申请日2017.11.28
公开(公告)日2018.03.02
IPC分类号C02F9/14; C02F101/30; C02F101/16; C02F103/34
摘要
本发明公开了一种用于煤中低温干馏废水的处理及回用方法，该方法依次包括预处理、生化处理和深度处理及回用，先将废水进行重力隔油、过滤后通过汽提脱酸脱氨，再通过萃取脱酚、絮凝气浮去除乳化油和悬浮物，电化学氧化降低COD后进入生化处理即厌氧处理、缺氧处理和好氧处理，最终通过深度处理及回用为混凝处理、臭氧催化氧化处理、MBR处理和反渗透处理，出水达标回用;本发明通过各单元合理优化组合配置，实现了对废水中焦油、氨、酚的高效回收和中低温干馏废水的深度处理，最终经过脱盐回用，实现了污染去除和水资源的循环使用。
摘要附图
权利要求书
1.一种用于煤中低温干馏废水的处理及回用方法，其特征在于，所述方法依次包括预处理、生化处理和深度处理及回用。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预处理为先将所述废水进行重力隔油、过滤后通过汽提脱酸脱氨，再通过萃取脱酚、絮凝气浮去除乳化油和悬浮物，电化学氧化降低COD后进入生化处理。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，经预处理后出水进入生化处理，所述生化处理依次包括厌氧处理、缺氧处理和好氧处理。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，生化处理出水进入深度处理及回用，所述深度处理及回用依次包括混凝处理、臭氧催化氧化处理、MBR处理和反渗透处理。
5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述重力隔油，用于去除废水中大部分的浮油和重油，回收焦油，降低废水中的油含量，停留时间为3~5h，排油加热温度在70℃以上;
所述过滤，采用陶瓷膜过滤，用于去除废水中悬浮的油和煤灰;
所述汽提脱酸脱氨，用于去除废水中CO2和H2S，回收废水中的氨;
所述萃取脱酚，用于回收废水中的粗酚，萃取剂与废水之比为1:5;
所述絮凝气浮，用于进一步去除水中的乳化油和悬浮物，以达到生化系统对油的要求，絮凝剂投加量为50~300ppm;
所述电化学氧化用于将废水中难生物降解的有机物开环断链转化为易生物降解有机物，从而提高废水可生化性;所述电化学氧化停留时间为10~30min，电流密度为5~50mA。
6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述厌氧处理，用于将难降解有机物发生厌氧水解为相对容易降解的有机物，同时部分难降解有机物发生共代谢厌氧降解转化为相对容易好氧降解有机物，从而进一步提高废水可生化性，停留时间为10~20h;
所述缺氧处理，通过反硝化反应脱除总氮及强化去除部分难降解有机物，停留时间为15~24h;
所述好氧处理，通过投加甲醇进一步提高对难降解污染物的降解能力，甲醇投加COD当量为20~100mg/L，停留时间为50~100h;
所述好氧处理硝化液回流缺氧处理的回流比为1:1~3:1。
7.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述混凝处理，通过混凝作用去除水中悬浮物;
投加的混凝剂优选为聚合硫酸铁、聚合硫酸铝或聚丙烯酰胺中的一种或几种;
所述混凝剂的投加量为3000-1000mg/L，混凝反应时间为15min~30min，沉淀时间为1~3h;
所述臭氧催化氧化处理：利用非均相催化剂的催化作用，深度降解废水中的COD，同时将难生物降解有机物转化为易生物降解的有机物;
所述臭氧催化氧化处理，水力停留时间为10~60min，臭氧投加量为100~300mg/L;所述催化剂优选为KLCO-3或KLCO-4;
