申請日2010.06.21

　　公開(公告)日2010.10.06

　　IPC分類號C02F9/14; C02F1/72; C02F3/30; C02F1/76; C02F1/44; C02F1/78

　　摘要

　　本發(fā)明公開了一種焦化廢水深度處理及全回用的裝置及其應(yīng)用方法，包括預(yù)處理系統(tǒng)和生化處理系統(tǒng)，其特征在于：經(jīng)過預(yù)處理和生化處理后的焦化廢水的出口與所述膜生物反應(yīng)器連接;所述膜生物反應(yīng)器的出水口與所述氧化處理組件連接;所述氧化處理系統(tǒng)的出水口與所述反滲透膜處理組件連接;所述反滲透膜處理組件的一個出水口與所述濃水蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)連接;所述反滲透膜處理組件的另一個出口與回用水箱連接。本發(fā)明采用生化、氧化加上膜分離技術(shù)及蒸發(fā)相結(jié)合的方法對焦化廢水進行深度處理并達到零排放，是一種將焦化廢水中各類污染物進行降解并將處理后水完全回用的新處理裝置及應(yīng)用方法。

　　摘要附圖

 

　　權(quán)利要求書

　　1.一種焦化廢水深度處理及全回用裝置，包括預(yù)處理系統(tǒng)和生化處理系統(tǒng)，其特征在于：所述裝置還包括由膜生物反應(yīng)器、氧化處理系統(tǒng)及反滲透膜處理系統(tǒng)和濃水蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng);

　　經(jīng)過預(yù)處理和生化處理后的焦化廢水的出口與所述膜生物反應(yīng)器連接;所述膜生物反應(yīng)器的出水口與所述氧化處理系統(tǒng)連接;所述氧化處理系統(tǒng)的出水口依次與反滲透給水泵和高壓泵連接，高壓泵出水口與所述反滲透膜處理系統(tǒng)連接;

　　所述反滲透膜處理系統(tǒng)的一個出水口與所述濃水蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)相連接;所述反滲透膜處理系統(tǒng)的另一個出口與回用水箱連接。

　　2.如權(quán)利要求1所述的焦化廢水深度處理及全回用裝置，其特征在于：所述預(yù)處理系統(tǒng)包括依次連接的除油池、調(diào)節(jié)池和浮選池;生化處理系統(tǒng)包括厭氧池、缺氧池、好氧池和回流沉淀池，生物厭氧池的出水口依次通過缺氧池、好氧池和回流沉淀池與膜生物反應(yīng)器的進水口相接。

　　3.如權(quán)利要求1所述的焦化廢水深度處理及全回用裝置，其特征在于：所述膜生物反應(yīng)器屬于中空纖維超濾膜;所述膜生物反應(yīng)器工作周期為3分鐘，間歇30秒鐘，所需的抽吸力為-0.01～-0.04MPa，過濾精度0.5μm，過水通量為10～15L/m2.hr。

　　4.如權(quán)利要求1所述的焦化廢水深度處理及全回用裝置，其特征在于：所述氧化處理系統(tǒng)為含有臭氧、雙氧水、氯氣或次氯酸鈉的氧化發(fā)生器。

　　5.如權(quán)利要求1所述的焦化廢水深度處理及全回用裝置，其特征在于：所述的反滲透膜過濾采用兩套系統(tǒng)，所述兩套系統(tǒng)串聯(lián)連接。

　　6.如權(quán)利要求4所述的焦化廢水深度處理及全回用裝置，其特征在于：所述第一套反滲透系統(tǒng)工作壓力2～3.5MPa，過濾精度0.001μm;第一套反滲透系統(tǒng)的濃縮液進入第二套反滲透系統(tǒng)，系統(tǒng)工作壓力3.5～4.0Mpa;最終濃縮液占整個處理水量的10%以下。

　　7.一種如權(quán)利要求1所述的焦化廢水深度處理及全回用裝置的應(yīng)用方法，其特征在于該方法包括如下工藝步驟：

　　(1)預(yù)處理：處理設(shè)備包括除油池、浮選池和調(diào)節(jié)池，焦化廢水的進水經(jīng)除油池、浮選池和調(diào)節(jié)池去除廢水中的重油和乳化油，調(diào)節(jié)各種焦化廢水水量及水質(zhì)的不均勻性;

　　(2)生化處理：處理設(shè)備包括厭氧池、缺氧池、好氧池和回流沉淀池，生物厭氧池的出水口依次通過缺氧池、好氧池和回流沉淀池與MBR膜生物反應(yīng)器的進水口相接;

　　(3)膜生物反應(yīng)器處理：屬于浸沒式的中空纖維超濾膜，其高效截留作用各類菌種，有效去除相應(yīng)的污染物，并避免污泥的流失;

　　(4)氧化處理：氧化采用臭氧、雙氧水、氯氣或次氯酸鈉，強烈的氧化降解水中的有機物，降低廢水中的化學(xué)耗氧量、色度;

