一種焦化污水處理工藝的制作方法
【專利摘要】本發明公布了一種焦化污水處理工藝，主要包括：污水預處理、污水生化處理、物化后處理幾個步驟；主要工藝采用預處理+A2/O2生化處理+物化后處理流程。預處理部分包括有隔油池、事故調節池、收集其它廢水和生活污水的中間集水池；生化處理處理中主要有集水混合池、缺氧池、好氧池及二沉池和深度接觸氧化池；物化后處理中主要包括有機械混凝反應池、混凝沉淀池、清水回用池及自動過濾器組成。本工藝的處理效果好，運行成本低，基建投資少，占地面積小。
【專利說明】一種焦化污水處理工藝
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種焦化污水處理工藝，屬于污水處理【技術領域】。
【背景技術】
[0002]目前，焦化廢水中含有大量環鏈有機化合物、疊氮類無機化合和氨氮等，這些物質無論是進入水體(如排入地面水體或滲入地下水體)，還是其中的一些物質釋放進入大氣，他們都會直接的或間接地對動、植物產生嚴重的危害。人直接食用了含這類物質一定濃度的水，或長時間的吸入含該類物質的空氣，會得病及嚴重者可以致癌；特別是有些物質可在動物或植物體內富集，使其濃度濃縮許多倍，最終通過食物鏈可侵害到人；焦化廢水中的含碳類化合物多數都是耗氧類物質，他們進入水體后要消耗水體中的溶解氧，嚴重時可以導致水體的腐化；而焦化廢水中的含氮類物質，能導致水體的富營養化，可以導致藻類的大量滋生和繁殖；氨氮在水體中還能轉化成亞硝態氮，嬰幼兒食用了含有一定濃度亞硝態氮的水，可導致白血病。由于焦化廢水對自然生態的破壞極其嚴重，對人類的威脅巨大，因此，不僅要對其進行治理，而且要進行徹底的治理，并且要防止污染的轉移和產生二次污染。污水的組成復雜，其成份與性質隨企業的生產產品的結構，生產技術的質量、以及循環經濟的利用不同而變化。污水中所含污染物可分為有機物和無機物兩大類。無機物一般以銨鹽等形式存在，如NH4+、NH3> SCN_、CN_、SO42' TP等。有機物除CODcr、BOD5, SS等外，還包括脂肪族化合物、雜環類化合物和多環芳香烴等，同時還包括石油類、動植物油類物質。污水中含有大量的有毒有害物質，其中某些酚類化合物能使細胞蛋白質發生變性和沉淀，對各種細胞都有直接毒害作用，還可以引起高鐵血紅蛋白癥；其中氰化物屬劇毒物質，進入有機體后，可與高鐵型細胞色素氧化酶結合，變成氰化高鐵型細胞色素氧化酶，使其失去傳遞氧的作用，從而引起組織缺氧而致中毒；其中大量的多環芳烴和雜環類化合物，不少被疑為致癌和致突變物質，其中大量的有機物排入水體后，還將消耗水中大量的溶解氧，造成水體缺氧，危害水生生物。
[0003]另外，污水中的NH3-N對水生生物也有毒害作用，還會引起水體的富營養化問題，高濃度的NH3 - N本身就是一 種不穩定的無機物，它在微生物的作用下會被氧化為N02-和N03-,同時消耗水中的溶解氧，生成的N02_則是一種潛在的致癌物質，高濃度的NH3 - N對周圍環境及設施設備危害也較大，如下風向的花草樹木枯槁；設備、欄桿及配電箱腐爛等。因此，污水治理達標乃至減排工程，越來越引起國際社會、中央政府、地方政府、各界組織和公民的重視并進入強制執行環節。強調環境保護，是創造小康社會、和諧社會必不可少的保障之一 O
[0004]污染治理既不是可有可無的事情，也不是只有消耗沒有產出的花錢項目，污染治理不僅具有明顯的環境效益和社會效益，而且根據國家“三同時”的建設原則，污染治理完備與否，是建設項目能否投產和運行的先提條件，就如同生產就不得不用電、不得不雇工一樣。如果生態一旦遭到嚴重破壞，不僅會給人類帶來災難，而且恢復生態所付出的經濟代價可能要比現在所得到的經濟效益高出數倍，而且恢復生態所需的時間往往要數十年，乃至上百年。
