一種焦化廢水深度處理及全回用裝置的製作方法

2023-06-04 05:59:01 1

專利名稱：一種焦化廢水深度處理及全回用裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及工業廢水處理技術領域，尤其涉及一種焦化廢水深度處理及全回
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背景技術：
目前，焦化廢水處理普遍採用A/0生物脫氮處理技術，處理後汙水水質指標可達 到國家規定的排放標準，部分回用於溼法熄焦、除塵、煤氣水封等濁循環水系統作補充水。 而對焦化廢水的深度處理普遍採用砂濾、生物濾池、混凝處理等手段，儘管出水COD控制在 100mg/L左右，懸浮物含量在30mg/L左右，但不能滿足生產淨水用水水質要求；有的採用 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，因此該技術沒有推廣價值。為 了去除溶解性固體必需採用反滲透膜進行分離，而分離後的濃縮液因COD和鹽份高無法排 放，唯一去處為噴灑到煤場或作為溼法熄焦的補充水，但煤場的用水有限，許多焦化廠已改 為幹法熄焦，所以需要一個焦化廢水處理回用並達到零排放的技術。

實用新型內容本實用新型所要解決的技術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和懸浮物等各類汙染物含量，對焦化廢水進行深度處理並回用，使 系統實現零排放。本實用新型所要解決的技術問題是通過以下技術方案來實現的一種焦化廢水深度處理及全回用裝置，包括預處理系統和生化處理系統，其特徵 在於所述裝置還包括由膜生物反應器(Membrane BioReactor,MBR)、氧化處理系統及反滲 透膜處理系統和濃水蒸髮結晶系統；經過預處理和生化處理後的焦化廢水的出口與所述膜生物反應器連接；所述膜生 物反應器的出水口與所述氧化處理系統連接；所述氧化處理系統的出水口將出水經反滲透 給水泵和高壓泵串聯加壓後與所述反滲透膜處理系統連接；所述反滲透膜處理系統的一個 出水口與所述濃水蒸髮結晶系統連接；所述反滲透膜處理系統的另一個出口與回用水箱連接。所述MBR膜生物反應器屬於中空纖維超濾膜，浸沒式結構。所述預處理系統包括除油池、浮選池和調節池；生化處理系統包括厭氧池、缺氧 池、好氧池和回流沉澱池。所述的反滲透膜過濾採用兩套系統，所述兩套系統串聯連接。所述第一套反滲透系統工作壓力2 3. 5MPa,過濾精度0. 001 μ m ；第一套反滲透 系統的濃縮液進入第二套反滲透系統，系統工作壓力3. 5 4. OMpa0最終濃縮液佔整個 處理水量的10%以下；所述第二套反滲透系統的濃縮液水質為C0Dcr ( 450mg/L、含鹽量 彡 40000mg/L。[0011]厭氧池有關參數水力停留時間8 12h，P為lmg/L，水溫為30°C。缺氧池有關參數水力停留時間16 20h，汙水回流比2 3倍，P為lmg/L，水溫 25 30°C，PH 值 7 8。好氧池有關參數水力停留時間32 36h，汙泥回流比2 3倍，出水含磷量 0. 5 lmg/L，水溫 25 30°C，PH7 8，溶解氧 2 4mg/L。預處理系統採用氣浮方法去除廢水中的重油和乳化油，調節各種焦化廢水水量及 水質的不均勻性，主要目的是為後續生化處理創造適宜的條件。其主要處理設施包括除油 池、浮選池、調節池等。生化處理主要目的是活性汙泥的生物化學反應來降解焦化廢水中的有毒害物質， 降低廢水中的COD等汙染物含量。生化處理的主要設施有厭氧池、缺氧池、好氧池、回流沉 澱池、鼓風機、加藥設備等。焦化廢水經過生化處理後進入膜法的深度處理工序，其中包括MBR(Membrane BioReactor)膜生物反應器、氧化工序及反滲透膜組件。生化工藝的好氧池混合液進入 MBR, MBR產水作為生化處理後的出水即深度處理工藝的原料水，本技術的MBR是作為深度 處理的預處理手段；MBR屬於中空纖維超濾膜，浸沒式結構，其高效截留作用，可以有效截 留各類菌種，使其完全截留在生物反應器內，使生化反應得以順利進行，有效去除相應的汙 染物，避免汙泥的流失。