一種煤化工廢水處理工藝及裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種煤化工廢水處理工藝及裝置，處理工藝為先對(duì)煤化工廢水用粗過(guò)濾進(jìn)行預(yù)處理除雜，所得清液經(jīng)氮?dú)鈿飧〕秃竺摲?，脫酚廢水經(jīng)生化處理后送入陶瓷膜過(guò)濾，得到陶瓷膜清液和陶瓷膜濃液，再將陶瓷膜清液出水進(jìn)行超臨界水氧化和膜處理，出水經(jīng)納濾膜濃縮后得到清水。處理裝置包括有依次連接的預(yù)處理裝置、氣浮池、吸附塔、厭氧池、好氧池、陶瓷膜過(guò)濾器、超臨界反應(yīng)器、MBR膜生物反應(yīng)器和納濾膜過(guò)濾器。本發(fā)明的處理工藝脫氮效率高、運(yùn)行費(fèi)用低、節(jié)能效果顯著、出水水質(zhì)好。
【專利說(shuō)明】
一種煤化工廢水處理工藝及裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種煤化工廢水處理工藝及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)階段我國(guó)的能源格局為“富煤、少油、缺氣”狀況，煤炭的使用在總能源比例中已達(dá)70%以上，這個(gè)比例遠(yuǎn)高于歐美、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家的煤炭使用情況。從能源結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性上研究，我國(guó)的煤炭人均儲(chǔ)量與世界平均水平最為接近，而石油、天然氣資源情況仍與發(fā)達(dá)國(guó)家有較大差距，因此現(xiàn)階段國(guó)家在大力發(fā)展煤化工產(chǎn)業(yè)。
[0003]煤炭作為重要燃料，目前約50%的煤炭消耗在火電行業(yè)，這種使用方式效率非常低，浪費(fèi)了大量的煤炭資源，并且造成了環(huán)境污染。燃煤的大量使用，將會(huì)影響我國(guó)的空氣質(zhì)量，出現(xiàn)大范圍的霧霾天氣。據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計(jì)，煤的直接燃燒占據(jù)了煙塵排放量的70%，302的85%和NOx的67 %。煤化工產(chǎn)業(yè)的大力發(fā)展將會(huì)帶動(dòng)潔凈煤技術(shù)的發(fā)展，開(kāi)發(fā)煤炭新的使用模式從而提高煤炭的使用效率，促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)綠色發(fā)展。
[0004]煤化工廢水主要有以下來(lái)源:工藝產(chǎn)生廢水、生活及其他有機(jī)廢水、循環(huán)排污水、化學(xué)水站排水及其他特征廢水。煤化工廢水可生化性較差，有機(jī)污染物種類繁多，化學(xué)組成十分復(fù)雜，污染濃度高，除了含有酚類化合物、稠環(huán)芳烴、咔唑、萘、吡咯、呋喃、聯(lián)苯、油等有毒、有害物質(zhì)和難降解有機(jī)物，還有很多的無(wú)機(jī)污染物如氨氮及硫化物等，廢水COD值和色度都很高，屬于處理難度較高的工業(yè)廢水。
[0005]煤化工廢水污染物種類多，濃度高，不同的煤質(zhì)和生產(chǎn)工藝產(chǎn)生的廢水水質(zhì)差別較大，該類廢水一直是處理難度較大的工業(yè)廢水。隨著工藝的研究，已涌現(xiàn)出多種煤化工廢水處理技術(shù)。由于不同工段處理技術(shù)種類繁多，煤化工項(xiàng)目在廢水處理技術(shù)上沒(méi)有明確的標(biāo)準(zhǔn)和先例參考，造成部分項(xiàng)目廢水處理并未達(dá)標(biāo)。因此，對(duì)已建的煤化工項(xiàng)目廢水處理技術(shù)的瓶頸進(jìn)行分析和處理達(dá)標(biāo)項(xiàng)目的技術(shù)優(yōu)化與調(diào)試進(jìn)行探討，對(duì)日后煤化工項(xiàng)目在廢水工藝的選擇上有重大的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種煤化工廢水處理工藝及裝置，該處理工藝脫氮效率高、運(yùn)行費(fèi)用低、節(jié)能效果顯著、出水水質(zhì)好。
