CN117228908A - 一种兰炭废水吸附处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种兰炭废水吸附处理工艺，属于废水处理技术领域，将物化处理废水泵送至一级吸附池，采用回用焦粉吸附杂质，于一级沉淀池沉淀分离，得到表层清水；所述表层清水经生化处理后泵送至二级吸附池，投加活性焦粉进入二级沉淀池沉淀分离，上清液流入絮凝池进入三级沉淀池进行沉淀，出水进入曝气生物滤池进行生物降解和过滤，出水后得到回用水。本发明提供的兰炭废水吸附处理工艺使得物化处理废水中的COD值由2500~3200mg/L降低至80~140mg/L，氨氮值由10~100mg/L降低至5~10mg/L。本发明不仅大大改善了兰炭废水的处理效果，而且在预处理单元采用回收焦粉吸附杂质大大降低了企业运行成本。
Description
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，具体涉及一种兰炭废水吸附处理工艺。
背景技术
兰炭废水主要来源于低阶煤中低温干馏过程和煤气净化过程，此类废水成分复杂，含有大量难降解、高毒性的污染物，如苯系物、酚类、多环芳烃、氮氧杂环化合物等有机污染物，是一种典型的高污染、高毒性工业废水。废水经酚氨及生化处理后，废水中残存的均是无法生化的、溶解性有机污染物。
由于兰炭行业兴起较晚，目前国内外还没有成熟的兰炭废水处理工艺，现有处理方法仍然主要借鉴水质相似的焦化废水处理工艺，即先进行物化处理，包括除油、脱酸、脱氨和脱酚处理，得到COD含量约为2500-3200mg/L，氨氮含量约为10-100mg/L的物化处理废水，再进行吸附沉淀处理得到表层清水及生化处理，然后进行深度处理。然而，废水经酚氨处理后直接进入生化处理，生化处理进水水质差，生化负荷高，导致最终出水指标不达标，无法回用，这是由于物化处理废水中存在一些无法生化的及溶解性有机污染物，为了去除上述物质，企业通常在吸附沉淀处理阶段全部采用新鲜活性焦粉进行吸附处理，这样虽然会对无法生化的及溶解性有机污染物进行有效去除，但同时也会大大增加企业的运行成本。为此，本发明提供一种兰炭废水吸附处理工艺。
发明内容
本发明提供了一种兰炭废水吸附处理工艺，有效解决了现有的废水处理企业运行成本高的技术问题，同时提供了一种对兰炭废水中COD和氨氮具有较佳的去除效果且大幅降低企业生产成本的兰炭废水吸附处理工艺。
本发明的目的是提供一种兰炭废水吸附处理工艺，将物化处理废水泵送至一级吸附池，采用回用焦粉吸附杂质，再进入一级沉淀池沉淀分离，得到表层清水，所述表层清水进入中间水池；
将所述表层清水由中间水池泵送至29~31℃水解酸化池，出水进入A/O池，通过活性污泥去除有机污染物，A/O池出水进入生物沉淀池沉淀分离，得到表层废水；
将所述表层废水泵送至二级吸附池，投加活性焦粉进行吸附处理，再进入二级沉淀池沉淀分离，上清液流入絮凝池絮凝后，进入三级沉淀池进行沉淀，出水进入溶解氧为2~4mg/L的曝气生物滤池，降解过滤，出水得到回用水；
所述回用焦粉是指所述二级沉淀池沉淀后收集的焦粉。
作为一种优选的实施方式，所述物化处理废水中COD含量为2500~3200mg/L，氨氮含量为10~100mg/L，所述物化处理废水的进水量为5~6m3/h。
作为一种优选的实施方式，以所述物化处理废水的体积计，所述回用焦粉的用量2000~4000mg/L。
作为一种优选的实施方式，所述表层清水的COD含量为2000~2500mg/L，氨氮含量为30~80mg/L，pH值为7~8。
作为一种优选的实施方式，所述表层废水的COD含量为250~350mg/L，氨氮含量为5~30mg/L，pH值为6.5~7.5。
作为一种优选的实施方式，在所述二级吸附池中，以表层废水的体积计，所述活性焦粉的投加量为3000~5000mg/L，所述表层废水的流量为5~6m3/h。
作为一种优选的实施方式，在所述一级沉淀池中，以每升物化处理废水计，向所述一级沉淀池中加入100~200mg聚合氯化铝及1~5mg聚丙烯酰胺。