所述MBR处理：对臭氧氧化产生的易降解有机物进一步降解，同时降低出水悬浮物含量，停留时间为5~15h，工作压力为-1~-50kpa;
所述MBR处理采用中空纤维超滤膜或平板超滤膜，膜材料优选为聚偏氟乙烯、聚醚砜、聚氯乙烯或聚丙烯晴的一种;
所述反渗透处理：用于降低废水中盐含量，从而达到回用水标准，所述反渗透进水压力为0.5~2.0MPa，产水率70%~80%;
反渗透采用的膜组件优选为卷式膜组件，膜材料为复合膜，采用两段排列。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述臭氧氧化产生的臭氧尾气输送至电化学氧化单元，进一步强化电化学氧化处理效果。
9.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述萃取脱酚包括萃取处理和萃取剂回收利用，经萃取脱酚处理后得到的酚类化合物回收率达95%以上。
10.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述汽提脱酸脱氨为单塔塔顶脱酸测线脱氨或两塔先脱酸后脱氨，其中脱氨前调节废水pH为10以上。
说明书
一种用于煤中低温干馏废水的处理及回用方法
技术领域
本发明涉及工业废水深度处理领域，特别是涉及一种用于煤中低温干馏废水的处理及回用方法。
背景技术
煤炭中低温煤干馏技术是以低阶煤作为原料，在600-800℃干馏得到半焦、焦油和煤气产品的煤炭分质利用技术，其产生的废水与焦化废水类似，但由于所用煤种及工艺有所差别，产生的废水与焦化废水也有区别，污染物浓度是焦化废水的5-10倍，其成分复杂、色度高，含有高浓度氨氮、挥发酚和其他有机污染物，可生化性差，是典型的高浓度难降解有机废水。中低温干馏废水的特点决定了其复杂的危害性，其中所含氨氮、酚类化合物和芳香族化合物对生态环境存在巨大威胁，此外，废水中的焦油、氨、酚等工业副产品还具有回收利用的价值。
专利 CN104926029 公开了一种兰炭废水处理方法，该方法包括:粗过滤、加酸沉淀、酚回收、氨回收、脱硫、氧化、好氧处理、厌氧处理、二次好氧处理、电解、MBR或曝气生物滤池、脱盐等工序，该工艺将酚回收放在氨回收之前，萃取脱酚效率低，脱硫单元放在酚氨回收后面，在前段单元容易生成硫氨结晶堵塞塔板及换热器，在生化单元之前没有提高废水生化性措施，生化单元污染物去除率低。
专利CN105060628B公开了一种兰炭废水处理方法，该方法包括：隔油沉淀、混凝气浮、酚萃取、氨吹脱、厌氧处理、缺氧处理、好氧处理、曝气生物滤池等工序，该工艺使用吹脱方式回收氨，气液比高、脱氨效果差，同时氨吹脱放在酚萃取之后，萃取效率低，在好氧处理后接曝气生物滤池，曝气生物滤池基本无脱除效果，该工艺无深度处理工艺，难以达到排放标准。
专利CN104724886B公开了一种兰炭废水脱碳脱总氮工艺，该系统中包含预处理系统、生化系统和深度处理系统，预处理系统包含隔油池和两级气浮装置，该预处理系统无酚氨回收措施，深度处理采用光催化臭氧氧化，投资及运行成本高。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供了一种用于煤中低温干馏废水的处理及回用方法，通过对废水中焦油、酚和氨进行有效回收，提高了废水处理经济性的同时降低生化系统负荷，优选采用臭氧尾气强化电化学氧化提高废水可生化性，解决了臭氧尾气排放问题，实现有效利用，最终通过各单元合理优化组合配置，实现了对废水中焦油、氨和酚的高效回收和中低温干馏废水的深度处理，实现了脱盐回用，污染去除和水资源的循环使用。
为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案：
一种用于煤中低温干馏废水的处理及回用方法，所述方法依次包括预处理、生化处理和深度处理及回用。
