申請(qǐng)日2013.12.12
公開(kāi)(公告)日2014.03.05
IPC分類(lèi)號(hào)C02F9/14
摘要
本發(fā)明涉及一種煤提質(zhì)廢水處理工藝，屬于廢水處理技術(shù)領(lǐng)域。針對(duì)煤提質(zhì)廢水懸浮物高、難以沉降，富含難降解有機(jī)物甚至是有毒有害物質(zhì)，色度高等特點(diǎn)，廢水首先經(jīng)過(guò)除油沉砂處理去除廢水中絕大多數(shù)的懸浮物和油類(lèi)，降低對(duì)后續(xù)生化系統(tǒng)的沖擊;生化系統(tǒng)包括厭氧池、好氧池，還可以包括缺氧池，絕大多數(shù)污染物在生化處理階段被去除，然后廢水經(jīng)過(guò)臭氧氧化進(jìn)行消毒、脫色和去除難降解污染物，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，也可以經(jīng)過(guò)膜脫鹽系統(tǒng)進(jìn)行回用處理。本發(fā)明提供的煤提質(zhì)廢水處理工藝具有工藝適用性強(qiáng)、污染物專(zhuān)項(xiàng)去除效果好、易操作、抗沖擊能力強(qiáng)的特點(diǎn)。
權(quán)利要求書(shū)
1.一種煤提質(zhì) 廢水處理工藝，其特征在于，將煤提質(zhì)廢水依次經(jīng)過(guò)除油 沉砂處理、生化處理及深度處理后達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
2.如權(quán)利要求1所述的處理工藝，其特征在于，將深度處理后達(dá)到排放 標(biāo)準(zhǔn)的廢水經(jīng)過(guò)膜脫鹽處理后回用。
3.如權(quán)利要求1或2所述的處理工藝，其特征在于，處理過(guò)程中產(chǎn)生的化 學(xué)污泥和生化污泥進(jìn)入污泥處理系統(tǒng)進(jìn)行處理;
優(yōu)選地，所述污泥處理系統(tǒng)采用帶式壓濾機(jī)、板框壓濾機(jī)或臥螺離心機(jī)對(duì) 污泥進(jìn)行濃縮處理。
4.如權(quán)利要求1-3之一所述的處理工藝，其特征在于，所述除油沉砂處理 為：廢水經(jīng)過(guò)自然澄清后，在上層液中加入除油沉砂藥劑混合，然后進(jìn)入泥水 分離區(qū)域，上清液進(jìn)入生化處理系統(tǒng);
優(yōu)選地，所述自然澄清的停留時(shí)間為2～5h，進(jìn)一步優(yōu)選3h;
優(yōu)選地，所述除油沉砂藥劑為聚合硫酸鐵和聚丙烯酰胺;
優(yōu)選地，所述聚合硫酸鐵和聚丙烯酰胺的投加量分別為500～1500ml/L和 10～30mg/L;
優(yōu)選地，所述泥水分離采用輻流式沉淀池或斜板沉降池。
5.如權(quán)利要求1-4之一所述的處理工藝，其特征在于，所述生化處理為： 將除油沉砂處理后的上清液進(jìn)入生化處理系統(tǒng)，利用微生物的生化反應(yīng)去除廢 水中的污染物;
優(yōu)選地，所述生化處理系統(tǒng)依次包括厭氧池和好氧池;
優(yōu)選地，廢水在厭氧池中的停留時(shí)間為6～15h，進(jìn)一步優(yōu)選10h;
優(yōu)選地，廢水在好氧池中的停留時(shí)間為30～70h，進(jìn)一步優(yōu)選45h。
6.如權(quán)利要求5所述的處理工藝，其特征在于，所述生化處理系統(tǒng)還包 括厭氧池和好氧池之間的缺氧池;
優(yōu)選地，廢水在缺氧池中的停留時(shí)間為3～12h，進(jìn)一步優(yōu)選8h;
優(yōu)選地，所述好氧池污泥至好氧池進(jìn)水端的回流比為1:1～3:1，進(jìn)一步優(yōu) 選2:1;
