申请日2017.12.29
公开(公告)日2018.05.29
IPC分类号C02F9/14; C02F101/30; C02F101/22
摘要
本发明公开了一种难降解焦化废水深度处理提标系统及方法，该系统包括：有件连接的进水泵、臭氧催化氧化装置、尾气破坏装置、臭氧制备装置、MBAF反应装置、MBAF曝气装置、MBAF反洗装置。难生化降解有机物形成的CODCr和色度等仍然超标，该系统以臭氧催化氧化装置+MBAF反应装置为核心，运行成本节省的低能耗系统，解决了焦化废水难生化降解有机物形成的CODCr和色度无法满足《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB16171‑2012)标准表2中要求的直接排放要求，完善整个焦化废水处理工艺。
权利要求书
1.一种难降解焦化废水深度处理提标系统，其特征在于，包括：
臭氧催化氧化装置、进水泵、尾气破坏装置、钛板臭氧释放器、臭氧制备装置、MBAF反应装置、MBAF曝气装置、MBAF反洗装置和回用水池;其中，
所述臭氧催化氧化装置内设有负载金属颗粒活性炭的催化剂填料;
所述臭氧催化氧化装置设有进、出水管、臭氧进气管和尾气排放管，所述臭氧进气管依次与钛板臭氧释放器和臭氧制备装置连接，所述尾气排放管连接尾气破坏装置;
所述臭氧催化氧化装置的进水管经进水泵与中间水池连接;
所述臭氧催化氧化装置的出水管顺次连接MBAF反应装置和回用水池;
所述MBAF反应装置设有曝气进气管、反洗进气管、反洗进水管和反洗排水管，所述曝气进气管与MBAF曝气装置连接，所述反洗进气管、反洗进水管分别与MBAF反洗装置连接，所述回用水池经管路与MBAF反洗装置连接;
所述回用水池设有排水管。
2.根据权利要求1所述的一种难降解焦化废水深度处理提标系统，其特征在于，还包括：控制装置、液位计和压差计;
所述液位计设在所述臭氧催化氧化装置上;
所述压差计设在MBAF反应装置上;
所述控制装置，分别与进水泵、尾气破坏装置、钛板臭氧释放器、臭氧制备装置、MBAF曝气装置、反洗水泵、MBAF反洗装置、液位计和压差计，能根据经液位计和压差计获取的液位信号和压差信号，联动控制进水泵、尾气破坏装置、钛板臭氧释放器、臭氧制备装置、MBAF曝气装置、反洗水泵、MBAF反洗装置进行难降解焦化废水深度处理。
3.根据权利要求1所述的一种难降解焦化废水深度处理提标系统，其特征在于，所述臭氧催化氧化装置内设置的负载金属颗粒活性炭的催化剂填料由催化剂支撑装置支撑，该臭氧催化氧化装置上分别设有呼吸阀和检修孔。
4.根据权利要求1至3任一项所述的一种难降解焦化废水深度处理提标系统，其特征在于，所述臭氧催化氧化装置的臭氧进气管经钛板臭氧释放器与臭氧制备装置连接。
5.根据权利要求1至3任一项所述的一种难降解焦化废水深度处理提标系统，其特征在于，所述臭氧制备装置包括：空压机、空分装置、制氧装置、臭氧发生装置和冷却装置;其中，
所述空压机依次与空分装置、制氧装置和臭氧发生器连接;
所述冷却装置与所述臭氧发生器连接。
6.根据权利要求1至3任一项所述的一种难降解焦化废水深度处理提标系统，其特征在于，所述MBAF反应装置内设置填料。
7.根据权利要求1至3任一项所述的一种难降解焦化废水深度处理提标系统，其特征在于，所述MBAF反洗装置包括：反洗风机和反洗水泵;
所述反洗风机与所述MBAF反应装置的反洗进气管连接;
所述反洗水泵分别与所述MBAF反应装置的反洗进水管和连接所述回用水池的管路连接。
8.一种难降解焦化废水深度处理提标方法，其特征在于，采用权利要求1至7任一项所述的难降解焦化废水深度处理提标系统，包括以下步骤：
