專利名稱：焦化廢水的回用系統和回用方法
技術領域：
本發明屬于廢水處理工程技術領域，尤其是一種焦化廢水的回用系統和回用方法。
背景技術：
基于我國缺水現狀，解決部分嚴重缺水城市的用水問題是當前的緊要問題，而中水工程是可以快速解決缺水問題的唯一一種方法。所以中水工程在我國，尤其是在缺水城市將起著越來越重要的關乎民眾生計的作用。煤化工項目耗水量大廢水排放量也大。據了解，每噸甲醇的生產用水為10 15噸，年產20萬噸的甲醇裝置每小時排放廢水達上百噸； 一套年產18萬噸合成氨、30萬噸尿素的裝置循環水用量為2萬立方米/小時；年產10萬噸的二甲醚項目一天就需要8000噸水。煤化工項目規模的日益擴大，隨之所面臨的水環境問題也更為突出。據預測，如果在我國某些有條件的煤化工企業實行廢水零排放，每年節約的冷卻水量可達10億立方米，相當于2010年南水北調工程全線建成后進京的調水量。早在 2006年，國家發改委就下發了《關于加強煤化工項目建設管理促進產業健康發展的通知》， 鼓勵采用節水型工藝，大力提倡廢水、中水回用。煤化工焦化廢水主要包括煉焦及凈化廢水、甲醇精餾殘液、混合苯精餾殘液、煤焦油加工含酚廢液等四部分水，其組成復雜，含有大量的酚類、醇類、芳烴類、聯苯、吡啶、吲哚和喹啉等有機污染物，還含有氰、無機氟離子、氯離子和氨氮等有毒有害物質，污染物色度高，屬較難生化降解的高濃度有機工業廢水。工信部于2008年12月19日下發的15號文 《焦化行業準入條件(2008年修訂)》中明確規定酚氰廢水處理合格后要循環使用，不得外排。因此對焦化廢水不再是單純追求達標排放，還要考慮處理后如何回用的問題。近年來，我國的環保工作者對焦化廢水處理做了大量的工作，將傳統的水處理技術針對焦化廢水進行了適應性改造及組合，最大限度地發揮了生化、高級氧化等技術的效能，取得了一定成績。目前，對焦化廢水的深度處理技術主要包括混凝沉淀法、吸附法、高級氧化技術(Fenton氧化、03氧化、催化濕式氧化等)以及反滲透技術。但將焦化廢水處理后回用還存在難度大、高成本等問題。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種可將焦化廢水處理后直接回用的焦化廢水的回用系統和回用方法。為解決上述技術問題，本發明系統所采取的技術方案是該系統由生化處理工段、 深度處理工段和中水回用工段構成；所述的生化處理工段采用硝化和反硝化法；所述的深度處理工段采用砂濾，超濾和納濾膜處理方法；所述的中水回用工段采用石灰+絮凝處理、 多介質過濾、活性炭過濾、軟化器軟化、超濾和兩級反滲透處理。本發明系統優選的生化處理工段依次包括隔油池1、混合反應池2、氣浮池3、調節池4、A/0/0反應池5、二沉池6、混凝反應池7和混凝沉淀池8。
本發明系統優選的深度處理工段依次包括調節池9、砂濾器10、中間水箱11、超濾設備12、超濾產水箱13、保安過濾器14、納濾設備15和回用水箱16。本發明系統優選的中水回用工段依次包括調節池17、反應池18、機械加速澄清池 19、多介質過濾器20、活性炭過濾器21、軟化器22、精密過濾器23、超濾24、反滲透裝置25 和濃縮結晶裝置26。 本發明方法采用上述的焦化廢水的回用系統，該方法步驟為
(1)生化處理焦化廢水進入生化處理工段進行生化處理；
(2)深度處理生化處理出水進入深度處理工段進行深度處理；
(3)混合深度處理出水一部分返回生化處理工段作為稀釋水，另一部分與中水混合；
(4)中水回用處理混合的深度處理出水和中水進入中水回用工段經中水回用處理。本發明方法所述的生化處理出水COD彡200mg/L。本發明方法所述的深度處理出水COD彡50mg/L, Cl-彡250mg/L。本發明方法所述的中水回用處理出水COD彡10 mg /L、氨氮彡1 mg/L、總硬度彡25 mg/L、總堿度彡65 mg/L、氯離子彡75 mg/L。本發明方法所述中水回用處理步驟中二級反滲透濃水或利用余熱進行蒸發回收， 或用于沖洗運煤皮帶。本發明構思為