優(yōu)選地，所述好氧池出水回流至缺氧池的回流比為0.5:1～2:1，進(jìn)一步優(yōu)選 1.5:1。
7.如權(quán)利要求1-6之一所述的處理工藝，其特征在于，所述深度處理為： 將所述生化處理出水經(jīng)過(guò)混凝、多介質(zhì)過(guò)濾后，再經(jīng)過(guò)臭氧氧化進(jìn)行消毒、脫 色和去除難降解污染物;
優(yōu)選地，所述臭氧氧化反應(yīng)溫度為20～50℃，進(jìn)一步優(yōu)選25℃;
優(yōu)選地，所述臭氧氧化反應(yīng)的pH為5～8，進(jìn)一步優(yōu)選7;
優(yōu)選地，所述臭氧氧化反應(yīng)的水力停留時(shí)間為10～60min，進(jìn)一步優(yōu)選 30min;
優(yōu)選地，所述臭氧氧化處理中加入臭氧催化劑SKO3-1和/或臭氧催化劑 SKO3-2。
8.如權(quán)利要求2-7之一所述的處理工藝，其特征在于，所述膜脫鹽處理 為：將所述深度處理出水進(jìn)入膜處理系統(tǒng)進(jìn)行脫鹽;
優(yōu)選地，所述膜處理系統(tǒng)包括超濾、納濾或反滲透中的兩種或三種的組 合。
9.如權(quán)利要求1-8之一所述的處理工藝，其特征在于，所述處理工藝包括 如下步驟：
(1)除油沉砂處理
廢水經(jīng)過(guò)自然澄清后，在上層液中加入除油沉砂藥劑混合，然后進(jìn)入泥水 分離區(qū)域，上清液進(jìn)入生化處理，污泥進(jìn)入污泥處理系統(tǒng)進(jìn)行處理;
(2)生化處理
將除油沉砂處理后的上清液進(jìn)入生化處理系統(tǒng)，利用微生物的生化反應(yīng)去 除廢水中的絕大多數(shù)污染物;所述生化處理系統(tǒng)依次包括厭氧池和好氧池;
(3)深度處理
將所述生化處理出水經(jīng)過(guò)混凝、多介質(zhì)過(guò)濾后，再經(jīng)過(guò)臭氧氧化進(jìn)行消 毒、脫色和去除難降解污染物;
(4)膜脫鹽處理
將所述深度處理出水進(jìn)入膜處理系統(tǒng)脫鹽;所述膜處理系統(tǒng)包括超濾、納 濾或反滲透中的兩種或三種的組合。
說(shuō)明書(shū)
一種煤提質(zhì)廢水處理工藝
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種煤提質(zhì)廢水處理工藝，屬于廢水處理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)
由于世界范圍內(nèi)煙煤及無(wú)煙煤的過(guò)度開(kāi)發(fā)利用，褐煤作為一種煤化程度低 的礦產(chǎn)煤的資源化利用越來(lái)越受到關(guān)注。褐煤的煤化程度介于泥炭和煙煤之 間，特點(diǎn)是揮發(fā)分高、水分大、氧元素含量大，并富含腐殖酸。由于其較高的 氧含量和水含量，褐煤的發(fā)熱量很低，在空氣中易風(fēng)化變質(zhì)，不利于長(zhǎng)距離運(yùn) 輸和儲(chǔ)存，一般作為發(fā)電燃料。但褐煤直接燃燒發(fā)電的熱效率低，溫室氣體排 放量大，難以大規(guī)模開(kāi)發(fā)利用。褐煤若不經(jīng)過(guò)提質(zhì)加工將很難滿(mǎn)足用戶(hù)的質(zhì)量 要求，因此褐煤提質(zhì)是褐煤有效利用的前提。
含水量高是褐煤的主要特征之一，所以對(duì)褐煤進(jìn)行脫水干燥是褐煤提質(zhì)必 不可少的環(huán)節(jié)。在脫水過(guò)程中，褐煤中的水分和揮發(fā)分通過(guò)浸泡、蒸發(fā)、冷凝 等提質(zhì)工藝中進(jìn)入形成廢水，同時(shí)大量的懸浮褐煤顆粒和懸浮物也進(jìn)入到廢水 中，形成了煤提質(zhì)廢水。煤提質(zhì)廢水的主要特征為：懸浮物高、難以沉降，富 含難降解有機(jī)物甚至是有毒有害物質(zhì)，色度高。開(kāi)發(fā)處理該類(lèi)廢水的技術(shù)對(duì)褐 煤提質(zhì)行業(yè)發(fā)展有重大意義。
