焦化廢水深度處理方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種焦化廢水深度處理方法及系統(tǒng)，主要針對現(xiàn)有焦化廢水處理工藝達不到排放要求而提出。本發(fā)明焦化廢水深度處理方法及系統(tǒng)經(jīng)過生化系統(tǒng)處理后的焦化廢水首先經(jīng)過微波輻射處理，再進行鐵碳微電解催化還原處理，進一步對廢水進行非均相Fenton催化氧化處理而后進行混凝沉淀處理、微濾處理，最終達到排放要求。本發(fā)明焦化廢水深度處理方法及系統(tǒng)解決了常見的焦化廢水處理工藝方法難以將經(jīng)生化處理后的焦化廢水處理達標的問題，具有藥劑用量少、污泥產(chǎn)量小、能耗低、處理效果穩(wěn)定高效的特點。
【專利說明】
焦化廢水深度處理方法及系統(tǒng)
技術(shù)領域
[0001 ]本發(fā)明涉及廢水處理領域，尤其涉及一種焦化廢水深度處理方法及系統(tǒng)?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]焦化廢水是指焦化生產(chǎn)過程中排放出大量含酚、氰、油、氨氮等有毒、有害物質(zhì)的廢水，其來源相當復雜，主要來自煉焦和煤氣凈化過程及化工產(chǎn)品的精煉過程，其中以蒸氨過程中產(chǎn)生的剩余氨水為主要來源。受原煤性質(zhì)及焦化產(chǎn)品回收等諸多因素的影響，焦化廢水的成分非常復雜，含有多種污染物質(zhì)，其中有機物以酚類化合物為主，其占總有機物的一半以上，有機物中還包括多環(huán)芳香族化合物和含氮、氧、硫的雜環(huán)化合物等;無機物主要以氰化物、硫化物、銨鹽、硫酸鹽等為主。焦化廢水的主要特點為氨氮濃度高、難生物降解、 有機物含量高。目前國內(nèi)大部分的焦化廠普遍采用普通活性污泥法處理經(jīng)過蒸氨、脫酚預處理的焦化廢水，普通活性污泥法處理后的出水中C0D和氨氮濃度仍然較高，無法達到國家排放標準，此外，隨著水處理技術(shù)的發(fā)展，污染物排放標準也在不斷提高，因此，對焦化廢水進行三級處理即深度處理非常必要。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對現(xiàn)有焦化廢水處理工藝達不到排放要求的問題，本發(fā)明提供一種能夠有效提高焦化廢水處理出水水質(zhì)的焦化廢水深度處理方法及系統(tǒng)。
[0004]為達到上述目的，本發(fā)明一種焦化廢水深度處理方法，所述方法包括以下步驟:
[0005]步驟1:對經(jīng)過生化處理的焦化廢水進行微波輻射處理；
[0006]步驟2:調(diào)節(jié)進行微波輻射處理后的焦化廢水的PH值至3-5,對焦化廢水進行鐵碳微電解催化還原處理，并在鐵碳微電解催化還原處理過程中對廢水進行曝氣；
[0007]步驟3:對鐵碳微電解催化還原處理后的出水進行非均相Fenton催化氧化處理； [〇〇〇8] 步驟4:調(diào)節(jié)Fenton催化氧化處理后出水的PH值至8-10，進行混凝處理而后進行沉淀處理；
[0009]步驟5:對沉淀處理后的廢水進行微濾處理。[0〇1〇]進一步地，所述步驟3非均相Fenton催化氧化處理是通過如下方法實現(xiàn)的:首先向鐵碳微電解催化還原處理后的出水中投加FeS(k溶液，再緩慢投加H2O2溶液，控制反應時間為30_60min。[0〇11 ]進一步地，所述非均相Fenton催化氧化處理的過程采用Fenton流化床形式并使用固體Fenton反應催化劑，F(xiàn)e2+與C0D的質(zhì)量比為1:2-1:5，H2〇2與C0D的質(zhì)量比為1:2-1:4。
[0012]進一步地，在所述混凝處理過程中向混凝處理的廢水中投加活性炭和/或助凝劑 PAM〇[〇〇13]進一步地，所述微波輻射處理采用的微波功率范圍為200-600?，微波輻射處理時間為 3-lOmin;[〇〇14]所述鐵碳微電解催化還原處理的鐵碳微電解反應時間為45-90min，曝氣所用氣水比為 1:1-3:1;[〇〇15] 所述混凝處理的時間為10-20min，所述沉淀處理的時間為45-90min。[0〇16]進一步地，所述活性炭投加量為5-20mg/L;