氧化工序可以採用臭氧、雙氧水、氯氣或次氯酸鈉，氧化是對水中 的有機物起強烈的氧化降解作用，降低廢水中的C0D，還對脫色有一定的效果。氧化的作 用就是保護反滲透膜組件，使其儘可能地降低膜表面的汙染程度，提高膜的工作周期和產 水率。其中臭氧和雙氧水因其反應效果好而殘藥的時效短、比較不會損害下遊的反滲透膜 (Reveser Osmosis，簡稱R0)為優選。採用其它氧化劑時，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。RO是以壓力為驅動力，並利用反滲透膜只能透過水而不能透過溶質的選擇性而使 水溶液中溶質與水分離的技術。反滲透膜組件產水可滿足生產淨循環水補充水水質要求， 此工藝設計採用兩套RO膜，第一套RO將產水回收率做到75%，第二套RO將產水的總回收 率做到90%以上，剩下約10%少量的濃縮液利用蒸髮結晶，做到零排放，為了節省處理費 用，也可以取出一部分濃縮液噴灑到煤場，也可以作為溼法熄焦的補充水。本實用新型具有如下優點本實用新型採用生化、氧化加上膜分離技術及蒸發相結合的方法對焦化廢水進行 深度處理並達到零排放，是一種將焦化廢水中各類汙染物的降解並將處理後水完全回用的 處理新技術；採用MBR提高了生化的汙泥濃度和生化反應池的容積負荷，取消混凝處理，節 省了佔地；出水可直接回用於生產淨循環水系統作為補充水，實現水資源的再利用及焦化 廢水的零排放。

圖1為本實用新型的裝置流程示意圖如圖所示，I-MBR膜生物反應器、2-氧化處理系統、3_反滲透膜處理系統、4_濃水 蒸髮結晶系統、5-回用水箱、6-預處理系統、7-生化處理系統。
具體實施方式
下面結合說明書附圖對本實用新型作進一步說明。一種焦化廢水深度處理及全回用裝置，包括預處理系統6和生化處理系統7，其特 徵在於所述裝置還包括由MBR膜反應器1、氧化處理系統2及反滲透膜處理系統3和濃水 蒸髮結晶系統4;經過預處理和生化處理後的焦化廢水的出口與所述MBR膜生物反應器1連接；所 述膜生物反應器1的出水口與所述氧化處理系統2連接；所述氧化處理系統2的出水口將 出水經反滲透給水泵和高壓泵串聯加壓後與所述反滲透膜處理系統3連接；所述反滲透膜 處理系統3的一個出水口與所述濃水蒸髮結晶系統4連接；所述反滲透膜處理系統3的另 一個出口與回用水箱5連接。所述MBR膜生物反應器屬於中空纖維超濾膜，浸沒式結構。所述預處理系統包括除油池、浮選池和調節池；生化處理系統包括厭氧池、缺氧 池、好氧池和回流沉澱池。所述的反滲透膜過濾採用兩套系統，所述兩套系統串聯連接。所述第一套反滲透系統工作壓力2 3. 5MPa,過濾精度0. 001 μ m ；第一套反滲透 系統的濃縮液進入第二套反滲透系統，系統工作壓力3. 5 4. OMpa0最終濃縮液佔整個 處理水量的10%以下；所述第二套反滲透系統的濃縮液水質為C0Dcr ( 450mg/L、含鹽量 (40000mg/L。厭氧池有關參數水力停留時間8 12h，P為lmg/L，水溫為30°C。缺氧池有關參數水力停留時間16 20h，汙水回流比2 3倍，P為lmg/L，水溫 25 30°C，PH 值 7 8。好氧池有關參數水力停留時間32 36h，汙泥回流比2 3倍，出水含磷量 0. 5 lmg/L，水溫 25 30°C，PH7 8，溶解氧 2 4mg/L。焦化廢水水質CODCr ^ 4000mg/L、NH3-N ^ 250mg/L、SS ^ 300mg/L、酚；^ 650mg/ L、氰化物彡15mg/L,經預處理、生化處理去除水中大部分COD、SS、NH3-N等汙染物。MBR 出水主要指標一般為 CODCr 彡 150mg/L、NH3-N 彡 5mg/L、SS 彡 5mg/L、酚 (0. 5mg/L、氰化物< 0. 5mg/L ；再經氧化，除去水中部分難以生物降解的COD等汙染物，最 後通過反滲透膜分離降低水中大分子汙染物和部分溶解性固體含量，最終處理後水質指標 達到 CODcr ( 20mg/L、酚彡 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、含鹽量彡150mg/L、硬度彡10mg/L(以CaCO3計)，滿足生產淨循 環水水質要求。