申请日2009.04.27
公开(公告)日2011.04.13
IPC分类号C02F9/04; C02F1/66; C02F1/44; C02F1/40
摘要
本发明涉及焦化废水膜法处理工艺，可有效解决现有焦化废水处理中占地面积大、成本高，操作复杂，处理效率低，能耗高，综合回收利用效果差的问题，其解决的技术方案是：首先滤去焦化废水中大的悬浮物，再分离重油和轻油，精滤，除去粒径大于0.1μm的颗粒杂质，调pH值，处理后的焦化废水进行一级膜处理，将分子量大于300的有机物与水分离，形成一级处理淡水和一级处理后的浓水，然后进行二级、三级膜处理，除去淡水中的酚类物质，三级膜处理后得的淡水进入四级膜处理，四级膜处理后的淡水经过滤、消毒，回用，实现焦化废水的综合利用，本发明高效、节能、易操作使用，减少环境污染，成本低，可有效解决焦化废水的处理，具有巨大的经济和社会效益。
权利要求书
1.一种焦化废水膜法处理工艺，其特征在于，由以下步骤实现：
(1)、粗滤，预处理及精滤：首先由格栅滤去焦化废水中的较大悬浮物，再由油水分离设备除去焦化废水中的重油和轻油，收集重油和轻油，回收利用或集中处理，除油后的焦化废水经滤网预过滤除去焦化废水中悬浮杂质，再用精滤设备精滤，精滤分三级，过滤精度依次为5μm、1μm、0.1μm，最后除去粒径大于0.1μm的颗粒杂质，加入NaOH水溶液调pH值为10.5-11.5，得处理后的焦化废水;
(2)、一级膜处理：处理后的焦化废水 进行一级膜处理，经一级膜处理将分子量大于300的有机物与水分离，形成一级处理淡水和一级处理后的浓水，淡水进入一级淡水箱，浓水进入一级一次浓水箱，再经浓水一级膜进一步分离，得淡水，进入一级淡水箱，浓水一部分回流至一级膜前，另一部分浓度大的浓水进入二次浓水箱后，浓水中的油回收或焚烧;
(3)、二级、三级膜处理：从一级膜处理后的淡水加NaOH调pH值为7-8，再进入二级膜处理，经二级膜分离，分离成二级处理后的浓水和二级处理后的淡水，淡水进入二级淡水箱，含有分子量大于100的有机物截留在浓水侧，浓水进入二级浓水箱，二级处理后的浓水进入浓水二级膜，浓水二级膜分离出来的淡水进入二级淡水箱，浓水回流至一级淡水箱，浓水中的酚回收或焚烧，二级淡水加H2SO4调pH值为3-4后，进行三级膜处理，在压力6-8MPa的情况下，经三级膜处理，进一步除去二级膜处理后淡水中的酚类物质，淡水进入三级淡水箱，浓水进入三级浓水箱;
(4)、四级膜处理：三级膜处理后得的淡水进入四级膜处理，经四级膜分离处理，浓水进入浓水处理四级膜，经浓水处理四级膜分离成浓水部分回流至三级淡水中，淡水回流至四级淡水中，从四级膜处理中得到的氨氮回收或焚烧，四级膜处理后的淡水经过滤、消毒，回用，实现焦化废水的综合利用。
2.根据权利要求1所述的焦化废水膜法处理工艺，其特征在于，由所说的以下步骤实现：
(1)、对焦化废水进行粗滤：方法是，在除油调节池前设置格栅，将焦化废水中粒径大于5μm的较大悬浮物截留，焦化废水经格栅除杂后进入除油调节池中，经除油调节池除去废水中的重油和轻油，重油和轻油经收集后可回收利用或集中处理，从除油调节池出来的焦化废水进入膜分离系统去除氨氮，回收酚类;
(2)、对粗滤后的焦化废水预处理：方法是，采用细砂过滤器，去除水中的悬浮物及部分胶体物质，反洗水经沉淀后，上清液回除油调节池，沉淀物压滤后燃烧处理;
(3)、对预处理后的焦化废水进行精滤：方法是，用精密过滤器进行精滤，精密过滤器外壳为不锈钢制作，滤芯为线缠绕滤芯，筒体和封头之间为法兰固定，精滤通过更换滤芯分三级进行，过滤精度依次为5μm、1μm、0.1μm，经三级过滤后除去粒径大于0.1μm的颗粒杂质，滤元滤速为8m3/m2·h，去除颗粒杂质、色度、浊度、可溶性有机污染物、低分子有机物，经5μm、1μm、0.1μm三级过滤后的焦化废水加入NaOH调pH值为11后，再进入一级膜处理;
(4)、一级膜处理：一级膜是采用半透膜，能将分子量大于300的有机物与水分离，方法是，经一级半透膜将三级过滤后的焦化废水分离成浓水和淡水，淡水进入一级淡水箱，浓水经一级一次浓水箱进行浓水一级膜处理，再分离出淡水和浓水，淡水进入一级淡水箱，浓水进入二次浓水箱，其中，一部分浓水回流至一级膜前，另一部分浓水中油回收或焚烧;
(5)、二级膜处理：二级膜是孔径≤10×10-10m的半透过性质的膜，由一级膜处理后的一级淡水从一级淡水箱经二级膜处理，将一级淡水分成浓水和淡水，浓水经二级浓水箱进入浓水二级膜处理，在二级膜进水侧加压，压力为2-3MPa，浓水二级膜将二级浓水分离成淡水和浓水，浓水中酚回收或焚烧，二级膜分离出来的淡水和浓水二级膜分离出来的淡水进入二级淡水箱，经加入H2SO4调pH值为3.5后，进行三级膜处理;