[0005]在技術方面，經過數十年的公關和廢水治理的生產實踐，國內焦化廢水治理從無到有，從單項治理到綜合治理，現已實現了焦化廢水的完全無害化治理，特別是在生物處理技術方面已處于國際領先地位。在上個世紀六十年代，國內首先實現了焦化廢水的“生物脫酚處理”;接著在上個世紀七十年代末，又實現了以降低焦化廢水COD為目的的“酚氰污水處理”;而在上個世紀九十年代初，我們在焦化廢水完全無害化治理，即“焦化廢水生物脫氮處理”方面又取得了重大突破，一舉使國內焦化廢水治理獨具國際領先地位。目前我們在國內外設計的焦化污水處理，全部采用了生物脫氮處理，并且有不少廠都已順利投入運行，最早的焦化廢水生物脫氮處理裝置已運行多年。根據2008年國家環境保護部提出新的即將頒布的GB16171-20《煉焦工業污染物排放標準》對綜合污染物含量加以限定的情況，國內也已進行成功的設計和運行并取得確切的成功數據和經驗。
[0006]在經濟方面，經過近三十多年的高速發展，我國國民經濟及多數企業的經濟實力都有了極大的提高，特別是近幾年來焦化工業跳躍式的發展，使焦化工業治理污染的前景變的十分光明。在十幾年以前，由于中國經濟的發展始終落后于技術的進步，而治理污染的支出在企業的成本中又始終占據著舉足輕重的分量，甚至有時已威脅到了企業的生存，因此先進的廢水治理技術難以得到推廣，盡管如此，那時國內所有的焦化企業對焦化廢水還是進行了治理，盡管是不完全治理，但是重大危害都已消除。在2000年前后的幾年中，由于國有冶金企業的改制和民營焦化企業的大量出現，受到資金和市場的制約，焦化行業環境治理的欠債比較多。近幾年來，民眾對節約不可再生資源和治理環境污染的呼聲越來越高，政府對節約不可再生資源和治理環境污染所采取的措施也越來越嚴厲，特別是政府收取的污染在快速上升，有的可能將要高出了治污費的數倍，這樣將迫使污染企業主動治污。
[0007]特別是一些民營企業家隨著財富積累的逐漸完成，關注社會進步、關注慈善事業、關注自然環境已成為他們的主動選擇，從這一點上來說，又為環境治理提供了有利的政治基礎。未來污染是否得到治理，也是企業在優勝劣汰中能否生存的重要條件。
【發明內容】
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[0008]本發明目的是針對現有技術存在的缺陷提供一種焦化污水處理工藝。
[0009]本發明為實現上述目的，采用如下技術方案:一種焦化污水處理工藝，包括如下處理步驟:
[0010]I)污水預處理:蒸氨廢水進入隔油池，隔油池包括隔油區和水質均和區；在隔油區，重油沉淀在下部的集油斗內，依靠排油泵定期排出；在水質均和區，廢水逆向流上升通過集水堰收集后進入厭氧池；
[0011]2)污水生化處理:經厭氧池水解酸化以及緩沖處理后的出水進入集水混合池內，并與二沉池中的回流硝化液、中間集水池中的生活污水以及其它廢水進行混合，最后通過混合液提升泵提升進入缺氧池；經缺氧池處理后的出水自流至好氧池；經好氧池處理后的出水進入二沉池；經二沉池處理后的出水自流至深度接觸氧化池；
[0012]3)物化后處理:經深度接觸氧化處理后的廢水依次通過機械混凝反應池及混凝沉淀池去除SS和殘余部分的COD ;經混凝沉淀池處理后的出水進入清水回用池內，并通過過濾加壓回用泵提升，最后通過過濾器進行過濾，進而去除大量懸浮物或進一步降低色度后輸送到熄焦池內進行熄焦回用。
[0013]進一步的，步驟I)中還包括有事故調節池，所述事故調節池儲存的事故廢水通過定量泵提升進入隔油池。
[0014]進一步的，步驟2)中的厭氧池內設置有內循環泵，其用于從缺氧池內抽取定量廢液進入厭氧池內補充有機碳源。
