鲁奇炉废水深度处理系统及方法

　　申请日2014.12.24

　　公开(公告)日2015.04.08

　　IPC分类号C02F9/14

　　摘要

　　本发明公开了一种鲁奇炉废水深度处理系统及方法，系统包括：顺次连接的前处理单元、核心处理单元和深度处理单元构成三级处理结构;其中，前处理单元，由隔油池、调节池、脱灰脱油系统、混凝气浮池与中间水池顺次连成;核心处理单元，由强化升流式厌氧反应器、一级AO生化池、二级AO生化池与二沉池顺次连成;深度处理单元，由高效混沉池、V型滤池、高级氧化处理系统、脱氧池、曝气生物滤池与回用水池顺次连成;回用水池设有排水设备及排水管。通过三级结构特定构成的前处理单元、核心处理单元以及深度处理单元配合，实现以物理、化学和生物处理方法有机结合的方式对煤制气鲁奇炉废水进行系统处理，能达到具有针对性的处理效果。

　　摘要附图

　　权利要求书

　　1.一种鲁奇炉废水深度处理系统，其特征在于，包括：

　　顺次连接的前处理单元、核心处理单元和深度处理单元构成三级处理结构;其中，

　　所述前处理单元，由隔油池、调节池、脱灰脱油系统、混凝气浮池与中间水池顺次连接而成;所述隔油池设有引入鲁奇炉废水的进水管，所述调节池内设有潜水搅拌器;

　　所述核心处理单元，由强化升流式厌氧反应器、一级AO生化池、二级AO生化池与二沉池顺次连接而成;所述强化升流式厌氧反应器内设有悬浮填料;

　　所述深度处理单元，由高效混沉池、V型滤池、高级氧化处理系统、脱氧池、曝气生物滤池与回用水池顺次连接而成;所述高级氧化处理系统内设有紫外光模块和臭氧曝气系统，所述回用水池设有排水设备及排水管。

　　2.根据权利要求1所述的一种鲁奇炉废水深度处理系统，其特征在于，还包括：油泥和生化剩余污泥处理系统，包括：油泥储池、排泥泵、污泥浓缩池和污泥脱水设备;

　　所述油泥储池经管路与所述前处理单元的隔油池的排泥口连接;

　　所述污泥浓缩池经管路与所述核心处理单元的二沉池的排泥口以及所述深度处理单元高效混沉池的排泥口连接;

　　所述油泥储池和污泥浓缩池分别经管路、排泥泵与所述污泥脱水设备连接。

　　3.根据权利要求1所述的一种鲁奇炉废水深度处理系统，其特征在于，还包括：事故池，通过管路连接到所述调节池的废水进水管，所述该废水进水管上设有污染物在线监测仪表。

　　4.根据权利要求1所述的一种鲁奇炉废水深度处理系统及方法，其特征在于，所述前处理单元的脱灰脱油系统由反应池和设在所述反应池内的具有微电解作用的填料和排油除灰装置构成。

　　5.根据权利要求1至3任一项所述的一种鲁奇炉废水深度处理系统，其特征在于，所述核心处理单元的顺次连通的一级AO生化池和二级AO生化池内均设有搅拌装置、曝气装置和连接两者的回流泵;

　　所述二级AO生化池设有与所述核心处理单元的强化升流式厌氧反应器的出水管直接连接的第二进水管。

　　6.根据权利要求1至3任一项所述的一种鲁奇炉废水深度处理系统，其特征在于，所述深度处理单元的高级氧化处理系统设有相互连通的臭氧接触氧化池和紫外催化臭氧氧化池，所述紫外催化臭氧氧化池内设有紫外光模块，所述臭氧接触氧化池和紫外催化臭氧氧化池内均设有若干臭氧曝气器，所述若干臭氧曝气器经管路与设在所述臭氧接触氧化池和紫外催化臭氧氧化池外的臭氧发生器连接构成曝气系统。

　　7.一种鲁奇炉废水深度处理方法，其特征在于，采用上述权利要求1至6任一项所述的处理系统，包括以下步骤：

　　前处理：使待处理的鲁奇炉废水进入所述处理系统的前处理单元顺次进行隔油处理、调节处理、脱灰脱油处理和混凝气浮处理;

　　核心处理：使前处理后的出水进入所述处理系统的核心处理单元顺次进行强化升流式厌氧反应处理与缺氧与好氧生化处理;

　　深度处理：使核心处理后的出水进入所述处理系统的深度处理单元顺次进行高效混沉处理、高级氧化处理、脱氧处理与曝气生物过滤处理;

　　经过上述三级处理后去除COD的出水外排，即完成对鲁奇炉废水的深度处理。

　　8.根据权利要求7所述的一种鲁奇炉废水综合处理方法，其特征在于，所述前处理的脱灰脱油处理为：通过所述处理系统的前处理单元的脱灰脱油系统的具有微电解作用的填料和排油除灰装置，对废水中的微细无机颗粒物，乳化油和极细小的油滴的分离和去除。

　　9.根据权利要求7所述的一种鲁奇炉废水综合处理方法，其特征在于，所述核心处理中控制使强化升流式厌氧反应处理器的按体积比80%的出水进入所述核心处理单元的一级AO生化池处理，剩余出水直接进入二级AO生化池处理。