[0017] 所述助凝劑PAM投加量為〇? H.0mg/L。[〇〇18]進一步地，所述微濾處理采用微孔活性陶瓷濾料為過濾材質(zhì);所述微濾處理的濾速為 15-25m/h。[〇〇19]為達到上述目的，本發(fā)明一種焦化廢水深度處理系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括PH值檢測設備和PH值調(diào)節(jié)設備以及按焦化廢水處理流程依次設置的微波處理設備、鐵碳微電解催化還原處理設備、非均相Fenton催化氧化處理設備、混凝處理設備、微濾處理裝置；
[0020]所述PH值檢測設備和PH值調(diào)節(jié)設備用于檢測和調(diào)節(jié)焦化廢水的PH值；[〇〇21]所述微波處理設備用于對生化處理后的焦化廢水進行微波輻射處理；
[0022]所述鐵碳微電解催化還原處理設備用于對焦化廢水進行鐵碳微電解催化還原處理；[〇〇23]非均相Fenton催化氧化處理設備用于對鐵碳微電解催化還原處理后的焦化廢水進行非均相Fenton催化氧化處理；[〇〇24] 所述混凝處理設備用于對非均相Fenton催化氧化處理后的焦化廢水進行混凝沉淀處理；[〇〇25] 所述微濾處理裝置用于對混凝沉淀處理后的焦化廢水進行微濾處理。
[0026]進一步地，所述系統(tǒng)還包括曝氣裝置，所述曝氣裝置用于在對焦化廢水進行鐵碳微電解催化還原處理過程中向焦化廢水中曝氣。[〇〇27]進一步地，所述非均相Fenton催化氧化處理設備包括FeS〇4溶液投加裝置和H202溶液投加裝置；[0〇28] 所述非均相Fenton催化氧化處理設備還包括Fenton流化床，所述Fenton流化床上設置有固體Fenton反應催化劑。[〇〇29]本發(fā)明焦化廢水深度處理方法及系統(tǒng)，解決了常見的焦化廢水處理工藝難以將經(jīng)生化處理后的焦化廢水處理達標的問題，具有藥劑用量少、污泥產(chǎn)量小、能耗低、處理效果穩(wěn)定高效的特點?！靖綀D說明】
[0030]圖1是實施例2焦化廢水深度處理方法的工藝示意圖。【具體實施方式】
[0031]為更進一步闡述本發(fā)明焦化廢水深度處理方法及系統(tǒng)為達成預定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖1對本發(fā)明進行詳細的描述。[〇〇32] 實施例1
[0033]本實施例焦化廢水深度處理系統(tǒng)包括PH值檢測設備、PH值調(diào)節(jié)設備以及按焦化廢水處理流程依次設置的微波處理設備、鐵碳微電解催化還原處理設備、非均相Fenton催化氧化處理設備、混凝處理設備、微濾處理裝置、曝氣裝置;其中，所述非均相Fenton催化氧化處理設備包括FeS04溶液投加裝置和H2〇2溶液投加裝置，所述混凝處理設備包括混凝池、沉淀池、活性炭投加裝置和助凝劑投加裝置。
[0034]所述PH值檢測設備和PH值調(diào)節(jié)設備用于檢測和調(diào)節(jié)焦化廢水的PH值；[〇〇35]所述微波處理設備用于對生化處理后的焦化廢水進行微波輻射處理；
[0036]所述鐵碳微電解催化還原處理設備用于對焦化廢水進行鐵碳微電解催化還原處理；[〇〇37]非均相Fenton催化氧化處理設備用于對鐵碳微電解催化還原處理后的焦化廢水進行非均相Fenton催化氧化處理；[〇〇38] 所述混凝處理設備用于對非均相Fenton催化氧化處理后的焦化廢水進行混凝沉淀處理；[〇〇39] 所述微濾處理裝置用于對混凝沉淀處理后的焦化廢水進行微濾處理。
[0040]所述曝氣裝置用于在對焦化廢水進行鐵碳微電解催化還原處理過程中向焦化廢水中曝氣。[0041 ] 實施例2[〇〇42]本實施例焦化廢水深度處理方法是通過實施例1焦化廢水深度處理系統(tǒng)實現(xiàn)的。 [〇〇43] 本實施例焦化廢水深度處理方法的具體工藝過程為:經(jīng)過生化處理后的焦化廢水，首先經(jīng)過微波輻射設備進行微波處理，加熱和極化有機污染物分子，微波的最佳功率范圍為200-600?，微波最佳反應時間為3-10min。然后利用PH值檢測設備和PH值調(diào)節(jié)設備采用 1+3硫酸溶液調(diào)節(jié)微波處理出水pH值至3-5,采用鐵碳微電解催化還原處理設備對焦化廢水進行鐵碳微電解催化還原處理進行鐵碳微電解催化還原處理，鐵碳微電解最佳反應時間為 45-90min，微電解反應的同時采用曝氣裝置進行曝氣，最佳氣水比為1:1-3:1。鐵碳微電解處理后出水直接進入非均相Fenton催化氧化處理設備，通常采用Fenton流化床形式，使用固體Fenton反應催化劑，首先向鐵碳微電解催化還原處理后的出水中投加FeS04溶液，再緩慢投加H2O2溶液，F(xiàn)enton最佳反應時間為30-60min，F(xiàn)e2+與C0D的最佳質(zhì)量比為1:2-1:5，H2〇2 與COD的最佳質(zhì)量比為1:2-1:4,大大減少藥劑投加量和污泥產(chǎn)生量。