焦化廢水深度處理回用工藝和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，具體地指是一種焦化廢水深度處理回用工藝和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]焦化廢水是一種公認(rèn)的難生物降解的工業(yè)廢水，其難度在于廢水的可生化性差，除氨、氰及硫氰根等無(wú)機(jī)污染物外，還含有酚類、萘、吡啶、喹啉等雜環(huán)及多環(huán)芳香族化合物(PAHS)很難生物降解，這些物質(zhì)能夠?qū)Νh(huán)境產(chǎn)生長(zhǎng)期影響，且部分已被研宄證實(shí)為致癌物質(zhì)，另外高濃度氨氮、硫化物、氰化物對(duì)微生物活性有很強(qiáng)的抑制作用，生物脫氮效果不佳。目前，焦化廢水普遍采用不同形式的A/Ο生物脫氮工藝作為其處理的主要工藝，但處理后出水中COD指標(biāo)難以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。部分鋼鐵企業(yè)已經(jīng)開(kāi)展焦化廢水深度處理及回用，回用途徑包括濕法熄焦、高爐沖渣、煤場(chǎng)抑塵和直接用于工業(yè)循環(huán)水等，但這些方法均存在操作環(huán)境差，二次污染產(chǎn)生或轉(zhuǎn)移、設(shè)備、管道腐蝕嚴(yán)重等問(wèn)題。
[0003]2015年I月I日起，現(xiàn)行的焦化企業(yè)將執(zhí)行“煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)”中新建企業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB16171-2012)。因此對(duì)焦化廢水進(jìn)行深度處理和回用是減少污水外排，降低新水消耗量的最佳選擇，而尋求一種高效、低成本的深度處理與回用技術(shù)是目前焦化廢水深度處理過(guò)程迫切需求。本發(fā)明的目的是改變傳統(tǒng)深度處理工藝，提出了利用臭氧催化氧化、生物濾池和浸沒(méi)式MBR膜生物反應(yīng)器組合新工藝和裝置，避免了通過(guò)引入其他化學(xué)藥劑等造成二次污染的做法，同時(shí)，也實(shí)現(xiàn)了降低焦化廢水處理成本，節(jié)約大量生產(chǎn)用水，為焦化廢水的深度處理與回用提供了一條經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、高效的深度處理工藝和裝置。
[0004]目前焦化廢水深度處理和回用工藝存在的突出問(wèn)題有以下幾個(gè)內(nèi)容:1、通過(guò)化學(xué)藥劑深度處理廢水(如采用芬頓試劑等)，該方法可能會(huì)引入二次污染，存在管網(wǎng)及設(shè)備腐蝕等問(wèn)題，增加后續(xù)脫鹽費(fèi)用；2、將焦化廢水用于濕法熄焦或高爐沖渣，廢水中污染物發(fā)生了轉(zhuǎn)移，操作環(huán)境差；3、膜法除鹽深度處理后的濃水去向也是亟需解決的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的就是要提供一種焦化廢水深度處理回用工藝和裝置。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種焦化廢水深度處理回用工藝，其特征在于:它包括如下步驟:
[0007](I)將廢水送至混沉池中進(jìn)行沉淀處理，得到沉淀后的焦化廢水；
[0008](2)從混沉池出來(lái)的焦化廢水輸送至多介質(zhì)過(guò)濾器中進(jìn)行過(guò)濾處理，以進(jìn)一步減少?gòu)U水中的懸浮物的含量；
