一種高毒性焦化酚氰廢水處理回用系統的製作方法
2023-12-04 22:03:01 1
一種高毒性焦化酚氰廢水處理回用系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型屬於鋼鐵冶金焦化酚氰廢水處理的【技術領域】，特別是提供了一種高毒性焦化酚氰廢水處理回用系統。主要包括預處理、生物脫碳脫氮、高效沉澱、芬頓高級氧化及汙泥脫水五個工序，處理焦化酚氰廢水和焦爐煤氣水封水以及混合煤氣水封水，特別是解決了目前焦化酚氰高毒性（含硫在400mg/L左右，總氮700mg/L左右）廢水處理回用的問題，不需要投加稀釋水運行成本低，節能減排，管理方便，並且處理效果好，去除效果穩定。
【專利說明】一種高毒性焦化酚氰廢水處理回用系統
【技術領域】
[0001]本實用新型屬於鋼鐵冶金焦化酚氰廢水處理的【技術領域】，特別是提供了一種高毒性焦化酚氰廢水處理回用系統。
【背景技術】
[0002]現有的技術中，對高毒性(COD ≤ 3800mg/L、氨氮≤300mg/L)焦化酚氰廢水處理存在著需要在調節池連續投加一倍以上的稀釋水、微生物活性易受抑制、水力停留時間長、C0D、氨氮去除效果不穩定等一系列問題，達不到處理水進行安全回用的目的(化學需氧量(COD) >100mg/L、氨氮>20mg/L，有害人身健康)，而且加入稀釋水及藥物量大，處理成本高，成本一般在30-50元/m3、運行不經濟。
【發明內容】
[0003]本實用新型的目的在於針對上述存在的缺陷而提供一種高毒性焦化酚氰廢水處理回用系統，特別是解決了目前焦化酚氰高毒性(含硫在400mg/L左右，總氮700mg/L左右)廢水處理回用的問題， 不需要投加稀釋水運行成本低，節能減排，管理方便，並且處理效果好，去除效果穩定。
[0004]本實用新型的技術方案為:
[0005]一種高毒性焦化酚氰廢水處理回用系統，廢水管道連接調節池，調節池內設置水質均和器，調節池出口連接TJZQ氣浮反應分離器；所述的TJZQ氣浮反應分離器分反應區、接觸區、分離區、清水區及泥渣區，在分離區設置泥鬥，該TJZQ氣浮反應分離器出口連接AHCR厭氧水解反應器，且該TJZQ氣浮反應分離器連接加藥裝置；在AHCR厭氧水解反應器內懸掛安裝系列疊片展開式蜂窩狀微生物載體，該AHCR厭氧水解反應器出口連接DNCR反硝化反應器，且該AHCR厭氧水解反應器連接營養鹽投加裝置^DNCR反硝化反應器出口連接一級OHCR好氧反應器，一級OHCR好氧反應器出口連接二級OHCR好氧反應器，二級OHCR好氧反應器出口連接二沉池，一級OHCR好氧反應器、二級OHCR好氧反應器均連接離心風機，二級OHCR好氧反應器還連接DNCR反硝化反應器，二級OHCR好氧反應器還連接鹼液投加裝置；二沉池底泥出口通過汙泥回流泵連接至DNCR反硝化反應器，二沉池出口連接高效沉澱器，在高效沉澱器中，分別設置反應區、接觸區、分離區、清水區及泥渣區，在分離區設置泥鬥，該高效沉澱器出口連接中間水池，且該高效沉澱器連接加藥裝置；中間水池出口由二級提升泵連接高效氧化反應器，該高效氧化反應器出口連接生物氧化反應器，且該高效氧化反應器還連接複合氧化劑投加裝置；生物氧化反應器出口連接全自動過濾器，全自動過濾器的出口連接回用水池；TJZQ氣浮反應分離器、二沉池、高效沉澱器、高效氧化反應器的排渣口分別連接汙泥池，汙泥池連接汙泥濃縮脫水一體機，汙泥濃縮脫水一體機連接汙泥調理劑投加裝置。