(1)針對焦化廢水酚氰等污染物含量高的特點，本發明先采用硝化和反硝化(A/0/0)的生化方法來初步處理焦化廢水，使出水COD ( 250 mg/L、氨氮彡20 mg/L、B0D5 ( 10 mg/L、 Cl- ^ 500 mg/L、總硬度彡200 mg/L，達到《鋼鐵工業水污染物排放標準》(GB13456-92)的二級排放標準；
(2)生化處理出水雖然達到了鋼鐵廢水二級排放標準，但由于污水中有毒有害物質仍較多、出水色度高、Cl-含量高，不能回用。本發明采用砂濾、超濾和納濾的處理方法來處理生化出水，使納濾出水 COD ( 70 mg/L、氨氮彡 10 mg/L、B0D5 ( 10 mg/L、Cl_ 彡 250 mg/L、 總硬度彡50 mg/L ；
(3)由于納濾出水Cl-含量和COD含量仍較高，直接采用反滲透除Cl-，水中COD組分會迅速堵塞和腐蝕反滲透膜原件。考慮到煤化工園區還有循環水排污水、除鹽站反滲透濃水、鍋爐排污水等中水，本發明創造性地將納濾出水和其他中水混合后一起經中水回用工段處理回用。經中水回用工段處理后，本發明系統出水COD彡10 mg /L、氨氮彡1 mg/L、 總硬度<25 mg/L、氯離子<75 mg/L，符合循環水用水水質要求，可作為循環水系統補水水源。采用上述技術方案所產生的有益效果在于
1.在污水常規處理的基礎上，增加由砂濾、超濾、納濾構成的膜處理，深度凈化污水， 并去除色度，從而彌補生化處理的不足。2.將納濾出水、循環水排污水、反滲透濃水、鍋爐排污水等中水一起處理提高了污水回收率，降低了處理成本。3.回用系統出水水質達到循環冷卻水用水要求，可作為循環水補充水水源，有利于實現煤化工園區污水的零排放。4.焦化廢水經本發明處理后可直接回用于循環水系統，解決了焦化廢水處理回收難度大的問題。
下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步詳細的說明。 圖1是本發明系統的流程圖。
具體實施例方式圖1是本焦化廢水回用系統的工藝流程圖，整個系統由生化處理工段A、深度處理工段B和中水回用工段C組成。生化處理工段A包括隔油池1、混合反應池2、氣浮池3、調節池4、A/0/0反應池5、二沉池6、混凝反應池7、混凝沉淀池8。混凝沉淀池8的出水直接進入深度處理工段B，深度處理工段B包括調節池9、砂濾器10、中間水箱11、超濾設備12、 超濾產水箱13、保安過濾器14、納濾設備15、回用水箱16。回用水箱的水一部分作為稀釋水返回A/0/0反應池5，另一部分直接進中水回用工段C，在中水回用工段C的調節池17內與循環水排污水、除鹽站反滲透濃水、鍋爐排污水等中水混合。中水回用工段C包括調節池 17、反應池18、機械加速澄清池19、多介質過濾器20、活性炭過濾器21、軟化器22、精密過濾器23、超濾24、反滲透裝置25、濃縮結晶裝置26。焦化廢水經生化處理、深度處理和中水回用三個工段處理后的出水水質達到了循環冷卻水的水質標準，可用作循環冷卻水系統D補水。實施例1 焦化廢水280 t/h在生化處理工段A經生化處理后，在混凝反應池7中與來自深度處理工段B中超濾設備12的濃水和反洗水28 t/h混合后直接進入深度處理工段B。深度處理工段B出水一部分作為稀釋水送往A/0/0反應池5，另一部分約110 t/h直接進入中水回用工段C。深度處理出水、循環水排污水、除鹽站反滲透濃水、鍋爐排污水等中水在中水回用工段C的調節池17內混合。混合液經石灰+絮凝沉淀，以及多介質過濾后， 約200 t/h的水直接排往循環水系統D，剩下的約100 t/h的水再經活性炭過濾21、軟化器軟化22、超濾24和反滲透處理25。反滲透出水直接排往循環水系統D ；反滲透濃水經濃縮結晶裝置處理后，冷凝液送循環水系統D，殘渣作為鍋爐燃煤脫硫劑使用。實施例2 焦化廢水280 t/h在生化處理工段A經生化處理后，在混凝反應池7中與來自深度處理工段B中超濾設備12的濃水和反洗水28 t/h混合后直接進入深度處理工段B。深度處理工段B產水一部分作為稀釋水送往A/0/0反應池5，另一部分約110 t/h直接進入中水回用工段C。深度處理出水、循環水排污水、除鹽站反滲透濃水、鍋爐排污水等中水在中水回用工段C的調節池17內混合。混合液經石灰+絮凝沉淀，以及多介質過濾后， 約200 t/h的水直接排往循環水系統D，剩下的約100 t/h的水再經活性炭過濾21、軟化器軟化22、超濾24和反滲透處理25。反滲透出水直接排往循環水系統D ；反滲透濃水用來沖洗備煤皮帶。
