申请日2015.06.11
公开(公告)日2015.09.23
IPC分类号C02F9/14
摘要
本发明公开了一种焦化综合废水深度处理回用工艺和装置。本发明改变了传统深度处理工艺，提出了利用多介质过滤器、高密度沉淀池、曝气生物滤池、保安过滤器、反渗透等组合新工艺和装置，避免了传统采用混凝沉淀池占地面积大，投加化学药剂量大造成二次污染的做法，同时，也实现了降低焦化废水处理成本，节约大量生产用水，为焦化综合废水的深度处理与回用提供了一条经济、实用、高效的深度处理工艺和装置。
摘要附图
权利要求书
1.一种焦化综合废水深度处理回用工艺，它包括如下步骤：
(1)将焦化综合废水经过滤池中的粗、细格栅初步过滤以去除废水中 的大块的物质，得到初步过滤后的焦化综合废水;
(2)将初步过滤后的焦化综合废水通过提升泵站提升废水输送至多 介质过滤器输中进行过滤处理，以减少废水中较小颗粒的漂浮物、悬浮物 的含量;
(3)将过滤后焦化废水输送至高密度沉淀池中进行沉淀处理，去除废 水中的暂时硬度及悬浮物SS;
(4)将从高密度沉淀池出来的废水输送至曝气生物滤池，通过曝气生 物滤池内的微生物絮凝和降解等过程，降低废水中的SS、COD、BOD等有 害物质和脱氮除磷;
(5)将从曝气生物滤池中出来的废水直接用作生化过程中消泡剂用 水、煤场抑尘和生活杂用水;或者：
(6)将从曝气生物滤池中出来的废水输送至保安过滤器中进一步过 滤处理，已滤除其中部分悬浮物;
(7)将经过保安过滤后的废水输送至反渗透装置中进行进一步除盐， 所得除盐废水回用作工艺循环冷却水，而反渗透出来的浓水作为高炉炉渣 冷却冲渣用水、煤场抑尘用水、冲渣用水。
2.根据权利要求1所述的焦化废水深度处理回用工艺，其特征在于： 所述步骤(4)中，曝气生物滤池的填料为陶粒，填充高度/滤池高度比为1∶ 1.5～1∶3，陶粒粒径为1.5～6.0mm，陶粒堆积密度为0.80～0.95g/cm3，陶 粒比表面积为2.5～6.0m2/g，陶粒孔隙率为50～60%;曝气生物滤池的底部 还铺设有直径为100～150mm的卵石。
3.根据权利要求1所述的焦化废水深度处理回用工艺，其特征在于： 所述步骤(6)中，保安过滤器的滤管材料为陶瓷、玻璃砂或塑料;过滤孔 径为0.5～120μm;所述保安过滤器前设有加药点，分别投加次氯酸钠杀菌 剂和亚硫酸氢钠作为还原剂。
4.根据权利要求1所述的焦化废水深度处理回用工艺，其特征在于： 所述步骤(3)中，高密度沉淀池的前端混合絮凝池中投加絮凝剂聚合硫酸 铁、聚合硫酸铝、聚合氯化铝及助凝剂聚丙烯酰胺和生石灰;高密度沉淀 池的中部絮凝部分投加助凝剂聚丙烯酰胺PAM。
5.一种为实现权利要求1所述工艺而设计的焦化综合废水深度处理回 用装置，包括过滤池、多介质过滤器(4)、高密度沉淀池(10)、曝气生物 滤池(13)、保安过滤器(17)、反渗透装置(20)，其特征在于：
所述过滤池中设有粗格栅(1)和细格栅(2)，过滤池的出口通过提升 泵(3)与多介质过滤器(4)的进口连接，多介质过滤器(4)的出口与高 密度沉淀池(10)的进口连接，高密度沉淀池(10)的进口还连接有设有 配药装置(8)的搅拌器(9)，高密度沉淀池(10)的出口与曝气生物滤池 (13)的进口连接，曝气生物滤池(13)的出口通过反冲洗水管与保安过 滤器(17)的进口连接，保安过滤器(17)的出口分别通过反冲洗泵(16) 与反冲洗水管连接、通过增压泵(18)与反渗透装置(20)的进口连接， 保安过滤器(17)的进口还与设有加药口的进水管连接;反渗透装置(20) 的出口分别与浓水管和工艺循环冷却水管连接。