臭氧催化氧化处理：
将焦化系统生化处理装置出水经混凝沉淀去除胶体态及悬浮物后，通过进水泵提升至臭氧催化氧化装置中，在臭氧催化氧化装置内的负载金属颗粒活性炭的催化剂填料作用下，经钛板臭氧释放器释放的臭氧与水作用生成大量羟基自由基(.OH)，与污水 中难降解有机物、色度充分反应，将难降解大分子有机物转化为易降解小分子有机物，提升废水可生化性，色度同时被氧化去除;
所述臭氧催化氧化装置内未利用的臭氧通过尾气排放管排放至尾气破坏装置，将臭氧分解后排放;
MBAF反应处理：
经臭氧催化氧化装置处理后的污水输出至MBAF反应装置，通过MBAF曝气装置提供的氧气，利用该MBAF曝气装置内填充的填料上生长的微生物膜，将有机物进一步氧化分解，使出水达到相关排放要求后，排至回用水池内后排放或回用;
通过MBAF反洗装置利用空气和回用水池内废水对MBAF反应装置进行水气联合反洗，避免MBAF反洗装置内的填料堵塞。
说明书
一种难降解焦化废水深度处理提标系统及方法
技术领域
本发明属于废水处理领域，具体涉及一种难降解焦化废水深度处理提标系统及方法。
背景技术
焦化废水是煤气在900～1000℃的高温干馏、净化及副产品回收过程中，产生含有挥发酚、多环芳烃及氧、硫、氮等杂环化合物的工业废水，是一种高CODcr、高酚值、高氨氮且难降解的一种工业有机废水。焦化废水危害主要表现在如下几点：
(1)对人体的毒害作用
焦化污水中含有的酚类化合物是原型质毒物，可通过皮肤、粘膜的接触吸入和经口服而侵入人体内部。它与细胞原浆中蛋白质接触时，可发生化学反应，形成不溶性蛋白质，而使细胞失去活力。
(2)对水体和水生物的危害
焦化污水主要含有有机物，绝大多数有机物具有生物可降解性，因此能消耗水中溶解氧。当氧浓度低于某一限值，会导致鱼群大量死亡。水中含酚0.1～0.2mg/L时鱼肉有酚味，浓度高时引起鱼类大量死亡，甚至绝迹。酚的毒性还可以大大抑制水体其它生物(如细菌、海藻、软体动物等)的自然生长速度，有时甚至会停止生长。
焦化废水成分复杂，含有大量的无机物、有机物、酚、氰、苯、氨氮、油类、脂肪族化合物、杂环类化合物和多环芳烃等有毒有害物质。酚类化合物为主，占有机物的85%左右，主要成分有苯酚、邻甲酚等;杂环类化合物包括二氮杂苯、氮杂联苯等;多环类化合物包括萘、蒽、菲等。由于废水中所含有机物多为芳香族化合物和稠环化合物及吲哚、吡啶、喹啉等杂环化合物，其BOD5/COD值低，一般为0.3～0.4，有机物稳定，微生物难以利用，废水的可生化性差。由于生产过程和蒸氨系统运行的波动，焦化废水水量、水质变化幅度大，其中氨氮变化系数有些可高达2.7，COD变化系数可达2.3，酚、氰化物浓度变化系数达3.3和3.4。焦化废水成分复杂、处理难度大、处理成本高，研究处理焦化废水的高效方法一直是业界的技术难题。
随着捣固焦增多及干熄焦的发展，废水来水水质进一步变差，废水回用途径减少，且随着国家环保形势的日益严峻及2012年10月1日《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB16171-2012)的实施，焦化废水排放指标增加到14项，给现有及新建的焦化厂的运行管理、设计施工等带来了新的要求。
焦化废水经过现有预处理及生化处理技术后，出水可达《钢铁工业水污染物排放标准》(GB13456-1992)中的一级或二级标准，COD达到100-150mg/L。但现有处理技术无法满足《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB16171-2012)标准表2中要求的直接排放要求，难生化降解有机物形成的CODCr和色度等仍然超标。