　　(5)反滲透膜處理：反滲透膜過濾采用兩套系統(tǒng)，所述兩套系統(tǒng)串聯(lián)連接，所述第一套反滲透系統(tǒng)工作壓力2～3.5MPa，過濾精度0.001μm;第一套反滲透系統(tǒng)的濃縮液進入第二套反滲透系統(tǒng)，系統(tǒng)工作壓力3.5～4.0Mpa;最終濃縮液占整個處理水量的10%以下;

　　(6)濃水蒸發(fā)結(jié)晶處理：反滲透膜處理后的濃縮液利用蒸發(fā)結(jié)晶，冷凝的水作為循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的補充水，使系統(tǒng)做到零排放。

　　8.一種如權(quán)利要求7所述的焦化廢水深度處理及全回用裝置的應(yīng)用方法，所述步驟(4)中氧化劑優(yōu)選臭氧或雙氧水;采用氯氣或次氯酸鈉時，需要在反滲透前加入亞硫酸氫鈉或亞硫酸鈉進行中和，以保護反滲透膜。

　　9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的焦化廢水深度處理及全回用裝置，其特征在于：所述的焦化廢水工作溫度為18～30℃;

　　所述厭氧池有關(guān)參數(shù)為：水力停留時間8～12h，P為1mg/L，水溫為30℃;

　　所述缺氧池有關(guān)參數(shù)：水力停留時間16～20h，污水回流比2～3倍，P為1mg/L，水溫25～30℃，PH值7～8;

　　所述好氧池有關(guān)參數(shù)：水力停留時間32～36h，污泥回流比2～3倍，出水含磷量0.5～1mg/L，水溫25～30℃，PH 7～8，溶解氧2～4mg/L。

　　說明書

　　一種焦化廢水深度處理及全回用裝置及其應(yīng)用方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及工業(yè)廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種焦化廢水深度處理及全回用裝置及其應(yīng)用方法。

　　背景技術(shù)

　　目前，焦化廢水處理普遍采用A/O生物脫氮處理技術(shù)，處理后污水水質(zhì)指標可達到國家規(guī)定的排放標準，部分回用于濕法熄焦、除塵、煤氣水封等濁循環(huán)水系統(tǒng)作補充水，而對焦化廢水的深度處理普遍采用砂濾、生物濾池、混凝處理等手段，盡管出水COD控制在100mg/L左右，懸浮物含量在30mg/L左右，但不能滿足生產(chǎn)凈水用水水質(zhì)要求;有的采用活性炭過濾，可以有效地去除水中的COD和懸浮物，使COD降到60mg/L以下，懸浮物含量在5mg/L以下，但對溶解性的固體含鹽量幾乎沒有處理效果，因此該技術(shù)沒有推廣價值。為了去除溶解性固體必需采用反滲透膜進行分離，而分離后的濃縮液因COD和鹽份高無法排放，唯一去處為噴灑到煤場或作為濕法熄焦的補充水，但煤場的用水有限，許多焦化廠已改為干法熄焦，所以需要一個焦化廢水處理回用并達到零排放的技術(shù)。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種焦化廢水深度處理裝置，該裝置可以大幅度降低廢水中COD和懸浮物等各類污染物含量，對焦化廢水進行深度處理并回用，使系統(tǒng)實現(xiàn)零排放。

　　本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：

　　一種焦化廢水深度處理及全回用裝置，包括預(yù)處理系統(tǒng)和生化處理系統(tǒng)，其特征在于：所述裝置還包括由膜生物反應(yīng)器((Membrane BioReactor，MBR)、氧化處理系統(tǒng)及反滲透膜處理系統(tǒng)和濃水蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng);

　　經(jīng)過預(yù)處理和生化處理后的焦化廢水的出口與所述MBR膜生物反應(yīng)器連接;所述膜生物反應(yīng)器的出水口與所述氧化處理系統(tǒng)連接;所述氧化處理系統(tǒng)的出水口將出水經(jīng)反滲透給水泵和高壓泵串聯(lián)加壓后與所述反滲透膜處理系統(tǒng)連接;所述反滲透膜處理系統(tǒng)的一個出水口與所述濃水蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)相連接;所述反滲透膜處理系統(tǒng)的另一個出口與回用水箱連接。

　　所述預(yù)處理系統(tǒng)包括依次連接的除油池、調(diào)節(jié)池和浮選池;生化處理系統(tǒng)包括厭氧池、缺氧池、好氧池和回流沉淀池，生物厭氧池的出水口依次通過缺氧池、好氧池和回流沉淀池與MBR膜生物反應(yīng)器的進水口相接。

　　所述MBR膜生物反應(yīng)器屬于中空纖維超濾膜，浸沒式結(jié)構(gòu);所述MBR膜生物反應(yīng)器工作周期為3分鐘，間歇30秒鐘，所需的抽吸力一般為-0.01～-0.04MPa，過濾精度0.5μm，過水通量為10～15L/m2.hr。

