申请日2015.05.13
公开(公告)日2015.07.29
IPC分类号C02F9/14
摘要
本发明公开了一种焦化企业综合废水处理系统，该系统通过主管依次连接有粗格栅、细格栅、曝气沉砂池、多介质过滤器、曝气生物滤池、保安过滤器、电吸附模块和换热装置;曝气生物滤池包括池体，池体底部一侧连接有进水管口，进水管口与主管连通，池体外的主管并排连接有反洗进水管;池体另一侧并联设置有曝气管和反冲进气管;池体上端的侧壁上并联设置有出水管和反冲出水管;池体内由下至上依次设置有进水分布板、进气分布板、鹅卵石承托层和焦粒层。本发明的系统设计合理，运行成本低廉，处理后出水可以满足《炼焦化学工业污染物排放标准》对现有焦化企业的标准要求，解决了焦化企业单位产品基准排放量较高的问题，具有很强的工程应用价值。
权利要求书
1.一种焦化企业综合废水处理系统，其特征在于：该系统通过 主管(1)依次连接有粗格栅(2)、细格栅(3)、曝气沉砂池(4)、 多介质过滤器(5)、曝气生物滤池(6)、保安过滤器(7)、电吸附模 块(8)和换热装置(9);所述曝气生物滤池(6)包括池体(6.1)， 所述池体(6.1)底部一侧连接有进水管口(6.2)，所述进水管口(6.2) 与主管(1)连通，所述池体(6.1)外的主管(1)并排连接有反洗 进水管(6.3);所述池体(6.1)另一侧并联设置有曝气管(6.4)和 反冲进气管(6.5);所述池体(6.1)上端的侧壁上并联设置有出水管 (6.6)和反冲出水管(6.7);所述池体(6.1)内由下至上依次设置 有进水分布板(6.8)、进气分布板(6.9)、鹅卵石承托层(6.10)和 焦粒层(6.11)。
2.根据权利要求1所述的焦化企业综合废水处理系统，其特征 在于：所述鹅卵石承托层(6.10)的厚度为200～300mm;所述焦粒层 (6.11)中焦粒的粒径为2～3mm。
3.根据权利要求1或2所述的焦化企业综合废水处理系统，其 特征在于：所述粗格栅(2)和细格栅(3)底部并联设置有栅渣排污 管(10)。
4.根据权利要求1或2所述的焦化企业综合废水处理系统，其 特征在于：所述曝气沉砂池(4)呈长方形平流式，所述曝气沉砂池 (4)侧壁底部水平设置有曝气管(4.1)，所述曝气管(4.1)上垂直 连通有曝气支管(4.2)，所述曝气支管(4.2)垂直穿出曝气沉砂池(4) 侧壁。
5.根据权利要求1或2所述的焦化企业综合废水处理系统，其 特征在于：所述多介质过滤器(5)底部开设有进水口(5.1)，所述 多介质过滤器(5)侧壁上部开设有出水口(5.2)。
6.根据权利要求1或2所述的焦化企业综合废水处理系统，其 特征在于：所述保安过滤器(7)与电吸附模块(8)之间与主管(1) 并排设置的再生进水管(7.1)，所述电吸附模块(8)另一端侧壁上 还设置有再生出水管(8.1)。
7.一种利用权利要求1所述焦化企业综合废水处理系统进行的 处理回收方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)将汇集后的焦化综合废水通过主管(1)先经过粗格栅(2) 去除大尺寸的悬浮物和漂浮物，然后再经过细格栅(3)进一步去除 污水中较小颗粒的悬浮物和漂浮物;
2)将处理过悬浮物和漂浮物的废水进入曝气沉砂池(4)，经曝 气沉砂池(3)的作用，除去污水中粒度大于(0.2)mm的砂粒和部 分有机物被去除;
3)将曝气沉砂池(4)出水经多介质过滤器(5)过滤去除粒度 小于(0.2)mm的悬浮物;
4)多介质过滤器(5)出水流至曝气生物滤池(6)，曝气生物滤 池(6)出水流至保安过滤器(7)后进入电吸附除盐装置(8)，去除 废水中盐类物质;
