申请日2013.10.10
公开(公告)日2015.04.29
IPC分类号C02F9/04
摘要
本发明公开一种焦化废水深度处理后回用的方法，针对传统生化工艺(A2/O)处理后的焦化废水，依次采用中间水池+混凝沉淀池+四级焦粉吸附罐+低压膜过滤器的组合工艺，具体如下：生化处理后的焦化废水首先进入中间水池，在搅拌条件下与所加药剂混合后进行混凝沉淀反应。所加药剂分别为聚合氯化铝铁和聚丙烯酰胺，沉淀时间为40-90min。混凝沉淀池出水由泵注入焦粉吸附罐，吸附后的出水由泵打入低压膜过滤器，工作压力为0.21-0.23MPa，孔隙率为83%～87%，停留时间为20-30min。本发明废水处理后COD≤50mg/L。为产生重污染水的钢铁企业来讲提供了一种高效的、廉价的处理方法，对于改善重工业周边环境具有显著的经济和社会社会效益。
权利要求书
1.一种焦化废水深度处理后回用的方法，其特征在于，针对传 统生化工艺(A2/O)处理后的焦化废水，依次采用中间水池+混凝沉 淀池+四级焦粉吸附罐+低压膜过滤器的组合工艺，具体如下：
A.生化处理后的焦化废水首先进入中间水池;
B.废水由泵注入混凝沉淀池的上部，在搅拌条件下分别加入聚 合氯化铝铁和聚丙烯酰胺，两者浓度分别为80-140mg/L和2-4mg/L， 沉淀时间为40-90min;
C.混凝沉淀池出水由泵注入焦粉吸附罐，该工艺采用四级以上 串联运行方式，每级均为上进下出，总停留时间为1-2h;
D.焦粉吸附后的出水由泵打入低压膜过滤器，低压膜采用纤维 材料，工作压力为0.21-0.23MPa，孔隙率为83%～87%，停留时间为 20-30min。
说明书
一种焦化废水深度处理后回用的方法
技术领域
本发明属于水处理设备技术领域。
背景技术
钢铁工业是我国国民经济的支柱产业，随着行业的不断发展，环 境污染问题越来越得到人们的重视，尤其是焦化废水的达标排放及回 用成为研究的热点。焦化废水是在煤炼焦和化工产品精制过程中产生 的废水，其成分复杂、波动范围很大、有毒有害。目前所采用的较多 处理方法分为两级，一级处理指高浓度废水中污染物的回收利用，包 括氨水脱酚、氨水蒸馏、终冷水脱氰等。二级处理主要指酚氰废水无 害化处理，以活性污泥法为主，还包括一些生物强化技术。由于焦化 废水含有大量的难以生物降解的多环和含氮杂环芳香族化合物，因此 二级处理后废水中的COD和氨氮等污染物均难以达标排放，无法满足 日益提高的环保要求。
为了进一步强化焦化废水的出水水质，通常采用增设三级处理的 方法。常用的方法包括絮膜分离法、吸附法、凝法和化学氧化法等。 其中的物理法虽然设备简单、投资节省、操作方便，但去除效果十分 有限。而化学氧化法去除效果明显，能将有机物转化为无机物，但是 化学药剂用量较大，运输、存储和使用均存在一定的危险性。
《辽宁省地方标准》(DB21/1627-2008)对废水中的COD最高允许 排放浓度为50mg/L，因此传统的两级焦化废水处理工艺均难以达标 排放。因此开发经济、高效的焦化废水三级深度处理工艺，具有重要 的现实意义。
1、专利申请号201210408539.1：一种焦化废水深度处理后回用 的方法。此发明工艺采用的是以活性炭过滤为主的集成深度处理工 艺。虽然此工艺处理效果明显，能够有效的减少后续脱盐处理的投资 费用，但是活性炭在使用中存在不断流失和需要活化的缺点，大大提 高了该工艺的运行成本。
2、专利CN102358634A：一种焦化废水的深度处理方法。此发 明的方法是首先向生化处理后的焦化废水中投加阳离子表面活性剂 和膨润土，搅拌后再投加混凝剂，静置沉淀后所得上清液即为深度处 理后的废水。虽然此发明原料易得，操作简单，对苯并芘具有很好的 去除效果，但是总体COD的去除效率较低，仅为55%左右。
3、李娅.采用工业焦粉处理焦化废水的研究.硕士论文,2010. 此篇文章采用工业焦粉对湘钢焦化生物脱酚出口废水进行吸附深度 处理，但处理后的废水出水仅达到国家污水综合排放标准 (GB8978-1996)一级指标，同时由于采用的工艺单一且焦粉的吸附能 力有限，所以焦粉的使用寿命很短，需要频繁的更换。
