申請(qǐng)日2013.10.10

　　公開(公告)日2015.04.29

　　IPC分類號(hào)C02F9/04

　　摘要

　　本發(fā)明公開一種焦化廢水深度處理后回用的方法，針對(duì)傳統(tǒng)生化工藝(A2/O)處理后的焦化廢水，依次采用中間水池+混凝沉淀池+四級(jí)焦粉吸附罐+低壓膜過濾器的組合工藝，具體如下：生化處理后的焦化廢水首先進(jìn)入中間水池，在攪拌條件下與所加藥劑混合后進(jìn)行混凝沉淀反應(yīng)。所加藥劑分別為聚合氯化鋁鐵和聚丙烯酰胺，沉淀時(shí)間為40-90min�；炷�沉淀池出水由泵注入焦粉吸附罐，吸附后的出水由泵打入低壓膜過濾器，工作壓力為0.21-0.23MPa，孔隙率為83%～87%，停留時(shí)間為20-30min。本發(fā)明廢水處理后COD≤50mg/L。為產(chǎn)生重污染水的鋼鐵企業(yè)來講提供了一種高效的、廉價(jià)的處理方法，對(duì)于改善重工業(yè)周邊環(huán)境具有顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)社會(huì)效益。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種焦化廢水深度處理后回用的方法，其特征在于，針對(duì)傳 統(tǒng)生化工藝(A2/O)處理后的焦化廢水，依次采用中間水池+混凝沉 淀池+四級(jí)焦粉吸附罐+低壓膜過濾器的組合工藝，具體如下：

　　A.生化處理后的焦化廢水首先進(jìn)入中間水池;

　　B.廢水由泵注入混凝沉淀池的上部，在攪拌條件下分別加入聚 合氯化鋁鐵和聚丙烯酰胺，兩者濃度分別為80-140mg/L和2-4mg/L， 沉淀時(shí)間為40-90min;

　　C.混凝沉淀池出水由泵注入焦粉吸附罐，該工藝采用四級(jí)以上 串聯(lián)運(yùn)行方式，每級(jí)均為上進(jìn)下出，總停留時(shí)間為1-2h;

　　D.焦粉吸附后的出水由泵打入低壓膜過濾器，低壓膜采用纖維 材料，工作壓力為0.21-0.23MPa，孔隙率為83%～87%，停留時(shí)間為 20-30min。

　　說明書

　　一種焦化廢水深度處理后回用的方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明屬于水處理設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。

　　背景技術(shù)

　　鋼鐵工業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，隨著行業(yè)的不斷發(fā)展，環(huán) 境污染問題越來越得到人們的重視，尤其是焦化廢水的達(dá)標(biāo)排放及回 用成為研究的熱點(diǎn)。焦化廢水是在煤煉焦和化工產(chǎn)品精制過程中產(chǎn)生 的廢水，其成分復(fù)雜、波動(dòng)范圍很大、有毒有害。目前所采用的較多 處理方法分為兩級(jí)，一級(jí)處理指高濃度廢水中污染物的回收利用，包 括氨水脫酚、氨水蒸餾、終冷水脫氰等。二級(jí)處理主要指酚氰廢水無 害化處理，以活性污泥法為主，還包括一些生物強(qiáng)化技術(shù)。由于焦化 廢水含有大量的難以生物降解的多環(huán)和含氮雜環(huán)芳香族化合物，因此 二級(jí)處理后廢水中的COD和氨氮等污染物均難以達(dá)標(biāo)排放，無法滿足 日益提高的環(huán)保要求。

　　為了進(jìn)一步強(qiáng)化焦化廢水的出水水質(zhì)，通常采用增設(shè)三級(jí)處理的 方法。常用的方法包括絮膜分離法、吸附法、凝法和化學(xué)氧化法等。 其中的物理法雖然設(shè)備簡單、投資節(jié)省、操作方便，但去除效果十分 有限。而化學(xué)氧化法去除效果明顯，能將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為無機(jī)物，但是 化學(xué)藥劑用量較大，運(yùn)輸、存儲(chǔ)和使用均存在一定的危險(xiǎn)性。