　　所述氧化處理系統(tǒng)采用臭氧、雙氧水、氯氣或次氯酸鈉處理廢水。

　　所述的反滲透膜過濾采用兩套系統(tǒng)，所述兩套系統(tǒng)串聯(lián)連接。

　　所述第一套反滲透系統(tǒng)工作壓力2～3.5MPa，過濾精度0.001μm;第一套反滲透系統(tǒng)的濃縮液進入第二套反滲透系統(tǒng)，系統(tǒng)工作壓力3.5～4.0Mpa。最終濃縮液占整個處理水量的10%以下;所述第二套反滲透系統(tǒng)的濃縮液水質(zhì)為：CODcr≤450mg/L、含鹽量≤40000mg/L。

　　所述的焦化廢水工作溫度為18～30℃。

　　所述厭氧池有關(guān)參數(shù)為：水力停留時間8～12h，P為1mg/L，水溫為30℃;

　　所述缺氧池有關(guān)參數(shù)：水力停留時間16～20h，污水回流比2～3倍，P為1mg/L，水溫25～30℃，PH值7～8;

　　所述好氧池有關(guān)參數(shù)：水力停留時間32～36h，污泥回流比2～3倍，出水含磷量0.5～1mg/L，水溫25～30℃，PH 7～8，溶解氧2～4mg/L。

　　所述的焦化廢水深度處理及全回用裝置的應(yīng)用方法，其特征在于該方法包括如下工藝步驟：

　　(1)預(yù)處理：處理設(shè)備包括除油池、浮選池和調(diào)節(jié)池，焦化廢水的進水水質(zhì)為：CODcr≤4000mg/L、酚≤650mg/L、CN-≤15mg/L、油≤50mg/L、NH3-N：≤250mg/L、SS≤300mg/L、PH 7～8，經(jīng)除油池、浮選池和調(diào)節(jié)池去除廢水中的重油和乳化油，調(diào)節(jié)各種焦化廢水水量及水質(zhì)的不均勻性，焦化廢水經(jīng)預(yù)處理后水質(zhì)中CODcr去除率在5～10%，油≤10mg/L;

　　(2)生化處理：處理設(shè)備包括厭氧池、缺氧池、好氧池和回流沉淀池，生物厭氧池的出水口依次通過缺氧池、好氧池和回流沉淀池與MBR膜生物反應(yīng)器的進水口相接;

　　(3)MBR膜生物反應(yīng)器處理：MBR屬于中空纖維超濾膜，浸沒式結(jié)構(gòu)，其高效截留作用各類菌種，有效去除相應(yīng)的污染物，并避免污泥的流失;經(jīng)MBR膜生物反應(yīng)器處理后水質(zhì)指標為CODcr≤150mg/L、NH3-N≤5mg/L、SS(懸浮物)≤1mg/L、酚≤0.5mg/L、氰化物≤0.5mg/L;

　　(4)氧化處理：氧化采用臭氧、雙氧水、氯氣或次氯酸鈉，強烈的氧化降解水中的有機物，降低廢水中的COD、色度，氧化處理后水質(zhì)指標為CODcr≤80mg/L、SS(懸浮物)≤1mg/L、酚≤0.3mg/L、氰化物≤0.3mg/L、脫色率≥50%;

　　(5)反滲透膜處理：反滲透膜過濾采用兩套系統(tǒng)，所述兩套系統(tǒng)串聯(lián)連接，所述第一套反滲透系統(tǒng)工作壓力2～3.5MPa，過濾精度0.001μm;第一套反滲透系統(tǒng)的濃縮液進入第二套反滲透系統(tǒng)，系統(tǒng)工作壓力3.5～4.0Mpa。最終濃縮液占整個處理水量的10%以下;所述第二套反滲透系統(tǒng)的濃縮液水質(zhì)為：CODcr≤450mg/L、含鹽量≤40000mg/L;經(jīng)反滲透膜處理后出水的水質(zhì)指標：CODcr≤20mg/L、酚≤0.2mg/L、氰化物≤0.2mg/L、NH3-N≤3mg/L、油檢測不出、SS檢測不出、PH6.5～7.5、含鹽量≤150mg/L、硬度≤10mg/L(以CaCO3計);

　　(6)濃水蒸發(fā)結(jié)晶處理：反滲透膜處理后的濃縮液利用蒸發(fā)結(jié)晶，冷凝的水作為循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的補充水，使系統(tǒng)做到零排放;

　　所述步驟(4)中氧化劑優(yōu)選臭氧或雙氧水;采用氯氣或次氯酸鈉時，需要在RO前加入亞硫酸氫鈉或亞硫酸鈉進行中和，以保護RO膜。

　　本發(fā)明具有如下優(yōu)點：

　　本發(fā)明采用生化、氧化加上膜分離技術(shù)及蒸發(fā)相結(jié)合的方法對焦化廢水進行深度處理并達到零排放，是一種將焦化廢水中各類污染物的降解并將處理后水完全回用的處理新技術(shù);采用MBR提高了生化的污泥濃度和生化反應(yīng)池的容積負荷，取消混凝處理，節(jié)省了占地;出水可直接回用于生產(chǎn)凈循環(huán)水系統(tǒng)作為補充水，實現(xiàn)水資源的再利用及焦化廢水的零排放。