6.根据权利要求4所述的焦化综合废水深度处理回用装置，其特征在 于：所述曝气生物滤池(13)的填料为陶粒，填充高度/滤池高度比为1∶ 1.5～1∶3，陶粒粒径为1.5～6.0mm，陶粒堆积密度为0.80～0.95g/cm3，陶 粒比表面积为2.5～6.0m2/g，陶粒孔隙率为50～60%;曝气生物滤池的底部 还铺设有直径为100～150mm的卵石。
7.根据权利要求4所述的焦化综合废水深度处理回用装置，其特征在 于：所述多介质过滤器(4)内的滤料为粒径Φ0.5～2mm的无烟煤、粒径 Φ3～6mm的陶粒或粒径Φ4～10mm的石英砂。
8.根据权利要求4所述的焦化综合废水深度处理回用装置，其特征在 于：所述高密度沉淀池(10)为长方体结构，高密度沉淀池(10)内部设 有依次贯通的混凝池(101)、絮凝池(102)和斜板沉淀池(103);所述斜 板沉淀池(103)为倒三角形结构，斜板沉淀池(103)外壁与水平面的倾 角为60°。
9.根据权利要求4所述的焦化综合废水深度处理回用装置，其特征在 于：所述曝气生物滤池(13)为上流式曝气生物滤池，曝气生物滤池(13) 底部设有进水管、反冲洗进水管和曝气管。
10.根据权利要求4所述的焦化综合废水深度处理回用装置，其特征 在于：所述保安过滤器(17)的进口端设有加药点，保安过滤器(17)中 的滤管材料为陶瓷、玻璃砂或塑料中任一种;保安过滤器(17)的过滤孔 径范围为0.5～120μm。
说明书
焦化综合废水深度处理回用工艺和装置
技术领域
本发明涉及环保技术领域，具体地指是一种焦化综合废水深度处理回 用工艺和装置。
背景技术
焦化综合废水是由三个回收系统的循环污水、厂区生活污水以及各类 设备冷却水组成。目前，国内焦化企业大多将焦化综合废水经过处理后达 到《钢铁工业水污染物排放标准》(GB13456-1996)标准后排放，综合排水 达到排水要求，直接排放。2012年国家颁布实施新的《炼焦化学工业污染 物排放标准》(GB16171-2012)，焦化公司排水按照新的标准执行，现有污 染物排放浓度指标和单位产品排水量(吨焦排水量为0.4m3)均有更加严格 要求。目前，焦化综合废水主要是焦化厂外排的循环冷却水，生活用水等， 目前处理方式通过混凝沉淀处理工艺予以回用，也有部分排入生化处理系 统。部分钢铁企业已经开展焦化废水深度处理及回用，回用途径包括湿法 熄焦、高炉冲渣、煤场抑尘和直接用于工业循环水等，但这些方法均存在 操作环境差，二次污染产生或转移、设备、管道腐蚀严重等问题。目前研 究最多的几种深度处理技术有混凝+活性炭吸附技术、超滤+反渗透技术等 组合工艺，处理成本高，推广应用难度较大。
目前焦化综合废水深度处理和回用工艺存在的突出问题有以下几个内 容：1、通过化学药剂深度处理废水(如采用生石灰、聚丙烯酰胺等)，该 方法可能会引入二次污染，存在管网及设备腐蚀等问题，增加后续脱盐费 用，同时该工艺存在占地面积大，药剂加入量大，水质受絮凝影响效果突 出等问题，水质不容易控制;2、将焦化废水用于湿法熄焦或高炉冲渣，废 水中污染物发生了转移，操作环境差;3、膜法除盐深度处理后的浓水去向 也是亟需解决的问题。
因此对焦化综合废水进行深度处理和回用是减少污水外排，降低新水 消耗量的最佳选择，而寻求一种高效、低成本的焦化综合废水深度处理与 回用技术是目前焦化综合废水深度处理过程迫切需求。
发明内容
本发明的目的是要提供一种焦化综合废水深度处理回用工艺和装置， 以降低焦化废水处理成本，节约大量生产用水，为焦化综合废水的深度处 理与回用提供了一条经济、实用、高效的深度处理工艺和装置。
为实现上述目的，本发明提供了一种焦化综合废水深度处理回用工艺， 它包括如下步骤：其特征在于：
(1)将焦化综合废水经过滤池中的粗、细格栅初步过滤以去除废水中 的大块的物质，得到初步过滤后的焦化综合废水;