[0006]所述的廢水管道包括焦化酚氰廢水管道和煤氣水封水管道，其中焦化酚氰廢水管道直接連接調節池；煤氣水封水管道需要先連接水封水儲存池然後由水封水提升泵連接至除油器，再連接調節池。
[0007]所述的焦化酚氰廢水管道設置一支路連接事故池，該事故池連接調節池。
[0008]在AHCR厭氧水解反應器內安裝厭氧混合反應器，進行機械混合攪拌；AHCR厭氧水解反應器頂部設有鋼筋砼保溫蓋；在DNCR反硝化反應器內安裝缺氧混合反應器，進行機械混合攪拌。
[0009]所述的TJZQ氣浮反應分離器排渣口與汙泥池之間設置泥渣池，用於儲存浮渣和泥渣。
[0010]一級OHCR好氧反應器、二級OHCR好氧反應器頂部設置消泡水管，防止泡沫擴散。[0011 ] 二沉池採用輻流式沉澱池。
[0012]調節池、AHCR厭氧水解反應器、DNCR反硝化反應器及OHCR好氧反應器設有鋼筋砼蓋，(含部分活動蓋板)進行保溫。
[0013]一種高毒性焦化酚氰廢水處理回用方法，廢水泵送至調節池，進行機械混合攪拌均衡水質，再由一級提升泵抽送至TJZQ氣浮反應分離器；在TJZQ氣浮反應分離器去除廢水中的油類汙染物及懸浮雜質，降低廢水COD值，所述的TJZQ氣浮反應分離器分反應區、接觸區、分離區、清水區及泥渣區，在反應區內投加混凝劑和助凝劑，在分離區，浮渣和泥渣均自流進入泥渣區，清水則自流進入清水區，出水自流入AHCR厭氧水解反應器；廢水經AHCR厭氧水解反應器將大分子有機物及難降解的有機物分解為小分子有機物及易降解的有機物，同時提高生產廢水的B0D5/C0D值，在AHCR厭氧水解反應器內懸掛安裝系列疊片展開式蜂窩狀微生物載體，對AHCR厭氧水解反應器進行保溫，出水自流進入DNCR反硝化反應器；在DNCR反硝化反應器中，通過反硝化菌將二級OHCR好氧反應器混合液回流帶來的硝酸鹽、亞硝酸鹽轉化為氮氣，以去除總氮，並補充一半鹼度，使廢水達到中性，出水自流進入一級OHCR好氧反應器；在一級OHCR好氧反應器中，前端採用多點配水，後端採用推流式曝氣，該一級OHCR好氧反應器連接二級OHCR好氧反應器，在一級OHCR好氧反應器中，通過微生物新陳代謝對廢水中的有機碳化物進行充分降解，然後再經二級OHCR好氧反應器中硝化菌將廢水中的氨氮轉化為硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮，在二級OHCR反應器中需自動投加鹼液，一級OHCR好氧反應器、二級OHCR好氧反應器均採用微孔曝氣器和離心風機進行供氧，混合液回流至DNCR反硝化反應器進行反硝化反應；二級OHCR好氧反應器出水自流進入二沉池，進行泥水分離，二沉池採用輻流式沉澱池，二沉池底泥通過汙泥回流泵回流至DNCR反硝化反應器；二沉池出水重力流入高效沉澱器，在高效沉澱器中，分別設置反應區、接觸區、分離區、清水區及泥渣區，在反應區中，經加藥泵自動投加混凝劑，並設置機械攪拌，在分離區，浮渣和泥渣均自流進入泥渣區，清水則自流進入中間水池；中間水池出水由二級提升泵抽送至高效氧化反應器，以氣相連續的方式進行接觸傳質，將廢水中COD轉化為B0D5，並對水體充氧，該高效氧化反應器出水自流入生物氧化反應器；生物氧化反應器出水自流入全自動過濾器，全自動過濾器的出水進入回用水池；TJZQ氣浮反應分離器、二沉池、高效沉澱器、高效氧化反應器排出的泥渣分別排至汙泥池進行濃縮；汙泥在汙泥池經機械濃縮後，由汙泥進料泵抽送至汙泥濃縮脫水一體機進行汙泥脫水，同時投加汙泥調理劑以增強脫水效率，脫水後的幹泥可送至配煤，進行焦爐焚燒。
