申请日2015.01.09
公开(公告)日2015.06.17
IPC分类号C02F9/04
摘要
本实用新型提出了一种稳定高效的焦化废水深度处理与回用系统，其特征在于絮凝剂投加搅拌装置连接混凝沉淀装置;混凝沉淀装置连接调酸反应装置;调酸反应装置连接过滤器;过滤器连接特殊树脂吸附装置;特殊树脂吸附装置的出水口连接调碱反应装置;调碱反应装置连接保安过滤器;保安过滤器连接超滤装置;超滤装置的淡水口连接反渗透装置;特殊树脂吸附装置的解析液排放口、超滤装置的浓水口和反渗透装置的浓水口连接干熄焦除尘粉吸附装置;有益效果是其效果可靠，操作简单，劳动强度小，运行费用低，运行稳定，降低二次污染。
权利要求书
1.一种稳定高效的焦化废水深度处理与回用系统，包括絮凝剂投加搅拌装置、混 凝沉淀装置、调酸反应装置、过滤器、特殊树脂吸附装置、调碱反应装置、保 安过滤器、超滤装置、反渗透装置、干熄焦除尘粉吸附装置，其特征在于絮凝 剂投加搅拌装置连接混凝沉淀装置;混凝沉淀装置连接调酸反应装置;调酸反 应装置连接过滤器;过滤器连接特殊树脂吸附装置;特殊树脂吸附装置的出水 口连接调碱反应装置;调碱反应装置连接保安过滤器;保安过滤器连接超滤装 置;超滤装置的淡水口连接反渗透装置;特殊树脂吸附装置的解析液排放口、 超滤装置的浓水口和反渗透装置的浓水口连接干熄焦除尘粉吸附装置。
2.根据权利要求1所述的一种稳定高效的焦化废水深度处理与回用系统，其特征 在于特殊树脂吸附装置内部以大孔吸附树脂为填料。
3.根据权利要求1所述的一种稳定高效的焦化废水深度处理与回用系统，其特征 在于干熄焦除尘粉吸附装置内部以干熄焦除尘粉为吸附介质。
4.根据权利要求1所述的一种稳定高效的焦化废水深度处理与回用系统，其特征 在于特殊树脂吸附装置前设置絮凝剂投加搅拌装置、混凝沉淀装置。
5.根据权利要求1所述的一种稳定高效的焦化废水深度处理与回用系统，其特征 在于特殊树脂吸附装置前设置调酸反应装置。
6.根据权利要求1所述的一种稳定高效的焦化废水深度处理与回用系统，其特征 在于特殊树脂吸附装置前设置过滤器。
7.根据权利要求1所述的一种稳定高效的焦化废水深度处理与回用系统，其特征 在于调酸反应装置和调碱反应装置中设有PH计。
说明书
一种稳定高效的焦化废水深度处理与回用系统
技术领域
本实用新型涉及焦化废水处理领域，特别是涉及一种稳定高效的焦化废水 深度处理与回用系统。
背景技术
焦化废水是指煤炼焦、煤气净化、化工产品回收和化工产品精制过程中产 生的废水。该废水具有成分复杂、含有大量的难降解物、可生化性差、危害大、 染物浓度高、色度高的特性。焦化废水中含有各种分子结构的有机物，经气相 色谱-质谱(GC/MS)分析能够被检出的有机物有15类500多种。这些有机物 主要为酚类、有机腈类、(多环芳烃)PAHs、含氮杂环、含氧杂环等物质及少 量的酯类、烷烃和含卤有机物等。其中酚类、PAHs、喹啉类和有机腈类等有机 污染物在焦化废水具有浓度高、种类多的特点，并具有特殊的分子结构，这类 有机物是焦化废水的特征性有机污染物。
目前，焦化废水的处理工艺主要为蒸氨+生化的两段法，生化部分主要是 A/O、A2/O、A2/O2等处理工艺的，出水COD在200-300mg/l之间，其他指标 基本满足《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB16171-2012)中4.1.5条款规定 的回用熄焦标准。如果焦化废水处理站出水回用于循环冷却水补充水，目前水 质指标相差很远，水质需要满足《工业循环冷却水处理设计规范》 (GB50050-2007)等技术规范和标准中再生水标准，主要指标COD≤30mg/l， 对盐分、色度、浊度、氯化物、总溶解性固体和硬度也提出非常高的要求。