[0007]—種煤化工廢水處理工藝，包括以下步驟:
[0008]步驟I，對(duì)煤化工廢水用粗過(guò)濾進(jìn)行預(yù)處理除雜，得清液；
[0009]步驟2，將清液經(jīng)氮?dú)鈿飧〕?，得氣浮廢水；
[0010]步驟3，將氣浮廢水通過(guò)混合吸附劑進(jìn)行脫酚處理，得脫酚廢水；
[0011]步驟4，將脫酚廢水通入低氧曝氣池進(jìn)行厭氧處理，得厭氧出水和沉淀污泥；
[0012]步驟5，將厭氧出水通入高氧曝氣池進(jìn)行生化處理，得生化出水和沉淀污泥；
[0013]步驟6，對(duì)好氧生化出水用陶瓷膜過(guò)濾，得到陶瓷膜清液和陶瓷膜濃液；
[0014]步驟7，將陶瓷膜清液出水進(jìn)行超臨界水氧化，得到氧化出水和沉淀物；
[0015]步驟8，氧化出水進(jìn)入MBR膜生物反應(yīng)器進(jìn)行膜處理，出水經(jīng)納濾膜濃縮后得到清水；
[0016]步驟4和步驟5中的沉淀污泥均回流至低氧曝氣池，步驟6中陶瓷膜濃液返回步驟3中進(jìn)行脫酚處理。
[0017]進(jìn)一步地，步驟I中粗過(guò)濾為炭濾、砂濾或多介質(zhì)過(guò)濾。
[0018]進(jìn)一步地，步驟3中混合吸附劑是指膨潤(rùn)土、活性炭纖維和大孔吸附樹(shù)脂的混合物，膨潤(rùn)土、活性炭纖維和大孔吸附樹(shù)脂的質(zhì)量比為3?8:2?9:1?15。
[0019]進(jìn)一步地，步驟4中厭氧處理的條件為溶解氧0.4?0.8mg/L、污泥濃度4000?5000mg/L、水力停留24?36h。
[0020]進(jìn)一步地，步驟5中高氧曝氣池的條件為溶解氧3.0?4.0mg/L、污泥濃度4500?5500mg/L、水力停留24?36h。
[0021]進(jìn)一步地，步驟6中陶瓷膜的平均孔徑范圍為0.02?0.2μπι。
[0022]進(jìn)一步地，步驟7中超臨界水氧化的條件為600°C、23.4MPa，氧化系數(shù)3.5。
[0023]進(jìn)一步地，步驟8中納濾膜的濃縮倍數(shù)在10?30倍，操作壓力為1.0?3.5Mpa。
[0024]一種煤化工廢水處理裝置，包括有依次連接的預(yù)處理裝置、氣浮池、吸附塔、厭氧池、好氧池、陶瓷膜過(guò)濾器、超臨界反應(yīng)器、MBR膜生物反應(yīng)器和納濾膜過(guò)濾器。
[0025]進(jìn)一步地，所述的預(yù)處理裝置是炭濾裝置、砂濾裝置或多介質(zhì)過(guò)濾裝置;陶瓷膜過(guò)濾器中的陶瓷膜的材質(zhì)為氧化鋁、氧化鋯或者氧化鈦;陶瓷膜的平均孔徑范圍為0.02?0.2μπι;納濾膜過(guò)濾器中的納濾膜材質(zhì)可以是有機(jī)的，也可以是無(wú)機(jī)的。
[0026]本發(fā)明的處理工藝脫氮效率高、運(yùn)行費(fèi)用低、節(jié)能效果顯著、出水水質(zhì)好。
【附圖說(shuō)明】
[0027]圖1為實(shí)施例1采用的裝置圖；
[0028]其中，I為預(yù)處理裝置、2為氣浮池、3為吸附塔、4為厭氧池、5為好氧池、6為陶瓷膜過(guò)濾器、7為超臨界反應(yīng)器、8為MBR膜生物反應(yīng)器、9為納濾膜過(guò)濾器。
【具體實(shí)施方式】
[0029]實(shí)施例1
[0030]將煤化工廢水栗入砂濾裝置，進(jìn)行顆粒固體的去除過(guò)濾，所得清液經(jīng)氮?dú)鈿飧〕?。除油廢水經(jīng)膨潤(rùn)土、活性炭纖維和大孔吸附樹(shù)脂的混合物脫酚，膨潤(rùn)土、活性炭纖維和大孔吸附樹(shù)脂的質(zhì)量比為3:2:1。脫酚后的廢水依次經(jīng)過(guò)低氧曝氣池和高氧曝氣池，厭氧處理的條件為溶解氧0.4mg/L、污泥濃度4000mg/L、水力停留24h，高氧曝氣池的條件為溶解氧