由于褐煤提質(zhì)研究在世界范圍內(nèi)開(kāi)展不久，其工藝廢水的處理工藝或回用 方法的報(bào)道較少。在CN102358649A中，公開(kāi)了一種絮凝-吸附的處理工藝， 其步驟為調(diào)節(jié)廢水的pH，再進(jìn)行絮凝沉淀，然后利用提質(zhì)后的褐煤作為吸附劑 進(jìn)行吸附，最后經(jīng)過(guò)活性炭吸附去除污染物，該專(zhuān)利的優(yōu)點(diǎn)是工藝流程短，操 作簡(jiǎn)單，但是該工藝僅僅是將污染物轉(zhuǎn)移，未能降解，吸附劑解吸后污染物仍 然存在;另外，該工藝需要反復(fù)調(diào)節(jié)pH值，增加了藥劑消耗。CN102506575A 采用焚燒技術(shù)對(duì)褐煤提質(zhì)過(guò)程中產(chǎn)生的含蒸汽廢氣進(jìn)行處理，處理后蒸汽冷凝 水回收利用，該工藝的特點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單，處理成本低，缺點(diǎn)是蒸汽在焚燒過(guò)程 中帶走大量熱量，熱能利用率勢(shì)必受到損失;另外，經(jīng)過(guò)焚燒的蒸汽冷凝后水 會(huì)含有一定的污染物，不能外排。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種操作簡(jiǎn)單、可將污染物完全降解、處理廢水能 達(dá)標(biāo)排放或回用的煤提質(zhì)廢水處理工藝。
廢水首先經(jīng)過(guò)除油沉砂處理去除廢水中絕大多數(shù)的懸浮物和油類(lèi)，降低對(duì) 后續(xù)生化系統(tǒng)的沖擊;生化系統(tǒng)包括厭氧池、好氧池，還可以包括缺氧池，絕 大多數(shù)污染物在生化處理階段被去除，然后廢水經(jīng)過(guò)臭氧氧化進(jìn)行消毒、脫色 和去除難降解污染物，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，也可以經(jīng)過(guò)膜脫鹽系統(tǒng)進(jìn)行回用處理。
為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
一種煤提質(zhì)廢水處理工藝，將煤提質(zhì)廢水依次經(jīng)過(guò)除油沉砂處理、生化處 理及深度處理后達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
本發(fā)明將深度處理后達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的廢水經(jīng)過(guò)膜脫鹽處理后回用。達(dá)到排 放標(biāo)準(zhǔn)的廢水經(jīng)膜脫鹽處理后可以滿(mǎn)足回用水標(biāo)準(zhǔn)。
本發(fā)明所述的除油沉砂處理、生化處理、深度處理及膜脫鹽處理等各處理 工序均可由本領(lǐng)域技術(shù)人員從現(xiàn)有技術(shù)中單獨(dú)獲得。本發(fā)明的改進(jìn)點(diǎn)主要在于 通過(guò)合理的組合工藝對(duì)煤提質(zhì)廢水進(jìn)行高效處理。
處理過(guò)程中產(chǎn)生的化學(xué)污泥和生化污泥進(jìn)入污泥處理系統(tǒng)進(jìn)行處理。本發(fā) 明所述的污泥處理系統(tǒng)可由本領(lǐng)域技術(shù)人員從現(xiàn)有技術(shù)中選擇污泥處理的工 藝。優(yōu)選地，所述污泥處理系統(tǒng)采用帶式壓濾機(jī)、板框壓濾機(jī)或臥螺離心機(jī)對(duì) 污泥進(jìn)行濃縮處理。
