一種焦化廢水深度處理及回用的設備的製作方法
2023-06-05 15:08:41
專利名稱：一種焦化廢水深度處理及回用的設備的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及到一種汙水處理設備，更具體地說，是一種焦化廢水深度處理及 回用的設備。
背景技術：
焦化廢水是在煤高溫乾餾、煤氣淨化和化工產品精製過程中產生的廢水，主要來 源一是剩餘氨水，它是在煤乾餾及煤氣冷卻中產生出來的廢水，是焦化廢水的主要來源； 二是在煤氣淨化過程中產生的廢水，如煤氣終冷水和粗苯分離水等；三是在焦油、粗苯等精 制過程中及其它場合產生的廢水，焦化廢水主要含有酚、氰、氨氮、硫化物及許多難降解有 機物，可生化性較差，是一種比較難處理的廢水。隨著焦化產業結構的升級以及市場競爭秩序的規範，國家發改委於2005年實施 的《焦化行業準入條件》中明確指出焦化廢水經處理後要做到內部循環使用，酚氰廢水處理 後廠內回用；並在2006年公布的《焦化行業汙染現狀及對策建議》中指出煉焦過程中排放 了大量的苯並[a]芘(BaP)、氰化物等有毒有害物質，其中苯並[a]芘是強致癌物質，對人身 健康危害嚴重，應加強治理，因此提高焦化廢水循環利用率、減少汙水外排、降低新水耗量 已經成為目前鋼鐵工業企業廣泛採用的清潔生產工藝之一，而汙水回用是實現汙水零排放 和資源再利用的最佳選擇。中國專利號為CN101077801的用於有機廢水處理的流化床三維電極反應器，專利 號為CN1358672的三維電極反應器及其用於處理有機廢水，都介紹了一種能夠大幅度提高 電氧化效果的三維電極反應器，通過電極、空氣曝氣和填充的粒子電極，實現電氧化效果的 提高，然而以上關於三維電極反應器的專利，均傾向原理介紹，設備複雜，投資成本高，僅傾 向於實驗室規模，未能提供能夠應用於工程規模的設備模型。
發明內容為了解決現有技術中的不足，本實用新型提供了一種焦化廢水深度處理及回用的 設備，它可根據生化處理後廢水的有機物含量不同，靈活組合工藝，以達到廢水達標排放或 者深度處理回用之目的。該實用新型佔用更小面積，更容易工程安裝和拓展。本實用新型的目的是通過如下的採用的技術方案來實現的—種焦化廢水深度處理及回用的設備，包括混凝沉澱池、浸沒式超濾膜系統和反 滲透脫鹽系統以及鐵炭微電解反應器和三維電極催化反應器，鐵炭微電解反應器出水和混 凝沉澱池的進水口連接，然後和三維電極反應器連接，三維電極反應器的出水口和後續浸 沒式超濾膜系統連接，超濾膜系統後連接有反滲透脫鹽系統。焦化廢水生化處理出水進入鐵炭微電解池，經過充分反應後進入混凝沉澱池，混 凝沉澱出水用水泵輸送到三維電極反應器，三維電極反應出水自流進入浸沒式超濾膜系 統，超濾膜系統出水用泵輸送到反滲透脫鹽系統。很多工程中實際運行的焦化廢水處理系統，出水排放的COD指標在500mg/l以上，該廢水PH值調整到4左右，進入鐵炭微電解反應器，反應時間lh，可以將60%以上的有機 物氧化掉，由於採用了鐵炭微電解填料桶，解決了普通微電解運行中的填料板結問題，提高 了系統效率，而且這種鐵炭微電解填料桶結構簡單，施工和更換都非常靈活，另外在實際運 行中，可以在廢水中投加一定量的雙氧水，增強鐵炭微電解反應器有機物去除效果，如果焦 化廢水生化出水COD指標小於300mg/L，可以有選擇地不採用鐵炭微電解反應器，生化出水 直接採用後續混凝沉澱池。所述的混凝沉澱池也可採用混凝氣浮池。所述的鐵炭微電解池，鐵炭微電解出水調整PH值到7.0以上，會產生大量絮體，後 續混凝沉澱(氣浮)工藝，可以保證這些絮體有效去除，保證三維電極反應器正常運行不致堵塞。所述的三維電極反應器，主要結構包括箱式三維電極、高阻抗粒子材料、曝氣系 統，其中陰陽極板的布置形式採用模塊化布置，易於工程安裝和擴展，同時獨特設計的電源 接合方式保證系統安全穩定運行，三維電極反應器在很短時間內分解廢水中難降解有機 物，有機物去除效率可以達到60%以上，而電耗可以穩定在Ikwh/噸水以下。所述的浸沒式超濾膜系統，採用中空纖維膜，運行中根據需要設定曝氣周期、排泥 周期和反洗周期，浸沒式超濾膜系統包括膜組件、出水泵和反洗系統，其中反衝洗採用氣水 聯合反衝洗。所述的反滲透系統，進水經過前處理已經達到很好之水質，可保證反滲透膜的安 全運行，作為一個可選擇的工藝，反滲透系統主要任務為脫鹽，同時出水的有機物也會達到 更低之效果，以使出水能回用作更嚴格的工藝用水，反滲透系統包括保安過濾器、反滲透膜 組件、高壓泵及清洗系統。本實用新型通過鐵炭微電解工藝和三維電極工藝，使90%以上有機物得到去除， 同時工藝運行費用低廉，保證後續反滲透脫鹽系統進水的有機物指標，減少膜系統的汙堵， 延長了膜使用壽命，為焦化廢水回用提供了一種切實可行的工藝路線。
