申请日2018.10.15
公开(公告)日2019.02.19
IPC分类号C02F9/14; C02F101/34; C02F101/16
摘要
本发明公开了一种化工厂焦化废水的处理方法，将焦化废水集中在污水提升池内，然后缓慢流向隔油池内，并保持隔油池内废水的流速，使得污水流速保持在0.01m/s，这样使比重小于1.0而粒径较大的油珠上浮到水面上，比重大于1.0的杂质沉于池底，最后废水排出隔油池。该化工厂焦化废水的处理方法，从而去除污水中的氮进行去除，并利用添加NO3，使得污水中电子受体饱和，避免硝化反应停止，再通过脱酚过程，对污水中的酚和氰进行萃取，一方面收集酚和氰，另一方面降低污水中的酚和氰，最后利用砂过过滤器和活性炭过滤器对污水中剩余的杂质进行过滤和吸附，使得焦化废水得到净化，达到排放要求。
权利要求书
1.一种化工厂焦化废水的处理方法，其具体有以下操作步骤：
第一步：收集
将焦化废水集中在污水提升池内，然后缓慢流向隔油池内，并保持隔油池内废水的流速，使得污水流速保持在0.01m/s，这样使比重小于1.0而粒径较大的油珠上浮到水面上，比重大于1.0的杂质沉于池底，最后废水排出隔油池;
第二步：除浮渣
将经隔油后的废水排放到气浮池内，然后投加破乳剂、混凝剂及絮助凝剂，之后再加入聚合氯化铝混合反应，去除水中的乳化油及胶状油，接着将气浮后的废水进入调节池，进行废水水量的调节和水质的均和，把排出的高浓度和低浓度的水混合均匀，保证废水进入后序构筑物水质和水量相对稳定;
第三步：生化处理
将调节池污水首先流入厌氧池，使其内的兼性厌氧菌和专性厌氧菌对废水中的有机物进行分解，并转换成沼气和被吸收转变成微生物的躯体，以污泥的形式得以去除，然后将污水排入缺氧池内，并将好氧处理的硝化液放入缺氧池内，使得污水与硝化液进行反硝化，接着每隔8个小时向缺氧池内部添加NO3，最后将硝化后的污水排入氧化池内，通过氧化池内的生物膜和活性污泥的生物处理，并通过氧化池内的微孔曝气管增加废水中的溶解氧，使污水在氧化池内停留8-10个小时;
第四步：脱酚
将氧化后的废水经冷却器至冷却至55-65℃，之后接入萃取塔上部，萃取剂由循环泵打入萃取塔底部，溶剂油与高浓度的含酚废水在萃取塔中逆流接触，在萃取塔中的停留20-30分钟后，绝大部分酚转移到溶剂油中，溶剂油由萃取塔顶溢流进入碱洗塔与碱接触生成酚盐，溶剂油经碱洗后进入中间油槽，循环使用，萃取后将高浓度的酚降到200-300mgL以下;
第五步：沉淀
将脱酚后的污水通入沉淀池内，进行沉淀，并将上层清液排出，并经过砂过过滤器和活性炭过滤器，最后排放，即可。
2.根据权利要求1所述的一种化工厂焦化废水的处理方法，其特征在于：所述污水提升池设有事故池，当焦化废水中氨氮的浓度有时高达200mg/L左右时，先将废水送到事故池存放，待正常后，将事故废水少量按一定比例混到正常排放到隔油池中。
3.根据权利要求1所述的一种化工厂焦化废水的处理方法，其特征在于：所述气浮池内的水流处于紊流状态，通过气浮形成的微气泡的浮力作用，且气浮池内设有气浮装置，气浮装置为Q235-A结构，主要由溶气装置、气浮池、刮渣机构及自控等部分组成。
4.根据权利要求1所述的一种化工厂焦化废水的处理方法，其特征在于：所述缺氧池内的温度维持在20-40℃之间，且其内的PH值必须控制在7.0-8.0之间，另外缺氧池的溶解氧应控制在0.5mg/以下。