作为一种优选的实施方式，以A/O池中废水的体积计，所述活性污泥的体积百分比为30%~50%。
作为一种优选的实施方式，在所述絮凝池中，以每升表层废水计，向所述絮凝池中加入100~200mg聚合氯化铝及1~5mg聚丙烯酰胺。
作为一种优选的实施方式，所述回用水中COD含量为80~140mg/L，氨氮含量为5~10mg/L，pH值为6.5~7.0。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明提供的一种兰炭废水吸附处理工艺，本发明基于现有的焦化废水处理工艺进行改进，对经物化处理（脱油、脱酸、脱氨和脱酚）后的兰炭废水进行处理，一方面实现了处理后的兰炭废水COD值和氨氮值的指标均优于现有技术处理后的兰炭废水所能达到的COD和氨氮数值，另一方面是在提高处理效果的基础上，大幅降低企业的投入成本。在预处理单元将物化处理废水泵送至一级吸附池，采用回用焦粉吸附杂质，再进入一级沉淀池沉淀分离，得到表层清水，不仅降低了废水中的杂质和溶解性的有机污染物，改善了生化处理单元的进水水质，降低了生化处理负荷，而且节省了企业运行成本；所述表层清水泵送至水解酸化池酸化处理，在厌氧菌作用下将不溶性有机物水解为溶解性有机物，将难生物降解的大分子物质转化为易生物降解的小分子物质的过程，从而改善废水的可生化性，以利于后续的好氧生物处理，水解酸化池出水后进入A/O池，通过活性污泥去除有机污染物，A/O池出水进入生物沉淀池沉淀分离，得到表层废水；所述表层废水泵送至二级吸附池，投加活性焦粉进行吸附处理，再进入二级沉淀池沉淀分离，上清液流入絮凝池絮凝后，进入三级沉淀池进行沉淀，出水进入曝气生物滤池进行生物降解和过滤，从而降低废水的污染物指标，曝气生物滤池出水后得到回用水。本发明仅向二级吸附池中加入新鲜活性焦粉，而将吸附沉淀后的焦粉直接回用投加至一级沉淀池中，不仅可以对物化处理废水中含有的无法生化的及溶解性有机污染物进行高效吸附，降低生化处理单元的负荷，提高回用水质量；更为关键的是，二级沉淀池中的焦粉回用至一级沉淀池大幅降低了企业废水处理的投入成本。本发明在兰炭废水处理工艺中通过回用焦粉这一小的改进点，共同实现了改善效果和节约成本的双重效果，实际应用性较强。
附图说明
图1为本发明兰炭废水吸附处理工艺流程图；其中，PAC为聚合氯化铝，PAM为聚丙烯酰胺。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案能予以实施，下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明，但所举实施例不作为对本发明的限定。下述试验方法和检测方法，如没有特殊说明，均为常规方法；所述试剂和原料，如没有特殊说明，均为市售。
下面通过以下实施例对本发明内容进行具体说明。
实施例1
一种兰炭废水吸附处理工艺，包括预处理单元、生化处理单元和深度处理单元，如图1所示，在所述预处理单元中，首先将COD含量为2500mg/L，氨氮含量为50mg/L的物化处理废水以5m3/h进水量泵送至一级吸附池，并向所述一级吸附池中投入回用焦粉，以每升物化处理废水的体积计，所述回用焦粉的用量2000mg，吸附杂质及有机污染物，再进入一级沉淀池，以每升物化处理废水体积计，向所述一级沉淀池中加入100mg聚合氯化铝及1mg聚丙烯酰胺进行沉淀，分离后得到表层清水，其COD含量为2000mg/L，氨氮含量为30mg/L，pH值为7~8；
在生化处理单元中，所述表层清水以5m3/h进水量泵送至29℃的污泥浓度为10g/L的水解酸化池，出水进入A/O池，通过体积百分比为30%活性污泥去除有机污染物，A/O池出水进入生物沉淀池沉淀分离，得到表层废水，其COD含量为250mg/L，氨氮含量为20mg/L，pH值为6.5~7.5；
在深度处理单元中，所述表层废水泵送至二级吸附池，以每升表层废水的体积计，向所述二级吸附池中加入3000mg活性焦粉进行吸附处理，再进入二级沉淀池，沉淀分离，上清液流入絮凝池，以每升表层废水的体积计，向所述絮凝池中加入100mg聚合氯化铝及1mg聚丙烯酰胺进行絮凝，进入三级沉淀池进行沉淀，出水进入溶解氧为2mg/L的曝气生物滤池，降解过滤，出水得到回用水中COD含量为80mg/L，氨氮含量为5mg/L，pH值为6.5~7.0的回用水。
