申請日2017.10.09
公開(公告)日2017.12.19
IPC分類號C02F9/14; C02F101/18; C02F101/34
摘要
一種焦化蒸氨廢水深度處理方法，包括以下處理步驟：a.將乳化態的煤焦油破乳、形成懸濁液的酸化破乳步驟，酸化液PH值控制在1.5‑3.5，破乳時間為1‑3小時;b.促進煤焦油析出并氧化溶于水的酚類和氰類物質的臭氧預氧化步驟;c.將破乳后的煤焦油和水分離的氣浮步驟;d.二次脫酚除油的精密過濾步驟;e.去除部分有機物的同時對有機物開環斷鏈的微電解步驟，進水控制進水PH值為2‑3，出水控制PH值為3‑4，微電解時間為15‑120分鐘;f.芬頓氧化步驟;g.去除的缺氧/好氧生化步驟;h.對有機物和氨氮進行深度處理的電解催化氧化步驟。處理效果可達到《污水綜合排放標準》GB8978‑1996中對COD、氨氮、總氮指標的排放濃度限值要求。
權利要求書
1.一種焦化蒸氨廢水深度處理方法，其特征在于：所述處理方法包括以下處理步驟：
a.將乳化態的煤焦油破乳、形成懸濁液的酸化破乳步驟，酸化液PH值控制在1.5-3.5，破乳時間為1-3小時;
b.促進煤焦油析出并氧化溶于水的酚類和氰類物質的臭氧預氧化步驟，臭氧投加量為50-200mg/L，預氧化時間為20-60分鐘;
c.將破乳后的煤焦油和水分離的氣浮步驟，水力停留時間為10-60分鐘;
d.二次脫酚除油的精密過濾步驟;
e.去除部分有機物的同時對有機物開環斷鏈的微電解步驟，進水控制進水PH值為2-3，出水控制PH值為3-4，微電解時間為15-120分鐘;
f.利用微電解工藝產生的二價鐵離子為催化劑對有機物進行二次催化氧化的芬頓氧化步驟，投加30%雙氧水量為0.5‰-10‰，氧化時間為15-60分鐘，芬頓出水PH值加堿回調至PH值8-9;
g.利用缺氧和好氧微生物對廢水中的有機物、氨氮和總氮進行去除的缺氧/好氧生化步驟，其中缺氧池污泥濃度為4000-6000mg/L，溶解氧為<0.5mg/L，pH值為6.0-8.0;好氧池污泥濃度為3000-5000mg/L，溶解氧為2.0-6.0mg/L，pH為6.0-9.0;
h.對有機物和氨氮進行深度處理的電解催化氧化步驟。
2.按照權利要求1所述的深度處理方法，其特征在于：所述e步驟中微電解填料由鐵粉和碳粉及催化劑組分、粘合劑、造孔劑按照一定比例混合成型，經絕氧高溫焙燒而成。
3.按照權利要求1所述的深度處理方法，其特征在于：所述h步驟中電解催化氧化反應器為方形結構，反應器中并行排列至少一組陽、陰極，陽、陰極交替排列，陽極為鈦基涂層電極，涂層材料為PbO2,IrO2,TaO2中的一種或幾種，負電極為不銹鋼電極或石墨電極。
4.按照權利要求3所述的深度處理方法，其特征在于：極板間電流密度為5.0-20mA/cm，極板間距為1-5cm。
說明書
一種焦化蒸氨廢水深度處理方法
技術領域
本發明涉及廢水處理技術領域，尤其是涉及一種利用物化預處理+缺氧生化+好氧生化+電解催化氧化深度后回用方法。
背景技術
焦化廢水是煉焦、煤氣在高溫干餾、凈化及副產品回收過程中，產生含有揮發酚、多環芳烴及氧、硫、氮等雜環化合物的工業廢水，是一種高CODcr、高酚值、高氨氮且很難處理的一種工業有機廢水。其主要來源有三個：一是剩余氨水，它是在煤干餾及煤氣冷卻中產生出來的廢水，其水量占焦化廢水總量的一半以上，是焦化廢水的主要來源;二是在煤氣凈化過程中產生出來的廢水，如煤氣終冷水和粗苯分離水等;三是在焦油、粗苯等精制過程中及其它場合產生的廢水。焦化廢水是含有大量難降解有機污染物的工業廢水，其成分復雜，含有大量的酚、氰、苯、氨氮等有毒有害物質，超標排放的焦化廢水對環境造成嚴重的污染。焦化廢水具有水質水量變化大、成分復雜，有機物特別是難降解有機物含量高、氨氮濃度高等特點。含氮化合物是焦化廠廢水中數量眾多且組成十分復雜的有機物。質譜儀定出的喹啉及某些烷基取代物，被疑為致癌物質。芳烴和芳香胺等同樣有不少生物活性物質。酞酸醋類是廢水中另一類致癌物質，其中的酞酸二甲酯、酞酸二異辛酯也是美國環保局優先檢測污染物。總之，焦化廢水的成分復雜，污染物種類繁多，其中不少屬于有致癌致突作用的生物活性物質。對于此類酚氰類廢水，國家不允許直接排放。所以，焦化企業大都將此廢水回用于處理后回用。