5.根据权利要求1所述的一种化工厂焦化废水的处理方法，其特征在于：所述氧化池pH值控制在7.5-8.5的范围内，保证溶解氧浓度为2-4mg/L，温度易控制在25-30℃。
6.根据权利要求1所述的一种化工厂焦化废水的处理方法，其特征在于：所述沉淀池采用斜管式沉淀池，出水槽设计为可调液位的齿形集水槽，以提高沉淀效果，总停留时间为2.5小时，沉淀池内一部分污泥排入污泥池，采用气提排泥，另一部分污泥由污泥泵提升进入缺氧池及厌氧池。
说明书
一种化工厂焦化废水的处理方法
技术领域
本发明涉及化工环保技术领域，具体为一种化工厂焦化废水的处理方法。
背景技术
焦化废水是一种典型的有毒难降解化工厂有机废水，焦化废水主要来自焦炉煤气初冷和焦化生产过程中的生产用水以及蒸汽冷凝废水，焦化废水中污染物浓度高，难于降解，由于焦化废水中氮的存在，致使生物净化所需的氮源过剩，给处理达标带来较大困难，废水排放量大，废水危害大，焦化废水中多环芳烃不但难以降解，而且通常还是强致癌物质，对环境造成严重污染的同时也直接威胁到人类健康。
为了环境的安全，相关部门为化工厂的废水提出相应的指标，避免化工厂将焦化废水随意排放污染环境，焦化废水主要含有大量难降解有机污染物的工业废水，其成分复杂，含有大量的酚、氰、苯、氨氮和焦油等有毒有害物质，超标排放的焦化废水对环境造成严重的污染，焦化废水具有水质水量变化大、成分复杂，有机物特别是难降解有机物含量高、氨氮浓度高等特点，为此我们提出了一种化工厂焦化废水的处理方法。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种化工厂焦化废水的处理方法，解决了焦化废水含有大量的酚、氰、苯、氨氮和焦油等有毒有害物质，超标排放的焦化废水对环境造成严重的污染的问题。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种化工厂焦化废水的处理方法，其具体有以下操作步骤：
第一步：收集
将焦化废水集中在污水提升池内，然后缓慢流向隔油池内，并保持隔油池内废水的流速，使得污水流速保持在0.01m/s，这样使比重小于1.0而粒径较大的油珠上浮到水面上，比重大于1.0的杂质沉于池底，最后废水排出隔油池;
第二步：除浮渣
将经隔油后的废水排放到气浮池内，然后投加破乳剂、混凝剂及絮助凝剂，之后再加入聚合氯化铝混合反应，去除水中的乳化油及胶状油，接着将气浮后的废水进入调节池，进行废水水量的调节和水质的均和，把排出的高浓度和低浓度的水混合均匀，保证废水进入后序构筑物水质和水量相对稳定;
第三步：生化处理
将调节池污水首先流入厌氧池，使其内的兼性厌氧菌和专性厌氧菌对废水中的有机物进行分解，并转换成沼气和被吸收转变成微生物的躯体，以污泥的形式得以去除，然后将污水排入缺氧池内，并将好氧处理的硝化液放入缺氧池内，使得污水与硝化液进行反硝化，接着每隔8个小时向缺氧池内部添加NO3，最后将硝化后的污水排入氧化池内，通过氧化池内的生物膜和活性污泥的生物处理，并通过氧化池内的微孔曝气管增加废水中的溶解氧，使污水在氧化池内停留8-10个小时;
第四步：脱酚
将氧化后的废水经冷却器至冷却至55-65℃，之后接入萃取塔上部，萃取剂由循环泵打入萃取塔底部，溶剂油与高浓度的含酚废水在萃取塔中逆流接触，在萃取塔中的停留20-30分钟后，绝大部分酚转移到溶剂油中，溶剂油由萃取塔顶溢流进入碱洗塔与碱接触生成酚盐，溶剂油经碱洗后进入中间油槽，循环使用，萃取后将高浓度的酚降到200-300mgL以下;
