一種焦化廢水深度處理回用工藝的制作方法
【專利摘要】一種焦化廢水深度處理回用工藝，包括混凝沉淀、渦流氣浮、多介質過濾、臭氧氧化、活性炭過濾和雙膜法脫鹽五個階段，通過高效混凝沉淀脫除水中COD、懸浮物及色度，通過渦流氣浮低成本去除水中沉降性能差的絮體，通過多介質過濾低成本去除水中懸浮物，通過臭氧氧化分解水中難降解的COD并脫色，通過活性炭過濾吸附水中依然難降解的COD并降低色度，最后通過雙膜法脫鹽，通過回收沖洗水和反洗水提高回收率。具有運行穩定、成本低廉、具有操作彈性、抗沖擊能力強的特點，出水水質較好，確保膜系統穩定運行，整個深度處理總體運營成本約8元/噸水。
【專利說明】
一種焦化廢水深度處理回用工藝
技術領域
[0001]本發明涉及一種用于對焦化廢水進行深度處理回用的方法，屬于污水處理技術領域。
【背景技術】
[0002]利用焦化廢水濕熄焦既浪費水資源和熱能，又造成嚴重污染。干熄焦取代濕熄焦已經成為我國焦化行業的必然趨勢。目前焦化廢水的回用和“零排放”已然成為行業熱點，但焦化廢水在常規的生化處理基礎上，對常規生化處理的二沉池出水進行深度處理成為了技術難點，尤其是獨立焦化廠，一些廠深度處理系統已經投入生產，但穩定性差，費用高，或者后續的膜系統出現嚴重污堵，影響生產;另一些廠則在觀望，等待成熟穩定的先例出現。
[0003]目前，關于焦化廢水深度處理的研究很多，多數還處在實驗階段，具體實施到工程上獲得成功的很少，完整的能穩定的運行的工藝鏈條更少。有焦化廠將混凝后的出水打入循環水中，通過調整循環水藥劑配方來保證運行，運行費用低，但存在后續設備管道的污堵、磨損問題，換熱也受影響;有的焦化廠采用“混凝+多介質過濾+臭氧催化氧化+過濾+雙膜法脫鹽”工藝，但運行不穩定，膜系統污堵嚴重;有的焦化廠則采用芬頓或高效混凝后達標排放;還有些焦化廠采用混凝后加活性炭的方式處理后濕熄焦。以上幾種模式基本上代表了我國焦化廠焦化廢水處理的現狀，即可以外排的運行相對容易，回用的則運行不穩定，膜系統容易出現污堵。
【發明內容】
[0004]針對現有焦化廢水處理技術存在的缺陷，本發明提供一種運行穩定，且成本相對低廉，具有操作彈性的焦化廢水深度處理回用工藝
[0005]本發明的焦化廢水深度處理回用工藝，包括混凝沉淀、渦流氣浮、多介質過濾、臭氧氧化、活性炭過濾和雙膜法脫鹽五個階段，具體工藝過程如下所述:
[0006](I)混凝沉淀:
[0007]將焦化廢水生化處理過程中的二沉池出水、污泥濃縮后的上清液、污泥壓濾后的清液以及多介質過濾階段產生的反洗水、活性炭過濾階段產生的反洗水、雙膜法脫鹽階段超濾運行過程中產生的錯流水、沖洗水、反洗水和反滲透運行過程中產生的沖洗水混合在一起，稱為混合液。
[0008]將聚合硫酸鐵與高效COD脫除劑按質量比15?20:1的比例混合作為混凝劑，按I?
