申請(qǐng)日2015.06.11

　　公開(kāi)(公告)日2015.09.23

　　IPC分類號(hào)C02F9/14

　　摘要

　　本發(fā)明公開(kāi)了一種焦化綜合廢水深度處理回用工藝和裝置。本發(fā)明改變了傳統(tǒng)深度處理工藝，提出了利用多介質(zhì)過(guò)濾器、高密度沉淀池、曝氣生物濾池、保安過(guò)濾器、反滲透等組合新工藝和裝置，避免了傳統(tǒng)采用混凝沉淀池占地面積大，投加化學(xué)藥劑量大造成二次污染的做法，同時(shí)，也實(shí)現(xiàn)了降低焦化廢水處理成本，節(jié)約大量生產(chǎn)用水，為焦化綜合廢水的深度處理與回用提供了一條經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、高效的深度處理工藝和裝置。

　　摘要附圖

 

　　權(quán)利要求書(shū)

　　1.一種焦化綜合廢水深度處理回用工藝，它包括如下步驟：

　　(1)將焦化綜合廢水經(jīng)過(guò)濾池中的粗、細(xì)格柵初步過(guò)濾以去除廢水中 的大塊的物質(zhì)，得到初步過(guò)濾后的焦化綜合廢水;

　　(2)將初步過(guò)濾后的焦化綜合廢水通過(guò)提升泵站提升廢水輸送至多 介質(zhì)過(guò)濾器輸中進(jìn)行過(guò)濾處理，以減少?gòu)U水中較小顆粒的漂浮物、懸浮物 的含量;

　　(3)將過(guò)濾后焦化廢水輸送至高密度沉淀池中進(jìn)行沉淀處理，去除廢 水中的暫時(shí)硬度及懸浮物SS;

　　(4)將從高密度沉淀池出來(lái)的廢水輸送至曝氣生物濾池，通過(guò)曝氣生 物濾池內(nèi)的微生物絮凝和降解等過(guò)程，降低廢水中的SS、COD、BOD等有 害物質(zhì)和脫氮除磷;

　　(5)將從曝氣生物濾池中出來(lái)的廢水直接用作生化過(guò)程中消泡劑用 水、煤場(chǎng)抑塵和生活雜用水;或者：

　　(6)將從曝氣生物濾池中出來(lái)的廢水輸送至保安過(guò)濾器中進(jìn)一步過(guò) 濾處理，已濾除其中部分懸浮物;

　　(7)將經(jīng)過(guò)保安過(guò)濾后的廢水輸送至反滲透裝置中進(jìn)行進(jìn)一步除鹽， 所得除鹽廢水回用作工藝循環(huán)冷卻水，而反滲透出來(lái)的濃水作為高爐爐渣 冷卻沖渣用水、煤場(chǎng)抑塵用水、沖渣用水。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焦化廢水深度處理回用工藝，其特征在于： 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�？紫堵蕿�50～60%;曝氣生物濾池的底部 還鋪設(shè)有直徑為100～150mm的卵石。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焦化廢水深度處理回用工藝，其特征在于： 所述步驟(6)中，保安過(guò)濾器的濾管材料為陶瓷、玻璃砂或塑料;過(guò)濾孔 徑為0.5～120μm;所述保安過(guò)濾器前設(shè)有加藥點(diǎn)，分別投加次氯酸鈉殺菌 劑和亞硫酸氫鈉作為還原劑。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焦化廢水深度處理回用工藝，其特征在于： 所述步驟(3)中，高密度沉淀池的前端混合絮凝池中投加絮凝劑聚合硫酸 鐵、聚合硫酸鋁、聚合氯化鋁及助凝劑聚丙烯酰胺和生石灰;高密度沉淀 池的中部絮凝部分投加助凝劑聚丙烯酰胺PAM。