第五步：沉淀
将脱酚后的污水通入沉淀池内，进行沉淀，并将上层清液排出，并经过砂过过滤器和活性炭过滤器，最后排放，即可。
优选的，所述污水提升池设有事故池，当焦化废水中氨氮的浓度有时高达200mg/L左右时，先将废水送到事故池存放，待正常后，将事故废水少量按一定比例混到正常排放到隔油池中。
优选的，所述气浮池内的水流处于紊流状态，通过气浮形成的微气泡的浮力作用，且气浮池内设有气浮装置，气浮装置为Q235-A结构，主要由溶气装置、气浮池、刮渣机构及自控等部分组成。
优选的，所述缺氧池内的温度维持在20-40℃之间，且其内的PH值必须控制在7.0-8.0之间，另外缺氧池的溶解氧应控制在0.5mg/以下。
优选的，所述氧化池pH值控制在7.5-8.5的范围内，保证溶解氧浓度为2-4mg/L，温度易控制在25-30℃。
优选的，所述沉淀池采用斜管式沉淀池，出水槽设计为可调液位的齿形集水槽，以提高沉淀效果，总停留时间为2.5小时，沉淀池内一部分污泥排入污泥池，采用气提排泥，另一部分污泥由污泥泵提升进入缺氧池及厌氧池。
(三)有益效果
本发明提供了一种化工厂焦化废水的处理方法，具备以下有益效果：
该化工厂焦化废水的处理方法，通过事故池对污水提升池内的污水进行分流，避免污水提升池内氮氧浓度过高，避免污水提升池出现事故，而聚合氯化铝和破乳剂、混凝剂及絮助凝剂的投放，使得将乳化态的焦油去除，配合生化处理，采用A2/O工艺，即厌氧-缺氧-好氧过程，通过6N03+2CH0H=6N0+2C0+4H0和6N02+3CH0H=3N2+3C0+3H0+60H的反应将污水中的亚硝态氮和硝态氮还原为气态氮，从而去除污水中的氮进行去除，并利用添加NO3，使得污水中电子受体饱和，避免硝化反应停止，再通过脱酚过程，对污水中的酚和氰进行萃取，一方面收集酚和氰，另一方面降低污水中的酚和氰，最后利用砂过过滤器和活性炭过滤器对污水中剩余的杂质进行过滤和吸附，使得焦化废水得到净化，达到排放要求。
具体实施方式
基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种技术方案：一种化工厂焦化废水的处理方法，其具体有以下操作步骤：
第一步：收集
将焦化废水集中在污水提升池内，然后缓慢流向隔油池内，并保持隔油池内废水的流速，使得污水流速保持在0.01m/s，这样使比重小于1.0而粒径较大的油珠上浮到水面上，比重大于1.0的杂质沉于池底，最后废水排出隔油池，污水提升池设有事故池，当焦化废水中氨氮的浓度有时高达200mg/L左右时，先将废水送到事故池存放，待正常后，将事故废水少量按一定比例混到正常排放到隔油池中;
第二步：除浮渣
将经隔油后的废水排放到气浮池内，气浮池内的水流处于紊流状态，通过气浮形成的微气泡的浮力作用，且气浮池内设有气浮装置，气浮装置为Q235-A结构，主要由溶气装置、气浮池、刮渣机构及自控等部分组成，然后投加破乳剂、混凝剂及絮助凝剂，之后再加入聚合氯化铝混合反应，去除水中的乳化油及胶状油，接着将气浮后的废水进入调节池，进行废水水量的调节和水质的均和，把排出的高浓度和低浓度的水混合均匀，保证废水进入后序构筑物水质和水量相对稳定;
第三步：生化处理