本發(fā)明所述除油沉砂處理為：廢水經(jīng)過(guò)自然澄清后，在上層液中加入除油 沉砂藥劑混合，然后進(jìn)入泥水分離區(qū)域，上清液進(jìn)入生化處理系統(tǒng)。
所述自然澄清的停留時(shí)間為2～5h，例如可選擇2.01～4.96h，2.2～4.6h， 2.48～4.23h，2.8～4.1h，2.95～3.86h，3～3.6h，3.23h等，進(jìn)一步優(yōu)選3h。
所述除油沉砂藥劑為聚合硫酸鐵和聚丙烯酰胺。優(yōu)選地，所述聚合硫酸鐵 和聚丙烯酰胺的投加量分別為500～1500ml/L和10～30mg/L。
所述泥水分離采用輻流式沉淀池或斜板沉降池。
本發(fā)明所述生化處理為：將除油沉砂處理后的上清液進(jìn)入生化處理系統(tǒng)， 利用微生物的生化反應(yīng)去除廢水中的絕大多數(shù)污染物。
所述生化處理系統(tǒng)依次包括厭氧池和好氧池。優(yōu)選地，廢水在厭氧池中的 停留時(shí)間為6～15h，例如可選擇6.02～14.89h，6.4～12.3h，7～11h，7.46～10.7h， 7.9～10.3h，8.2～9.9h，8.75～9.3h，9.02h等，進(jìn)一步優(yōu)選10h。優(yōu)選地，廢水在 好氧池中的停留時(shí)間為30～70h，例如可選擇30.01～69.8h，34～65h， 38.5～62.3h，42～60h，46.7～58.1h，48～55h，50.2～53h，52等，進(jìn)一步優(yōu)選 45h。
所述生化處理系統(tǒng)還包括厭氧池和好氧池之間的缺氧池。缺氧池是相對(duì)厭 氧和好氧來(lái)講，一般是指溶解氧控制在0.2～0.5mg/L之間的生化系統(tǒng)。優(yōu)選 地，廢水在缺氧池中的停留時(shí)間為3～12h，例如可選擇3.02～11.8h，3.8～10.5h， 5～9h，5.34～8.67h，5.8～8.2h，6.2～7.5h，7h等，進(jìn)一步優(yōu)選8h。
所述好氧池污泥至好氧池進(jìn)水端的回流比為1:1～3:1，例如可選擇 1.02:1～2.96:1，1.3:1～2.6:1，1.6:1～2.3:1，1.85:1～2.1:1，2:1等，進(jìn)一步優(yōu)選 2:1。
所述好氧池出水回流至缺氧池的回流比為0.5:1～2:1，例如可選擇 0.51:1～1.96:1，0.7:1～1.7:1，0.85:1～1.5:1，1:1～1.35:1，1.2:1等，進(jìn)一步優(yōu)選 1.5:1。
所述深度處理為：將所述生化處理出水經(jīng)過(guò)混凝、多介質(zhì)過(guò)濾后，再經(jīng)過(guò) 臭氧氧化進(jìn)行消毒、脫色和去除難降解污染物。
優(yōu)選地，所述臭氧氧化反應(yīng)溫度為20～50℃，例如可選擇20.02～49.6℃， 23～46℃，26.7～42.3℃，29～40.5℃，31.2～38.6℃，33～36℃，34.5℃等，進(jìn)一步 優(yōu)選25℃。
優(yōu)選地，所述臭氧氧化反應(yīng)的pH為5～8，例如可選擇5.02～7.98，5.3～7.7， 5.56～7.45，5.8～7.2，6.2～7，6.5等，進(jìn)一步優(yōu)選7。
優(yōu)選地，所述臭氧氧化反應(yīng)的水力停留時(shí)間為10～60min，例如可選擇 10.02～59.6min，13～58min，18～55min，22.5～52min，26～50min，30～48.5min， 34～43min，38min等，進(jìn)一步優(yōu)選30min。