实施例2
一种兰炭废水吸附处理工艺，包括预处理单元、生化处理单元和深度处理单元，在所述预处理单元中，首先将COD含量为3200mg/L，氨氮含量为100mg/L的物化处理废水以6m3/h进水量泵送至一级吸附池，并向所述一级吸附池中投入回用焦粉，以每升物化处理废水的体积计，所述回用焦粉的用量4000mg，吸附杂质及有机污染物，再进入一级沉淀池，以每升物化处理废水体积计，向所述一级沉淀池中加入200mg聚合氯化铝及5mg聚丙烯酰胺进行沉淀，分离后得到表层清水，其COD含量为2500mg/L，氨氮含量为60mg/L，pH值为7~8；
在生化处理单元中，所述表层清水以6m3/h进水量泵送至31℃的污泥浓度为10g/L的水解酸化池，出水进入A/O池，通过体积百分比为50%活性污泥去除有机污染物，A/O池出水进入生物沉淀池沉淀分离，得到表层废水，其COD含量为350mg/L，氨氮含量为30mg/L，pH值为6.5~7.5；
在深度处理单元中，所述表层废水泵送至二级吸附池，以每升表层废水的体积计，向所述二级吸附池中加入5000mg活性焦粉进行吸附处理，再进入二级沉淀池，沉淀分离，上清液流入絮凝池，以每升表层废水的体积计，向所述絮凝池中加入200mg聚合氯化铝及5mg聚丙烯酰胺进行絮凝，进入三级沉淀池进行沉淀，出水进入溶解氧为4mg/L的曝气生物滤池，降解过滤，出水得到回用水中COD含量为140mg/L，氨氮含量为8mg/L，pH值为6.5~7.0的回用水。
实施例3
一种兰炭废水吸附处理工艺，包括预处理单元、生化处理单元和深度处理单元，在所述预处理单元中，首先将COD含量为3000mg/L，氨氮含量为80mg/L的物化处理废水以5m3/h进水量泵送至一级吸附池，并向所述一级吸附池中投入回用焦粉，以每升物化处理废水的体积计，所述回用焦粉的用量3000mg，吸附杂质及有机污染物，再进入一级沉淀池，以每升物化处理废水体积计，向所述一级沉淀池中加入150mg聚合氯化铝及3mg聚丙烯酰胺进行沉淀，分离后得到表层清水，其COD含量为2300mg/L，氨氮含量为50mg/L，pH值为7~8；
在生化处理单元中，所述表层清水以5m3/h进水量泵送至30℃的污泥浓度为10g/L的水解酸化池，出水进入A/O池，通过体积百分比为40%活性污泥去除有机污染物，A/O池出水进入生物沉淀池沉淀分离，得到表层废水，其COD含量为280mg/L，氨氮含量为30mg/L，pH值为6.5~7.5；
在深度处理单元中，所述表层废水泵送至二级吸附池，以每升表层废水的体积计，向所述二级吸附池中加入4000mg活性焦粉进行吸附处理，再进入二级沉淀池，沉淀分离，上清液流入絮凝池，以每升表层废水的体积计，向所述絮凝池中加入150mg聚合氯化铝及3mg聚丙烯酰胺进行絮凝，进入三级沉淀池进行沉淀，出水进入溶解氧为3mg/L的曝气生物滤池，降解过滤，出水得到回用水中COD含量为100mg/L，氨氮含量为6mg/L，pH值为6.5~7.0的回用水。
实施例4
一种兰炭废水吸附处理工艺，包括预处理单元、生化处理单元和深度处理单元，在所述预处理单元中，首先将COD含量为2800mg/L，氨氮含量为60mg/L的物化处理废水以6m3/h进水量泵送至一级吸附池，并向所述一级吸附池中投入回用焦粉，以每升物化处理废水的体积计，所述回用焦粉的用量3500mg，吸附杂质及有机污染物，再进入一级沉淀池，以每升物化处理废水体积计，向所述一级沉淀池中加入180mg聚合氯化铝及2mg聚丙烯酰胺进行沉淀，分离后得到表层清水，其COD含量为2000mg/L，氨氮含量为30mg/L，pH值为7~8；
在生化处理单元中，所述表层清水以6m3/h进水量泵送至30℃的污泥浓度为10g/L的水解酸化池，出水进入A/O池，通过体积百分比为45%活性污泥去除有机污染物，A/O池出水进入生物沉淀池沉淀分离，得到表层废水，其COD含量为260mg/L，氨氮含量为10mg/L，pH值为6.5~7.5；