[0015]進一步的，步驟2)中的缺氧池底部設置有管式布水裝置和間隙空氣攪拌裝置；且在所述好氧池上端口還安裝有消泡水管道；所述好氧池通過風機鼓入空氣，為微生物提供氧源和對混合液進行攪拌；并投加磷鹽補充碳源和投加堿液調整PH值。
[0016]本發明的有益效果:本發明的工藝在預處理中不投加藥劑，這樣不僅不再產生額外的污染物，更重要的是可大大減少污水處理的運行成本；另外，也不在預處理中采用物理和化學的方法破除酚類等有機物，從而確保了預反硝化過程中有足夠的有機碳源。本工藝僅利用生化處理部分，就可以使處理后的出水，除COD和懸浮物為二級標準外，其他均可達到一級標準；本工藝預留了中水回用深度凈化區域，以備今后排放標準更嚴格后的系統升級；由于生化系統采用了延時曝氣工藝，所以系統產剩余污泥量較少，經濃縮后，如不經壓濾脫水處理，直接送熄焦系統的粉焦沉淀池，若業主需要可省去了污泥脫水系統，節約建設費用和運行費用。整體來說，本工藝的處理效果好，運行成本低，基建投資少，占地面積小。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1為本發明的污水處理工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0018]圖1所示，為一種焦化污水處理工藝，包括如下工藝處理步驟:
[0019]I)污水預處理:蒸氨廢`水進入隔油池，隔油池包括隔油區和水質均和區；在隔油區，重油沉淀在下部的集油斗內，依靠排油泵定期排出；在水質均和區，廢水逆向流上升通過集水堰收集后進入厭氧池；
[0020]2)污水生化處理:經厭氧池水解酸化以及緩沖處理后的出水進入集水混合池內，并與二沉池中的回流硝化液、中間集水池中的生活污水以及其它廢水進行混合，最后通過混合液提升泵提升進入缺氧池；經缺氧池處理后的出水自流至好氧池；經好氧池處理后的出水進入二沉池；經二沉池處理后的出水自流至深度接觸氧化池；
[0021]3)物化后處理:經深度接觸氧化處理后的廢水依次通過機械混凝反應池及混凝沉淀池去除SS和殘余部分的COD ;經混凝沉淀池處理后的出水進入清水回用池內，并通過過濾加壓回用泵提升，最后通過過濾器進行過濾，進而去除大量懸浮物或進一步降低色度后輸送到熄焦池內進行熄焦回用。
[0022]以下是上述處理步驟的具體實施例:
[0023]第一階段，污水預處理部分主要有隔油均和池(即隔油池)、事故調節池和收集生活污水和其它廢水的中間集水池等組成。
[0024]在隔油均和池中:蒸氨廢水經過壓力輸送進入隔油池，通過重力沉降將重油沉降，廢水經過逆向布水推流，并充分均合調節后，上部廢水自流進入后級系統。其中，隔油池分隔油區和水質均和區，在隔油區內重油沉淀在下部的集油斗內，依靠排油泵定期排出，并另外利用處理。在均和區內，廢水逆向上升通過集水堰收集后進入厭氧池處理。蒸氨廢水通過重力沉降將重油沉降，并充分均合調節后再進入后級系統。
[0025]事故調節池:用于調節均質發生事故時排放工業廢水。具體的是:廢水站的內部生物處理過程不穩定，系統發生故障時，或蒸氨系統異常；氨氮、COD等長時間超過廢水站進水指標要求。此時，蒸氨廢水應通過閥門及時切換到事故調節池。當系統正常后，再把蒸氨廢水切換回隔油均和池處理，然后再進入生化系統處理。需要注意的是，事故調節池儲存的事故廢水應待生化過程穩定后通過定量泵逐步均勻提升進入隔油均和池，和正常的廢水一同處理。事故調節池內設置有間隙空氣攪拌系統，防止發生沉積現象。但應注意，事故調節池不接受化產工藝生產過程中的事故排水,該廢水應由化產車間內部解決。
[0026]中間集水池:用于收集調節污水處理站內部的地面和設備設施排水，包括污泥濃縮池排出的上清液以及工廠其他廢水，而地面雨水應另外設置雨水收集排放系統。中間集水池內廢水通過泵提升進入生化系統和通過預處理的蒸氨廢水一并處理。
