CN102942270A - 一种焦化废水的生化出水深度处理与回用工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种焦化废水的生化出水深度处理与回用工艺，具体涉及一种焦化废水生化处理出水采用催化氧化预处理和双膜处理，并实现处理水回用的工艺方法。基本流程为：焦化废水生化出水通过投加氧化剂在催化处理装置中强化氧化降解水中污染物质，通过絮凝、沉淀进行固液分离后，流出液经过滤器进入超滤，超滤产水经超滤水池收集后泵入反渗透装置，反渗透产水实现回用，补充锅炉给水等用水单元。反渗透膜产水量达到生化出水量的75%，用于锅炉补水，不仅可减少新水用量和废水排放量，还可减少原有锅炉补水***树脂再生酸碱的消耗，对焦化行业的节能减排意义重大。
Description
技术领域：
本发明属于环境工程技术领域，具体涉及一种用于焦化废水生化出水的深度处理与回用工艺。
技术背景：
焦化废水生化处理工艺，通过硝化－反硝化污水处理***保持了对焦化废水中酚、氰等毒害物质的较好处理效果，绝大部分解决了焦化污水氨氮达标排放的问题，处理后的外排水中的酚、氰、氨氮等污染物指标能达到综合废水排放标准中一级排放标准，但***外排水中COD平均浓度接近一级排放标准临界值，时有超标现象，对焦化污水的完全达标排放生产造成一定影响，从节能减排、实现焦化生产用水内循环角度考虑，***污水水质亦不能满足生产回用的要求。国内很多焦化废水生化出水直接用全膜法回用的工程案例，但是稳定运行案例不多，主要是焦化废水中含有芳香烃难生化降解物质，若将生化出水直接进入膜***回用，废水中难降解的芳香烃化合物与芳香烃有机膜物化反应，很难化学清洗，导致不可再生性堵膜，导致***运行不正常。
发明内容：
本发明的目的旨在提供一种可使体系运行平稳，COD、SS等污染物的去除效率好，处理后的水质优良的焦化废水生化出水的深度处理与回用工艺。
本发明的目的是通过下述方案实现：
焦化废水通过投加氧化剂在催化处理装置中对污染物质进行催化氧化反应；处理后在反应池中加入絮凝剂发生絮凝反应，再经沉淀池沉淀分离，将得到的清水经过滤器送入超滤，超滤产水经反渗透装置的反渗透膜分离后，反渗透膜的产水为处理后的清水，而反渗透膜分离产生的浓液送至湿熄焦***或蒸发或自然风干***；所述的氧化剂含双氧水5-20%和硫酸亚铁10-40%的水溶液；絮凝剂为含氯化铝2-10%和阳离子聚丙烯酰胺1-6%的水溶液，以上百分比为重量百分比；超滤过程采用膜材料的孔径为0.01～0.05μm；反渗透膜所采用的膜孔径为50-300nm。
本发明处理过程中催化氧化反应和絮凝反应需调节焦化废水最佳处理pH值范围为5.0-6.5。
发明人经过反复的研究和无数次的实验发现氧化剂加入量在焦化废水中达到(5-15)mg/L时可以得到最佳的净化效果
所采用有机膜分别为超滤膜和反渗透膜，超滤膜特征在于膜材料为PVDF，膜孔径为0.01～0.05μm，截留的目标粒子为油状或固体微粒；反渗透膜所采用的膜的膜孔径为50-300nm，截留的目标粒子为盐类分子和离子。
有机膜的清洗方式为化学清洗，化学清洗可采用酸、碱、氧化剂和清水等，清洗程序根据最低通量要求与具体废水性质进行设定。
从本发明的技术方案可知，本发明的工艺是一种综合处理工艺，发明人从各个角度充分考虑和设计本发明的整体工艺，且实现及达到了良好的运行效果。即发明人在充分利用复合膜法处理焦化废水生化出水回用的同时，为了降低膜处理负荷与运行成本，在膜处理前端增加强化氧化与絮凝处理。焦化废水生化出水通过投加氧化剂在催化处理装置中强化氧化降解水中污染物质，强化氧化降解废水中难降解污染物及色度物质，降低出水COD值。絮凝处理则采用本发明特别选用的有机与无机复合絮凝剂，强化絮凝效果、提高絮凝效率。处理后进行絮凝沉淀分离的清水经过滤器送入超滤，超滤产水经超滤水池收集泵入反渗透装置，通过本发明的工艺在反渗透膜分离后的产水为废水处理量的75%。反渗透产水完全可以送锅炉补充锅炉给水回用。本发明的基本工艺流程为（工艺流程详见图1）。