以下結合附圖及實施例對本實用新型進一步進行說明；
圖1為本實用新型一實施例結構及原理框圖；圖2為本實用新型一實施例的鐵炭微電解反應器結構示意圖；圖3為本實用新型的鐵炭微電解填料桶結構示意圖；圖4是本實用新型一實施例的三維電極反應器工作原理示意圖；圖5是本實用新型一實施例的三維電極反應器電極箱機構示意圖。
具體實施方式
見
圖1，一種焦化廢水深度處理及回用的設備，包括鐵炭微電解池1、混凝沉澱池 2、三維電極反應器3、浸沒式超濾膜系統4和反滲透脫鹽系統5，焦化廢水生化處理出水a， 加酸調整PH值到4. 0左右後進入鐵炭微電解池1，鐵炭微電解池通入空氣b攪拌，鐵炭床出 水調整PH值到7. 0以上，進入混凝沉澱池2，汙泥c定期排放，混凝沉澱後，廢水進入三維電 極反應器3，三維電解反應器運行過程中持續通入空氣d運行，三維電解出水進入浸沒式超
4濾膜池4，超濾膜產水進入反滲透膜系統5，反滲透出水e品質較高，可以回用於生產工藝用 水，反滲透濃水f排放或者用於生產雜用。進一步地，所述的混凝沉澱池也可採用混凝氣浮池。見圖2、圖3所示鐵炭微電解池，其主要結構包括微電解填料桶6，底部曝氣系統 7及中心穿孔管8，空氣由中心穿孔管8進入，起攪拌作用，可以增強傳質，避免填料板結，裝 填的填料9由2-3mm大小的鐵屑、活性炭、2-3mm大小的鋁屑、蓬鬆劑等成份組成，其中也可 以增加部分銅屑、鋅屑，以增強催化氧化之作用，填料桶外部支持10，可以採用多孔的不鏽 鋼或者玻璃缸桶，桶外罩網放置填料洩漏。見圖4所示實施例，三維電極反應器工作原理示意圖，廢水1和空氣m從反應器下 部進入，經過配水濾頭14進入三維電極反應器，三維電極反應器由陽極板11、陰極板12和 催化填料13組成，在外在電源作用下發生催化電解反應，系統出水由廢水收集口 η排放，廢 氣由廢氣排放口 0排放。圖5是工程化的電極箱結構示意，外框16採用玻璃缸材質，極板設置有擋板17，陽 極板18和陰極板19可以抽拉安裝，電極箱的吊耳20，在工程現場可以吊裝組合。採用以上組合工藝應用的一個焦化廢水回用工程現場數據如下表1所示
權利要求一種焦化廢水深度處理及回用的設備，包括混凝沉澱池、浸沒式超濾膜系統和反滲透脫鹽系統，其特徵在於，結構上還包括鐵炭微電解反應器和三維電極催化反應器，鐵炭微電解反應器出水和混凝沉澱池的進水口連接，然後和三維電極反應器連接，三維電極反應器的出水口和後續浸沒式超濾膜系統連接，超濾膜系統後連接有反滲透脫鹽系統。
2.根據權利要求1所述的一種焦化廢水深度處理及回用的設備，其特徵在於，所述的 鐵炭微電解反應器，由微電解填料桶由中心曝氣管、填料填充區以及外套桶組成。
3.根據權利要求1所述的一種焦化廢水深度處理及回用的設備，其特徵在於，所述的 鐵炭微電解反應器中還加有雙氧水。
4.根據權利要求1所述的一種焦化廢水深度處理及回用的設備，其特徵在於，所述的 三維電極反應器，包括陰極板和陽極板，進水，出水，進氣口，排氣口，電源接合機構，高阻 抗粒子填料，陽極板與電源接合機構連接，高阻抗粒子填料設置於陰極板和陽極板間，陰極 板和陽極板構成設備化的電極箱。
5.根據權利要求1所述的一種焦化廢水深度處理及回用的設備，其特徵在於，所述的 三維電極反應器中加有雙氧水。
6.根據權利要求1所述的一種焦化廢水深度處理及回用的設備，其特徵在於，所述的 三維電極反應器採用直流電源，運行電壓5-30V，噸水電耗lkwh。
7.根據權利要求1所述的一種焦化廢水深度處理及回用的設備，其特徵在於，所述的 混凝沉澱池也可採用混凝氣浮池。
專利摘要本實用新型公開了一種焦化廢水深度處理及回用的設備，屬於汙水處理設備領域，由鐵炭微電解池、混凝沉澱池、三維電極催化反應器、浸沒式超濾系統和反滲透脫鹽系統組成，鐵炭微電解池可以去除大部分難降解的有機物，混凝沉澱池保證鐵炭微電解工藝懸浮物去除，混凝沉澱池也可以改為混凝氣浮池，沉澱出水進入三維電極催化反應器，利用電催化氧化深度降解廢水中有機物和色度，經電催化氧化的廢水進入浸沒式超濾膜系統，保證廢水懸浮雜質去除，然後經過反滲透脫鹽，出水即可回用於循環冷卻水，本實用新型適用在焦化廢水回用領域，具有運行費用低廉、效果穩定可靠的特點，同時也可以應用於含有難降解有機物廢水提標及回用領域。
文檔編號C02F1/44GK201770558SQ20102015990
公開日2011年3月23日 申請日期2010年4月15日 優先權日2010年4月15日
發明者趙立功 申請人:趙立功