[0009](3)將過(guò)濾后的焦化廢水輸送至臭氧催化氧化反應(yīng)器中進(jìn)行臭氧氧化、催化劑的催化氧化反應(yīng)，使焦化廢水中生物難降解的有機(jī)物質(zhì)通過(guò)羥基自由基的氧化，將廢水中大分子有機(jī)物及芳香烴化合物降解成小分子或CO2和水；同時(shí)，逸出的剩余臭氧進(jìn)入臭氧破壞裝置；
[0010](4)將氧化后的廢水輸送至中間水槽中，通過(guò)中間水槽內(nèi)曝氣裝置、臭氧分解劑的作用進(jìn)一步將廢水中的臭氧濃度降低后輸送至MBR膜生物反應(yīng)器，通過(guò)高濃度活性污泥的生物降解、截留作用，對(duì)小分子化合物進(jìn)一步生化降解，同時(shí)也截留部分懸浮物；
[0011](5)將從MBR膜生物反應(yīng)器中出來(lái)的廢水直接用作生化過(guò)程中消泡劑用水、煤場(chǎng)抑塵和生活雜用水；或者:
[0012](6)將從MBR膜生物反應(yīng)器中出來(lái)的廢水輸送至保安過(guò)濾器中進(jìn)一步過(guò)濾處理，濾除其中部分懸浮物；
[0013](7)將經(jīng)過(guò)保安過(guò)濾后的廢水輸送至反滲透裝置中進(jìn)行進(jìn)一步除鹽，所得除鹽廢水回用作工藝循環(huán)冷卻水，而反滲透出來(lái)的濃水作為高爐爐渣冷卻沖渣用水、煤場(chǎng)抑塵用水、道路清掃用水。
[0014]作為一種優(yōu)選方案，所述步驟(3)中臭氧催化氧化反應(yīng)器內(nèi)填料為燒結(jié)硅藻土、陶?；蚧钚蕴?，填料比表面積大于200m2/m3;臭氧催化氧化反應(yīng)器內(nèi)填料投加量為臭氧催化氧化反應(yīng)器體積的25?60% ;臭氧發(fā)生器氣源采用空氣或氧氣。
[0015]作為又一種優(yōu)選方案，所述步驟(4)中中間水槽設(shè)置曝氣裝置和臭氧分解劑；曝氣裝置采用鈦質(zhì)曝氣板，氣源采用空氣；臭分解劑采用Mn、Cu的氧化物作為活性組分，載體采用γ_Α1203、T12, S12、分子篩、活性炭或以上幾種的復(fù)合物；臭氧分解劑填料投加量為中間水槽體積的15?35%。
[0016]作為又一種優(yōu)選方案，所述步驟￠)中保安過(guò)濾器的濾管材料為陶瓷、玻璃砂或塑料；過(guò)濾孔徑為0.5?120 μ m ;所述保安過(guò)濾器前設(shè)有加藥點(diǎn)，分別投加次氯酸鈉殺菌劑和亞硫酸氫鈉作為還原劑。
[0017]本發(fā)明還提供了一種利用上述焦化廢水深度處理回用工藝的裝置，該系統(tǒng)包括多介質(zhì)過(guò)濾器，臭氧催化氧化反應(yīng)器，臭氧發(fā)生器，臭氧破壞裝置，中間水槽，MBR膜生物反應(yīng)器，保安過(guò)濾器，反滲透裝置，其特征在于:所述多介質(zhì)過(guò)濾器I的進(jìn)口分別與進(jìn)水管和反沖洗進(jìn)水管連接，多介質(zhì)過(guò)濾器的出口分別與臭氧催化氧化反應(yīng)器的進(jìn)口和反沖洗出水管連接，臭氧催化氧化反應(yīng)器的出口與中間水槽的進(jìn)口連接，臭氧催化氧化反應(yīng)器的臭氧輸入口通過(guò)臭氧輸送管道與臭氧發(fā)生器連接，臭氧催化氧化反應(yīng)器的臭氧輸出口通過(guò)管道與臭氧破壞裝置的進(jìn)口連接，臭氧破壞裝置的出口與設(shè)有尾氣放空口的尾氣管道連接；中間水槽的出口與MBR膜生物反應(yīng)器的進(jìn)口連接，MBR膜生物反應(yīng)器的出口與保安過(guò)濾器的進(jìn)口連接，保安過(guò)濾器的出口與反滲透裝置的進(jìn)口連接；反滲透裝置的出口分別與濃水管和工藝循環(huán)冷卻水管連接；所述保安過(guò)濾器頂部設(shè)有壓力表，保安過(guò)濾器底部設(shè)有外排口 ；
[0018]還包括空氣鼓風(fēng)機(jī)，所述空氣鼓風(fēng)機(jī)通過(guò)設(shè)有空氣流量計(jì)的第一輸氣管與中間水槽的底部連接，空氣鼓風(fēng)機(jī)通過(guò)設(shè)有調(diào)節(jié)閥的第二輸氣管與MBR膜生物反應(yīng)器的底部連接，所述中間水槽和MBR膜生物反應(yīng)器的污泥輸出口均通過(guò)污泥泵與污泥處理管道連接。
