申请日2013.05.30
公开(公告)日2013.08.21
IPC分类号C02F9/14; C02F3/28; C02F1/72
摘要
本发明公开了一种异相催化Fenton试剂氧化流化床-厌氧生物流化床深度处理焦化废水系统，包括依次连接的异相催化Fenton试剂氧化流化床、调节床和厌氧生物流化床;氧化流化床的底部为进水区、内部填充焦粉载铁催化剂、顶部设有固液分离器;调节床连接有营养物质加药装置，调节床内部设有加热套管;厌氧生物流化床内填充有焦粉生物填料、顶部设有三相分离器，三相分离器的气体收集口连接有尾气收集装置。采用异相催化Fenton试剂氧化流化床与厌氧生物流化床联用深度处理焦化废水，能够实现焦化废水经济高效处理，处理后出水可达到回用水标准。
权利要求书
1.一种异相催化Fenton试剂氧化流化床-厌氧生物流化床深度处理焦化废水系统，其 特征在于，包括异相催化Fenton试剂氧化流化床、调节床和厌氧生物流化床;
所述异相催化Fenton试剂氧化流化床的底部为进水区、内部填充焦粉载铁催化剂、顶 部设有固液分离器，所述进水区设有废水进水口、H2O2溶液入口和废水回流口，所述进 水区中部设有桨板反应器，所述进水区的上部为多孔布水板，所述固液分离器与所述废 水回流口之间连接有回流管路，所述H2O2溶液入口连接有H2O2加药装置;
所述固液分离器的出水口与所述调节床的进水口连接，所述调节床连接有营养物质 加药装置，所述调节床内部设有加热套管，所述调节床的出水口与所述厌氧生物流化床 的进水口连接;
所述厌氧生物流化床内填充有焦粉生物填料、底部设有进水口和多孔液体分布板、 顶部设有三相分离器，所述三相分离器的气体收集口连接有尾气收集装置，所述三相分 离器的出水口与所述调节床的进水口之间连接有回流管路。
2.根据权利要求1所述的异相催化Fenton试剂氧化流化床-厌氧生物流化床深度处理 焦化废水系统，其特征在于，所述焦粉载铁催化剂的填充体积为所述异相催化Fenton试剂 氧化流化床体积的15%～35%，所述异相催化Fenton试剂氧化流化床的高径比为 5:1～10:1;
所述调节床的高径比为3:1～5:1;
所述厌氧生物流化床内焦粉生物填料的填充密度为100～300g/L。
3.根据权利要求2所述的异相催化Fenton试剂氧化流化床-厌氧生物流化床深度处理 焦化废水系统，其特征在于，所述焦粉载铁催化剂采用焦化厂废弃的粒径为0.1～0.5mm 的焦粉为载体，在硫酸铁溶液、稀硫酸溶液和H2O2溶液混合溶液中以1:3～1:5的体积比浸 渍3周，在50℃～70℃条件下缓慢加热蒸干，初始浸渍时溶液pH值为3，H2O2和FeSO4的摩 尔投加量之比为3:1～7:1;
所述焦粉生物填料采用焦化厂废弃的粒径为0.5～1.0mm的焦粉，使用前采用焦化厂 高温水蒸汽在800℃条件下活化6h。
4.根据权利要求1、2或3所述的异相催化Fenton试剂氧化流化床-厌氧生物流化床深 度处理焦化废水系统，其特征在于，所述异相催化Fenton试剂氧化流化床运行过程中，废 水上升流速为20～40m/h、水力停留时间为0.5～1h、废水回流比为300%;
所述调节床运行过程中，水力停留时间为2～3h、废水 上升流速为6～40m/h、调节床内 废水加热温度为40℃～60℃;
所述厌氧生物流化床运行过程中，水力停留时间为1.5～2h、废水上升流速为 10～9m/h、废水回流比为100%。
说明书
异相催化Fenton试剂氧化流化床-厌氧生物流化床深度处理焦化废水系统
技术领域
本发明涉及一种焦化废水深度处理技术，尤其涉及一种异相催化Fenton试剂氧化流 化床-厌氧生物流化床深度处理焦化废水系统。
背景技术
随着社会经济的增长、钢铁行业的发展，对焦炭的需求量变大，使得焦化行业不 断发展，产生了大量的焦化废水。焦化废水既是一种具有典型行业特点的污染物，也 是一种宝贵的水资源。焦化废水的大量排放不仅浪费了水资源，而且造成严重的环境 污染，同时直接威胁人类健康。