優(yōu)選地，所述臭氧氧化處理中加入臭氧催化劑SKO3-1和/或臭氧催化劑 SKO3-2。本發(fā)明所述的臭氧催化劑SKO3-1、臭氧催化劑SKO3-2是由中國(guó)科學(xué) 院過(guò)程工程研究所開(kāi)發(fā)，可市售得到。
所述膜脫鹽處理為：將所述深度處理出水進(jìn)入膜處理系統(tǒng)進(jìn)行脫鹽。
優(yōu)選地，所述膜處理系統(tǒng)包括超濾、納濾或反滲透中的兩種或三種的組 合。典型但非限制性的例子包括：超濾+納濾、超濾+反滲透、超濾+納濾+反滲 透等組合工藝。
一種煤提質(zhì)廢水處理工藝，所述處理工藝包括如下步驟：
(1)除油沉砂處理
廢水經(jīng)過(guò)自然澄清后，在上層液中加入除油沉砂藥劑混合，然后進(jìn)入泥水 分離區(qū)域，上清液進(jìn)入生化處理，污泥進(jìn)入污泥處理系統(tǒng)進(jìn)行處理;
(2)生化處理
將除油沉砂處理后的上清液進(jìn)入生化處理系統(tǒng)，利用微生物的生化反應(yīng)去 除廢水中的絕大多數(shù)污染物;所述生化處理系統(tǒng)依次包括厭氧池和好氧池;
(3)深度處理
將所述生化處理出水經(jīng)過(guò)混凝、多介質(zhì)過(guò)濾后，再經(jīng)過(guò)臭氧氧化進(jìn)行消 毒、脫色和去除難降解污染物;
(4)膜脫鹽處理
將所述深度處理出水進(jìn)入膜處理系統(tǒng)脫鹽;所述膜處理系統(tǒng)包括超濾、納 濾或反滲透中的兩種或三種的組合。
具體地，本發(fā)明提供了一種煤提質(zhì)廢水處理工藝，所述處理工藝條件經(jīng)優(yōu) 化后包括如下步驟：
(1)除油沉砂處理
廢水經(jīng)過(guò)自然澄清2～5h后，在上層液中加入除油沉砂藥劑混合，然后進(jìn)入 泥水分離區(qū)域，上清液進(jìn)入生化處理，污泥進(jìn)入污泥處理系統(tǒng)進(jìn)行濃縮處理;
(2)生化處理
將除油沉砂處理后的上清液進(jìn)入生化處理系統(tǒng)，利用微生物的生化反應(yīng)去 除廢水中的絕大多數(shù)污染物;所述生化處理系統(tǒng)依次包括厭氧池和好氧池;廢 水在厭氧池中的停留時(shí)間為6～15h，廢水在好氧池中的停留時(shí)間為30～70h;所 述好氧池污泥至好氧池進(jìn)水端的回流比為1:1～3:1;
(3)深度處理
將所述生化處理出水經(jīng)過(guò)混凝、多介質(zhì)過(guò)濾后，再經(jīng)過(guò)臭氧氧化進(jìn)行消 毒、脫色和去除難降解污染物;所述臭氧氧化反應(yīng)溫度為20～50℃，pH為 5～8，水力停留時(shí)間為10～60min;
(4)膜脫鹽處理
將所述深度處理出水進(jìn)入膜處理系統(tǒng)脫鹽;所述膜處理系統(tǒng)包括超濾、納 濾或反滲透中的兩種或三種的組合。
與已有技術(shù)方案相比，本發(fā)明具有以下有益效果：
本發(fā)明提供的煤提質(zhì)廢水處理工藝具有工藝適用性強(qiáng)、污染物專(zhuān)項(xiàng)去除效 果好、易操作、抗沖擊能力強(qiáng)的特點(diǎn)。
應(yīng)用本發(fā)明的煤提質(zhì)廢水處理工藝對(duì)煤提質(zhì)廢水進(jìn)行處理，首先，除油沉 砂預(yù)處理將廢水中的絕大多數(shù)懸浮物和油類(lèi)去除，保證了后續(xù)處理的穩(wěn)定運(yùn) 行;其次，本發(fā)明可以根據(jù)廢水水質(zhì)的變化和對(duì)產(chǎn)水水質(zhì)的要求，選擇不同的 處理工藝，多處理工序協(xié)同調(diào)節(jié)，因地制宜，最大程度地節(jié)約運(yùn)行成本;最 后，本發(fā)明工藝可以減少藥劑的投加，降低后續(xù)脫鹽處理的負(fù)荷。