在深度处理单元中，所述表层废水泵送至二级吸附池，以每升表层废水的体积计，向所述二级吸附池中加入3200mg活性焦粉进行吸附处理，再进入二级沉淀池，沉淀分离，上清液流入絮凝池，以每升表层废水的体积计，向所述絮凝池中加入160mg聚合氯化铝及4mg聚丙烯酰胺进行絮凝，进入三级沉淀池进行沉淀，出水进入溶解氧为3.5mg/L的曝气生物滤池，降解过滤，出水得到回用水中COD含量为90mg/L，氨氮含量为5mg/L，pH值为6.5~7.0的回用水。
为了进一步证明本发明的技术效果，本发明还设置有对比例，具体如下：
对比例1
与实施例1的区别在于：物化处理废水在预处理单元不进入一级吸附池，不采用焦粉吸附处理，直接进入一级沉淀池。
一种兰炭废水处理工艺，包括预处理单元、生化处理单元和深度处理单元，在所述预处理单元中，首先将COD含量为2500mg/L，氨氮含量为50mg/L的物化处理废水以5m3/h进水量泵送至一级沉淀池，以每升物化处理废水体积计，向所述一级沉淀池中加入100mg聚合氯化铝及1mg聚丙烯酰胺进行沉淀，分离后得到表层清水，其COD含量为2300mg/L，氨氮含量为46mg/L，pH值为7~8；
在生化处理单元中，所述表层清水以5m3/h进水量泵送至29℃的污泥浓度为10g/L的水解酸化池，出水进入A/O池，通过体积百分比为30%活性污泥去除有机污染物，A/O池出水进入生物沉淀池沉淀分离，得到表层废水，其COD含量为1350mg/L，氨氮含量为35mg/L，pH值为7.0~7.5；
在深度处理单元中，所述表层废水泵送至二级吸附池，以每升表层废水的体积计，向所述二级吸附池中加入3000mg活性焦粉进行吸附处理，再进入二级沉淀池，沉淀分离，上清液流入絮凝池，以每升表层废水的体积计，向所述絮凝池中加入100mg聚合氯化铝及1mg聚丙烯酰胺进行絮凝，进入三级沉淀池进行沉淀，出水进入溶解氧为2mg/L的曝气生物滤池，降解过滤，出水得到回用水中COD含量为263mg/L，氨氮含量为24mg/L，pH值为6.8~7.0的回用水。
对比例2
与实施例1的区别在于：在一级吸附池投加等量的新鲜的活性焦粉。
一种兰炭废水吸附处理工艺，包括预处理单元、生化处理单元和深度处理单元，如图1所示，在所述预处理单元中，首先将COD含量为2500mg/L，氨氮含量为50mg/L的物化处理废水以5m3/h进水量泵送至一级吸附池，并向所述一级吸附池中投入活性焦粉，以每升物化处理废水的体积计，所述活性焦粉的用量2000mg，吸附杂质及有机污染物，再进入一级沉淀池，以每升物化处理废水体积计，向所述一级沉淀池中加入100mg聚合氯化铝及1mg聚丙烯酰胺进行沉淀，分离后得到表层清水，其COD含量为1980mg/L，氨氮含量为28mg/L，pH值为7~8；
在生化处理单元中，所述表层清水以5m3/h进水量泵送至29℃的污泥浓度为10g/L的水解酸化池，出水进入A/O池，通过体积百分比为30%活性污泥去除有机污染物，A/O池出水进入生物沉淀池沉淀分离，得到表层废水，其COD含量为246mg/L，氨氮含量为21mg/L，pH值为6.5~7.5；
在深度处理单元中，所述表层废水泵送至二级吸附池，以每升表层废水的体积计，向所述二级吸附池中加入3000mg活性焦粉进行吸附处理，再进入二级沉淀池，沉淀分离，上清液流入絮凝池，以每升表层废水的体积计，向所述絮凝池中加入100mg聚合氯化铝及1mg聚丙烯酰胺进行絮凝，进入三级沉淀池进行沉淀，出水进入溶解氧为2mg/L的曝气生物滤池，降解过滤，出水得到回用水中COD含量为78mg/L，氨氮含量为4.6mg/L，pH值为6.5~7.0的回用水。
以废水中COD值和氨氮含量为评价指标，针对本发明实施例1~4提供的兰炭废水吸附处理工艺对物化处理废水的处理效果进行检测，并与采用现有技术处理的兰炭废水中的COD值和氨氮含量进行对比，其结果如表1所示。
表1 本发明实施例1~4兰炭废水吸附处理工艺的效果及对比例1~2的效果对比表
