臭氧催化氧化組合生物濾池處理焦化廢水工藝和裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及環保技術領域，具體地指是一種臭氧催化氧化組合生物濾池處理焦化廢水工藝和裝置。
【背景技術】
[0002]焦化廢水是一種公認的難生物降解的工業廢水，其難度在于廢水的可生化性差，除氨、氰及硫氰根等無機污染物外，還含有酚類、萘、吡啶、喹啉等雜環及多環芳香族化合物(PAHS)很難生物降解，這些物質能夠對環境產生長期影響，且部分已被研宄證實為致癌物質，另外高濃度氨氮、硫化物、氰化物對微生物活性有很強的抑制作用，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指標難以達到標準要求。部分鋼鐵企業已經開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、煤場抑塵和直接用于工業循環水等，但這些方法均存在操作環境差，二次污染產生或轉移、設備、管道腐蝕嚴重等問題。
[0003]2015年I月I日起，現行的焦化企業將執行“煉焦化學工業污染物排放標準”中新建企業水污染物排放標準(GB16171-2012)。因此對焦化廢水進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是目前焦化廢水深度處理過程迫切需求。本發明的目的是改變傳統深度處理工藝，提出了利用臭氧催化氧化、生物濾池和反滲透除鹽組合新工藝和裝置，避免了通過引入其他化學藥劑等造成二次污染的做法，同時，也實現了降低焦化廢水處理成本，節約大量生產用水，為焦化廢水的深度處理與回用提供了一條經濟、實用、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題有以下幾個內容:1、通過化學藥劑深度處理廢水(如采用芬頓試劑、次氯酸鹽、高鐵酸鹽等強氧化劑)，該方法可能會引入二次污染，存在管網及設備腐蝕等問題，增加后續脫鹽費用，同時該工藝存在藥劑加入量大，水質受絮凝影響效果突出等問題，水質不容易控制；2、將焦化廢水用于濕法熄焦或高爐沖渣，廢水中污染物發生了轉移，由液相轉變到氣相，操作環境差；3、膜法除鹽深度處理后的濃水去向也是亟需解決的冋題。
【發明內容】
[0005]本發明的目的就是要提供一種設計合理，運行成本低廉、安全有效的臭氧催化氧化組合生物濾池處理焦化廢水工藝和裝置。
[0006]為實現上述目的，本發明所提供的臭氧催化氧化組合生物濾池處理焦化廢水工藝，其特征在于:
[0007](I)將廢水送至混沉池中進行沉淀處理，得到沉淀后的焦化廢水；
[0008](2)將沉淀后的焦化廢水輸送至多介質過濾器中進行過濾處理，以進一步減少廢水中的懸浮物的含量；
[0009](3)將過濾后的焦化廢水輸送至臭氧催化氧化反應器中進行臭氧氧化、催化劑催化氧化反應，使焦化廢水中生物難降解的有機物質通過羥基自由基的氧化，將廢水中大分子有機物及芳香烴化合物降解成小分子或CO2;同時，逸出的剩余臭氧進入臭氧破壞裝置；
[0010](4)將氧化后的廢水輸送至中間水槽中，通過中間水槽內曝氣裝置、臭氧分解劑的作用進一步將廢水中的臭氧濃度降低后輸送至曝氣生物濾池，通過曝氣生物濾池內的微生物絮凝和降解等過程，降低廢水中的ss、COD, BOD等有害物質和脫氮除磷；
[0011](5)將從曝氣生物濾池中出來的廢水直接用作生化過程中消泡劑用水、煤場抑塵和生活雜用水；或者:
[0012](6)將從曝氣生物濾池中出來的廢水輸送至保安過濾器中進一步過濾處理，濾除其中部分懸浮物；