焦化废水主要产生于煤的高温干馏过程、煤气净化过程以及化学产品精制过程当 中，成分复杂多变，这类废水含有高浓度的酚类、油分、氨氮和其他生物抑制性物质， 废水气味难闻而且色度较高，是典型的高浓度难降解有毒有害有机工业废水。同时，焦 化废水还具有水质波动大特点。目前，焦化废水大部分采用以生物处理为主的处理工 艺，由于焦化废水中生物抑制性物质含量高、水质水量波动大，导致目前其生物处理工 艺存在着水力停留时间过长，运行费用较高，出水COD难以稳定达标等问题。
由于生化处理工艺难以实现焦化废水处理后达标排放的目标，必须要对焦化废水进 行深度处理。在各种焦化废水深度处理工艺中，Fenton试剂氧化是常用的废水深度处理 工艺，该工艺利用反应生成的羟基自由基(·OH)的强氧化作用和铁的水合物的絮凝作用， 能有效的去除有机物。但是传统的Fenton试剂氧化工艺也存在着一些缺点，例如出水pH值常为酸性、出水中仍然含有较高浓度的有机物，处理过程中产生的污泥会带来严重的 二次污染等缺点。
异相催化Fenton试剂氧化是对Fenton试剂氧化的改进工艺，主要是通过向Fenton试 剂氧化体系中投加高效的非均相催化剂代替二价铁离子的均相催化剂，可以减少处理过 程中产生的污泥，同时拓宽了工艺适用pH范围。但是异相催化Fenton试剂氧化工艺存在 出水pH偏酸性，出水仍然含有一定量的有机物等缺点。
现有技术中，为了进一步降低Fenton试剂氧化工艺或异相催化Fenton试剂氧化工艺 出水中的有机物浓度，采用的方法是对出水进行进一步的好氧生物处理，主要采用生物 活性炭工艺、好氧生物滤池和生物接触氧化等工艺。然而这些处理方法实际存在一些弊 端：首先出水中有机物含量已不高，采用好氧生物工艺时，由于好氧微生物呼吸速率较 快而导致营养物质不足，需要外加碳源并曝气，另外由于进水常呈酸性，需要加碱调节 进水的pH值，这些均增加了焦化废水深度处理的能耗和运行费用。因而采用Fenton试剂 氧化(或异相催化Fenton试剂氧化)与好氧生物工艺联合深度处理焦化废水并不是一个 经济节能的选择。
发明内容
本发明的目的是提供一种异相催化Fenton试剂氧化流化床-厌氧生物流化床深度处理 焦化废水系统，可对焦化废水进行经济高效的处理。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明的异相催化Fenton试剂氧化流化床-厌氧生物流化床深度处理焦化废水系统， 包括异相催化Fenton试剂氧化流化床、调节床和厌氧生物流化床;
所述异相催化Fenton试剂氧化流化床的底部为进水区、内部填充焦粉载铁催化剂、顶 部设有固液分离器，所述进水区设有废水进水口、H2O2溶液入口和废水回流口，所述进 水区中部设有桨板反应器，所述进水区的上部为多孔布水板，所述固液分离器与所述废 水回流口之间连接有回流管路，所述H2O2溶液入口连接有H2O2加药装置;
所述固液分离器的出水口与所述调节床的进水口连接，所述调节床连接有营养物质 加药装置，所述调节床内部设有加热套管，所述调节床的出水口与所述厌氧生物流化床 的进水口连接;
所述厌氧生物流化床内填充有焦粉生物填料、底部设有进水口和多孔液体分布板、 顶部设有三相分离器，所述三相分离器的气体收集口连接有尾气收集装置，所述三相分 离器的出水口与所述调节床的进水口之间连接有回流管路。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的异相催化Fenton试剂氧 化流化床-厌氧流化床深度处理焦化废水系统，由于采用异相催化Fenton试剂氧化流化床 与厌氧生物流化床联用深度处理焦化废水，能够实现焦化废水经济高效处理，处理后出 水可达到回用水标准。