1.2:1000的質量比例將混凝劑投加到上述混合液中進行攪拌混凝，形成絮體后沉淀，實現固液分離；
[0009](2)渦流氣浮:
[0010]對混凝沉淀后的出水進行渦流氣浮，對渦流氣浮后的浮渣進行污泥濃縮；
[0011](3)多介質過濾:
[0012]渦流氣浮后的出水進行多層介質過濾，出水由上至下依次經過粒徑0.5mm?Imm且層高為750?850mm的無煙煤層、粒徑0.5mm?Imm且層高550?650mm的石英砂層、粒徑Imm?2mm且層高150?250mm的石英砂層以及、粒徑2mm?4mm且層高150?250mm的石英砂層，逐層過濾，以去除懸浮物；
[0013]對各介質層反沖洗時產生的反洗水進入混凝沉淀階段前的混合液，一起參與深度處理；
[0014](4)臭氧氧化:
[0015]多介質過濾后的出水進行臭氧氧化；
[0016](5)活性炭過濾:
[0017]對臭氧氧化后的出水進行活性炭過濾;對活性炭反沖洗時產生的反洗水進入混凝沉淀階段前的混合液，一起參與深度處理；
[0018](6)雙膜法脫鹽:
[0019]對活性炭過濾后的出水采用雙膜法進行脫鹽處理，利用UF(超濾膜)和R0(反滲透膜)脫鹽:
[0020]①利用錯流式UF對活性炭過濾后的出水進行處理(去除水中SS、大分子、膠體及藻類等)，UF運行時錯流水、反洗UF時產生的反洗水以及沖洗UF時產生的沖洗水均進入混凝沉淀階段前的混合液，一起參與深度處理，化學清洗UF時產生的化學清洗水通過鹽酸或氫氧化鈉中和后輸送至煤場噴煤；
[0021]②UF過濾后的出水進行RO處理(脫除幾乎全部的C0D、SS、大分子、小分子和二價離子等以及98%的一價離子)，開啟RO前期沖洗RO時產生的沖洗水進入混凝沉淀階段前的混合液，一起參與深度處理，運行RO時產生的濃鹽水及化學清洗RO時產生的化學清洗水通過鹽酸或氫氧化鈉中和輸送至煤場噴煤，運行RO時產生的脫鹽水作為產品水回用。
[0022]本發明通過高效混凝沉淀脫除水中C0D、懸浮物及色度，通過渦流氣浮低成本去除水中沉降性能差的絮體，通過多介質過濾低成本去除水中懸浮物，通過臭氧氧化分解水中難降解的COD并脫色，通過活性炭過濾吸附水中依然難降解的COD并降低色度，最后通過雙膜法脫鹽，運行成本低，通過回收沖洗水和反洗水提高回收率。具有運行穩定、成本低廉、具有操作彈性、抗沖擊能力強的特點，出水水質較好，確保膜系統穩定運行，整個深度處理總體運營成本約8元/噸水。
【附圖說明】
[0023]圖1是本發明焦化廢水深度處理回用工藝的流程圖。
[0024]圖2是本發明中脫鹽過程的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0025]本發明的焦化廢水深度處理回用工藝，如圖1所述，包括混凝沉淀、渦流氣浮、多介質過濾、臭氧氧化、活性炭過濾和雙膜法脫鹽五個階段，具體工藝過程如下所述。
[0026](I)混凝沉淀
[0027]將焦化廢水生化處理過程中的二沉池出水、污泥濃縮后的上清液、污泥壓濾后的清液以及多介質過濾階段產生的反洗水、活性炭過濾階段產生的反洗水、雙膜法脫鹽階段超濾運行過程中產生的錯流水、沖洗水、反洗水和反滲透運行過程中產生的沖洗水混合在一起，稱為混合液。
[0028]本階段就是利用高效混凝劑去除混合液中SS(固體懸浮物濃度)、C0D(化學需氧量)和色度等。
[0029]將聚合硫酸鐵高效⑶D脫除劑按質量比15?20:1的比例混合作為混凝劑，按I?1.2:1000的質量比例將混凝劑投加與到上述混合液中進行攪拌混凝，形成絮體后進入混凝沉淀池進行沉淀，實現固液分離。
[0030]如果混凝劑按質量比1:1000投加，則對二沉池出水中的COD脫除率可以達到50%。如果按質量比1.2:1000投加則可以達到60%，且脫色效果明顯。
[0031]混凝沉淀后產生的污泥進入常規生化系統的污泥濃縮池進行污泥濃縮。
[0032](2)渦流氣浮
[0033]由于焦化廢水本身的毒性和不穩定性，生化處理后的二沉池出水中，出現死泥及絲狀菌大量繁殖的情況較多，二沉池污泥沉降性能較差，因此本發明在混凝沉淀后增加渦流氣浮，以低成本去除沉降性能差的絮體，為后續階段減輕負擔。
[0034]本階段采用渦流氣浮機進行渦流氣浮。
[0035]渦流氣浮后的浮渣進入常規生化處理系統的污泥濃縮池進行污泥濃縮。
[0036](3)多介質過濾
[0037]渦流氣浮后的出水進行多介質過濾(多層不同介質過濾)，即出水由上至下依次經過粒徑0.5mm?Imm且層高為750?850mm的無煙煤層、粒徑0.5mm?Imm且層高550?650mm的石英砂層、粒徑Imm?2mm且層高150?250mm的石英砂層以及粒徑2mm?4mm且層高150?250mm的石英砂層，逐層過濾，以低運行成本的去除懸浮物。