5)经电吸附除盐装置处理的出水通过主管(1)进入换热系统(9) 达到合适的温度后回用于焦化企业作为工业新水使用;经电吸附除盐 装置产生的浓水通过再生出水管(8.1)用于高炉炉渣冷却、冲渣用 水和煤场抑尘。
8.根据权利要求7所述焦化企业综合废水处理系统进行的处理 回收方法，其特征在于：所述保安过滤器(7)进出口水压差大于 0.15MPa。
9.根据权利要求7或8所述焦化企业综合废水处理系统进行的 处理回收方法，其特征在于：所述电吸附除盐装置(8)可采用模块 化设备，其模块化设备的电极材料采用焦炭电极材料和石墨-活性炭 电极材料，极板间电压可选择1.5v，极板间距可选择1～3mm，水力 停留时间为10～30min。
说明书
焦化企业综合废水处理系统及处理回用方法
技术领域
本发明涉及废水处理领域，具体地指一种焦化企业综合废水处理 系统及处理回用方法。
背景技术
焦化企业在运营过程中会产生两种废水，一种是焦炭在煤高温干 馏、化产品回收精制过程中产生的高浓度废水，即焦化废水，其中含 有很高的氨氮、酚、氰、吡啶、喹啉等有毒有害污染物，该废水目前 主要是通过强化生物法进行处理达标后排放;另一种废水是辅助系统 所产生的综合废水，主要包括循环水系统排污水、泵冷却水和厂区生 活污水等，该部分水水量较大、污染物浓度较低，主要含有浊度、 COD、碱度、硬度、盐类等物质，相较于焦化废水来说，其水质较好， 但由于焦化企业在运营过程中不可避免存在设备串漏、跑冒滴漏等状 况，该综合废水中也可能含有少量酚、氰等物质，该废水若不经处理 直接排放，依然可能会对周边环境产生一定的危害。此外，2012年 国家颁布实施的《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB16171-2012) 要求焦化企业自2015年1月1日起执行单位产品基准排放量不大于 0.4(m3/吨)的标准，目前，部分焦化企业将该部分综合废水直接外 排并入钢铁企业排水管网或市政排水管网，但此举并未做到真正意义 上的满足国标要求。为此，对于焦化企业的综合废水来说，对其进行 处理并回用是满足国标的唯一途径，也是提高废水循环率、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、低成本的深度 处理与回用技术是目前焦化企业综合废水治理的迫切需求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题就是提供一种焦化企业综合废水处 理系统及处理回用方法。该系统针对焦化企业单位产品基准排放量普 遍大于0.4m3/吨的现象，拟采用合适的处理工艺对焦化综合废水进行 处理后回用，不仅可以大幅降低吨焦排水量，还可以减少企业新水用 量。
为解决上述技术问题，本发明提供的一种焦化企业综合废水处理 系统，该系统通过主管依次连接有粗格栅、细格栅、曝气沉砂池、多 介质过滤器、曝气生物滤池、保安过滤器、电吸附模块和换热装置; 所述曝气生物滤池包括池体，所述池体底部一侧连接有进水管口，所 述进水管口与主管连通，所述池体外的主管并排连接有反洗进水管; 所述池体另一侧并联设置有曝气管和反冲进气管;所述池体上端的侧 壁上并联设置有出水管和反冲出水管;所述池体内由下至上依次设置 有进水分布板、进气分布板、鹅卵石承托层和焦粒层。
进一步地，所述鹅卵石承托层的厚度为200～300mm;所述焦粒 层中焦粒的粒径为2～3mm。
再进一步地，所述粗格栅和细格栅底部并联设置有栅渣排污管。
再进一步地，所述曝气沉砂池呈长方形平流式，所述曝气沉砂池 侧壁底部水平设置有曝气管，所述曝气管上垂直连通有曝气支管，所 述曝气支管垂直穿出曝气沉砂池侧壁。
再进一步地，所述多介质过滤器底部开设有进水口，所述多介质 过滤器5侧壁上部开设有出水口。