　　10.根据权利要求7所述的一种鲁奇炉废水综合处理方法，其特征在于，所述深度处理的高级氧化处理为：

　　使上一级排出废水进入所述深度处理单元的高级氧化处理系统先进行臭氧接触氧化反应，各反应池内均投加以纯氧为氧气源的臭氧，臭氧接触氧化停留时间为30min～60min，氧化去除废水中部分有机物;

　　之后通过紫外光催化臭氧氧化产生羟基自由基进行高级氧化处理，紫外光的波长为 254nm，紫外催化臭氧氧化的反应停留时间为1～2小时，由产生的羟基自由基分解废水中难于生物降解的有机污染物;

　　上述反应过程中，废水pH值调节为9.0～10.5。

　　说明书

　　一种鲁奇炉废水深度处理系统及方法

　　技术领域

　　本发明涉及废水处理领域，特别是涉及一种处理工业废水的鲁奇炉废水深度处理系统及方法。

　　背景技术

　　鲁奇炉是煤制气工业的最主要的煤干馏炉型。其废水是煤在高温干馏过程中，随煤气逸出、冷凝形成的。在煤气化工艺中，鲁奇炉出口一般有循环水冷却喷淋系统，以降低煤气温度，同时把煤气带的有机杂质、未分解的气化剂(水蒸气)和焦油冷凝下来，并将煤气中的灰分洗涤下来，从而产生大量的煤制气废水。煤制气中凡是能溶于水或微溶于水的物质，均会在冷凝过程中形成极其复杂的剩余废水，这是煤制气废水中最大的一部分废水。

　　鲁奇炉碎煤气化炉是固定床气化炉，由于炉顶操作温度低，因此煤气中含有较多的焦油、酚等有机物，且氨氮很高，在煤气洗涤过程中产生的污水有机物、焦油、酚、氨氮含量高。由于碎煤气化炉煤气化废水中酚、氨的浓度远远超过了生化处理的可承受范围，通常先对煤气化废水中有机物质进行初步回收，对酚和氨的回收常用方法有溶剂萃取脱酚、蒸氨等。废水经脱酚、除氨预处理后，减轻后续生化处理单元的负荷，并能保证生化处理的效果。

　　污水经装置区酚回收/氨回收预处理后，废水中的主要污染物是CODcr、石油类、硫化物、氨氮、挥发酚等，同时含有大量的烷烃、多环类、杂环类、联苯、吡啶、吲哚、喹啉和氰化物等有毒有害污染物，并且油类浓度高、色度高，属较难生化降解的高浓度有机工业废水。由于生化有毒及抑制性物质多，在生化处理过程中难以实现有机污染物的完全降解。

　　其处理工艺主要有以下几种：

　　(1)隔油—调节—UASB水解酸化池—多级AO—活性焦吸附—混凝沉淀—生物滤池;

　　(2)隔油—调节—气浮—厌氧水解酸化池—多级AO—混沉池—高级氧化—生物滤池;

　　(3)隔油—调节—气浮—MIC—CASS—混沉池—臭氧氧化—生物滤池;

　　上述工艺(1)中，工艺前端没有破乳和除油的设施，导致进入生化系统的废水含油量较高，生化系统无法稳定运行。采用活性焦吸附和沉淀的处理工艺会带来一系列的问题，主要是存在活性焦的固液分离比较困难，经过混合吸附的活性焦粉末与水溶液较难分离，导致沉淀池跑泥的情况比较严重，其次由于活性焦经过脱水后，含水率仍然较高(75～ 80%)，无法直接进入焚烧炉焚烧，需要通过露天晾晒的形式进行二次脱水，由于晾晒期较长，所需场地较大。最后，由于多级AO的停留时间较长，出水的可生化性已经较差，再经过以生化处理为核心的生物滤池的处理，其去除率无法达到设计要求。

　　工艺(2)中，最主要的问题是在高级氧化工艺前端没有设置颗粒物过滤系统，而在高级氧化处理工艺后端，没有设置臭氧分解和脱氧系统，导致曝气生物滤池深度处理无法满足设计要求。

　　工艺(3)中，采用MIC(改进厌氧内循环反应器)工艺对于进水油浓度较高的鲁奇炉气化废水不适用，其主要问题是鲁奇炉气化废水中高浓度的乳化油，这些乳化油对于微生物的新陈代谢和生化反应起到抑制作用，其次，鲁奇炉气化废水中含较高浓度的多元酚，对生物具有明显的毒性和抑制作用，从而导致厌氧系统无法发挥其原有设计水平，处理效果较差。其次混凝沉淀池后面不经过过滤直接采用臭氧氧化，也存在一定问题，由于混凝沉淀加入的药剂量较大，导致出水中仍然含有大量的悬浮物，这些悬浮颗粒物对于臭氧反应具有明显的负面效果，而臭氧本身对于COD的降解也是具有选择性的，出水的可生化性提高不明显，最终导致生物滤池的处理出水无法得到满意的结果。

　　发明内容

　　基于上述现有技术所存在的问题，本发明提供一种鲁奇炉废水深度处理系统及方法，用于系统处理现代煤化工领域的煤制气鲁奇炉气化废水及相关煤化工废水，使处理后出水达到相应排放或回用标准，避免造成污染和水资源浪费。

　　为解决上述技术问题，本发明提供一种鲁奇炉废水深度处理系统，包括：