申请日2014.07.07
公开(公告)日2016.01.13
IPC分类号C02F9/14
摘要
本发明公开了污水处理领域的一种木焦油加工废水处理方法，其特征在于由下述步骤组成：1)木焦油加工废水先经过旋流单元处理;2)经过旋流单元处理后，进入紧凑型气浮单元处理;3)经紧凑型气浮处理后的废水进入有机物分离回收单元;4)经过有机物分离回收单元处理后，废水再进入厌氧生化单元处理;5)经厌氧生化处理后的废水进入生物流化床好氧生化单元;6)经生物流化床单元处理后，再进入高级氧化单元;7)经高级氧化处理后的废水进入流砂过滤器单元。利用方案提出的工艺流程，对木焦油酸性加工废水进行处理。处理后的污水达到污水回用指标要求，可回用于循环水系统，并能回收甲醇等有经济价值的有机化工产品。
权利要求书
1.一种木焦油加工废水密闭处理方法，其特征在于由下述步骤组成：
1)木焦油加工废水先经过旋流单元处理;
2)经过旋流单元处理后，进入紧凑型气浮单元处理;
3)经紧凑型气浮处理后的废水进入有机物分离回收单元;
4)经过有机物分离回收单元处理后，废水再进入厌氧生化单元处理;
5)经厌氧生化处理后的废水进入生物流化床好氧生化单元;
6)经生物流化床单元处理后，再进入高级氧化单元;
7)经高级氧化处理后的废水进入流砂过滤器单元进行深度净化处理后达到回用要求。
2.根据权利要求1所述的木焦油加工废水密闭处理方法，其特征在于：步骤1) 中所述旋流分离单元是指水力旋流器。
3.根据权利要求1所述的木焦油加工废水密闭处理方法，其特征在于：经过步骤2)紧凑型气浮单元处理后的油含量小于50mg/l。
4.根据权利要求1所述的木焦油加工废水密闭处理方法，其特征在于：步骤3) 中所述有机物分离回收单元是指超重力高效精馏设备，对木焦油废水中的甲醇进行分离回收。
5.根据权利要求1所述的木焦油加工废水密闭处理方法，其特征在于：步骤4) 中所述厌氧生化单元是指利用兼性厌氧菌和专性厌氧菌来降解污水或污泥中的有机污染物。
6.根据权利要求1所述的木焦油加工废水密闭处理方法，其特征在于：步骤5) 中所述生物流化床好氧生化单元是指生物流化床反应器。
7.根据权利要求1所述的木焦油加工废水密闭处理方法，其特征在于：步骤6) 中所述高级氧化单元是指臭氧、二氧化氯或双氧水氧化工艺。
说明书
一种木焦油加工废水密闭处理方法
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种高浓度有机废水的处理方法。
背景技术
生物质燃料油是一种可再生替代能源，木焦油生产燃料油技术是生物质燃料油研究开发的一个重要领域。生物质热裂解技术可以将低品位的生物质能转化为较高品质的液态的木焦油。木焦油加工过程中产生一定量高浓度有机酸性废水，该废水物质组成复杂，除含有有机颗粒外，还含有甲醇、乙醇、甲酸、乙酸等物质。废水COD高达数十万，且氨氮浓度较高。该废水因含有甲醇属于有毒有害物质，对人体中枢神经系统有麻醉作用，渗入地下容易造成地下水污染。污水处理过程需要密闭进行。
中国专利CN03110880.6公开了一种低浓度甲醇废水的处理方法，它先通过换热冷凝与曝气降温使废水温度降至35℃以下，再将混合液送至盘式过滤器中过滤，去除废水混合后生成的杂质，再送入人工固定化生物活性炭过滤罐中处理甲醇等小分子有机污染物。该方法工艺流程简单，对COD浓度很高，甲醇浓度为8%左右的木焦油废水难以实现达标排放处理。
