器5过滤，污泥经沉淀后外运；经多介质过滤器5将废水中携带悬浮物去除，多介质过滤器5出水送至中间池6，在中间池6停留30min以上后送至曝气生物滤池7。
[0032]如图3所示:在优化条件下，对PFS混凝和Ca(ClO)2氧化过程中废水进行紫外可见光谱扫描，从图中可以看出焦化二沉池废水经PFS混凝和Ca(ClO)2氧化后的废水中污染物的紫外吸收峰较原水有大幅下降，在相同的波长处，吸光度值逐步降低，说明大部分有机物在絮凝和氧化过程中被去除，出水中的有机组分含量变小。此外，从吸收光谱中还可以看出，经絮凝氧化后出水的UV254值较原水降低很多，说明絮凝氧化过程对废水中含有苯环以及双键的有机类物质去除效果较为明显。因此，将PFS絮凝和Ca(ClO)2氧化耦合处理焦化二沉池废水，即解决了经聚铁处理后出水呈酸性不达标的问题，也充分利用了 Ca(ClO)2生成的HClO的氧化性，效果较好。
[0033]其它未详细说明的部分均为现有技术。尽管上述实施例对本实用新型做出了详尽的描述，但它仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部实施例，人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例，这些实施例都属于本实用新型保护范围。
【主权项】
1.一种焦化废水深度处理系统，其特征在于:该系统由主管(I)依次串联有混凝加药反应池(2)、混沉池(3)、化学氧化池(4)、多介质过滤器(5)、中间池(6)和曝气生物滤池(7);所述混凝加药反应池(2)的废水进入端处设置有聚合硫酸铁絮凝剂投加管(2.1)，所述化学氧化池(4)上方设置有次氯酸钙输入管(4.1)。2.根据权利要求1所述的焦化废水深度处理系统，其特征在于:所述曝气生物滤池(7)包括池体(7.1)，所述池体(7.1)底部一侧连接有进水管口(7.2)，所述进水管口(7.2)与主管(I)连通，所述池体(7.1)外的主管(I)并排连接有反洗进水管(7.3);所述池体(7.1)另一侧并联设置有曝气管(7.4)和反冲进气管(7.5)。3.根据权利要求2所述的焦化废水深度处理系统，其特征在于:所述池体(7.1)上端的侧壁上并联设置有出水管(7.6)和反冲出水管(7.7)。4.根据权利要求2或3所述的焦化废水深度处理系统，其特征在于:所述池体(7.1)内由下至上依次设置有进水分布板(7.8)、进气分布板(7.9)、鹅卵石承托层(7.10)和焦粒层(7.11)。5.根据权利要求4所述的焦化废水深度处理系统，其特征在于:所述鹅卵石承托层(7.10)的厚度为200?300mm ;所述焦粒层(7.11)中焦粒的粒径为2?3mm。6.根据权利要求1或2所述的焦化废水深度处理系统，其特征在于:所述混沉池(3)底部设置有污泥转运管(3.1)，所述化学氧化池(4)底部还设置有排污管(4.2)。7.根据权利要求1或2所述的焦化废水深度处理系统，其特征在于:所述多介质过滤器(5)底部设置有进水口，其上部侧壁设置有出水口。
【专利摘要】本实用新型公开一种焦化废水深度处理系统，该系统由主管依次串联有混凝加药反应池、混沉池、化学氧化池、多介质过滤器、中间池和曝气生物滤池；所述混凝加药反应池的废水进入端处设置有聚合硫酸铁絮凝剂投加管，所述化学氧化池上方设置有次氯酸钙输入管。本实用新型的系统设计合理，运行成本低廉，处理后出水可以满足《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB16171-2012)对现有焦化企业的标准要求，解决了焦化废水深度处理及回用中的难题，具有很强的工程应用价值。
【IPC分类】C02F9/14
【公开号】CN204625443
【申请号】CN201520308178
【发明人】王丽娜, 盛军波, 张垒, 王凯军, 刘璞, 刘霞, 付本全
【申请人】武汉钢铁(集团)公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月13日