通过本发明的工艺处理，并采用本发明所选用的氧化剂为含双氧水(5-20)%和硫酸亚铁(10-40)%重量份的水溶液。由氧化剂中的亚铁离子可以催化双氧水的分解、降低分解活化能，产生强氧化性的羟基自由基，从而实现废水中难降解污染物及色度物质的降解，降低出水COD值。而本发明所选用的絮凝剂为含氯化铝(2-10)%和阳离子聚丙烯酰胺(1-6)%重量份的水溶液。与通常使用的有机絮凝剂阳离子聚丙烯酰胺相比，本发明通过配合加入无机的氯化铝可以强化絮凝效果、提高絮凝效率，而且可有利生成的污泥进行脱水等后续处理。因此，经本发明工艺的所需处理的焦化废水生化出水在膜分离处理前就经过催化氧化反应和絮凝沉淀，确保焦化废水生化出水水质的稳定可靠，并降低废水中有机物对膜的污堵。
因此，正是由于本发明采用了以上技术方案因而可以达到以下良好处理效果，即，①本发明采用复合膜法处理焦化废水生化出水的回用工艺方法采用催化氧化法做膜装置的预处理，防止膜装置不会被生化废水中有机物堵塞污染，保证***的稳定运行。
②采用本发明，催化氧化预处理装置可将焦化废水生化出水COD从200mg/l降至50mg/l以下，COD去除率≥75%，SS(水质中的悬浮物)去除率≥90%，
③采用本发明，膜处理装置可将电导率从3000us/cm降至50us/cm以下，COD去除率≥97.5%，SS去除率≥99%，处理后的反渗透产水为废水处理量的75%，反渗透产水送锅炉补充锅炉给水，由于水质远远优于自来水，从而大大减少锅炉原有补给水新水用量和废水排放量，并减少原有锅炉补水***树脂再生酸碱的消耗，对焦化行业的节能减排意义重大。
附图说明
附图为本发明的工艺流程图。
具体实施方式：
云南某焦化厂没有建设本发明所述的工艺时焦化废水湿熄焦，后焦化厂熄焦采用干熄焦，焦化废水不能外排，废水没有出路，经多方论证焦化废水采用本发明的工艺能达到焦化废水回用的目标，反渗透膜分离后的产水为废水处理量的75%，反渗透产水送锅炉补充锅炉给水回用，以减少锅炉原有补给水新水用量和废水排放量，并减少原有锅炉补水***树脂再生酸碱的消耗，因此，本发明工艺对焦化行业的节能减排意义重大。
本发明工艺具体的处理过程为：首先将催化装置、反应池、沉淀池、提升泵、过滤器、超滤装置、反渗透装置依次连接。焦化废水生化出水通过投加氧化剂在催化处理装置中强化氧化降解水中污染物质，通过反应池和沉淀池的絮凝、沉淀后进行固液分离后，流出液经过滤器进入超滤装置，超滤产水经超滤水池收集后泵入反渗透装置，反渗透产水实现回用，补充锅炉给水等用水单元。超滤的膜材料为PVDF；反渗透膜的膜材质为聚酰胺。
采用本发明所述工艺，在云南某焦化制气厂焦化废水生化出水复合膜法回用***运行水质情况如下表：
Claims (5)
1.一种焦化废水的生化出水深度处理与回用工艺，将焦化废水通过投加氧化剂在催化处理装置中对污染物质进行催化氧化反应；处理后在反应池中加入絮凝剂发生絮凝反应，再经沉淀池沉淀分离，将得到的清水经过滤器送入超滤，超滤产水经反渗透装置的反渗透膜分离后，反渗透膜的产水为处理后的清水，而反渗透膜分离产生的浓液送至湿熄焦***或蒸发或自然风干***；所述的氧化剂含双氧水5-20%和硫酸亚铁10-40%的水溶液；絮凝剂为含氯化铝2-10%和阳离子聚丙烯酰胺1-6%的水溶液，以上百分比为重量百分比；超滤过程采用膜材料的孔径为0.01～0.05μm；反渗透膜所采用的膜孔径为50-300nm。
2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，调节催化氧化反应和絮凝反应时，焦化废水的pH值范围为5.0-6.5。
3.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述的氧化剂加入到焦化废水中用量为5-15mg/L。
4.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于超滤的膜材料为PVDF；反渗透膜的膜材质为聚酰胺。
5.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，反渗透膜的产水代替自来水直接回用于锅炉补给水生产***；或是通过其他方式进行处理或利用。
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