中国专利CN200610104738.8公开了一种气田甲醇污水处理工艺专利，提供含油含甲醇污水处理方案，污水经除油、调解pH值、氧化除铁、絮凝沉降预处理工艺后，再经过以精馏塔为核心的甲醇回收工艺装置处理，从污水中分离出甲醇，最终实现甲醇回收以及脱甲醇废水回注地层的目的。该发明用于处理木焦油废水仅能起到一定预处理作用，废水中仍然含有有毒有害的甲醇等有机物，且处理后的COD依然很高，甚至超过10000mg/l。因此该工艺对木焦油废水难以有效处理。为此本发明申请主要结合木焦油水质特点，研究最经济、适用的废水处理工艺，使处理后的废水达到回用要求。
发明内容
本发明提供一种木焦油加工废水密闭处理工艺，对废水中的污油及有机物进行分离回收再利用，以解决现有技术中木焦油废水难以达标排放处理的技术问题，并实现废水资源化利用，使处理后的污水达到回用要求，同时由于污水中含有有毒易挥发有机化合物，因此优化各单元工艺，实现污水装置化、密闭处理，杜绝有机化合物挥发造成的二次污染。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种木焦油加工废水密闭处理方法，其特征在于由下述步骤组成：
1)木焦油加工废水先经过旋流单元处理;
2)经过旋流单元处理后，进入紧凑型气浮单元处理;
3)经紧凑型气浮处理后的废水进入有机物分离回收单元;
4)经过有机物分离回收单元处理后，废水再进入厌氧生化单元处理;
5)经厌氧生化单元处理后的废水进入生物流化床好氧生化单元;
6)经生物流化床好氧生化单元处理后，再进入高级氧化单元;
7)经高级氧化单元处理后的废水进入流砂过滤器单元，木焦油废水经流砂过滤处理后可达到污水回用水质指标要求。
本发明一种木焦油加工废水密闭处理方法，其进一步特征在于：木焦油加工废水首先采用旋流分离、紧凑型气浮处理工艺将废水中的油类及悬浮物充分分离出来。有机物分离回收单元中，利用精馏塔将废水中有机物分离、提浓、回收;精馏分离回收的废水COD浓度还比较高，之后进入厌氧反应器进一步降低有机物浓度与生物毒性，同时提高废水可生化性;之后废水进入生物流化床单元，进行好氧生化密闭处理，生化处理后的废水进行高级氧化处理，最后废水通过流砂过滤单元进行最后处理。
本发明一种木焦油加工废水密闭处理方法，其进一步特征在于：步骤1)中所述旋流分离单元是指常规水力旋流器。其原理是利用两种液体的密度差，通过液体在旋流管内高速旋转产生离心力将油滴从水中分离出来，实现油水分离。通过旋流分离将15μm以上油滴基本去除。木焦油废水含有大量污油与少量固体悬浮物，水力旋流器分离浮油、去除少量悬浮物，分离后的油含量小于500mg/l。
本发明一种木焦油加工废水密闭处理方法，其进一步特征在于：步骤2)中所述紧凑型气浮单元是一种结构紧凑，油水快速分离技术，适用于去除污水的油或其它微细悬浮颗粒。其原理是利用管式微气泡发生器，向待处理的污水中混入大量的微细气泡，含油污水中的油滴很快附着在气泡上并形成“油滴-气泡粘附体”。含有大量油滴-气泡粘附体在重力和离心力的双重作用下，实现油水及悬浮物的分离。紧凑型气浮单元主要用来处理废水中靠自然沉降或上浮难以去除的乳化油或相对密度接近于1的微小悬浮颗粒。采用紧凑型气浮可实现油水及悬浮物的密闭分离处理，分离后的油含量小于50mg/l。
