一種焦化反滲透濃鹽水的處理系統和處理方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于水處理技術領域，具體涉及一種焦化反滲透濃鹽水的處理系統和處理方法。
【背景技術】
[0002]作為我國的基礎產業，鋼鐵工業自改革開放以來，快速發展，近年來一直處于高速發展階段，鋼年產量增幅在15%?22%。可是鋼鐵工業是一個高能耗、高資源、高污染的產業，其水資源消耗巨大，約占全國工業用水量的14%。
[0003]我國鋼鐵企業的單位耗用水量仍高于國外先進鋼鐵企業的水平，近一步降低鋼鐵企業噸鋼耗用新水量，提高鋼鐵企業水的循環利用率，加強鋼鐵企業廢水的綜合處理與回用是我國鋼鐵企業實現可持續發展的關鍵之一。
[0004]目如國家對廢水的排放標準及相關的“節能減排”政策正逐步提聞，2012年10月I日起頒布了新的《鋼鐵工業水污染物排放標準》(GB13456-2012)和《煉焦化學工業污染物排放標準》(GB16171-2012)，其中《煉焦化學工業污染物排放標準》要求自2015年I月I日起，現有企業執行的標準COD為80mg/L，BOD為20mg/L，氨氮為10mg/L，總氮為20mg/L，總氰化物為0.2mg/L，并對石油類、揮發酚、硫化物、多環芳烴(PAHs)，苯并(a)鉈等均有嚴格的要求。
[0005]廢水回用是廢水處理的最終目標，是企業節能減排的實施手段。目前簡單的焦化廢水回用技術已經無法滿足企業要求，將生化處理后的焦化廢水進行深度處理后回用是必然的趨勢。
[0006]國內的焦化廢水深度處理技術是采用反滲透技術將焦化廢水深度處理后回用作為鋼鐵企業循環冷卻用水，但存在的主要問題是反滲透產生的濃鹽水的處理。
[0007]中國專利號為CN201010283192.3，公開了一種濃鹽水的脫鹽處理工藝，采用滲透蒸發技術對濃鹽水進行脫鹽處理并回收純凈水。此本工藝使濃鹽水最大限度提濃，除鹽率高，出水電導率低。同時結合熱量回收技術，大大降低了系統整體能耗，可用于反滲透濃排水、循環冷卻排污水等廢水的脫鹽處理。該技術運行能耗高，需要把濃鹽水加熱至60度以上，而且只能去除濃鹽水中的鹽份，不能去除濃水中的C0D。中國專利號為CN201110212189.7，公開了一種濃鹽水處理系統，包括調整池、調整池提升泵、電沉積箱體、電沉積極板、電磁絮凝器、循環泵、斜板沉淀器、清水箱以及供水泵。調整池通過調整池提升泵連接電沉積箱體的上部，循環泵分別連接電沉積箱體的下部以及調整池提升泵至電沉積箱體間的管道。電沉積箱體內設有電沉積極板，電沉積箱體依次連接電磁絮凝器、斜板沉淀器以及清水箱。清水箱連接供水泵，供水泵輸出經處理過的水。該技術不能夠去除濃鹽水中的氨氮和硝氮，而且結構復雜，不易操作管理。中國專利號為CN200910070804.8公開了一種正滲透海水淡化濃鹽水處理工藝，采用正滲透膜組件，使用海水淡化的濃鹽水作為汲取液，使用淡水作為進料液，海水淡化的濃鹽水在正滲透膜組件的透過側與進料液側透過的部分淡水混合成為稀釋后的達標鹽水后排出正滲透膜組件，進料液剩余部分排出正滲透膜組件。該技術只能用于海水濃鹽水的處理，不適用于焦化濃鹽水工藝。
[0008]綜上所述，還沒有針對焦化反滲透濃鹽水的處理工藝和成熟的方法。
[0009]因此，焦化反滲透濃鹽水的處理是亟待解決的問題。焦化反滲透濃鹽水除了含鹽量高以外，還含有高COD和高總氮等多種難處理的有害物質，若未經處理而直接排放，勢必會對水體環境產生極大的危害。
【發明內容】
[0010]為了解決焦化反滲透濃鹽水直接排放造成的環境污染問題，本發明的目的在于提供一種焦化反滲透濃鹽水的處理系統和處理方法，采用本發明的達標處理系統，一次性投資低，運行操作簡單，生產處理成本較低，是環境友好型的鋼鐵廢水綠色環保處理工藝；根據焦化反滲透濃鹽水水質水量情況，開發出經濟、高效的反滲透濃鹽水達標排放處理系統。