經(jīng)過Fenton反應后的廢水利用PH值檢測設備和PH值調(diào)節(jié)設備用NaOH溶液調(diào)節(jié)pH值至8-10，進入混凝處理設備， 在混凝處理設備內(nèi)采用活性炭投加裝置投加活性炭增強難降解有機物的去除效率，采用助凝劑投加裝置投加助凝劑如PAM加強污泥的沉淀效果，活性炭投加量為5-20mg/L，PAM投加量為0.1-1.〇11^/1。最佳混凝時間為1〇-2〇111111，最佳沉淀時間為45-9〇111111，最佳活性炭污泥回流比為5%-10%。沉淀出水再經(jīng)過微濾處理裝置進行微濾處理，微濾處理裝置采用微孔活性陶瓷濾料為過濾材質(zhì)，濾速為15-25m/h，微濾出水達標排放。[〇〇44] 本實施例焦化廢水深度處理方法的工藝方法適用于經(jīng)過物化和生化處理后的焦化廢水的深度處理，同樣適用于難降解有機廢水的深度處理，如制革廢水、制藥廢水、石化廢水等。本發(fā)明焦化廢水深度處理方法具有如下有益效果:
[0045]1、技術(shù)方案設計和操作簡單；
[0046]2、通過微波輻射處理，能夠加熱和極化水分子及有機污染物分子，降低后續(xù)催化還原和催化氧化分解有機污染物所需的活化能，加速反應的進行；[〇〇47]3、通過鐵碳微電解催化還原處理，將可被催化還原處理但不易被催化氧化處理的那部分有機污染物去除掉，減小后續(xù)芬頓處理負擔；[0〇48] 4、通過非均相Fenton催化氧化處理，采用固體Fenton反應催化劑，降低藥劑使用量，減小污泥產(chǎn)生量，提高處理效果；
[0049]5、微濾處理進一步去除懸浮顆粒物、色度等，提高出水水質(zhì)。
[0050]下面給出本發(fā)明焦化廢水深度處理方法的具體實施例以方便更好的理解本發(fā)明的過程和效果。
[0051]某焦化廢水處理廠，處理量200t/d，生化處理采用A/0內(nèi)循環(huán)生物脫氮處理工藝， 經(jīng)分析測定，經(jīng)生化處理后二沉池出水C0D為180?260mg/L。[〇〇52] 經(jīng)過生化處理的焦化廢水采用本發(fā)明處理方法，用潛污栗將二沉池出水栗入專用微波輻射處理系統(tǒng)，微波功率為600W，微波反應時間為lOmin。經(jīng)過微波處理后的廢水進入鐵炭微電解催化還原反應柱，反應柱內(nèi)填裝鐵炭微電解填料，用1+3硫酸溶液調(diào)節(jié)廢水pH值至3.0,鐵碳微電解反應時間60min，曝氣氣水比為1:1，鐵碳微電解處理單元出水C0D為75? 135mg/L〇[〇〇53]不調(diào)節(jié)鐵炭微電解處理后廢水的pH值，直接進入非均相Fenton催化氧化流化床， 流化床中填裝固體Fenton反應催化劑，F(xiàn)enton反應時間60min，F(xiàn)e2+投加量為50mg/L，H202 投加量為50mg/L。然后調(diào)節(jié)Fenton反應出水pH值至9.0進入混凝池，并在混凝池中投加活性炭和PAM，活性炭投加量為10mg/L，PAM投加量為0.2mg/L?；炷龝r間為10min，沉淀時間為 60min，活性炭污泥回流比為6%。沉淀池出水C0D為28?42mg/L。[〇〇54]沉淀池出水進入裝有微孔活性陶瓷濾料的微濾罐，以進一步去除沉淀池出水中的懸浮顆粒物、色度等，確保出水水質(zhì)。過濾材質(zhì)為微孔活性陶瓷濾料，濾速20m/h。過濾出水 C0D為25-38mg/L，C0D指標達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準GB 18918-2002》一級A標準。
[0055]本實施例所提出的一種焦化廢水的深度處理方法，解決了常見的深度處理工藝方法難以將經(jīng)生化處理后的焦化廢水處理達標的問題，具有藥劑用量少、污泥產(chǎn)量小、能耗低、處理效果穩(wěn)定高效的特點。
[0056]以上，僅為本發(fā)明的較佳實施例，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應該以權(quán)利要求所界定的保護范圍為準。
【主權(quán)項】