本发明一种木焦油加工废水密闭处理方法，其进一步特征在于：步骤3)中所述有机物分离回收是指对木焦油废水中甲醇等有机物进行分离回收，木焦油废水甲醇浓度约8%，甲醇具有属于有毒有害物质，对人体中枢神经系统有麻醉作用，渗入地下容易造成地下水污染。本发明采用超重力高效精馏设备，进行甲醇回收。超重力高效精馏设备由一个或多个高速旋转的转子组成，气液以逆向折流方式流经转子，进行接触传质，1.2米高的超重力床相当于15米高的常用精馏塔。通过精馏回收甲醇，通过精馏使废水中的甲醇含量控制在0.5%以下。木焦油废水经除油与有机物回收后，COD浓度仍然很高，COD为 5000～30000mg/l。
本发明一种木焦油加工废水密闭处理方法，其进一步特征在于：步骤4)中所述厌氧生化单元是指利用兼性厌氧菌和专性厌氧菌来降解污水或污泥中的有机污染物，分解的最终产物是以甲烷为主的消化气 (即沼气)，沼气是可以作为能源利用的。厌氧生化处理技术常用于处理有机污泥、高浓度有机污水。本厌氧生化可选用IC厌氧工艺技术，该技术停留时间短小于20小时。木焦油废水经厌氧生化处理后，COD 小于3000mg/l，氨氮小于80mg/l。
本发明一种木焦油加工废水密闭处理方法，其进一步特征在于：步骤5)中所述生物流化床是一种气、液、固三相并存，且处于高速内循环流化状态下的反应器形式。生物流化床反应器是一种活性污泥和生物膜的结合体，它以许多细小的颗粒作为生物膜的载体，载体可以用石英砂、颗粒炭、烟道灰、聚乙烯环等，其表面长有一定厚度的生物膜，固体载体上附着生物膜，使活性污泥浓度可达40～50g/L，是活性污泥法的10～20倍。表面具有生物膜的载体在动力作用下流化，颗粒剧烈运行，使污水、空气和生物膜间得到充分接触，提高了氧的利用率，使反应器的处理效果明显增强。生物流化床可实现污水好氧生化的密闭处理。生物流化床处理后COD小于60mg/l，氨氮小于15mg/l。
本发明一种木焦油加工废水密闭处理方法，其进一步特征在于：步骤6)中所述高级氧化单元是指臭氧、二氧化氯、双氧水等氧化工艺，高级氧化法不仅能降低水中的BOD、COD，而且还可以起脱色、除臭、除味、杀菌、杀藻等功能。本发明采用二氧化氯快速氧化法，二氧化氯一般只起氧化作用，不起氯化作用，因此它与水中杂质形成的三氯甲烷等比氯消毒要少得多。二氧化氯也不与氨作用，在pH值为6～10 范围内的杀菌效率几乎不受pH值影响。二氧化氯的消毒能力次于臭氧，但高于氯。与臭氧比较，其优越之处在于它有剩余消毒效果，但无氯臭味。二氧化氯有很强的除酚能力。处理后COD小于50mg/l，氨氮小于10mg/l。
本发明一种木焦油加工废水密闭处理方法，其进一步特征在于：步骤7)中所述流砂过滤器单元是一种能自动、连续地进行滤层清洗更新过滤装置，这种过滤设备可以有效地去除原水(或废水)中悬浮物和胶体物。在水处理及污水净化时，通过砂床过滤除去固体悬浮物和其它杂质，过滤过程中滤层是缓慢向下流动的，过滤后的滤料经提升清洗后进入滤池进行下一个过滤循环。木焦油废水经流砂过滤处理后可达到污水回用水质指标要求。
本发明的有益效果是：
1)利用方案提出的工艺流程，对木焦油酸性加工废水进行处理。处理后的污水达到污水回用指标要求，可回用于循环水系统。
2)回收甲醇等有经济价值的有机化工产品。
3)实现污水处理装置化、集成化、密闭化处理，节省占地面积，同时减少有毒易挥发物质以及恶臭气体的排放。
4)采用先进污水处理组合工艺，操作简便、易于管理，保证系统长、稳、满运行。