(2)将初步过滤后的焦化综合废水通过提升泵站提升废水输送至多介 质过滤器输中进行过滤处理，以减少废水中较小颗粒的漂浮物、悬浮物的 含量;
(3)将过滤后焦化废水输送至高密度沉淀池中进行沉淀处理，去除废 水中的暂时硬度及悬浮物SS;
(4)将从高密度沉淀池出来的废水输送至曝气生物滤池，通过曝气生 物滤池内的微生物絮凝和降解等过程中，降低废水中的SS、COD、BOD等有 害物质和脱氮除磷;
(5)将从曝气生物滤池中出来的废水直接用作生化过程中消泡剂用 水、煤场抑尘和生活杂用水;或者：
(6)将从曝气生物滤池中出来的废水输送至保安过滤器中进一步过滤 处理，已滤除其中部分悬浮物;
(7)将经过保安过滤后的废水输送至反渗透装置中进行进一步除盐， 所得除盐废水回用作工艺循环冷却水，而反渗透出来的浓水作为高炉炉渣 冷却冲渣用水、煤场抑尘用水、冲渣用水。
作为一种优选方案，所述步骤(4)中曝气生物滤池的填料为陶粒，填 充高度/滤池高度比为1：1.5～1：3，陶粒粒径为1.5～6.0mm，陶粒堆积密 度为0.80～0.95g/cm3，陶粒比表面积为2.5～6.0m2/g，陶粒孔隙率为50～ 60%;曝气生物滤池的底部还铺设有直径为100～150mm的卵石。
作为又一种优选方案，所述步骤(6)中保安过滤器的滤管材料为陶瓷、 玻璃砂或塑料;过滤孔径为0.5～120μm;所述保安过滤器前设有加药点， 分别投加次氯酸钠杀菌剂和亚硫酸氢钠作为还原剂。
作为又一种优选方案，所述步骤(3)中高密度沉淀池的前端混合絮凝 池中投加絮凝剂聚合硫酸铁、聚合硫酸铝、聚合氯化铝及助凝剂聚丙烯酰 胺和生石灰;高密度沉淀池的中部絮凝部分投加助凝剂聚丙烯酰胺PAM。
本发明还提供了一种实现上述焦化综合废水深度处理回用工艺的装 置，包括过滤池、多介质过滤器、高密度沉淀池、曝气生物滤池、保安过 滤器、反渗透装置，其特征在于：所述过滤池中设有粗格栅和细格栅，过 滤池的出口通过提升泵与多介质过滤器的进口连接，所述多介质过滤器的 出口与高密度沉淀池的进口连接，高密度沉淀池的进口还连接有设有配药 装置的搅拌器，高密度沉淀池的出口与曝气生物滤池的进口连接，曝气生 物滤池的出口通过反冲洗水管与保安过滤器的进口连接，保安过滤器的出 口分别通过反冲洗泵与反冲洗水管连接、通过增压泵与反渗透装置的进口 连接，保安过滤器的进口还与设有加药口的进水管连接;反渗透装置的出 口分别与浓水管和工艺循环冷却水管连接。
进一步地，所述步骤(4)中曝气生物滤池的填料为陶粒，填充高度/ 滤池高度比为1：1.5～1：3，陶粒粒径为1.5～6.0mm，陶粒堆积密度为0.80～ 0.95g/cm3，陶粒比表面积为2.5～6.0m2/g，陶粒孔隙率为50～60%;曝气 生物滤池的底部还铺设有直径为100～150mm的卵石。
更进一步地，所述多介质过滤器内的滤料为粒径Φ0.5～2mm的无烟煤、 粒径Φ3～6mm的陶粒或粒径Φ4～10mm的石英砂。
更进一步地，所述高密度沉淀池为长方体结构，高密度沉淀池内部设 有依次贯通的混凝池、絮凝池和斜板沉淀池;所述斜板沉淀池为倒三角形 结构，斜板沉淀池外壁与水平面的倾角为60°。
更进一步地，所述曝气生物滤池为上流式曝气生物滤池，曝气生物滤 池底部设有进水管、反冲洗进水管和曝气管。
更进一步地，所述保安过滤器的进口端设有加药点，保安过滤器中的 滤管材料为陶瓷、玻璃砂或塑料中任一种;保安过滤器的过滤孔径范围为 0.5～120μm。
本发明的优点在于：
其一，该工艺及装置设计合理，运行成本低廉，解决了焦化综合废水 深度处理及回用中的难题，具有很强的工程应用价值;
其二，该工艺及装置解决了焦化废水的高污染环境下的对操作人员不 安全因素和危害健康的潜在风险;
其三，该工艺及装置操作简单，运行成本低，出水水质可以满足不同 用水要求。