从节能环保、解决雾霾、改善焦炭质量和多用弱黏性煤的角度，国内大中 型钢铁企业、大型焦化企业以及环境敏感区焦化企业纷纷兴建干熄焦装置。干 熄焦技术的优势是毋庸置疑的，但是干熄焦技术的应用对焦化废水处理的要求 提高到了一个新的高度。因此，焦化废水处理站生化出水后的深度处理和回用 系统的研发非常重要。
为了解决目前现有技术和装置中存在的技术缺陷等问题，本实用新型提出 了一种稳定高效的焦化废水深度处理与回用系统，克服了催化氧化法和电化学 法为主导技术的膜前预处理系统的运行成本高、操作难度大的缺点;同时克服 了活性炭吸附法为主导技术的膜前预处理系统的劳动强度大、操作环境差和运 行成本高的劣势。同时本实用新型解决了解析液和浓水无法回收利用的难题， 填补相关技术空白，又可产生较大的社会效益与经济效益。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供一种稳定高效的焦化废水 深度处理与回用系统，采用特殊树脂吸附、再生循环利用与超滤反渗透为技术 主导的焦化废水深度处理与回用系统，同时干熄焦除尘粉吸附装置对特殊树脂 吸附装置解析液、超滤装置浓水和反渗透装置浓水进行吸附，明显改善浓水和 解析液色度和COD，以作其他用途，解决了解析液和浓水无法回收利用的难题。
本实用新型针对待解决的技术问题所采用的技术方案：一种稳定高效的焦 化废水深度处理与回用系统，包括絮凝剂投加搅拌装置、混凝沉淀装置、调酸 反应装置、过滤器、特殊树脂吸附装置、调碱反应装置、保安过滤器、超滤装 置、反渗透装置、干熄焦除尘粉吸附装置，其特征在于絮凝剂投加搅拌装置连 接混凝沉淀装置;混凝沉淀装置连接调酸反应装置;调酸反应装置连接过滤器; 过滤器连接特殊树脂吸附装置;特殊树脂吸附装置的出水口连接调碱反应装置; 调碱反应装置连接保安过滤器;保安过滤器连接超滤装置;超滤装置的淡水口 连接反渗透装置;特殊树脂吸附装置的解析液排放口、超滤装置的浓水口和反 渗透装置的浓水口连接干熄焦除尘粉吸附装置。
一种稳定高效的焦化废水深度处理与回用系统，其特征在于特殊树脂吸附 装置内部以大孔吸附树脂为填料。
一种稳定高效的焦化废水深度处理与回用系统，其特征在于干熄焦除尘粉 吸附装置内部以干熄焦除尘粉为吸附介质。
一种稳定高效的焦化废水深度处理与回用系统，其特征在于特殊树脂吸附 装置前设置絮凝剂投加搅拌装置、混凝沉淀装置。
一种稳定高效的焦化废水深度处理与回用系统，其特征在于特殊树脂吸附 装置前设置调酸反应装置。
一种稳定高效的焦化废水深度处理与回用系统，其特征在于特殊树脂吸附 装置前设置过滤器。
一种稳定高效的焦化废水深度处理与回用系统，其特征在于调酸反应装置 和调碱反应装置中设有PH计。
所述的絮凝剂投加搅拌装置，在其中投加PAM、PAC和PFS等絮凝混凝药 剂，有利于污水中悬浮物沉降，搅拌过程混合均匀，该装置的水力停留时间为 10-20min。
所述的混凝沉淀装置，混凝剂和絮凝剂混合均匀后，废水中的胶体和悬浮 物聚合成絮凝物，在该装置内部沉降，形成污泥，送至污泥处理系统进行压滤， 作其它处理，该装置的水力停留时间1-2h。
