申请日2015.12.21
公开(公告)日2016.06.01
IPC分类号C02F9/04
摘要
一种截留煤化工废水难生化降解有机物的闭路循环处理方法，它涉及废水处理及资源循环利用领域，特别是涉及一种截留煤化工废水难生化降解有机物的闭路循环处理方法。本发明是要解决现有处理技术出水COD值偏高的问题。方法：一、将煤化工生化二级出水通入到进水调节池中，加入盐酸调节pH;二、将调节后的废水送入多介质过滤器中进行过滤;三、将过滤后的废水送入超滤系统进行超滤处理;四、将超滤处理后的废水送入超滤出水池中，然后送入保安过滤器中进行精密过滤;五、将精密过滤后的废水送入纳滤系统，然后添加阻垢剂进行纳滤处理。本发明用于处理煤化工废水。
摘要附图
权利要求书
1.一种截留煤化工废水难生化降解有机物的闭路循环处理方法，其特征在于截留煤化工废水难生化降解有机物的闭路循环处理方法具体是按以下步骤进行：
一、将COD为100mg/L～200mg/L、BOD5为10mg/L～40mg/L、氨氮为20mg/L～30mg/L，且pH值为8的煤化工生化二级出水以15L/m2h的纳滤膜通量通入到进水调节池(1)中至进水调节池(1)蓄满，然后加入盐酸调节pH为中性，得到调节后的废水;所述进水调节池(1)的容积为进水量的2倍;
二、将步骤一得到的调节后的废水通过多介质过滤器进水泵(2)送入到多介质过滤器(3)中进行过滤，过滤后通入多介质过滤器出水池(4)，得到过滤后的废水;所述过滤后的废水的浊度小于1NTU;
三、将步骤二得到的过滤后的废水通过超滤增压泵(5)送入到超滤系统(6)进行超滤处理，得到超滤处理后的废水;所述超滤处理后的废水的SDI小于3，浊度小于0.1NTU;
四、将步骤三得到的超滤处理后的废水送入超滤出水池(7)中，然后通过保安过滤器增压泵(8)送入到保安过滤器(9)中进行精密过滤，得到精密过滤后的废水;所述精密过滤器的废水的出水SDI小于3，浊度小于0.1NTU;
五、将步骤四得到的精密过滤后的废水通过纳滤高压泵(10)送入纳滤系统(11)中，然后向纳滤系统(11)中添加阻垢剂进行纳滤处理，透过液通入纳滤出水池(12)，纳滤浓水进入浓水池(13)进行浓水处理，即完成截留煤化工废水难生化降解有机物的闭路循环处理。
2.根据权利要求1所述的一种截留煤化工废水难生化降解有机物的闭路循环处理方法，其特征在于步骤二中所述多介质过滤器(3)的滤料为活性炭-石英砂-磁铁矿。
3.根据权利要求1所述的一种截留煤化工废水难生化降解有机物的闭路循环处理方法，其特征在于当步骤二中所述多介质过滤器(3)的进水压力和出水压力之间的差大于0.03MPa或所述多介质过滤器3运行24h时要对多介质过滤器(3)进行反洗，所述反洗的压缩空气量为18L/m2s～25L/m2s，水量为4L/m2s～12L/m2s，反冲洗时间为4min～6min。
4.根据权利要求1所述的一种截留煤化工废水难生化降解有机物的闭路循环处理方法，其特征在于步骤三中所述超滤系统(6)的超滤膜组件为外压式中空纤维膜，膜材料为聚偏氟乙烯，膜孔径为0.03μm;所述超滤系统(6)的产水运行压力为0.2MPa，采用死端过滤方式。
5.根据权利要求1所述的一种截留煤化工废水难生化降解有机物的闭路循环处理方法，其特征在于步骤三中所述超滤系统(6)的反洗透水速率为120L/㎡h，反洗时间为30s，反洗间隔时间为20min，控制反洗进水压力小于2bar。
6.根据权利要求1所述的一种截留煤化工废水难生化降解有机物的闭路循环处理方法，其特征在于步骤四中所述保安过滤器(9)的滤芯过滤精度为5μm，材质为聚丙烯PP;保安过滤器(9)的运行压力为0.2Bar。
7.根据权利要求1所述的一种截留煤化工废水难生化降解有机物的闭路循环处理方法，其特征在于步骤五中所述纳滤系统(11)的纳滤膜为卷式膜，膜材料为三层复合膜，截留分子量为150～300Da，流道宽度为34ilm，截留孔径为1nm;纳滤系统(11)的产水运行压力0.4MPa。
8.根据权利要求1所述的一种截留煤化工废水难生化降解有机物的闭路循环处理方法，其特征在于步骤五所述阻垢剂为复合阻垢剂，阻垢剂的添加量为3mg/L～6mg/L。
说明书
一种截留煤化工废水难生化降解有机物的闭路循环处理方法
技术领域
本发明涉及废水处理及资源循环利用领域，特别是涉及一种截留煤化工废水难生化降解有机物的闭路循环处理方法。
背景技术