4、专利CN101077815A：一种焦化废水深度处理方法。此发明 将PFASSB作为絮凝剂，采用粉煤灰-生石灰作为吸附剂，进入吸附 床之前调节pH至酸性，应用此组合工艺来处理焦化二级出水。虽然 此工艺运行管理较为简单，运行成本较为节省，但是出水COD仅能 达到污水综合排放标准(GB8978-96)中的一级排放标准。
5、冯玉军,操卫平,李自树,朱勇.物化法处理焦化废水及回用 新技术.能源环境保护,2005,19(2):39-42。此篇文章针对焦化废水治 理技术的现状和存在问题，提出一种“物化法处理焦化废水及回用” 新技术，阐述了其工艺原理和特点;以四川川威集团博威燃化有限公 司为例，介绍了一条焦化废水的示范工程的实施状况，并对新技术做 出了初步的经济分析。采用新技术处理焦化废水并回用，具有很高的 可行性，不仅可以实现废水零排放的目标，而且可以降低废水处理和 工业用水成本。但是存在对大气造成二次污染的问题。
6、刘宪,李娅,沈毅,包建国,杨运泉.焦粉吸附法深度处理焦 化生化废水的研究.工业安全与环保.2008,34(11),19-22.文章提出 利用焦粉代替常规活性炭对该废水进行二次吸附深度处理的方法，吸 附后的焦化废水COD≤100mg/L，色度去除率达60%以上。此工艺很 难实现《辽宁省地方标准》(DB21/1627-2008)对废水中的COD排放 要求。
7、CN200610043520.6：物化法焦化酚氰废水处理工艺及专用设 备。此专利主要涉及一种物化法焦化酚氰废水处理工艺，其流程为： 气浮脱油→铁凝脱硫脱氰→焦炭吸附过滤脱除悬浮沉淀物→解吸法 脱除NH4+-N→臭氧氧化脱除酚及有机物，处理后的废水用作焦化厂 洗煤、熄焦的补充水。此方法不但工艺流程较长，而且存在一定的局 限性，对于难降解有机物的去除不明显。
发明内容
针对目前日趋严格的环境保护政策要求，有助于实现生态文明建 设，本发明提出了一种混凝沉淀、焦粉吸附和低压膜过滤组合工艺深 度处理焦化废水的方法。此种工艺可以有效的降低处理后废水的总有 机碳(TOC)含量，实现废水达标排放目标，同时为后续的脱盐工艺 奠定基础。
本发明的技术方案是：针对传统生化工艺(A2/O)处理后的焦化 废水，依次采用中间水池+混凝沉淀池+四级焦粉吸附罐+低压膜过滤 器的组合工艺，具体如下：
A.生化处理后的焦化废水首先进入中间水池，对水质波动范围 较大的污水能够起到均匀调节的作用，有效降低后续工序的冲击负 荷;
B.废水由泵注入混凝沉淀池的上部，在搅拌条件下与所加药剂 混合后进行混凝沉淀反应。所加药剂种类和浓度分别为，聚合氯化铝 铁为80-140mg/L，聚丙烯酰胺为2-4mg/L，沉淀时间为40-90min。该 工艺主要是进一步去除废水中的悬浮物;
C.混凝沉淀池出水由泵注入焦粉吸附罐，该工艺采用四级串联 运行方式，每级均为上进下出，总停留时间为1-2h。降低溶解性COD 类物质的含量，强化出水水质，利用焦粉的吸附能力去除废水中微小 的有机和无机悬浮颗粒;
D.焦粉吸附后的出水由泵打入低压膜过滤器。低压膜采用纤维 材料，工作压力为0.21-0.23MPa，孔隙率为83%～87%，其表面通常 能将极其微小的物质吸附，对焦化废水中的难降解有机污染物具有去 除效果，停留时间为20-30min。
通过上述的三种工艺协同作用，强化了出水水质，不仅实现了废 水达标排放而且为后续的脱盐处理提供了条件。
本发明的优点及效果在于，通过混凝沉淀、焦粉吸附和低压膜过 滤组合工艺作为深度处理焦化废水。废水经过处理后，出水COD可 以达到《辽宁省地方标准》(DB21/1627-2008)的排放标准的要求，COD ≤50mg/L。对于国家的生态文明建设和环境友好型企业的建设都具 有现实意义。为产生重污染水的钢铁企业来讲提供了一种高效的、廉 价的处理方法，对于改善重工业周边环境具有显著的经济和社会社会 效益。