再进一步地，所述保安过滤器与电吸附模块之间与主管并排设置 的再生进水管，所述电吸附模块另一端侧壁上还设置有再生出水管。
本发明还提供了一种利用焦化企业综合废水处理系统进行的处 理回收方法，包括以下步骤：
1)将汇集后的焦化综合废水通过主管先经过粗格栅去除大尺寸 的悬浮物和漂浮物，然后再经过细格栅进一步去除污水中较小颗粒的 悬浮物和漂浮物;
2)将处理过悬浮物和漂浮物的废水进入曝气沉砂池，经曝气沉 砂池的作用，除去污水中粒度大于0.2mm的砂粒和部分有机物;
3)将曝气沉砂池出水经多介质过滤器过滤去除粒度小于0.2mm 的悬浮物;
4)多介质过滤器出水流至曝气生物滤池，曝气生物滤池出水流 至保安过滤器后进入电吸附除盐装置，去除废水中盐类物质;
5)经电吸附除盐装置处理的出水通过主管进入换热系统达到合 适的温度后回用于焦化企业作为工业新水使用;经电吸附除盐装置产 生的浓水通过再生出水管用于高炉炉渣冷却、冲渣用水和煤场抑尘。
进一步地，所述保安过滤器进出口水压差大于0.15MPa。
再进一步地，所述电吸附除盐装置可采用模块化设备，其模块化 设备的电极材料采用焦炭电极材料和石墨-活性炭电极材料，极板间 电压可选择1.5v，极板间距可选择1～3mm，水力停留时间为 10～30min。
本发明各部件的作用和用途：
1)粗格栅的作用是去除大尺寸漂浮物和悬浮物，
2)细格栅的作用是进一步去除污水中较小颗粒的悬浮物及漂浮 物;
3)曝气沉砂池的作用是去除污水中粒度大于0.2mm的砂粒，以 保护管道及阀门等设施免受磨损和阻塞，且通过曝气作用可去除部分 有机物;曝气沉砂池呈矩形，池底有污泥收集渠，在沿长度方向一侧 设置曝气装置，气源为空气，原水经进水口进入，利用曝气管进行曝 气，曝气作用可使污水沿池旋转前进，从而产生与主流方向垂直的横 向恒速环流，砂粒间产生摩擦作用，可使砂粒上的悬浮性有机物得有 有效分离，且不使细小悬浮物沉淀，便于砂粒和有机物的分别处理和 处置，经曝气沉砂池作用，污水中粒度大于0.2mm的砂粒和部分有 机物被去除;
4)多介质过滤器作用是进一步减少悬浮物的含量，减少对后续 曝气生物滤池影响;
5)曝气生物滤池的作用是依靠高浓度活性污泥对小分子化合物 进一步生化降解，同时也截留部分悬浮物;
6)保安过滤器作用是对大于5μm的残留固体悬浮物或沉淀物进 行截流;
7)电吸附装置作用是对保安过滤器处理后废水进行脱盐处理， 利用通电电极表面带电特性对水中盐离子进行静电吸附，从而去除水 中盐类，还能进一步去除部分有机物含量;电吸附装置的再生出水管 排出的浓水直接用于高炉炉渣冷却、冲渣用水、煤场抑尘等。其模块 化设备的电极材料可采用焦炭电极材料和石墨-活性炭电极材料，极 板间电压可选择1.5v，极板间距可选择1～3mm，水力停留时间为～ 30min，可根据模块处理水量选择多组模块并联运行。
8)处理后的水经换热系统达到合适的温度后回用于焦化企业作 为工业新水使用。
本发明的有益效果在于：
1、本发明采用“粗格栅+细格栅+曝气沉砂池+多介质过滤器+调 节池+曝气生物滤池+保安过滤器+电吸附系统+换热系统”的处理及 回用方案对焦化企业综合废水进行处理和回用。该工艺及装置系统设 计合理，运行成本低廉，处理后出水可以满足《炼焦化学工业污染物 排放标准》(GB16171-2012)对现有焦化企业的标准要求，解决了焦 化企业单位产品基准排放量较高的问题，具有很强的工程应用价值。
2、本发明可根据环境温度和处理后废水温度及时调整换热系统 运行，经处理后废水作为焦化企业工业新水使用。在所查文献中，未 见与所述焦化企业综合废水处理及回用方法内容相同的报道。该工艺 及装置系统操作简单，运行成本低，出水水质可以满足不同用水要求。