将调节池污水首先流入厌氧池，使其内的兼性厌氧菌和专性厌氧菌对废水中的有机物进行分解，并转换成沼气和被吸收转变成微生物的躯体，以污泥的形式得以去除，然后将污水排入缺氧池内，并将好氧处理的硝化液放入缺氧池内，缺氧池内的温度维持在20-40℃之间，且其内的PH值必须控制在7.0-8.0之间，另外缺氧池的溶解氧应控制在0.5mg/以下，使得污水与硝化液进行反硝化，接着每隔8个小时向缺氧池内部添加NO3，最后将硝化后的污水排入氧化池内，通过氧化池内的生物膜和活性污泥的生物处理，并通过氧化池内的微孔曝气管增加废水中的溶解氧，使污水在氧化池内停留8-10个小时，氧化池pH值控制在7.5-8.5的范围内，保证溶解氧浓度为2-4mg/L，温度易控制在25-30℃;
第四步：脱酚
将氧化后的废水经冷却器至冷却至55-65℃，之后接入萃取塔上部，萃取剂由循环泵打入萃取塔底部，溶剂油与高浓度的含酚废水在萃取塔中逆流接触，在萃取塔中的停留20-30分钟后，绝大部分酚转移到溶剂油中，溶剂油由萃取塔顶溢流进入碱洗塔与碱接触生成酚盐，溶剂油经碱洗后进入中间油槽，循环使用，萃取后将高浓度的酚降到200-300mgL以下;
第五步：沉淀
将脱酚后的污水通入沉淀池内，进行沉淀，沉淀池采用斜管式沉淀池，出水槽设计为可调液位的齿形集水槽，以提高沉淀效果，总停留时间为2.5小时，沉淀池内一部分污泥排入污泥池，采用气提排泥，另一部分污泥由污泥泵提升进入缺氧池及厌氧池，并将上层清液排出，并经过砂过过滤器和活性炭过滤器，最后排放，即可。
实施例1
一种化工厂焦化废水的处理方法，其具体有以下操作步骤：
第一步：收集
将焦化废水集中在污水提升池内，然后缓慢流向隔油池内，并保持隔油池内废水的流速，使得污水流速保持在0.02m/s，这样使比重小于2.0而粒径较大的油珠上浮到水面上，比重大于2.0的杂质沉于池底，最后废水排出隔油池，污水提升池设有事故池，当焦化废水中氨氮的浓度有时高达300mg/L左右时，先将废水送到事故池存放，待正常后，将事故废水少量按一定比例混到正常排放到隔油池中;
第二步：除浮渣
将经隔油后的废水排放到气浮池内，气浮池内的水流处于紊流状态，通过气浮形成的微气泡的浮力作用，且气浮池内设有气浮装置，气浮装置为Q235-B结构，主要由溶气装置、气浮池、刮渣机构及自控等部分组成，然后投加破乳剂、混凝剂及絮助凝剂，之后再加入聚合氯化铝混合反应，去除水中的乳化油及胶状油，接着将气浮后的废水进入调节池，进行废水水量的调节和水质的均和，把排出的高浓度和低浓度的水混合均匀，保证废水进入后序构筑物水质和水量相对稳定;
第三步：生化处理
将调节池污水首先流入厌氧池，使其内的兼性厌氧菌和专性厌氧菌对废水中的有机物进行分解，并转换成沼气和被吸收转变成微生物的躯体，以污泥的形式得以去除，然后将污水排入缺氧池内，并将好氧处理的硝化液放入缺氧池内，缺氧池内的温度维持在20-30℃之间，且其内的PH值必须控制在7.5-8.5之间，另外缺氧池的溶解氧应控制在0.6mg/以下，使得污水与硝化液进行反硝化，接着每隔10个小时向缺氧池内部添加NO3，最后将硝化后的污水排入氧化池内，通过氧化池内的生物膜和活性污泥的生物处理，并通过氧化池内的微孔曝气管增加废水中的溶解氧，使污水在氧化池内停留9-11个小时，氧化池pH值控制在9-9.5的范围内，保证溶解氧浓度为3-4mg/L，温度易控制在25-35℃;
第四步：脱酚