[0011]本發明的技術解決方案如下:一種焦化反滲透濃鹽水的處理系統，包括進水箱1，所述進水箱I通過管道依次與填料池3、大好氧池4、小好氧池5、生物沉淀池6、出水箱7連接；所述大好氧池4通過管道與硝化沉淀池8連接，在大好氧池與硝化沉淀池之間管道上設置用于將大好氧池4中的硝化液泵入硝化沉淀池8的進水泵10，所述硝化沉淀池8與填料池3連接，在所述硝化沉淀池8底部設置用于使污泥進入大好氧池4污泥回流泵11 ;所述小好氧池5通過管道與碳源溶解池16連接，所述碳源溶解池16經過計量泵17將溶解的碳源泵入至小好氧池5。
[0012]所述焦化廢水反滲透濃鹽水的水質電導率為11000?19000μ s/cm，氯離子為1500?5000mg/L，硫酸離子為300?700mg/L, PH為6?9，總氮為60?170mg/L，硝酸鹽氮為 30 ?140mg/L，氨氮為 25 ?75mg/L, COD 為 40 ?520mg/L, BOD 為 20 ?60mg/L。
[0013]根據本發明所述的焦化反滲透濃鹽水的處理系統，優選的是，所述填料池3分為六個格，每個格中放置填料；第一至第四格放置圓柱型浮動懸浮生物填料，所述生物填料的材質為醛化維綸和聚乙烯；第五和第六格放置改性鈉型斜方沸石。
[0014]根據本發明所述的焦化反滲透濃鹽水的處理系統，優選的是，所述生物填料直徑為16.7?23.2mm,密度為0.83?1.2Ig.cm 2,比表面積為400?900m2/m3,拉伸強度為21?52MPa,堆積密度為90?190kg.m 3。
[0015]根據本發明所述的焦化反滲透濃鹽水的處理系統，進一步優選的是，所述生物填料直徑為18?20mm，密度為1.0?1.9g.cm 2,比表面積為700?800m2/m3，拉伸強度為35?45MPa,堆積密度為130?160kg.m 3。
[0016]根據本發明所述的焦化反滲透濃鹽水的處理系統，優選的是，所述改性鈉型斜方沸石粒徑為10?25mm,比表面積為8.0?10.2m2/g,飽和吸附容量為0.9?1.5mmol/L,離子交換選擇性系數aNH4iNa為1.4?3.6。
[0017]根據本發明所述的焦化反滲透濃鹽水的處理系統，進一步優選的是，所述改性鈉型斜方沸石粒徑為15?20mm，比表面積為9?10m2/g，飽和吸附容量為1.2?1.4mmol/L,離子交換選擇性系數aNH4iNa為2.8?3.2。
[0018]根據本發明所述的焦化反滲透濃鹽水的處理系統，優選的是，所述碳源溶解池16的碳源為丙酸、乙酸鈉、蛋白胨、硫酸鎂和三氯化鐵，所述丙酸、乙酸鈉、蛋白胨、硫酸鎂、三氯化鐵的質量百比為42?67:21?45:1?5:2?9:3?10。
[0019]所述丙酸、乙酸鈉、蛋白胨、硫酸鎂、三氯化鐵的質量比進一步優選為45?50:
40 ?45:2 ?3:3 ?4:4 ?5
[0020]所述丙酸、乙酸鈉、蛋白胨、硫酸鎂、三氯化鐵的質量比最優選為50:40:2:3:5。
[0021]根據本發明所述的焦化反滲透濃鹽水的處理系統，優選的是，所述大好氧池4分為三個格，在第一格中設置機械攪拌裝置，第2格和第3格的底部安置微孔曝氣系統；所述小好氧池5分三個格，第一格和第三格底部設置微孔曝氣系統，第二格中間設置機械攪拌系統。
[0022]本發明還提供一種焦化反滲透濃鹽水的處理方法，應用所述的焦化反滲透濃鹽水的處理系統，包括如下步驟:
[0023](I)進水箱中的焦化反滲透濃鹽水進入填料池，在所述填料池的第一格至第四格中污泥濃度維持在2500?4500mg/L，第五格至第六格中污泥濃度維持在1500?3500mg/L ;反滲透濃鹽水在填料池中的水力停留時間為20?30小時；
[0024]優選第一格至第四格水力停留時間為16小時。優選第五格至第六格水力停留時間為8小時；
[0025](2)來自填料池的焦化反滲透濃鹽進入大好氧池，在大好氧池的第二格和第三格的底部安置微孔曝氣系統，保持水中的溶解氧溶度為1.5?4mg/L ;大好氧池的水力停留時間為30?50小時，BOD污泥負荷0.15?0.6kgB0D5/ (kgMLSS *d)，污泥泥齡為10?40天，污泥容積指數為85?110 ;
[0026](3)大好氧池中的硝化液通過硝化沉淀池進水泵流入硝化沉淀池，硝化沉淀池底部設置污泥回流泵