[0038]長期使用后，需要對各層介質進行反沖洗(水流方向與渦流氣浮后的出水進入各層的流動方向相反)，以防止堵塞。本階段對多介質反沖洗時產生的反洗水進入混凝沉淀階段前的混合液，一起參與深度處理。
[0039](4)臭氧氧化
[0040]多介質過濾后的出水進入臭氧氧化塔進行臭氧氧化，利用臭氧的氧化能力去除水中色度及難降解C0D。這是鑒于高級氧化法工程效果差且成本高，采用臭氧氧化法去除水中色度、難降解的C0D，以降低成本。
[0041 ] (5)活性炭過濾
[0042]臭氧氧化后的出水再進行活性炭過濾，利用活性炭吸附去除水中COD及色度等。本階段對活性炭反沖洗時產生的反洗水進入混凝沉淀階段前的混合液，一起參與深度處理。
[0043]活性炭過濾吸附可以根據來水水質及出水要求補充或更換填料，提高操作彈性，如果利用再生技術回收利用受污染的填料則運行成本更加低廉。
[0044](6)雙膜法脫鹽
[0045]本階段是對活性炭過濾后的出水采用雙膜法進行脫鹽處理，利用UF(超濾膜)和RO(反滲透膜)脫鹽。雙膜法脫鹽的過程如圖2所示。
[0046]①活性炭過濾后的出水進入UF，利用錯流式UF去除水中SS、大分子、膠體及藻類等。本階段UF運行時錯流水、反洗UF時產生的反洗水以及沖洗UF時產生的沖洗水均進入混凝沉淀階段前的混合液，一起參與深度處理。本階段化學清洗UF時產生的化學清洗水通過鹽酸和氫氧化鈉中和后輸送至煤場噴煤。
[0047]②UF過濾后的水進入RO脫除幾乎全部的⑶D、SS、大分子、小分子和二價離子等以及98%的一價離子。本階段開啟RO前期沖洗RO時產生的沖洗水進入混凝沉淀階段前的混合液，一起參與深度處理;本階段運行RO時產生的濃鹽水及化學清洗RO時產生的化學清洗水通過鹽酸和氫氧化鈉中和輸送至煤場噴煤;本階段運行RO時產生的脫鹽水作為產品水回用。
[0048]采用雙膜法系統脫鹽運行費用低，通過回收沖洗水和反洗水提高整體回收率。[0049 ] 上述工藝過程使得雙膜法脫鹽系統運行負擔輕，整個工藝過程運行穩定，運行成本低廉，含雙膜法處理總處理費用不超過8元/噸水。經過上述各階段對常規生化處理后的焦化廢水深度處理后，出水水質較好。
【主權項】
1.一種焦化廢水深度處理回用工藝，包括混凝沉淀、渦流氣浮、多介質過濾、臭氧氧化、活性炭過濾和雙膜法脫鹽五個階段，其特征是: (1)混凝沉淀: 將焦化廢水生化處理過程中的二沉池出水、污泥濃縮后的上清液、污泥壓濾后的清液以及多介質過濾階段產生的反洗水、活性炭過濾階段產生的反洗水、雙膜法脫鹽階段超濾運行過程中產生的錯流水、沖洗水、反洗水和反滲透運行過程中產生的沖洗水混合在一起，稱為混合液； 將聚合硫酸鐵與高效⑶D脫除劑按質量比15?20:1的比例混合作為混凝劑，按I?1.2:1000的質量比例將混凝劑投加到上述混合液中進行攪拌混凝，形成絮體后沉淀，實現固液分離； (2)渦流氣浮: 對混凝沉淀后的出水進行渦流氣浮，對渦流氣浮后的浮渣進行污泥濃縮； (3)多介質過濾: 禍流氣浮后的出水進行多層介質過濾，出水由上至下依次經過粒徑0.5mm?Imm且層高為750?850mm的無煙煤層、粒徑0.5mm?Imm且層高550?650mm的石英砂層、粒徑Imm?2mm且層高150?250mm的石英砂層以及粒徑2mm?4mm且層高150?250mm的石英砂層，逐層過濾，以去除懸浮物； 對各介質層反沖洗時產生的反洗水進入混凝沉淀階段前的混合液，一起參與深度處理； (4)臭氧氧化: 多介質過濾后的出水進行臭氧氧化； (5)活性炭過濾: 對臭氧氧化后的出水進行活性炭過濾;對活性炭反沖洗時產生的反洗水進入混凝沉淀階段前的混合液，一起參與深度處理； (6)雙膜法脫鹽: 對活性炭過濾后的出水采用雙膜法進行脫鹽處理，利用UF和RO脫鹽: ①利用錯流式UF對活性炭過濾后的出水進行處理，UF運行時錯流水、反洗UF時產生的反洗水以及沖洗UF時產生的沖洗水均進入混凝沉淀階段前的混合液，一起參與深度處理，化學清洗UF時產生的化學清洗水通過鹽酸或氫氧化鈉中和后輸送至煤場噴煤； ②UF過濾后的出水進行RO處理，開啟RO前期沖洗RO時產生的沖洗水進入混凝沉淀階段前的混合液，一起參與深度處理，運行RO時產生的濃鹽水及化學清洗RO時產生的化學清洗水通過鹽酸或氫氧化鈉中和輸送至煤場噴煤，運行RO時產生的脫鹽水作為產品水回用。
【文檔編號】C02F9/04GK105884089SQ201610521902
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年7月4日
【發明人】楊國敏, 李貴波, 尚海利
【申請人】山東中移能節能環保科技股份有限公司