将氧化后的废水经冷却器至冷却至65-75℃，之后接入萃取塔上部，萃取剂由循环泵打入萃取塔底部，溶剂油与高浓度的含酚废水在萃取塔中逆流接触，在萃取塔中的停留30-40分钟后，绝大部分酚转移到溶剂油中，溶剂油由萃取塔顶溢流进入碱洗塔与碱接触生成酚盐，溶剂油经碱洗后进入中间油槽，循环使用，萃取后将高浓度的酚降到100-200mgL以下;
第五步：沉淀
将脱酚后的污水通入沉淀池内，进行沉淀，沉淀池采用斜管式沉淀池，出水槽设计为可调液位的齿形集水槽，以提高沉淀效果，总停留时间为3小时，沉淀池内一部分污泥排入污泥池，采用气提排泥，另一部分污泥由污泥泵提升进入缺氧池及厌氧池，并将上层清液排出，并经过砂过过滤器和活性炭过滤器，最后排放，即可。
实施例2
一种化工厂焦化废水的处理方法，其具体有以下操作步骤：
第一步：收集
将焦化废水集中在污水提升池内，然后缓慢流向隔油池内，并保持隔油池内废水的流速，使得污水流速保持在0.03m/s，这样使比重小于3.0而粒径较大的油珠上浮到水面上，比重大于3.0的杂质沉于池底，最后废水排出隔油池，污水提升池设有事故池，当焦化废水中氨氮的浓度有时高达400mg/L左右时，先将废水送到事故池存放，待正常后，将事故废水少量按一定比例混到正常排放到隔油池中;
第二步：除浮渣
将经隔油后的废水排放到气浮池内，气浮池内的水流处于紊流状态，通过气浮形成的微气泡的浮力作用，且气浮池内设有气浮装置，气浮装置为Q235-B结构，主要由溶气装置、气浮池、刮渣机构及自控等部分组成，然后投加破乳剂、混凝剂及絮助凝剂，之后再加入聚合氯化铝混合反应，去除水中的乳化油及胶状油，接着将气浮后的废水进入调节池，进行废水水量的调节和水质的均和，把排出的高浓度和低浓度的水混合均匀，保证废水进入后序构筑物水质和水量相对稳定;
第三步：生化处理
将调节池污水首先流入厌氧池，使其内的兼性厌氧菌和专性厌氧菌对废水中的有机物进行分解，并转换成沼气和被吸收转变成微生物的躯体，以污泥的形式得以去除，然后将污水排入缺氧池内，并将好氧处理的硝化液放入缺氧池内，缺氧池内的温度维持在10-25℃之间，且其内的PH值必须控制在7.0-8.5之间，另外缺氧池的溶解氧应控制在0.7mg/以下，使得污水与硝化液进行反硝化，接着每隔12个小时向缺氧池内部添加NO3，最后将硝化后的污水排入氧化池内，通过氧化池内的生物膜和活性污泥的生物处理，并通过氧化池内的微孔曝气管增加废水中的溶解氧，使污水在氧化池内停留7个小时，氧化池pH值控制在8.0-9.0的范围内，保证溶解氧浓度为3-3.5mg/L，温度易控制在28-35℃;
第四步：脱酚
将氧化后的废水经冷却器至冷却至69-75℃，之后接入萃取塔上部，萃取剂由循环泵打入萃取塔底部，溶剂油与高浓度的含酚废水在萃取塔中逆流接触，在萃取塔中的停留35-42分钟后，绝大部分酚转移到溶剂油中，溶剂油由萃取塔顶溢流进入碱洗塔与碱接触生成酚盐，溶剂油经碱洗后进入中间油槽，循环使用，萃取后将高浓度的酚降到150-250mgL以下;
第五步：沉淀
将脱酚后的污水通入沉淀池内，进行沉淀，沉淀池采用斜管式沉淀池，出水槽设计为可调液位的齿形集水槽，以提高沉淀效果，总停留时间为4小时，沉淀池内一部分污泥排入污泥池，采用气提排泥，另一部分污泥由污泥泵提升进入缺氧池及厌氧池，并将上层清液排出，并经过砂过过滤器和活性炭过滤器，最后排放，即可。
实施例3
一种化工厂焦化废水的处理方法，其具体有以下操作步骤：
第一步：收集