[0027]第二階段，污水生化處理階段采用A2/02內循環生物脫氮工藝，其主要目的是通過生物的生物化學活動來降解焦化工藝廢水中的有毒有害物質，降低廢水中的氨氮、C0D、色度等含量，生物化學處理的主要設施有厭氧池、集水混合池、缺氧池、好氧池、二沉池和深度接觸氧化系統等組成。
[0028]其中，厭氧池:是生化處理的核心設施之一。經過有效的前級除油預處理，廢水中有機物的含量、生化抑制性物質的含量可得到降低和均勻，廢水的可生化性得到提高，具備了進行生化處理的條件。廢水進入厭氧池(Al)進行水解酸化以及緩沖，得到有效的降低廢水的有機物濃度。厭氧池里設置內循環泵從缺氧池抽取定量廢液進厭氧池補充有機碳源。
[0029]集水混合池:廢水通過厭氧處理后進入集水混合池,廢水和二沉池回流硝化液以及其它廢水和生活污水(包括站內自排廢水)進行混合，通過混合液泵提升進入缺氧池(A2生化池)處理。
[0030]缺氧池:是生化處 理的核心關鍵設施。主要為氨氮進行反硝化和降解部分有機提供必須的功能設置。缺氧池是使微生物(異養反硝化菌)處于缺氧狀態，利用有機碳源作為電子供體，將混合回流中的N02-N03-N轉化為N2并逸出，而且利用部分有機碳和氨氮組成新的細胞物質，所以A級生化具有一定的有機物去除功能，減輕后續好氧池的有機負荷以利于硝化作用，最終消除氮的營養化污染。缺氧池底部設置有管式布水裝置和間隙空氣攪拌裝置，使廢水在缺氧池內均勻地逆向布水并不發生沉積現象。缺氧池內設置固定的彈性填料，使生物膜固定著床，耐沖擊負荷。
[0031]缺氧池正常運行可按下列參數參考操作:
[0032]適宜水溫:20-30°C (但不得急劇變化)，溶解氧< 0.5Mg/L,P:2mg/L以上，PH7.5-8
[0033]好氧池:是生化處理的核心關鍵設施。微生物的生物化學過程主要是在好氧池中進行的。本工藝采用延時曝氣推流式活性污泥好氧法。
[0034]經缺氧后的廢水流入好氧池(01級生化池反應)，好氧池是一種活性污泥法的生化處理裝置，在該裝置中的有機物被微生物所吸附、降解，使水質得到凈化。經過Al和A2級生化池的生化作用，有機物濃度將大幅度降低，但仍有一定量的有機物存在。為了使有機物得到進一步的氧化分解，同時在碳化作用趨于完全的情況下，硝化作用能順利進行，好氧池設置雙系，每系為廊橋迂回流道，確保硝化反應在有機負荷較低的好氧池進行。[0035]01級生化池在硝化過程中起作用的是好氧菌及自養型細菌(硝化菌)，好氧菌把有機物分解成C02和H20，硝化菌則利用有機物分解產生的無機碳源或空氣的C02作為營養源，將廢水中的氨氮轉化成N03-N，N02-N。01級生化池的出水進二沉池，二沉池上清夜回流(即硝化液回流)到A2級生化池，為A2級生化池提供電子受體，通過反硝化作用完成最終的消除氨氮污染。
[0036]好氧池具有容積負荷高，占地面積小，對沖擊負荷適應能力強，不易產生污泥膨脹，污泥產生量少，處理效果好，運行穩定不散發臭氣，操作管理方便等優點，它被廣泛應用于各行各業的污水處理，是處理有機廢水的一種有效方法。
[0037]為了滿足生化要求，需要向好氧池通過風機鼓入空氣，為微生物提供氧源和對混合液進行攪拌；并投加磷鹽補充碳源和投加堿液調整PH值。另外，好氧池上口安裝有消泡水管道，當好氧池內由于曝氣作用分解有機物質而形成大量的泡沐時，應打開消泡水管閥進行消泡。
[0038]好氧池正常運行可按下列參數參考操作:
[0039]溶解氧2.5-4.5Mg/L, P: 3mg/L以上，PH7.5左右，混合液污泥濃度4g/L以上，適宜水溫:20-30°C (但不得急劇變化)