所述的反滲透膜採用錯流過濾，濃縮液佔處理水量的 10%，濃縮液水質 CODcr ( 450mg/L、含鹽量< 40000mg/L。濃縮液採用蒸髮結晶，其固體可送垃圾場，冷凝液 可以回用。本實用新型中涉及的設備型號均可以根據廢水處理量商購。例如對於年產焦炭170萬噸規模焦化廠，產生焦化廢水91m3/h，循環水排汙水 67m3/h，那麼處理水量為158m3/h。生化系統採用A/0內循環生物脫氮處理技術，生化處理 (MBR)出水量為 158m3/h，水質CODCr 彡 150mg/L、NH3_N彡 5mg/L、SS 彡 5mg/L、酚彡彡 0. 5mg/ L、氰化物< 0. 5mg/L，達到國家綜合排放二級標準。然後再經氧化裝置，完成對難以生物降 解C0D等汙染物的氧化分解處理，出水經反滲透給水泵和高壓泵串聯加壓後，進入反滲透膜元件，把水中大分子汙染物和部分溶解性固體含量分離到濃縮液中，反滲透膜組件產水 水質指標達到CODCr ^ 20mg/L、酚彡0. ang/L、氰化物彡0. 2mg/L,NH3-N ^ :3mg/L、油檢測不 出、SS檢測不出、PH6. 5 7. 5、含鹽量彡150mg/L、硬度彡10mg/L(以CaCO3計)，同時滿足 《城市汙水再生利用-工業用水水質》(GB/T19923-20(^)之要求。反滲透裝置產水量佔處 理水量90%左右為142m3/h，回用於生產淨循環水系統作為補充水，分離的濃縮液佔處理水 量10%左右約為16m3/h，採用蒸髮結晶，結晶的固體可送垃圾場，蒸發裝置產生的冷凝水同 樣可以作為循環冷卻水系統的補充水，使系統做到零排放。
權利要求1.一種焦化廢水深度處理及全回用裝置，包括預處理系統和生化處理系統，其特徵在 於所述裝置還包括由膜生物反應器、氧化處理系統及反滲透膜處理系統和濃水蒸髮結晶 系統；經過預處理和生化處理後的焦化廢水的出口與所述膜生物反應器連接；所述膜生物反 應器的出水口與所述氧化處理系統連接；所述氧化處理系統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連接；所述反滲透膜處理系統的一個出水口與所述濃水蒸髮結晶系統連接；所述反滲透膜處 理系統的另一個出口與回用水箱連接。
2.如權利要求1所述的焦化廢水深度處理及全回用裝置，其特徵在於所述膜生物反 應器屬於中空纖維超濾膜。
3.如權利要求1所述的焦化廢水深度處理及全回用裝置，其特徵在於所述預處理系 統包括除油池、調節池和浮選池；所述除油池、調節池和浮選池依次連接。
4.如權利要求1所述的焦化廢水深度處理及全回用裝置，其特徵在於所述生化處理 系統包括厭氧池、缺氧池、好氧池和回流沉澱池；所述厭氧池、缺氧池、好氧池和回流沉澱池 依次連接。
5.如權利要求1所述的焦化廢水深度處理及全回用裝置，其特徵在於所述反滲透膜 過濾採用兩套系統，所述兩套系統串聯連接。
6.如權利要求1所述的焦化廢水深度處理及全回用裝置，其特徵在於所述氧化處理 系統為含有臭氧、雙氧水、氯氣或次氯酸鈉的氧化發生器。
專利摘要本實用新型公開了一種焦化廢水深度處理及全回用的裝置，包括預處理系統和生化處理系統，其特徵在於所述裝置還包括由膜生物反應器、氧化處理及反滲透膜處理組件構成的膜法深度處理系統和濃水蒸髮結晶系統；經過預處理和生化處理後的焦化廢水的出口與所述膜生物反應器連接；所述膜生物反應器的出水口與所述氧化處理組件連接；所述氧化處理系統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髮結晶系統連接；所述反滲透膜處理組件的另一個出口與回用水箱連接。本實用新型對焦化廢水進行深度處理並達到零排放，是一種將焦化廢水中各類汙染物進行降解並將處理後水完全回用的處理新技術裝置。
文檔編號C02F1/44GK201901623SQ201020231049
公開日2011年7月20日 申請日期2010年6月21日 優先權日2010年6月21日
發明者吳靜璇 申請人:吳靜璇