　　5.一種為實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述工藝而設(shè)計(jì)的焦化綜合廢水深度處理回 用裝置，包括過(guò)濾池、多介質(zhì)過(guò)濾器(4)、高密度沉淀池(10)、曝氣生物 濾池(13)、保安過(guò)濾器(17)、反滲透裝置(20)，其特征在于：

　　所述過(guò)濾池中設(shè)有粗格柵(1)和細(xì)格柵(2)，過(guò)濾池的出口通過(guò)提升 泵(3)與多介質(zhì)過(guò)濾器(4)的進(jìn)口連接，多介質(zhì)過(guò)濾器(4)的出口與高 密度沉淀池(10)的進(jìn)口連接，高密度沉淀池(10)的進(jìn)口還連接有設(shè)有 配藥裝置(8)的攪拌器(9)，高密度沉淀池(10)的出口與曝氣生物濾池 (13)的進(jìn)口連接，曝氣生物濾池(13)的出口通過(guò)反沖洗水管與保安過(guò) 濾器(17)的進(jìn)口連接，保安過(guò)濾器(17)的出口分別通過(guò)反沖洗泵(16) 與反沖洗水管連接、通過(guò)增壓泵(18)與反滲透裝置(20)的進(jìn)口連接， 保安過(guò)濾器(17)的進(jìn)口還與設(shè)有加藥口的進(jìn)水管連接;反滲透裝置(20) 的出口分別與濃水管和工藝循環(huán)冷卻水管連接。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的焦化綜合廢水深度處理回用裝置，其特征在 于：所述曝氣生物濾池(13)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�？紫堵蕿�50～60%;曝氣生物濾池的底部 還鋪設(shè)有直徑為100～150mm的卵石。

　　7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的焦化綜合廢水深度處理回用裝置，其特征在 于：所述多介質(zhì)過(guò)濾器(4)內(nèi)的濾料為粒徑Φ0.5～2mm的無(wú)煙煤、粒徑 Φ3～6mm的陶�；蛄�徑Φ4～10mm的石英砂。

　　8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的焦化綜合廢水深度處理回用裝置，其特征在 于：所述高密度沉淀池(10)為長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)，高密度沉淀池(10)內(nèi)部設(shè) 有依次貫通的混凝池(101)、絮凝池(102)和斜板沉淀池(103);所述斜 板沉淀池(103)為倒三角形結(jié)構(gòu)，斜板沉淀池(103)外壁與水平面的傾 角為60°。

　　9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的焦化綜合廢水深度處理回用裝置，其特征在 于：所述曝氣生物濾池(13)為上流式曝氣生物濾池，曝氣生物濾池(13) 底部設(shè)有進(jìn)水管、反沖洗進(jìn)水管和曝氣管。

　　10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的焦化綜合廢水深度處理回用裝置，其特征 在于：所述保安過(guò)濾器(17)的進(jìn)口端設(shè)有加藥點(diǎn)，保安過(guò)濾器(17)中 的濾管材料為陶瓷、玻璃砂或塑料中任一種;保安過(guò)濾器(17)的過(guò)濾孔 徑范圍為0.5～120μm。

　　說(shuō)明書(shū)

　　焦化綜合廢水深度處理回用工藝和裝置

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，具體地指是一種焦化綜合廢水深度處理回 用工藝和裝置。

　　背景技術(shù)