[0040]二沉池:好氧池出水端的廢水進入二沉池，二沉池采用中心進水周邊集水的方式，該池為中心輻流式，內置刮泥機。大部分污泥回流(回流量為100-200%，根據實際運行情況調節)至好氧池，少量剩余污泥進入污泥濃縮池。二沉池設置回流口回流上清液進入前部混合池進行反硝化。
[0041]二沉池主要是分離好氧曝氣池出水的泥水混合液，分離后的出水主要有三種去向:一是出水進入后續處理；一是根據實際狀況和使用要求旁通進入清水回用池回用；一是作為硝化液循環回流進入前端1#2#集水混合池。循環回流量300-600%，根據實際運行情況調節回流量。設計方案強調在到二沉池段的生化系統要有效地提高運行效果，降低污染物質指標值，以盡量降低后級工藝系統的運行費用。
[0042]深度接觸氧化池:通過微生物膜法接觸氧化處理進一步最大限度降解可生物降解的C0D，確保出水水質并可以節約后續深度處理的運行費用。
[0043]第三階段，污水物化后處理:物化后處理階段主要設備有機械混凝反應池、混凝沉淀池、清水回用池、過濾加壓回用泵及自動化過濾器等組成。
[0044]通過深度接觸氧化系統后的廢水通過加藥機械攪拌混凝反應及混凝沉淀去除SS和殘余部份C0D。混凝沉淀池出水進入清水回用集水池，通過過濾加壓回用泵提升和過濾器進行過濾后去除大量懸浮物或進一步降低色度后到工廠回用濕熄焦熄焦池回用熄焦。
[0045]關于旁通:根據實際回用需要，在工藝設計中設置了旁通工藝，如二沉池出水旁通進清水回用集水池，可局部減少運行費用。
[0046]本焦化污水處理污泥有其行業特定性，由于污泥排放量較少，且主要以有機污泥為主，故可直接排放到熄焦池與焦粉回配使用。如若使用干熄焦工藝時，此時污泥處理及壓濾必須開啟。
[0047]表I為本發明的焦化污水處理工藝各階段的主要污染物處理結果數據。
【權利要求】
1.一種焦化污水處理工藝，其特征在于，包括如下處理步驟:1)污水預處理:蒸氨廢水進入隔油池，隔油池包括隔油區和水質均和區；在隔油區，重油沉淀在下部的集油斗內，依靠排油泵定期排出；在水質均和區，廢水逆向流上升通過集水堰收集后進入厭氧池；2)污水生化處理:經厭氧池水解酸化以及緩沖處理后的出水進入集水混合池內，并與二沉池中的回流硝化液、中間集水池中的生活污水以及其它廢水進行混合，最后通過混合液提升泵提升進入缺氧池；經缺氧池處理后的出水自流至好氧池；經好氧池處理后的出水進入二沉池；經二沉池處理后的出水自流至深度接觸氧化池；3 )物化后處理:經深度接觸氧化處理后的廢水依次通過機械混凝反應池及混凝沉淀池去除SS和殘余部分的COD ;經混凝沉淀池處理后的出水進入清水回用池內，并通過過濾加壓回用泵提升，最后通過過濾器進行過濾，進而去除大量懸浮物或進一步降低色度后輸送到熄焦池內進行熄焦回用。
2.如權利要求1所述的一種焦化污水處理工藝，其特征在于，步驟I)中還包括有事故調節池，所述事故調節池儲存的事故廢水通過定量泵提升進入隔油池。
3.如權利要求1所述的一種焦化污水處理工藝，其特征在于，步驟2)中的厭氧池內設置有內循環泵，其用于從缺氧池內抽取定量廢液進入厭氧池內補充有機碳源。
4.如權利要求1所述的一種焦化污水處理工藝，其特征在于，步驟2)中的缺氧池底部設置有管式布水裝 置和間隙空氣攪拌裝置；且在所述好氧池上端口還安裝有消泡水管道；所述好氧池通過風機鼓入空氣，為微生物提供氧源和對混合液進行攪拌；并投加磷鹽補充碳源和投加堿液調整PH值。
【文檔編號】C02F1/40GK103435223SQ201310366698
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年8月21日 優先權日:2013年8月21日
【發明者】李占忠 申請人:江蘇鑫林環保設備有限公司