所述预处理为先将所述废水进行重力隔油、过滤后通过汽提脱酸脱氨，再通过萃取脱酚、絮凝气浮去除乳化油和悬浮物，电化学氧化降低COD后进入生化处理。
经预处理后出水进入生化处理，所述生化处理依次包括厌氧处理、缺氧处理和好氧处理。
生化处理出水进入深度处理及回用，所述深度处理及回用依次包括混凝处理、臭氧催化氧化处理、MBR处理和反渗透处理。
所述重力隔油，用于去除废水中大部分的浮油和重油，回收焦油，降低废水中的油含量，停留时间为3~5h，排油加热温度在70℃以上;
所述过滤，采用陶瓷膜过滤，用于去除废水中悬浮的油和煤灰;
所述汽提脱酸脱氨，用于去除废水中CO2和H2S，回收废水中的氨;
所述萃取脱酚，用于回收废水中的粗酚，萃取剂与废水之比为1:5;
所述絮凝气浮，用于进一步去除水中的乳化油和悬浮物，以达到生化系统对油的要求，絮凝剂投加量为50~300ppm;
所述电化学氧化用于将废水中难生物降解的有机物开环断链转化为易生物降解有机物，从而提高废水可生化性;所述电化学氧化停留时间为10~30min，电流密度为5~50mA。
所述厌氧处理，用于将难降解有机物发生厌氧水解为相对容易降解的有机物，同时部分难降解有机物发生共代谢厌氧降解转化为相对容易好氧降解有机物，从而进一步提高废水可生化性，停留时间为10~20h;
所述缺氧处理，通过反硝化反应脱除总氮及强化去除部分难降解有机物，停留时间为15~24h;
所述好氧处理，通过投加甲醇进一步提高对难降解污染物的降解能力，甲醇投加COD当量为20~100mg/L，停留时间为50~100h;
所述好氧处理硝化液回流缺氧处理的回流比为1:1~3:1。
所述混凝处理，通过混凝作用去除水中悬浮物;
投加的混凝剂优选为聚合硫酸铁、聚合硫酸铝或聚丙烯酰胺中的一种或几种;
所述混凝剂的投加量为3000-1000mg/L，混凝反应时间为15min~30min，沉淀时间为1~3h;
所述臭氧催化氧化处理：利用非均相催化剂的催化作用，深度降解废水中的COD，同时将难生物降解有机物转化为易生物降解的有机物;
所述臭氧催化氧化处理，水力停留时间为10~60min，臭氧投加量为100~300mg/L;所述催化剂优选为KLCO-3或KLCO-4;
所述MBR处理：对臭氧氧化产生的易降解有机物进一步降解，同时降低出水悬浮物含量，停留时间为5~15h，工作压力为-1~-50kpa;
所述MBR处理采用中空纤维超滤膜或平板超滤膜，膜材料优选为聚偏氟乙烯、聚醚砜、聚氯乙烯或聚丙烯晴的一种;
所述反渗透处理：用于降低废水中盐含量，从而达到回用水标准，所述反渗透进水压力为0.5~2.0MPa，产水率70%~80%;
反渗透采用的膜组件优选为卷式膜组件，膜材料为复合膜，采用两段排列。
所述臭氧氧化产生的臭氧尾气输送至电化学氧化单元，进一步强化电化学氧化处理效果。
所述萃取脱酚包括萃取处理和萃取剂回收利用，经萃取脱酚处理后得到的酚类化合物回收率达95%以上。
所述汽提脱酸脱氨为单塔塔顶脱酸测线脱氨或两塔先脱酸后脱氨，其中脱氨前调节废水pH为10以上。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、对废水中焦油、酚和氨进行有效回收，提高里废水处理经济性同时降低生化系统负荷：
(1)对水中浮油、重油、悬浮油和乳化油进行分级去除，保证预处理最终出水油含量达到生化进水要求;
(2)对废水中各污染物油、酚、氨和煤灰有针对性的回收及去除，合理安排了各污染物去除顺序，保证整个预处理系统的去除效果及稳定性;
2、针对废水可生化性低的特点，采用臭氧尾气强化电化学氧化提高废水可生化性，实现臭氧尾气的有效利用，同时在好氧系统加入甲醇共基质，改善微生物的代谢环境，提高其对难降解污染物的降解能力;
3、通过各单元合理优化组合配置，实现了对废水中焦油、氨、酚的高效回收和中低温干馏废水的深度处理，最终经过脱盐回用，实现了污染去除和水资源的循环使用。