由表1可知，本发明提供的兰炭废水吸附处理工艺能够高效降低物化处理废水中的COD值和氨氮值，与对比例1没有回用二级沉淀池中的焦粉相比，本发明实施例1~4中将二级沉淀池中沉淀后的焦粉回用投加至一级沉淀池，有效去除了物化处理废水中无法生化的及溶解性的有机污染物，提高了生化处理单元的进水水质，降低了生化负荷，物化处理废水中的COD值由2500~3200mg/L降低至80~140mg/L，氨氮值由10~100mg/L降低至5~10mg/L，符合GB16171-2012焦化学工业污染物排放标准（COD值<150mg/L，氨氮值＜10mg/L），效果显著。
与对比例2在一级吸附池投加新鲜的活性焦粉相比，虽然本发明实施例1的回用水中的COD值和氨氮值稍高于对比例2得到的回用水中的COD值和氨氮值，但将实施例1和对比例2进行成本核算，实施例1中仅在二级吸附池加入新鲜活性焦粉，而对比例2中在一级吸附池和二级吸附池均加入新鲜活性焦粉，按照每吨废水的处理量进行计算，实施例1只需要投加约2~3kg新鲜活性焦粉，而对比例2则总共需要投加约10~11kg新鲜活性焦粉，按照每吨新鲜活性焦粉4290元计算，对比例2比实施例1的投入成本多出约34.32元，这一差值仅是处理1吨兰炭废水多出的成本，废水在持续处理过程中，以处理每吨兰炭则增加34.32元计，长此以往，必然成本企业的一项高额支出，故本发明提供的兰炭废水吸附处理工艺具有显著的优势。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种兰炭废水吸附处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：
将物化处理废水泵送至一级吸附池，采用回用焦粉吸附杂质，再进入一级沉淀池沉淀分离，得到表层清水；
将所述表层清水泵送至水解酸化池，出水进入A/O池，通过活性污泥去除有机污染物，A/O池出水进入生物沉淀池沉淀分离，得到表层废水；
将所述表层废水泵送至二级吸附池，投加活性焦粉进行吸附处理，再进入二级沉淀池沉淀分离，上清液流入絮凝池絮凝后，进入三级沉淀池进行沉淀，出水进入含有溶解氧的曝气生物滤池，降解过滤，出水得到回用水；
所述回用焦粉是指所述二级沉淀池沉淀后收集的焦粉。
2.根据权利要求1所述的兰炭废水吸附处理工艺，其特征在于，所述物化处理废水中COD含量为2500~3200mg/L，氨氮含量为10~100mg/L，所述物化处理废水的进水量为5~6m3/h。
3.根据权利要求2所述的兰炭废水吸附处理工艺，其特征在于，以所述物化处理废水的体积计，所述回用焦粉的用量为2000~4000mg/L。
4.根据权利要求1所述的兰炭废水吸附处理工艺，其特征在于，所述表层清水的COD含量为2000~2500mg/L，氨氮含量为30~80mg/L，pH值为7~8。
5.根据权利要求1所述的兰炭废水吸附处理工艺，其特征在于，所述表层废水的COD含量为250~350mg/L，氨氮含量为5~30mg/L，pH值为6.5~7.5。
6.根据权利要求1所述的兰炭废水吸附处理工艺，其特征在于，在所述二级吸附池，以表层废水的体积计，所述活性焦粉的投加量为3000~5000mg/L，所述表层废水的流量为5~6m3/h。
7.根据权利要求1所述的兰炭废水吸附处理工艺，其特征在于，在所述一级沉淀池，以每升物化处理废水体积计，向所述一级沉淀池中加入100~200mg聚合氯化铝及1~5mg聚丙烯酰胺。
8.根据权利要求1所述的兰炭废水吸附处理工艺，其特征在于，以A/O池中废水的体积计，所述活性污泥的体积百分比为30%~50%。
9.根据权利要求1所述的兰炭废水吸附处理工艺，其特征在于，在所述絮凝池中，以每升表层废水的体积计，向所述絮凝池中加入100~200mg聚合氯化铝及1~5mg聚丙烯酰胺。
10.根据权利要求1所述的兰炭废水吸附处理工艺 ，其特征在于，所述回用水中COD含量为80~140mg/L，氨氮含量为5~10mg/L，pH值为6.5~7.0。
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