(6)、三级膜处理：三级膜是孔径≤10×10-10m的半透过性质的膜，工作压力为6-8MPa，三级膜能在高压下进一步去除二级膜出水中仍含有的酚类物质，三级膜处理使二级膜处理后的淡水分离成三级膜处理淡水和三级膜处理浓水，从而使其进一步浓缩，达到最少化，减量化的目的，三级膜淡水进入四级膜处理氨氮，浓水中的酚进行回收或者焚烧处理，回收三级膜处理浓水，三级膜处理淡水进入四级膜处理;
(7)、四级膜处理：四级膜是孔径≤10×10-10m的半透过性质的膜，方法是，从三级淡水箱出来的淡水加NaOH调pH值为7.5后，进行四级膜处理，经四级膜处理将加NaOH后的淡水分成四级膜处理淡水和四级膜处理浓水，四级膜处理后的淡水进入四级淡水箱，四级膜处理后的浓水进入四级浓水箱，经浓水四级膜处理，分成浓水部分、淡水部分和氨氮部分，浓水部分回流至三级淡水箱，淡水部分回流至四级淡水箱，氨氮回收或焚烧;
(8)、后置过滤、消毒：四级膜处理后的淡水，经后置过滤器过滤后，后置过滤器过滤介质的平均孔径为2×10-3-5×10-3μm的微孔和孔隙，表面吸附面积为500-2000m2/g，除去可溶性有机物，使出水COD值为30-50mg/L，氨氮值小于15mg/L，后置过滤后的淡水经消毒后回用，即完成整个焦化废水处理工艺。
3.根据权利要求2所述的焦化废水膜法处理工艺，其特征在于，所说的除油调节池旁有事故池，设备检修或运行故障、水质水量异常时，污水暂储于事故池，废水不外排。
说明书
焦化废水膜法处理工艺
一、技术领域
本发明涉及废水处理，特别是一种焦化废水膜法处理工艺。
二、背景技术
焦化行业排放废水的处理一直是生产中的一个难题，废水处理难度大，对环境污染严重，目前所使用的设备及处理方法占地面积大、成本高，操作复杂，处理效率低，能耗高，综合回收利用效果差，随着科学技术的发展，现有焦化行业的焦化废水处理工艺已远远不符合时代的要求，目前膜分离技术是当代新型高效分离技术，是多学科交叉的产物，与传统的分离方法比较，它具有高效、节能、过程易受控制、无相变化、操作方便、利于回收水及水中的所有成份、节省能源、环境友好、便于放大、易于和其他技术集成等优点。那么，能否将膜分离技术应用于焦化废水的处理呢?至今未见有公开报导。
三、发明内容
针对上述情况，为克服现有技术缺陷，本发明之目的就是提供一种焦化废水膜法处理工艺，可有效解决现有焦化废水处理中占地面积大、成本高，操作复杂，处理效率低，能耗高，综合回收利用效果差的问题，其解决的技术方案是，本发明是由以下步骤实现的：
1、粗滤，预处理及精滤：首先由格栅滤去焦化废水中粒径大于5μm的较大悬浮物，再由油水分离设备除去焦化废水中的重油和轻油，收集重油和轻油，回收利用或集中处理，除油后的焦化废水经滤网预过滤除去焦化废水中悬浮杂质(包括余留的悬浮物及部分胶体物)，再用精滤设备精滤，精滤分三级，过滤精度依次为5μm、1μm、0.1μm，最后除去粒径大于0.1μm的颗粒杂质，加入NaOH水溶液调pH值为10.5-11.5，得处理后的焦化废水;
2、一级膜处理：处理后的焦化废水进行一级膜处理，经一级膜处理将分子量大于300的有机物与水分离，形成一级处理淡水和一级处理后的浓水，淡水进入一级淡水箱，浓水进入一级一次浓水箱，再经浓水一级膜进一步分离，得淡水，进入一级淡水箱，浓水一部分回流至一级膜前，另一部分浓度大的浓水进入二次浓水箱后，浓水中的油回收或焚烧;
所说的淡水和浓水是指，膜分离是一个物理过程，通过膜的选择透过性将原水(焦化废水)中的大分子有机物如油类、酚类与小分子物质如水分离在膜的两侧。一侧富含大分子有机物，浓度很高，是浓缩后的原水，被称为浓水，可以回收其中的有价值有机物，如酚类和氨氮类物质;一侧是过滤掉主要污染物的原水，有机物含量大大降低，主要为水及透过膜的小分子易生化有机物等，被称为淡水，通过生化处理后可回用(以下同)。
3、二级、三级膜处理：从一级膜处理后的淡水加NaOH调pH值为7-8，再进入二级膜处理，经二级膜分离，分离成二级处理后的浓水和二级处理后的淡水，淡水进入二级淡水箱，含有分子量大于100的有机物截留在浓水侧，浓水进入二级浓水箱，二级处理后的浓水进入浓水二级膜，浓水二级膜分离出来的淡水进入二级淡水箱，浓水回流至一级淡水箱，浓水中的酚回收或焚烧，二级淡水加H2SO4调pH值为3-4后，进行三级膜处理，在压力6-8MPa的情况下，经三级膜处理，进一步除去二级膜处理后淡水中的酚类物质，淡水进入三级淡水箱，浓水进入三级浓水箱;
4、四级膜处理：三级膜处理后得的淡水进入四级膜处理，经四级膜分离处理，浓水进入浓水处理四级膜，经浓水处理四级膜分离成浓水部分回流至三级淡水中，淡水回流至四级淡水中，从四级膜处理中得到的氨氮回收或焚烧，四级膜处理后的淡水经过滤、消毒，回用，实现焦化废水的综合利用。
本发明高效、节能、易操作使用，利于回收焦化废水中的有效成分，减少环境污染，成本低，可有效解决焦化废水的处理，具有巨大的经济和社会效益。