所述的调酸反应装置，装置内环境为PH≈5，水力停留时间为10-30min。 焦化废水生化段出水有机酸钠盐含量较高，有机酸钠盐是乳化剂的一种，同时 焦化废水生化段出水有油，有机酸钠盐的作用下，形成乳化油。为破坏液滴界 面上的稳定薄膜，使油、水得以分离，特使环境调为酸性。同时焦化废水生化 段出水有酚钠盐的存在，酸性环境酚钠盐转化为酚，酚钠盐不容易被后面的大 孔树脂吸附，而酚很容易被后面的大孔树脂吸附。
所述的过滤器，经上述处理装置，有大量悬浮物出现，采用过滤器进行截 留。该装置为多介质过滤器，如果水中铁锰超标，需要增加铁锰过滤器;如果 氟超标，选用活性氧化铝过滤器。本实用新型所述的过滤器的过滤速度为2.5- 4.5mm/s，过滤后出水悬浮物浓度≤5mg/l，过滤器的数量≥2台。
所述的特殊树脂吸附装置，该装置主要去除上述处理装置出水中的有机物。 焦化废水生化段出水中的显色物质主要为酚类、PAHs、喹啉类和有机腈类等有 机污染物的氧化中间衍生物和氧化残留物，大孔吸附树脂对其去除十分有效， 但是树脂的吸附具有选择性，不同吸附树脂有不同的针对性。该装置设计处理 水量与吸附介质的倍数为80-100倍，设计流速为2.5-4.5mm/s，树脂柱设置 为2用1备，2用为串联，1备为再生，再生周期为24h。
所述的调碱反应装置，主要功能为水质中和和软化，将PH≈5的水调整为 PH=6-9之间。该装置投加石灰乳[Ca(OH)2]在调整水质为中性的同时，去除部 分硬度，为后续膜处理减少硬度结垢负荷。石灰软化原理是将石灰乳[Ca(OH)2] 加入水中，与水中的硬度成分碳酸化合物起反应，生成难溶的CaCO3，或其他 难溶的碱性物质[如Mg(OH)2]，使其沉淀析出，以达到软化的目的，软化反应过 程如下所示：
Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O，Ca(OH)2+Ca(HCO3)2=2CaCO3↓+2H2O
Ca(OH)2+Mg(HCO3)2=CaCO3↓+MgCO3+2H2O
Ca(OH)2+MgCO3=CaCO3↓+Mg(OH)2↓
所述的保安过滤装置，该装置以去除浊度1度以上的细小微粒，来满足后 续膜处理工序对进水的要求，设计压力：0.75-1.0MPa，过滤精度：0.5-100μm。
所述的超滤装置，水溶液在压力推动下，流经超滤膜表面，小于膜孔的水 及小分子溶质透过膜，成为淡水，比膜孔大的溶质及溶质集团被截留，随水流 排出，成为浓水。本装置过滤精度为0.001-0.1μm，操作压力为0.1-0.5MPa， 主要用于截留去除水中的悬浮物、胶体、微粒、细菌和病毒等大分子物质。温 度为25℃，工作压力为0.3Mpa，产水率为95%。
所述的反渗透装置，该装置的过滤精度为0.0001μm，温度为25℃，工作压 力为1.0MPa，产水率为65-75%。
所述的干熄焦除尘粉吸附装置，主要吸附特殊树脂吸附装置解析液、超滤 装置浓水和反渗透装置浓水。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：效果可靠，在超滤装置前， 利用絮凝剂投加搅拌装置、混凝沉淀装置、调酸反应装置、过滤器和特殊树脂 吸附装置，高效去除COD和色度;操作简单，操作过程中，流量、液位、PH 值、压力等指标都有在线仪表，无高难度操作;劳动强度小，作业环境干净， 不需要频繁更换药剂和填料，无粉尘等污染环境;运行费用低，无强氧化和电 化学工艺的高药剂量，运行费用大幅降低;运行稳定，处理装置主要是絮凝沉 降、树脂吸附和超滤、反渗透膜截留;降低二次污染，采用干熄焦除尘粉对特 殊树脂吸附装置解析液、超滤装置浓水和反渗透装置浓水进行吸附，大量COD 被吸附，吸附后的干熄焦除尘粉可以配煤或者作为它用。