1.一種焦化廢水深度處理方法，其特征在于:所述方法包括以下步驟:步驟1:對經(jīng)過生化處理的焦化廢水進行微波輻射處理；步驟2:調(diào)節(jié)進行微波輻射處理后的焦化廢水的PH值至3-5，對焦化廢水進行鐵碳微電 解催化還原處理，并在鐵碳微電解催化還原處理過程中對廢水進行曝氣；步驟3:對鐵碳微電解催化還原處理后的出水進行非均相Fenton催化氧化處理；步驟4:調(diào)節(jié)Fenton催化氧化處理后出水的PH值至8-10，進行混凝處理而后進行沉淀處 理；步驟5:對沉淀處理后的廢水進行微濾處理。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焦化廢水深度處理方法，其特征在于:所述步驟3非均相 Fenton催化氧化處理是通過如下方法實現(xiàn)的:首先向鐵碳微電解催化還原處理后的出水中 投加FeS〇4溶液，再緩慢投加H2〇2溶液，控制反應時間為30-60min。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的焦化廢水深度處理方法，其特征在于:所述非均相Fenton催化 氧化處理的過程采用Fenton流化床形式并使用固體Fenton反應催化劑，F(xiàn)e2+與COD的質(zhì)量比 為1:2-1:5，H2〇2 與 COD 的質(zhì)量比為1:2-1: 4。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焦化廢水深度處理方法，其特征在于:在所述混凝處理過程中 向混凝處理的廢水中投加活性炭和/或助凝劑PAM。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焦化廢水深度處理方法，其特征在于:所述微波輻射處理采用 的微波功率范圍為200-600?，微波輻射處理時間為3-10min;所述鐵碳微電解催化還原處理的鐵碳微電解反應時間為45-90min，曝氣所用氣水比為 1:1-3:1；所述混凝處理的時間為10-20min，所述沉淀處理的時間為45-90min。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的焦化廢水深度處理方法，其特征在于:所述活性炭投加量為5-20mg/L；所述助凝劑PAM投加量為0.1-1.0mg/L。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焦化廢水深度處理方法，其特征在于:所述微濾處理采用微孔 活性陶瓷濾料為過濾材質(zhì);所述微濾處理的濾速為15-25m/h。8.—種焦化廢水深度處理系統(tǒng)，其特征在于:所述系統(tǒng)包括PH值檢測設備和PH值調(diào)節(jié) 設備以及按焦化廢水處理流程依次設置的微波處理設備、鐵碳微電解催化還原處理設備、 非均相Fenton催化氧化處理設備、混凝處理設備、微濾處理裝置；所述PH值檢測設備和PH值調(diào)節(jié)設備用于檢測和調(diào)節(jié)焦化廢水的PH值；所述微波處理設備用于對生化處理后的焦化廢水進行微波輻射處理；所述鐵碳微電解催化還原處理設備用于對焦化廢水進行鐵碳微電解催化還原處理；非均相Fenton催化氧化處理設備用于對鐵碳微電解催化還原處理后的焦化廢水進行 非均相Fenton催化氧化處理；所述混凝處理設備用于對非均相Fenton催化氧化處理后的焦化廢水進行混凝沉淀處 理；所述微濾處理裝置用于對混凝沉淀處理后的焦化廢水進行微濾處理。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的焦化廢水深度處理系統(tǒng)，其特征在于:所述系統(tǒng)還包括曝氣裝 置，所述曝氣裝置用于在對焦化廢水進行鐵碳微電解催化還原處理過程中向焦化廢水中曝氣。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的焦化廢水深度處理系統(tǒng)，其特征在于:所述非均相Fenton催 化氧化處理設備包括FeS〇4溶液投加裝置和H2〇2溶液投加裝置；所述非均相Fenton催化氧化處理設備還包括Fenton流化床，所述Fenton流化床上設置 有固體Fenton反應催化劑。
【文檔編號】C02F103/36GK105948338SQ201610302707
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年5月4日
【發(fā)明人】劉訓東, 程寒飛, 李啟超, 詹茂華, 安浩, 馮植飛, 姚立榮
【申請人】中冶華天工程技術(shù)有限公司, 中冶華天（安徽）節(jié)能環(huán)保研究院有限公司