　　焦化綜合廢水是由三個(gè)回收系統(tǒng)的循環(huán)污水、廠區(qū)生活污水以及各類 設(shè)備冷卻水組成。目前，國(guó)內(nèi)焦化企業(yè)大多將焦化綜合廢水經(jīng)過(guò)處理后達(dá) 到《鋼鐵工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13456-1996)標(biāo)準(zhǔn)后排放，綜合排水 達(dá)到排水要求，直接排放。2012年國(guó)家頒布實(shí)施新的《煉焦化學(xué)工業(yè)污染 物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB16171-2012)，焦化公司排水按照新的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，現(xiàn)有污 染物排放濃度指標(biāo)和單位產(chǎn)品排水量(噸焦排水量為0.4m3)均有更加嚴(yán)格 要求。目前，焦化綜合廢水主要是焦化廠外排的循環(huán)冷卻水，生活用水等， 目前處理方式通過(guò)混凝沉淀處理工藝予以回用，也有部分排入生化處理系 統(tǒng)。部分鋼鐵企業(yè)已經(jīng)開(kāi)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(chǎng)抑塵和直接用于工業(yè)循環(huán)水等，但這些方法均存在 操作環(huán)境差，二次污染產(chǎn)生或轉(zhuǎn)移、設(shè)備、管道腐蝕嚴(yán)重等問(wèn)題。目前研 究最多的幾種深度處理技術(shù)有混凝+活性炭吸附技術(shù)、超濾+反滲透技術(shù)等 組合工藝，處理成本高，推廣應(yīng)用難度較大。

　　目前焦化綜合廢水深度處理和回用工藝存在的突出問(wèn)題有以下幾個(gè)內(nèi) 容：1、通過(guò)化學(xué)藥劑深度處理廢水(如采用生石灰、聚丙烯酰胺等)，該 方法可能會(huì)引入二次污染，存在管網(wǎng)及設(shè)備腐蝕等問(wèn)題，增加后續(xù)脫鹽費(fèi) 用，同時(shí)該工藝存在占地面積大，藥劑加入量大，水質(zhì)受絮凝影響效果突 出等問(wèn)題，水質(zhì)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(fā)生了轉(zhuǎn)移，操作環(huán)境差;3、膜法除鹽深度處理后的濃水去向 也是亟需解決的問(wèn)題。

　　因此對(duì)焦化綜合廢水進(jìn)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、低成本的焦化綜合廢水深度處理與 回用技術(shù)是目前焦化綜合廢水深度處理過(guò)程迫切需求。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明的目的是要提供一種焦化綜合廢水深度處理回用工藝和裝置， 以降低焦化廢水處理成本，節(jié)約大量生產(chǎn)用水，為焦化綜合廢水的深度處 理與回用提供了一條經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、高效的深度處理工藝和裝置。

　　為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種焦化綜合廢水深度處理回用工藝， 它包括如下步驟：其特征在于：

　　(1)將焦化綜合廢水經(jīng)過(guò)濾池中的粗、細(xì)格柵初步過(guò)濾以去除廢水中 的大塊的物質(zhì)，得到初步過(guò)濾后的焦化綜合廢水;

　　(2)將初步過(guò)濾后的焦化綜合廢水通過(guò)提升泵站提升廢水輸送至多介 質(zhì)過(guò)濾器輸中進(jìn)行過(guò)濾處理，以減少?gòu)U水中較小顆粒的漂浮物、懸浮物的 含量;

　　(3)將過(guò)濾后焦化廢水輸送至高密度沉淀池中進(jìn)行沉淀處理，去除廢 水中的暫時(shí)硬度及懸浮物SS;

　　(4)將從高密度沉淀池出來(lái)的廢水輸送至曝氣生物濾池，通過(guò)曝氣生 物濾池內(nèi)的微生物絮凝和降解等過(guò)程中，降低廢水中的SS、COD、BOD等有 害物質(zhì)和脫氮除磷;

　　(5)將從曝氣生物濾池中出來(lái)的廢水直接用作生化過(guò)程中消泡劑用 水、煤場(chǎng)抑塵和生活雜用水;或者：

　　(6)將從曝氣生物濾池中出來(lái)的廢水輸送至保安過(guò)濾器中進(jìn)一步過(guò)濾 處理，已濾除其中部分懸浮物;

　　(7)將經(jīng)過(guò)保安過(guò)濾后的廢水輸送至反滲透裝置中進(jìn)行進(jìn)一步除鹽， 所得除鹽廢水回用作工藝循環(huán)冷卻水，而反滲透出來(lái)的濃水作為高爐爐渣 冷卻沖渣用水、煤場(chǎng)抑塵用水、沖渣用水。