[0019]進(jìn)一步地，所述多介質(zhì)過(guò)濾器內(nèi)的濾料為粒徑Φ0.5?2mm的無(wú)煙煤、粒徑Φ3?6mm的陶?；蛄溅??1mm的石英砂。
[0020]更進(jìn)一步地，所述臭氧催化氧化反應(yīng)器為立式筒狀結(jié)構(gòu)，筒狀結(jié)構(gòu)內(nèi)部自上而下依次設(shè)有布水板、催化劑填料層、填料承托板和鈦質(zhì)曝氣板，筒狀結(jié)構(gòu)的頂部設(shè)有應(yīng)急放空口，筒狀結(jié)構(gòu)的外壁設(shè)有液位計(jì)。
[0021]更進(jìn)一步地，所述中間水槽內(nèi)部自上而下依次設(shè)有上部網(wǎng)狀擋板，臭氧分解劑下部支撐板和曝氣裝置；所述曝氣裝置為鈦質(zhì)曝氣板。
[0022]更進(jìn)一步地，所述MBR膜生物反應(yīng)器采用浸沒(méi)式MBR膜生物反應(yīng)器，曝氣形式采用連續(xù)曝氣，氣源采用空氣。
[0023]更進(jìn)一步地，所述保安過(guò)濾器的進(jìn)口端設(shè)有加藥點(diǎn)，保安過(guò)濾器中的濾管材料為陶瓷、玻璃砂或塑料中任一種；保安過(guò)濾器的過(guò)濾孔徑范圍為0.5?120 μm。
[0024]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0025]其一，該工藝及裝置設(shè)計(jì)合理，解決了焦化廢水深度處理及回用中的難題，具有很強(qiáng)的工程應(yīng)用價(jià)值；
[0026]其二，該工藝及裝置解決了焦化廢水的高污染環(huán)境下的對(duì)操作人員不安全因素和危害健康的潛在風(fēng)險(xiǎn)；
[0027]其三，該工藝及裝置操作簡(jiǎn)單，運(yùn)行成本低，出水水質(zhì)可以滿足不同用水要求。
【附圖說(shuō)明】
[0028]圖1是本發(fā)明處理工藝流程不意圖。
[0029]圖2是本發(fā)明臭氧催化氧化反應(yīng)器示意圖。
[0030]圖3是本發(fā)明中間水槽示意圖。
[0031]圖4是本發(fā)明實(shí)施例的焦化廢水處理前后UV光譜掃描圖。
[0032]圖1中:1、多介質(zhì)過(guò)濾器；2、反沖洗水出口 ；3、泵；4、流量計(jì)；5、臭氧催化氧化反應(yīng)器；6、布水裝置；7、臭氧催化劑填料層；8、液位計(jì)；9、填料承托板；10、曝氣板；11、氣體流量計(jì)；12、鼓風(fēng)機(jī)；13、臭氧發(fā)生器；14、臭氧破壞裝置；15、尾氣放空口 ；16、中間水槽；17、擋板；18、臭氧分解劑填料；19、填料支撐板；20、曝氣器；21、空氣流量計(jì)；22、空氣鼓風(fēng)機(jī)；23、調(diào)節(jié)閥；24、MBR膜生物反應(yīng)器；25、空氣曝氣器；26、污泥泵；27、保安過(guò)濾器；28、壓力表；29、外排口 ；30、反滲透裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0033]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0034]本發(fā)明所提供的焦化廢水深度處理回用工藝，具體步驟如下:
[0035](I)將廢水送至混沉池中進(jìn)行沉淀處理，得到沉淀后的焦化廢水；
[0036](2)從混沉池出來(lái)的焦化廢水輸送至多介質(zhì)過(guò)濾器中進(jìn)行過(guò)濾處理，以進(jìn)一步減少?gòu)U水中的懸浮物的含量；
[0037](3)將過(guò)濾后的焦化廢水輸送至臭氧催化氧化反應(yīng)器中進(jìn)行臭氧氧化、催化劑的催化氧化反應(yīng)，使焦化廢水中