将焦化废水集中在污水提升池内，然后缓慢流向隔油池内，并保持隔油池内废水的流速，使得污水流速保持在0.04m/s，这样使比重小于2.5而粒径较大的油珠上浮到水面上，比重大于2.5的杂质沉于池底，最后废水排出隔油池，污水提升池设有事故池，当焦化废水中氨氮的浓度有时高达100mg/L左右时，先将废水送到事故池存放，待正常后，将事故废水少量按一定比例混到正常排放到隔油池中;
第二步：除浮渣
将经隔油后的废水排放到气浮池内，气浮池内的水流处于紊流状态，通过气浮形成的微气泡的浮力作用，且气浮池内设有气浮装置，气浮装置为Q235-B结构，主要由溶气装置、气浮池、刮渣机构及自控等部分组成，然后投加破乳剂、混凝剂及絮助凝剂，之后再加入聚合氯化铝混合反应，去除水中的乳化油及胶状油，接着将气浮后的废水进入调节池，进行废水水量的调节和水质的均和，把排出的高浓度和低浓度的水混合均匀，保证废水进入后序构筑物水质和水量相对稳定;
第三步：生化处理
将调节池污水首先流入厌氧池，使其内的兼性厌氧菌和专性厌氧菌对废水中的有机物进行分解，并转换成沼气和被吸收转变成微生物的躯体，以污泥的形式得以去除，然后将污水排入缺氧池内，并将好氧处理的硝化液放入缺氧池内，缺氧池内的温度维持在18-25℃之间，且其内的PH值必须控制在7.5-8.5之间，另外缺氧池的溶解氧应控制在0.8mg/以下，使得污水与硝化液进行反硝化，接着每隔10.5个小时向缺氧池内部添加NO3，最后将硝化后的污水排入氧化池内，通过氧化池内的生物膜和活性污泥的生物处理，并通过氧化池内的微孔曝气管增加废水中的溶解氧，使污水在氧化池内停留8个小时，氧化池pH值控制在8.5-9.2的范围内，保证溶解氧浓度为3.4-3.8mg/L，温度易控制在32-38℃;
第四步：脱酚
将氧化后的废水经冷却器至冷却至31-48℃，之后接入萃取塔上部，萃取剂由循环泵打入萃取塔底部，溶剂油与高浓度的含酚废水在萃取塔中逆流接触，在萃取塔中的停留38-42分钟后，绝大部分酚转移到溶剂油中，溶剂油由萃取塔顶溢流进入碱洗塔与碱接触生成酚盐，溶剂油经碱洗后进入中间油槽，循环使用，萃取后将高浓度的酚降到180-280mgL以下;
第五步：沉淀
将脱酚后的污水通入沉淀池内，进行沉淀，沉淀池采用斜管式沉淀池，出水槽设计为可调液位的齿形集水槽，以提高沉淀效果，总停留时间为4.5小时，沉淀池内一部分污泥排入污泥池，采用气提排泥，另一部分污泥由污泥泵提升进入缺氧池及厌氧池，并将上层清液排出，并经过砂过过滤器和活性炭过滤器，最后排放，即可。
综上所述，该化工厂焦化废水的处理方法，通过事故池对污水提升池内的污水进行分流，避免污水提升池内氮氧浓度过高，避免污水提升池出现事故，而聚合氯化铝和破乳剂、混凝剂及絮助凝剂的投放，使得将乳化态的焦油去除，配合生化处理，采用A2/O工艺，即厌氧-缺氧-好氧过程，通过6N03+2CH0H=6N0+2C0+4H0和6N02+3CH0H=3N2+3C0+3H0+60H的反应将污水中的亚硝态氮和硝态氮还原为气态氮，从而去除污水中的氮进行去除，并利用添加NO3，使得污水中电子受体饱和，避免硝化反应停止，再通过脱酚过程，对污水中的酚和氰进行萃取，一方面收集酚和氰，另一方面降低污水中的酚和氰，最后利用砂过过滤器和活性炭过滤器对污水中剩余的杂质进行过滤和吸附，使得焦化废水得到净化，达到排放要求。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。