權利要求
1.一種焦化廢水的回用系統，其特征在于該系統由生化處理工段、深度處理工段和中水回用工段構成；所述的生化處理工段采用硝化和反硝化法；所述的深度處理工段采用砂濾、超濾和納濾膜處理方法；所述的中水回用工段采用石灰+絮凝處理、多介質過濾、活性炭過濾、軟化器軟化、超濾和兩級反滲透處理。
2.根據權利要求1所述的焦化廢水的回用系統，其特征在于所述的生化處理工段依次包括隔油池(1)、混合反應池(2 )、氣浮池(3 )、調節池(4)、A/0/0反應池(5 )、二沉池(6 )、 混凝反應池(7)和混凝沉淀池(8)。
3.根據權利要求1或2所述的焦化廢水的回用系統，其特征在于所述的深度處理工段依次包括調節池(9)、砂濾器(10)、中間水箱(11)、超濾設備(12)、超濾產水箱(13)、保安過濾器(14)、納濾設備(15)和回用水箱(16)。
4.根據權利要求1或2所述的焦化廢水的回用系統，其特征在于所述的中水回用工段依次包括調節池(17)、反應池(18)、機械加速澄清池(19)、多介質過濾器(20)、活性炭過濾器(21)、軟化器(22)、精密過濾器(23)、超濾(24)、反滲透裝置(25)和濃縮結晶裝置 (26)。
5.根據權利要求3所述的焦化廢水的回用系統，其特征在于所述的中水回用工段依次包括調節池(17)、反應池(18)、機械加速澄清池(19)、多介質過濾器(20)、活性炭過濾器 (21)、軟化器(22)、精密過濾器(23)、超濾(24)、反滲透裝置(25)和濃縮結晶裝置(26)。
6.一種焦化廢水的回用方法，采用權利要求1至5所述的任意一種焦化廢水的回用系統，其特征在于，該方法步驟為(1)生化處理焦化廢水進入生化處理工段進行生化處理；(2)深度處理生化處理出水進入深度處理工段進行深度處理；(3)混合深度處理出水一部分返回生化處理工段作為稀釋水，另一部分與中水混合；(4)中水回用處理深度處理出水和中水混合后進入中水回用工段經中水回用處理。
7.根據權利要求6所述的焦化廢水的回用方法，其特征在于所述的生化處理出水 COD 彡 200mg/L。
8.根據權利要求6所述的焦化廢水的回用方法，其特征在于所述的深度處理出水 COD ^ 50mg/L, Cl- ^ 250mg/L。
9.根據權利要求6、7或8所述的焦化廢水的回用方法，其特征在于所述的中水回用處理出水COD彡10 mg /L、氨氮彡1 mg/L、總硬度彡25 mg/L、總堿度彡65 mg/L、氯離子 ^ 75 mg/L。
10.根據權利要求6所述的焦化廢水的回用方法，其特征在于所述中水回用處理步驟中二級反滲透濃水或利用余熱進行蒸發回收，或用于沖洗運煤皮帶。
全文摘要
本發明公開了一種焦化廢水的回用系統和回用方法，該系統由生化處理工段、深度處理工段和中水回用工段構成；所述的生化處理工段采用硝化和反硝化法；所述的深度處理工段采用砂濾、超濾和納濾膜處理方法；所述的中水回用工段采用石灰+絮凝處理、多介質過濾、活性炭過濾、軟化器軟化、超濾和兩級反滲透處理。本發明在污水常規處理的基礎上，增加膜處理，深度凈化污水，并去除色度，從而彌補生化處理的不足。本發明將納濾出水、循環水排污水、反滲透濃水、鍋爐排污水等中水一起處理提高了污水回收率，降低了處理成本。本發明回用系統出水水質達到循環冷卻水用水要求，可作為循環水補充水水源，解決了焦化廢水處理回收難度大的問題。
文檔編號C02F9/14GK102167477SQ20111006397
公開日2011年8月31日 申請日期2011年3月17日 優先權日2011年3月17日
發明者徐賀明, 曹玉忠, 李國忠, 李建華, 梁剛, 王亞濤, 谷志強, 郭學華 申請人:開灤能源化工股份有限公司