3.0mg/L、污泥濃度4500mg/L、水力停留24h。將升華出水栗入陶瓷膜設(shè)備中進(jìn)行懸浮物的去除過(guò)濾，陶瓷膜平均孔徑范圍為0.02μπι，控制在壓力為0.2MPa，膜面流速為3m/s，溫度常溫，陶瓷膜的材質(zhì)是氧化鋯，平均孔徑是0.2μπι。陶瓷膜清液進(jìn)行超臨界水氧化、MBR膜生物反應(yīng)器處理后，經(jīng)納濾膜濃縮得到清水。超臨界水氧化的條件為600°(:、23.410^，氧化系數(shù)3.5;納濾膜的濃縮倍數(shù)在1倍，操作壓力為3.5Mpa。
[OO31 ] 經(jīng)本實(shí)施例處理前的廢水水質(zhì)為:⑶Dcr 375mg/L，氨氮186mg/L，總氮213mg/L，SS136mg/Lo
[0032]經(jīng)本實(shí)施例處理后的廢水水質(zhì)為:C0Dcr34mg/L，氨0.26mg/L，總氮3.6mg/L，SS檢不出。
[0033]實(shí)施例2
[0034]將煤化工廢水栗入砂濾裝置，進(jìn)行顆粒固體的去除過(guò)濾，所得清液經(jīng)氮?dú)鈿飧〕?。除油廢水經(jīng)膨潤(rùn)土、活性炭纖維和大孔吸附樹(shù)脂的混合物脫酚，膨潤(rùn)土、活性炭纖維和大孔吸附樹(shù)脂的質(zhì)量比為4:5:7。脫酚后的廢水依次經(jīng)過(guò)低氧曝氣池和高氧曝氣池，厭氧處理的條件為溶解氧0.6mg/L、污泥濃度4500mg/L、水力停留30h，高氧曝氣池的條件為溶解氧
3.5mg/L、污泥濃度4800mg/L、水力停留28h。將升華出水栗入陶瓷膜設(shè)備中進(jìn)行懸浮物的去除過(guò)濾，陶瓷膜平均孔徑范圍為0.08μπι，控制在壓力為0.2MPa，膜面流速為3m/s，溫度常溫，陶瓷膜的材質(zhì)是氧化鋯，平均孔徑是0.2μπι。陶瓷膜清液進(jìn)行超臨界水氧化、MBR膜生物反應(yīng)器處理后，經(jīng)納濾膜濃縮得到清水。超臨界水氧化的條件為600°(:、23.410^，氧化系數(shù)3.5;納濾膜的濃縮倍數(shù)在15倍，操作壓力為2.5Mpa。
[0035]經(jīng)本實(shí)施例處理前的廢水水質(zhì)為:⑶Dcr 405mg/L，氨氮195mg/L，總氮207mg/L，SS142mg/Lo
[0036]經(jīng)本實(shí)施例處理后的廢水水質(zhì)為:⑶Dcr 41mg/L，氨0.38mg/L，總氮3.2mg/L，SS檢不出。
[0037]實(shí)施例3
[0038]將煤化工廢水栗入砂濾裝置，進(jìn)行顆粒固體的去除過(guò)濾，所得清液經(jīng)氮?dú)鈿飧〕汀３蛷U水經(jīng)膨潤(rùn)土、活性炭纖維和大孔吸附樹(shù)脂的混合物脫酚，膨潤(rùn)土、活性炭纖維和大孔吸附樹(shù)脂的質(zhì)量比為8:9:15。脫酚后的廢水依次經(jīng)過(guò)低氧曝氣池和高氧曝氣池，厭氧處理的條件為溶解氧0.8mg/L、污泥濃度5000mg/L、水力停留36h，高氧曝氣池的條件為溶解氧4.0mg/L、污泥濃度5500mg/L、水力停留36h。將升華出水栗入陶瓷膜設(shè)備中進(jìn)行懸浮物的去除過(guò)濾，陶瓷膜控制在壓力為0.2MPa，膜面流速為3m/s，溫度常溫，陶瓷膜的材質(zhì)是氧化鋯，平均孔徑是0.2μπι。陶瓷膜清液進(jìn)行超臨界水氧化、MBR膜生物反應(yīng)器處理后，經(jīng)納濾膜濃縮得到清水。超臨界水氧化的條件為600 °C、23.4MPa，氧化系數(shù)3.5 ；納濾膜的濃縮倍數(shù)在15倍，操作壓力為2.0Mpa。
[0039]經(jīng)本實(shí)施例處理前的廢水水質(zhì)為:⑶Dcr 405mg/L，氨氮172mg/L，總氮201mg/L，SS107mg/Lo