发明内容
基于上述存在的问题，本发明提供一种难降解焦化废水深度处理提标系统及方法，能在保证污水达标的前提下，节省运行成本，解决焦化废水经现有处理技术后，难生化降解有机物形成的COD和色度等仍然超标，无法达到《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB16171-2012)表2中要求的直接排放要求。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明实施方式提供一种难降解焦化废水深度处理提标系统，包括：
臭氧催化氧化装置、进水泵、尾气破坏装置、钛板臭氧释放器、臭氧制备装置、MBAF反应装置、MBAF曝气装置、MBAF反洗装置和回用水池;其中，
所述臭氧催化氧化装置内设有负载金属颗粒活性炭的催化剂填料;
所述臭氧催化氧化装置设有进、出水管、臭氧进气管和尾气排放管，所述臭氧进气管依次与钛板臭氧释放器和臭氧制备装置连接，所述尾气排放管连接尾气破坏装置;
所述臭氧催化氧化装置的进水管经进水泵与中间水池连接;
所述臭氧催化氧化装置的出水管顺次连接MBAF反应装置和回用水池;
所述MBAF反应装置设有曝气进气管、反洗进气管、反洗进水管和反洗排水管，所述曝气进气管与MBAF曝气装置连接，所述反洗进气管、反洗进水管分别与MBAF反洗装置连接，所述回用水池经管路与MBAF反洗装置连接;
所述回用水池设有排水管。
本发明一种难降解焦化废水深度处理提标方法，采用本发明所述的难降解焦化废水深度处理提标系统，包括以下步骤：
臭氧催化氧化处理：
将焦化系统生化处理装置出水经混凝沉淀去除胶体态及悬浮物后，通过进水泵提升至臭氧催化氧化装置中，在臭氧催化氧化装置内的负载金属颗粒活性炭的催化剂填料作用下，经钛板臭氧释放器释放的臭氧与水作用生成大量羟基自由基(.OH)，与污水中难降解有机物、色度充分反应，将难降解大分子有机物转化为易降解小分子有机物，提升废水可生化性，色度同时被氧化去除;
所述臭氧催化氧化装置内未利用的臭氧通过尾气排放管排放至尾气破坏装置，将臭氧分解后排放;
MBAF反应处理：
经臭氧催化氧化装置处理后的污水输出至MBAF反应装置，通过MBAF曝气装置提供的氧气，利用该MBAF曝气装置内填充的填料上生长的微生物膜，将有机物进一步氧化分解，使出水达到相关排放要求后，排至回用水池内后排放或回用;
通过MBAF反洗装置利用空气和回用水池内废水对MBAF反应装置进行水气联合反洗，避免MBAF反洗装置内的填料堵塞。
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难降解焦化废水深度处理提标系统及方法，其有益效果为：
通过设置有机连接的进水泵、臭氧催化氧化装置、尾气破坏装置、臭氧制备装置、MBAF反应装置、MBAF曝气装置和MBAF反洗装置，形成一种能实现臭氧催化氧化装置加MBAF反应装置的联合作用处理难降解焦化废水的深度处理提标系统，处理后使最终出水达到《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB16171-2012)表2中要求的直接排放要求，COD<80mg/L的出水排放或回用，节约水资源。由于将臭氧催化氧化装置加MBAF反应装置的联合作用，也避免了单独使用臭氧催化氧化处理时，药剂投加量增加、运行费用高的问题，有利于降低经济投入，最大程度节约运行成本。