　　《遼寧省地方標(biāo)準(zhǔn)》(DB21/1627-2008)對(duì)廢水中的COD最高允許 排放濃度為50mg/L，因此傳統(tǒng)的兩級(jí)焦化廢水處理工藝均難以達(dá)標(biāo) 排放。因此開發(fā)經(jīng)濟(jì)、高效的焦化廢水三級(jí)深度處理工藝，具有重要 的現(xiàn)實(shí)意義。

　　1、專利申請(qǐng)?zhí)?01210408539.1：一種焦化廢水深度處理后回用 的方法。此發(fā)明工藝采用的是以活性炭過濾為主的集成深度處理工 藝。雖然此工藝處理效果明顯，能夠有效的減少后續(xù)脫鹽處理的投資 費(fèi)用，但是活性炭在使用中存在不斷流失和需要活化的缺點(diǎn)，大大提 高了該工藝的運(yùn)行成本。

　　2、專利CN102358634A：一種焦化廢水的深度處理方法。此發(fā) 明的方法是首先向生化處理后的焦化廢水中投加陽離子表面活性劑 和膨潤土，攪拌后再投加混凝劑，靜置沉淀后所得上清液即為深度處 理后的廢水。雖然此發(fā)明原料易得，操作簡單，對(duì)苯并芘具有很好的 去除效果，但是總體COD的去除效率較低，僅為55%左右。

　　3、李婭.采用工業(yè)焦粉處理焦化廢水的研究.碩士論文,2010. 此篇文章采用工業(yè)焦粉對(duì)湘鋼焦化生物脫酚出口廢水進(jìn)行吸附深度 處理，但處理后的廢水出水僅達(dá)到國家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn) (GB8978-1996)一級(jí)指標(biāo)，同時(shí)由于采用的工藝單一且焦粉的吸附能 力有限，所以焦粉的使用壽命很短，需要頻繁的更換。

　　4、專利CN101077815A：一種焦化廢水深度處理方法。此發(fā)明 將PFASSB作為絮凝劑，采用粉煤灰-生石灰作為吸附劑，進(jìn)入吸附 床之前調(diào)節(jié)pH至酸性，應(yīng)用此組合工藝來處理焦化二級(jí)出水。雖然 此工藝運(yùn)行管理較為簡單，運(yùn)行成本較為節(jié)省，但是出水COD僅能 達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-96)中的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。

　　5、馮玉軍,操衛(wèi)平,李自樹,朱勇.物化法處理焦化廢水及回用 新技術(shù).能源環(huán)境保護(hù),2005,19(2):39-42。此篇文章針對(duì)焦化廢水治 理技術(shù)的現(xiàn)狀和存在問題，提出一種“物化法處理焦化廢水及回用” 新技術(shù)，闡述了其工藝原理和特點(diǎn);以四川川威集團(tuán)博威燃化有限公 司為例，介紹了一條焦化廢水的示范工程的實(shí)施狀況，并對(duì)新技術(shù)做 出了初步的經(jīng)濟(jì)分析。采用新技術(shù)處理焦化廢水并回用，具有很高的 可行性，不僅可以實(shí)現(xiàn)廢水零排放的目標(biāo)，而且可以降低廢水處理和 工業(yè)用水成本。但是存在對(duì)大氣造成二次污染的問題。

　　6、劉憲,李婭,沈毅,包建國,楊運(yùn)泉.焦粉吸附法深度處理焦 化生化廢水的研究.工業(yè)安全與環(huán)保.2008,34(11),19-22.文章提出 利用焦粉代替常規(guī)活性炭對(duì)該廢水進(jìn)行二次吸附深度處理的方法，吸 附后的焦化廢水COD≤100mg/L，色度去除率達(dá)60%以上。此工藝很 難實(shí)現(xiàn)《遼寧省地方標(biāo)準(zhǔn)》(DB21/1627-2008)對(duì)廢水中的COD排放 要求。