[0040]經(jīng)本實(shí)施例處理后的廢水水質(zhì)為:⑶DGr 39mg/L，氨0.35mg/L，總氮4.2mg/L，SS檢不出。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種煤化工廢水處理工藝，其特征在于:包括以下步驟: 步驟I，對(duì)煤化工廢水用粗過(guò)濾進(jìn)行預(yù)處理除雜，得清液； 步驟2，將清液經(jīng)氮?dú)鈿飧〕?，得氣浮廢水； 步驟3，將氣浮廢水通過(guò)混合吸附劑進(jìn)行脫酚處理，得脫酚廢水； 步驟4，將脫酚廢水通入低氧曝氣池進(jìn)行厭氧處理，得厭氧出水和沉淀污泥； 步驟5，將厭氧出水通入高氧曝氣池進(jìn)行生化處理，得生化出水和沉淀污泥； 步驟6，對(duì)好氧生化出水用陶瓷膜過(guò)濾，得到陶瓷膜清液和陶瓷膜濃液； 步驟7，將陶瓷膜清液出水進(jìn)行超臨界水氧化，得到氧化出水和沉淀物； 步驟8，氧化出水進(jìn)入MBR膜生物反應(yīng)器進(jìn)行膜處理，出水經(jīng)納濾膜濃縮后得到清水；步驟4和步驟5中的沉淀污泥均回流至低氧曝氣池，步驟6中陶瓷膜濃液返回步驟3中進(jìn)行脫酚處理。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤化工廢水處理工藝，其特征在于:步驟I中粗過(guò)濾為炭濾、砂濾或多介質(zhì)過(guò)濾。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤化工廢水處理工藝，其特征在于:步驟3中混合吸附劑是指膨潤(rùn)土、活性炭纖維和大孔吸附樹(shù)脂的混合物，膨潤(rùn)土、活性炭纖維和大孔吸附樹(shù)脂的質(zhì)量比為3?8:2?9:1?15。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤化工廢水處理工藝，其特征在于:步驟4中厭氧處理的條件為溶解氧0.4?0.8mg/L、污泥濃度4000?5000mg/L、水力停留24?36h。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤化工廢水處理工藝，其特征在于:步驟5中高氧曝氣池的條件為溶解氧3.0?4.0mg/L、污泥濃度4500?5500mg/L、水力停留24?36h。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤化工廢水處理工藝，其特征在于:步驟6中陶瓷膜的平均孔徑范圍為0.02?0.2μηι。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤化工廢水處理工藝，其特征在于:步驟7中超臨界水氧化的條件為600 °C、23.4MPa，氧化系數(shù)3.5。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤化工廢水處理工藝，其特征在于:步驟8中納濾膜的濃縮倍數(shù)在10?30倍，操作壓力為1.0?3.5Mpa。9.一種煤化工廢水處理裝置，其特征在于:包括有依次連接的預(yù)處理裝置、氣浮池、吸附塔、厭氧池、好氧池、陶瓷膜過(guò)濾器、超臨界反應(yīng)器、MBR膜生物反應(yīng)器和納濾膜過(guò)濾器。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤化工廢水處理裝置，其特征在于:所述的預(yù)處理裝置是炭濾裝置、砂濾裝置或多介質(zhì)過(guò)濾裝置;陶瓷膜過(guò)濾器中的陶瓷膜的材質(zhì)為氧化鋁、氧化鋯或者氧化鈦;陶瓷膜的平均孔徑范圍為0.02?0.2μπι;納濾膜過(guò)濾器中的納濾膜材質(zhì)可以是有機(jī)的，也可以是無(wú)機(jī)的。
【文檔編號(hào)】C02F9/14GK105884142SQ201610412330
【公開(kāi)日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年6月13日
【發(fā)明人】不公告發(fā)明人
【申請(qǐng)人】陳菊芳