[0013](7)將經過保安過濾后的廢水輸送至反滲透裝置中進行進一步除鹽，所得除鹽廢水回用作工藝循環冷卻水，而反滲透出來的濃水作為高爐爐渣冷卻沖渣用水、煤場抑塵用水、道路清掃用水。
[0014]作為一種優選方案，所述步驟(3)中臭氧催化氧化反應器內填料為燒結硅藻土、陶粒或活性炭，填料比表面積大于200m2/m3;臭氧催化氧化反應器內填料投加量為臭氧催化氧化反應器體積的25?60% ;臭氧發生器氣源采用空氣或氧氣。
[0015]作為又一種優選方案，所述步驟(4)中中間水槽設置曝氣裝置和臭氧分解劑；曝氣裝置采用鈦質曝氣板，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]作為又一種優選方案，所述步驟(4)中曝氣生物濾池的填料為陶粒，填充高度/濾池高度比為1:1.5?1:3，陶粒粒徑為1.5?6.0mm,陶粒堆積密度為0.80?0.95g/cm3，陶粒比表面積為2.5?6.0m2/g,陶粒孔隙率為50?60% ;曝氣生物濾池的底部還鋪設有直徑為100?15Ctam的卵石。
[0017]作為又一種優選方案，所述步驟￠)中保安過濾器的濾管材料為陶瓷、玻璃砂或塑料；過濾孔徑為0.5?120 μ m ;所述保安過濾器前設有加藥點，分別投加次氯酸鈉殺菌劑和亞硫酸氫鈉作為還原劑。
[0018]本發明還提供一種利用上述臭氧催化氧化組合生物濾池處理焦化廢水工藝的裝置，包括多介質過濾器，臭氧催化氧化反應器，臭氧發生器，臭氧破壞裝置，中間水槽，曝氣生物濾池，保安過濾器，反滲透裝置，其特征在于:所述多介質過濾器的出口與臭氧催化氧化反應器的進口連接，臭氧催化氧化反應器的出口與中間水槽的進口連接，臭氧催化氧化反應器的臭氧輸入口通過臭氧輸送管道與臭氧發生器連接，臭氧催化氧化反應器的臭氧輸出口通過管道與臭氧破壞裝置的進口連接，臭氧破壞裝置的出口與設有尾氣放空口的尾氣管道連接；中間水槽的出口與曝氣生物濾池的進口連接，曝氣生物濾池的出口通過反沖洗水管與保安過濾器的進口連接，保安過濾器的出口分別通過反沖洗泵與反沖洗水管連接、通過輸送泵與反滲透裝置的進口連接，保安過濾器的出口還與設有加藥口的出水管連接；反滲透裝置的進口分別與濃水管和工藝循環冷卻水管連接。
[0019]進一步地，所述多介質過濾器內的濾料為粒徑Φ0.5?2mm的無煙煤、粒徑Φ3?6mm的陶粒或粒徑Φ4?1mm的石英砂。
[0020]進一步地，所述臭氧催化氧化反應器為立式筒狀結構，筒狀結構內部自上而下依次設有布水板、催化劑填料層、填料承托板和鈦質曝氣板，筒狀結構的頂部設有應急放空口，筒狀結構的外壁設有液位計。
[0021]進一步地，所述中間水槽內部自上而下依次設置網狀擋板，臭氧分解劑、填料支撐板和曝氣裝置；所述曝氣裝置為鈦質曝氣板。
[0022]進一步地，所述曝氣生物濾池為上流式曝氣生物濾池，曝氣生物濾池底部設有進水管、反沖洗進水管和曝氣管；所述保安過濾器的進口端設有加藥點，保安過濾器中的濾管材料為陶瓷、玻璃砂或塑料中任一種；保安過濾器的過濾孔徑范圍為0.5?120 μm。
[0023]本發明的臭氧催化氧化組合生物濾池深度處理焦化廢水工藝和裝置，其主要步驟為從混沉池出來的焦化廢水進入多介質過濾器通過濾料去除廢水中的懸浮物，同時利于提高后序臭氧催化氧化效率，廢水在臭氧催化氧化反應器中經過臭氧氧化、催化劑催化氧化反應，產生大量的氧化性極強的羥基自由基(.0H)，將廢水中有機物氧化變成小分子有機物或無機物如C02，H20，廢水生化性提高，同時，逸出的剩余臭氧進入臭氧破壞裝置。廢水經過中間水槽內曝氣裝置、臭氧分解劑的作用進一步將廢水中的臭氧濃度降低后進入生物濾池，通過濾料內生長的微生物絮凝和降解等過程中兼有過濾的作用，降低廢水中的