[0014]所述的廢水包括焦化酚氰廢水和煤氣水封水，其中焦化酚氰廢水直接進入調節池；煤氣水封水需要通過水封水儲存池然後由水封水提升泵送至除油器，初步出油後送至調節池。
[0015]根據進水水質，可靈活調節反應區的加藥種類及加藥量。
[0016]在廢水水質出現異常波動時切換至事故池，然後由事故池提升泵緩緩泵送至調節池。
[0017]在TJZQ氣浮反應分離器中，設置機械攪拌；在反應區中，經加藥泵自動投加混凝劑和助凝劑；在分離區設置泥鬥，泥鬥中沉積的泥渣自流進入泥渣區。
[0018]在AHCR厭氧水解反應器內安裝厭氧混合反應器，進行機械混合攪拌；在DNCR反硝化反應器內安裝缺氧混合反應器，進行機械混合攪拌。
[0019]一級OHCR好氧反應器、二級OHCR好氧反應器頂部設置消泡水管，防止泡沫擴散。
[0020]調節池、AHCR厭氧水解反應器、DNCR反硝化反應器及OHCR好氧反應器設有鋼筋砼蓋，(含部分活動蓋板)進行保溫。
[0021]本實用新型的有益效果為，逐條分析如下:
[0022]1.工藝路線先進、成熟、可靠，不需要投加稀釋水運行成本低，管理方便。
[0023]2.充分考慮了水質水量波動，力求系統安全穩定。
[0024]3.按照「穩妥可靠，力求先進」的原則，技術成熟可靠、運行管理方便靈活、運行成本經濟，可保證汙水處理裝置長時間安全平穩運行。
[0025]4.針對混合廢水的含油濃度，採用TJZQ氣浮反應分離器，確保廢水中油的高效去除，減輕生物處理負荷，保證後續生物反應設施的處理效果。
[0026]5.考慮水質水量的變化，氣浮前設置調節池均衡水質水量，可確保反應氣浮均勻加藥，有效降低加藥量，並保證氣浮穩定、高效運行。同時考慮到加藥後生成的絮體礬花較多，在氣浮反應分離器分離區設置泥鬥，可及時排出積泥，確保氣浮效果。
[0027]6.針對焦化酚氰廢水高C0D、高氨氮的特點，本系統生物處理採用強化生物脫氮工藝，即「AHCR厭氧水解反應器+ DNCR反硝化反應器+ OHCR好氧反應器」的生物降解方法去除有機汙染物及氨氮。
[0028]7.針對原水COD濃度高約3800mg/L、有毒、難生物降解有機物含量高的水質情況，設置AHCR厭氧水解反應器:通過設置AHCR厭氧水解反應器:(I)提高汙水的可生化性，降低毒性，甲酚、苯酚、二甲酚等酚類化合物及雜環化合物得到了轉化和降解；(2)可部分去除有機物，降低後續好氧處理的負荷；(3)降低後續好氧處理所需的風機功率，節省能耗；(4)可減少系統剩餘汙泥量。
[0029]8.在AHCR厭氧水解反應器內懸掛安裝疊片展開式蜂窩狀微生物載體，比表面積為普通生物載體比表面積的100倍之多，為厭氧菌提供附著的載體，以固著厭氧微生物，有效地防止厭氧菌流失，提高厭氧汙泥的濃度。為使廢水與厭氧微生物充分接觸，達到良好的傳質效果，池內安裝厭氧混合反應器，進行機械混合攪拌，確保較好的厭氧水解反應效果，提高了抗水質水量衝擊的能力。