我国煤炭资源储量丰富，国内石油和天然气资源的不足以及国家对洁净能源的倡导，促进了我国煤制气行业迅猛发展，煤制气行业属于高耗水行业，水资源需求量大，废水处理难度大、且主要分布在水资源短缺和环境脆弱地区，国家环保部要求废水出水水质必须达到中水回用标准，提高水资源循环利用率，降低煤制气行业水耗。由于煤制气行业特点、环境条件以及国家政策要求，水资源短缺和废水处理技术成为煤制气行业发展的主要瓶颈。
煤制气是指将煤在一定化学条件下转化为气体、液体或固体产品的工业过程，其中煤制气行业主要采用鲁奇炉气化工艺、壳牌炉气化工艺和德士古炉气化工艺三种工艺，煤制气废水量大，有机物含量高，CODCr高达10000mg/L～20000mg/L，含有多种有毒有害有机物，包括酚类化合物(其中挥发酚含量在2900mg/L～3900mg/L，非挥发酚含量在1600mg/L～3600mg/L)、稠环芳烃、咔唑、萘、吡咯、呋喃、联苯和油等有毒、有害物质，以及氨氮(氨氮含量在3000mg/L～9000mg/L)、硫化物和无机物，废水可生化性差，BOD/COD小于0.3。
如说明书附图中的图2所示煤制气废水处理技术主要分为三个阶段：
第一阶段为预处理阶段，采用溶剂萃取脱酚、蒸氨、隔油和气浮技术回收利用废水中酚氨，提高了资源利用率且为生化处理提供有利进水条件，该阶段出水CODCr在3000mg/L～4000mg/L之间。第二阶段为生化处理阶段，该阶段的进水CODCr含量最高达4000mg/L，氨氮200mg/L～250mg/L，该阶段提高废水的可生化性且利用生物新陈代谢作用去除水中有机物、氨氮。第三阶段为深度处理阶段，经过预处理和生化处理后的煤制气废水有机物和氨氮含量大量降低，但出水中仍含有一些难降解有机物，其CODCr含量在100mg/l～200mg/L，氨氮含量在15mg/L以下，残留在生化处理出水中的有机物主要包括长链烷烃、烯烃、环烷烃、酯和嘧啶等小分子有机物，其中长链烷烃、烯烃、环烷烃、酯含量分别为有机物总量的66.08%、11.56%、9.18%、4.77%。为了使出水水质的各项指标达到中水回用标准需进行深度处理，在深度处理阶段可用吸附法、高级氧化法、膜技术法、混凝沉淀法去除废水中残留的难降解有机物。吸附法是利用吸附剂的吸附能力去除废水中难降解有机物，常用的吸附剂为活性炭，由于活性炭吸附能力有限，吸附饱和后需再生或置换，其运行费用较高;高级氧化法是利用羟基自由基破坏物质的化学键使物质氧化，从而去除水中色度且提高有机物的可生化性;混凝沉淀法是利用混凝剂的吸附架桥、双电层理论、网捕卷扫和电中和作用去除难降解有机物。
发明内容
本发明是要解决现有处理技术出水COD值偏高的问题，而提供一种截留煤化工废水中难生化降解有机物的闭路循环装置利用该装置处理煤化工废水的方法。
一种截留煤化工废水难生化降解有机物的闭路循环处理方法具体是按以下步骤进行：
一、将COD为100mg/L～200mg/L、BOD5为10mg/L～40mg/L、氨氮为20mg/L～30mg/L，且pH值为8的煤化工生化二级出水以15L/m2h的纳滤膜通量通入到进水调节池中至进水调节池蓄满，然后加入盐酸调节pH为中性，得到调节后的废水;所述进水调节池的容积为进水量的2倍;
二、将步骤一得到的调节后的废水通过多介质过滤器进水泵送入到多介质过滤器中进行过滤，过滤后通入多介质过滤器出水池，得到过滤后的废水;所述过滤后的废水的浊度小于1NTU;
三、将步骤二得到的过滤后的废水通过超滤增压泵送入到超滤系统进行超滤处理，得到超滤处理后的废水;所述超滤处理后的废水的SDI小于3，浊度小于0.1NTU;
四、将步骤三得到的超滤处理后的废水送入超滤出水池中，然后通过保安过滤器增压泵送入到保安过滤器中进行精密过滤，得到精密过滤后的废水;所述精密过滤器的废水的出水SDI小于3，浊度小于0.1NTU;
五、将步骤四得到的精密过滤后的废水通过纳滤高压泵送入纳滤系统中，然后向纳滤系统中添加阻垢剂进行纳滤处理，透过液通入纳滤出水池，纳滤浓水进入浓水池进行浓水处理，即完成截留煤化工废水难生化降解有机物的闭路循环处理。
本发明的有益效果是：
本发明应用膜技术组合工艺去除煤制气废水生化处理后残留有机物，提高出水水质，通过膜技术处理后的出水作为中水回用，提高煤制气水资源利用效率;采用超滤、纳滤工艺组合应用，超滤系统去除水中大分子有机物以及悬浮物，出水SDI值小于3，浊度小于0.1NTU，为纳滤系统正常运行提供可靠的水质;纳滤系统去除水中小分子有机物和盐分子，纳滤出水COD含量降低到60mg/L，含盐量小于800mg/L，达到循环冷却水再生水质标准;纳滤系统运行压力低于反渗透系统，抗污染能力优于反渗透系统，有效降低深度处理的运行费用。