　　作為一種優(yōu)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(shè)有直徑為100～150mm的卵石。

　　作為又一種優(yōu)選方案，所述步驟(6)中保安過(guò)濾器的濾管材料為陶瓷、 玻璃砂或塑料;過(guò)濾孔徑為0.5～120μm;所述保安過(guò)濾器前設(shè)有加藥點(diǎn)， 分別投加次氯酸鈉殺菌劑和亞硫酸氫鈉作為還原劑。

　　作為又一種優(yōu)選方案，所述步驟(3)中高密度沉淀池的前端混合絮凝 池中投加絮凝劑聚合硫酸鐵、聚合硫酸鋁、聚合氯化鋁及助凝劑聚丙烯酰 胺和生石灰;高密度沉淀池的中部絮凝部分投加助凝劑聚丙烯酰胺PAM。

　　本發(fā)明還提供了一種實(shí)現(xiàn)上述焦化綜合廢水深度處理回用工藝的裝 置，包括過(guò)濾池、多介質(zhì)過(guò)濾器、高密度沉淀池、曝氣生物濾池、保安過(guò) 濾器、反滲透裝置，其特征在于：所述過(guò)濾池中設(shè)有粗格柵和細(xì)格柵，過(guò) 濾池的出口通過(guò)提升泵與多介質(zhì)過(guò)濾器的進(jìn)口連接，所述多介質(zhì)過(guò)濾器的 出口與高密度沉淀池的進(jìn)口連接，高密度沉淀池的進(jìn)口還連接有設(shè)有配藥 裝置的攪拌器，高密度沉淀池的出口與曝氣生物濾池的進(jìn)口連接，曝氣生 物濾池的出口通過(guò)反沖洗水管與保安過(guò)濾器的進(jìn)口連接，保安過(guò)濾器的出 口分別通過(guò)反沖洗泵與反沖洗水管連接、通過(guò)增壓泵與反滲透裝置的進(jìn)口 連接，保安過(guò)濾器的進(jìn)口還與設(shè)有加藥口的進(jìn)水管連接;反滲透裝置的出 口分別與濃水管和工藝循環(huán)冷卻水管連接。

　　進(jìn)一步地，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�？紫堵蕿�50～60%;曝氣 生物濾池的底部還鋪設(shè)有直徑為100～150mm的卵石。

　　更進(jìn)一步地，所述多介質(zhì)過(guò)濾器內(nèi)的濾料為粒徑Φ0.5～2mm的無(wú)煙煤、 粒徑Φ3～6mm的陶粒或粒徑Φ4～10mm的石英砂。

　　更進(jìn)一步地，所述高密度沉淀池為長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)，高密度沉淀池內(nèi)部設(shè) 有依次貫通的混凝池、絮凝池和斜板沉淀池;所述斜板沉淀池為倒三角形 結(jié)構(gòu)，斜板沉淀池外壁與水平面的傾角為60°。

　　更進(jìn)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(shè)有進(jìn)水管、反沖洗進(jìn)水管和曝氣管。

　　更進(jìn)一步地，所述保安過(guò)濾器的進(jìn)口端設(shè)有加藥點(diǎn)，保安過(guò)濾器中的 濾管材料為陶瓷、玻璃砂或塑料中任一種;保安過(guò)濾器的過(guò)濾孔徑范圍為 0.5～120μm。

　　本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

　　其一，該工藝及裝置設(shè)計(jì)合理，運(yùn)行成本低廉，解決了焦化綜合廢水 深度處理及回用中的難題，具有很強(qiáng)的工程應(yīng)用價(jià)值;

　　其二，該工藝及裝置解決了焦化廢水的高污染環(huán)境下的對(duì)操作人員不 安全因素和危害健康的潛在風(fēng)險(xiǎn);

　　其三，該工藝及裝置操作簡(jiǎn)單，運(yùn)行成本低，出水水質(zhì)可以滿足不同 用水要求。