[0030]9.設置DNCR前置缺氧反硝化反應器:(I)實現反硝化反應去除總氮；(2)可以補充約一半鹼度給後續的生物硝化反應器，減少藥耗；(3)降解有機物；(4)缺氧段有機物的降解可以降低後續好氧段COD負荷、供氧量及供氧能耗；(5)前置反硝化反應不需要外加碳源；(6)能抑制絲狀菌的生長，有效控制汙泥膨脹。
[0031]10.AHCR厭氧水解反應器、DNCR反硝化反應器採用混合反應器，促使整個池中的水形成上下翻動的大循環，實現大面積立體環流攪動，使池中汙泥始終處於翻動和懸浮狀態，增加了廢水與活性微生物的接觸機會及接觸面，消滅了攪拌死角，達到了均勻、溫和攪動的目的，確保了良好的厭氧及缺氧處理效果。
[0032]11.通過靈活選擇鹼度投加點，人為地將好氧反應器分為脫碳段和硝化段。(I)有些對硝化有擬制的有機物先被分解，保護後續的硝化；(2)使硝化段B0D5〈20mg/L，避免生長速率高的異氧菌與生長緩慢的硝化菌爭奪溶解氧。
[0033]12.在二沉池後增設高效沉澱器，以加強泥水分離效果，減少出水中細小懸浮雜質等的含量，進一步降低COD及其它汙染物濃度，確保出水達標排放。
[0034]13.考慮到焦化汙水汙染物濃度高、水質成份複雜及有毒有害物質多。OHCR好氧反應器前面廊道採用多點進水的階段曝氣模式，後面廊道為了保證出水水質，為典型的推流式曝氣池。實際運行時可通過進水閥門、曝氣裝置閥門的控制按吸附再生法、常規法、階段法運行，也可實現組合運行，系統靈活性得以大大提高。
[0035]14.合理利用現有面積，逐級降低處理負荷，同時最大限度的提高處理效果。如二沉池出水後設計有高效沉澱器作為深度處理單元、設置厭氧水解反應器汙泥回流系統等。今後，隨著環保要求的不斷提高，可通過簡單的技術操作措施使整個系統得到升級。
[0036]15.節能降耗措施多:
[0037]⑴有效降低能耗及加藥量:在工藝上設計有AHCR厭氧水解反應器及DNCR反硝化反應器，可有效降低後續好氧反應器的負荷、需氧量及能耗，還可以減少好氧硝化的加鹼量。
[0038]⑵充分考慮到冬季氣溫低，為了保證冬季較低溫度時的生物處理效果，設計在調節池、AHCR厭氧水解反應器、DNCR反硝化反應器及OHCR好氧反應器加鋼筋砼蓋(含部分活動蓋板)進行保溫。
[0039]⑶選用氧轉移率高的微孔曝氣管，提高氧氣利用率，降低鼓風機能耗。
[0040]⑷在高程布置中，減少跌水高度，選擇經濟管徑併合理布置高程，儘量降低水頭損失，以節約能耗。
[0041](5)離心分離設計汙泥處理效率高。
[0042]16.調節池不加稀釋水，處理後的廢水回用於高爐衝渣、綠化等，可以實現零排放。設計中充分考慮安全、能源、環保問題，使工程建設完成後達到社會效益、環境效益及經濟效益的最佳統一，符合可持續發展戰略要求。
[0043]應用本實用新型，焦化酚氰廢水處理的水質可達到了《鋼鐵工業水汙染物排放標準》一級標準，處理後的水全部回收利用，對保護周圍環境，改善作業環境創造了有利條件，具有良好的環境效益和社會效益，是高毒性焦化酚氰廢水處理的優良方案。
[0044]處理後的出水水質情況詳見表1，達到了《鋼鐵工業水汙染物排放標準》(GB13456-92)中的一級標準，處理後的廢水全部回用。