　　7、CN200610043520.6：物化法焦化酚氰廢水處理工藝及專用設(shè) 備。此專利主要涉及一種物化法焦化酚氰廢水處理工藝，其流程為： 氣浮脫油→鐵凝脫硫脫氰→焦炭吸附過濾脫除懸浮沉淀物→解吸法 脫除NH4+-N→臭氧氧化脫除酚及有機(jī)物，處理后的廢水用作焦化廠 洗煤、熄焦的補(bǔ)充水。此方法不但工藝流程較長，而且存在一定的局 限性，對(duì)于難降解有機(jī)物的去除不明顯。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　針對(duì)目前日趨嚴(yán)格的環(huán)境保護(hù)政策要求，有助于實(shí)現(xiàn)生態(tài)文明建 設(shè)，本發(fā)明提出了一種混凝沉淀、焦粉吸附和低壓膜過濾組合工藝深 度處理焦化廢水的方法。此種工藝可以有效的降低處理后廢水的總有 機(jī)碳(TOC)含量，實(shí)現(xiàn)廢水達(dá)標(biāo)排放目標(biāo)，同時(shí)為后續(xù)的脫鹽工藝 奠定基礎(chǔ)。

　　本發(fā)明的技術(shù)方案是：針對(duì)傳統(tǒng)生化工藝(A2/O)處理后的焦化 廢水，依次采用中間水池+混凝沉淀池+四級(jí)焦粉吸附罐+低壓膜過濾 器的組合工藝，具體如下：

　　A.生化處理后的焦化廢水首先進(jìn)入中間水池，對(duì)水質(zhì)波動(dòng)范圍 較大的污水能夠起到均勻調(diào)節(jié)的作用，有效降低后續(xù)工序的沖擊負(fù) 荷;

　　B.廢水由泵注入混凝沉淀池的上部，在攪拌條件下與所加藥劑 混合后進(jìn)行混凝沉淀反應(yīng)。所加藥劑種類和濃度分別為，聚合氯化鋁 鐵為80-140mg/L，聚丙烯酰胺為2-4mg/L，沉淀時(shí)間為40-90min。該 工藝主要是進(jìn)一步去除廢水中的懸浮物;

　　C.混凝沉淀池出水由泵注入焦粉吸附罐，該工藝采用四級(jí)串聯(lián) 運(yùn)行方式，每級(jí)均為上進(jìn)下出，總停留時(shí)間為1-2h。降低溶解性COD 類物質(zhì)的含量，強(qiáng)化出水水質(zhì)，利用焦粉的吸附能力去除廢水中微小 的有機(jī)和無機(jī)懸浮顆粒;

　　D.焦粉吸附后的出水由泵打入低壓膜過濾器。低壓膜采用纖維 材料，工作壓力為0.21-0.23MPa，孔隙率為83%～87%，其表面通常 能將極其微小的物質(zhì)吸附，對(duì)焦化廢水中的難降解有機(jī)污染物具有去 除效果，停留時(shí)間為20-30min。

　　通過上述的三種工藝協(xié)同作用，強(qiáng)化了出水水質(zhì)，不僅實(shí)現(xiàn)了廢 水達(dá)標(biāo)排放而且為后續(xù)的脫鹽處理提供了條件。

　　本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及效果在于，通過混凝沉淀、焦粉吸附和低壓膜過 濾組合工藝作為深度處理焦化廢水。廢水經(jīng)過處理后，出水COD可 以達(dá)到《遼寧省地方標(biāo)準(zhǔn)》(DB21/1627-2008)的排放標(biāo)準(zhǔn)的要求，COD ≤50mg/L。對(duì)于國家的生態(tài)文明建設(shè)和環(huán)境友好型企業(yè)的建設(shè)都具 有現(xiàn)實(shí)意義。為產(chǎn)生重污染水的鋼鐵企業(yè)來講提供了一種高效的、廉 價(jià)的處理方法，對(duì)于改善重工業(yè)周邊環(huán)境具有顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)社會(huì) 效益。