[0045]表I出水水質
【權利要求】
1.一種高毒性焦化酚氰廢水處理回用系統，廢水管道連接調節池，調節池內設置水質均和器，調節池出口連接TJZQ氣浮反應分離器；所述的TJZQ氣浮反應分離器分反應區、接觸區、分離區、清水區及泥渣區，在分離區設置泥鬥，該TJZQ氣浮反應分離器出口連接AHCR厭氧水解反應器，且該TJZQ氣浮反應分離器連接加藥裝置；在AHCR厭氧水解反應器內懸掛安裝系列疊片展開式蜂窩狀微生物載體，該AHCR厭氧水解反應器出口連接DNCR反硝化反應器，且該AHCR厭氧水解反應器連接營養鹽投加裝置；該DNCR反硝化反應器出口連接一級OHCR好氧反應器，一級OHCR好氧反應器出口連接二級OHCR好氧反應器，二級OHCR好氧反應器出口連接二沉池，一級OHCR好氧反應器、二級OHCR好氧反應器均連接離心風機，二級OHCR好氧反應器還連接DNCR反硝化反應器，二級OHCR好氧反應器還連接鹼液投加裝置；二沉池底泥出口通過汙泥回流泵連接至DNCR反硝化反應器，二沉池出口連接高效沉澱器，在高效沉澱器中，分別設置反應區、接觸區、分離區、清水區及泥渣區，在分離區設置泥鬥，該高效沉澱器出口連接中間水池，且該高效沉澱器連接加藥裝置；中間水池出口由二級提升泵連接高效氧化反應器，該高效氧化反應器出口連接生物氧化反應器，且該高效氧化反應器還連接複合氧化劑投加裝置；生物氧化反應器出口連接全自動過濾器，全自動過濾器的出口連接回用水池；TJZQ氣浮反應分離器、二沉池、高效沉澱器、高效氧化反應器的排渣口分別連接汙泥池，汙泥池連接汙泥濃縮脫水一體機，汙泥濃縮脫水一體機連接汙泥調理劑投加裝置。
2.根據權利要求1所述的廢水處理回用系統，其特徵在於，所述的廢水管道包括焦化酚氰廢水管道和煤氣水封水管道，其中焦化酚氰廢水管道直接連接調節池；煤氣水封水管道需要先連接水封水儲存池然後由水封水提升泵連接至除油器，再連接調節池。
3.根據權利要求1所述的廢水處理回用系統，其特徵在於，調節池、AHCR厭氧水解反應器、DNCR反硝化反應器及OHCR好氧反應器設有鋼筋砼蓋。
4.根據權利要求1所述的廢水處理回用系統，其特徵在於，在AHCR厭氧水解反應器內安裝厭氧混合反應器，進行機械混合攪拌；AHCR厭氧水解反應器頂部設有鋼筋砼保溫蓋；在DNCR反硝化反應器內安裝缺氧混合反應器，進行機械混合攪拌。
5.根據權利要求1所述的廢水處理回用系統，其特徵在於，所述的TJZQ氣浮反應分離器排渣口與汙泥池之間設置泥渣池，用於儲存浮渣和泥渣。
6.根據權利要求1所述的廢水處理回用系統，其特徵在於，所述的焦化酚氰廢水管道設置一支路連接事故池，該事故池連接調節池。
7.根據權利要求1所述的廢水處理回用系統，其特徵在於，一級OHCR好氧反應器、二級OHCR好氧反應器頂部設置消泡水管，防止泡沫擴散。
8.根據權利要求1所述的廢水處理回用系統，其特徵在於，二沉池採用輻流式沉澱池。
【文檔編號】C02F9/14GK203487013SQ201320588715
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年9月24日 優先權日:2013年9月24日
【發明者】趙培建, 戰玉生, 馬慶濤, 甄玉科, 李維忠, 梁榮華 申請人:濟鋼集團有限公司