處理后的焦化廢水回用前提條件必須是滿足達標，然后再根據回用水要求，考慮是否采用其他處理工藝。對于回用水的指標，鋼鐵聯合企業的焦化廠、煤焦聯合企業、獨立焦化廠是有區別的，而采用濕法熄焦或干法熄焦的焦化廠也是有區別的。要實現焦化廢水的零排放，需根據企業性質，對不同的回用用戶采用相應的處理工藝，使處理后焦化廢水資源得到最大限度地合理利用。①鋼鐵聯合企業，處理后焦化廢水除了回用于焦化廠外，還可以用于鋼鐵企業濁循環水系統中。這樣廢水處理就需要達到GBl3456-92《鋼鐵工業污染物排放標準》中的一級標準。②煤焦聯合企業，處理后焦化廢水除了可用于焦化廠外，還可送往洗煤廠，用作洗煤補充水，同樣需要達到GB8978-1996《污水綜合排放標準》中的一級標準。 ③獨立焦化廠，如果采用濕法熄焦工藝，處理后焦化廢水應該達到GB8978-1996《污水綜合排放標準》中的一級標準。④獨立焦化廠，如果采用干法熄焦工藝，同時環保部門又不允許外排的，即使不考慮其他水量，僅蒸氨廢水一項靠焦化廠本身是消耗不掉的。必須采用深度處理工藝。
⑤要求零排放的，僅靠焦化廠本身是消耗不掉處理后的焦化廢水，必須采用深度處理工藝，使深度處理的產水用于生產凈循環水補充水。
現有焦化蒸氨廢水的處理工藝流程大都是氣浮-A/O生化，出水COD在200-500mg/L。該工藝處理效果差的原因有以下2點：
①焦化廢水含有酚類、氰類物質對微生物有毒害抑制作用，導致生化系統去除效率不高;
②焦化廢水中含有難生物降解有機物，單靠生化處理難以到達指標要求。
綜上所述焦化蒸氨廢水只采用生化處理，難以到達排放或回用標準，必須對其深度處理。對其深度處理的工藝出發點有2點：一是加強預處理，減少廢水中酚氰類物質對生化系統的抑制作用，并降低生化系統的處理負荷，發揮生化系統的最大效能;二是對生化出水采用高級氧化工藝進行深度處理，降低難生物降解有機物的含量，達到排放或回用要求。
發明內容
本發明提供一種焦化蒸氨廢水深度處理的方法，該發明利用預處理+生化處理+高級氧化深度處理組合工藝對焦化蒸氨廢水進行處理，使處理后的焦化蒸氨廢水達標排放或回用，采用的技術方案是：一種焦化蒸氨廢水深度處理方法，其特征在于：所述處理方法包括以下處理步驟：
a.將乳化態的煤焦油破乳、形成懸濁液的酸化破乳步驟，酸化液PH值控制在1.5-3.5，破乳時間為1-3小時;
b.促進煤焦油析出并氧化溶于水的酚類和氰類物質的臭氧預氧化步驟，臭氧投加量為50-200mg/L，預氧化時間為20-60分鐘;
c.將破乳后的煤焦油和水分離的氣浮步驟，水力停留時間為10-60分鐘;
d.二次脫酚除油的精密過濾步驟;
e.去除部分有機物的同時對有機物開環斷鏈的微電解步驟，進水控制進水PH值為2-3，出水控制PH值為3-4，微電解時間為15-120分鐘;
f.利用微電解工藝產生的二價鐵離子為催化劑對有機物進行二次催化氧化的芬頓氧化步驟，投加30%雙氧水量為0.5‰-10‰，氧化時間為15-60分鐘，芬頓出水PH值加堿回調至PH值8-9;
g.利用缺氧和好氧微生物對廢水中的有機物、氨氮和總氮進行去除的缺氧/好氧生化步驟，其中缺氧池污泥濃度為4000-6000mg/L，溶解氧為<0.5mg/L，pH值為6.0-8.0;好氧池污泥濃度為3000-5000mg/L，溶解氧為2.0-6.0mg/L，pH為6.0-9.0;
h.對有機物和氨氮進行深度處理的電解催化氧化步驟。
本發明的技術特征還有：所述e步驟中微電解填料由鐵粉和碳粉及催化劑組分、粘合劑、造孔劑按照一定比例混合成型，經絕氧高溫焙燒而成。
本發明的技術特征還有：所述h步驟中電解催化氧化反應器為方形結構，反應器中并行排列至少一組陽、陰極，陽、陰極交替排列，陽極為鈦基涂層電極，涂層材料為PbO2,IrO2,TaO2中的一種或幾種，負電極為不銹鋼電極或石墨電極。
本發明的技術特征還有：極板間電流密度為5.0-20mA/cm，極板間距為1-5cm。
本發明的有益效果在于：1)脫焦油工藝使得預處理工藝更為完善，降低了微電解造成的填料堵塞率，且預處理中臭氧預氧化也提高了微電解和芬頓的去除效果，穩定性和處理效率均好;
2)采用酸化破乳+臭氧預氧化+氣浮+精密過濾+微電解+芬頓工藝對焦化蒸氨廢水進行預處理，一是能夠最大程度地去除煤焦油，保證了后續工藝的穩定性;二是提高了廢水的可生化性，使后續生化工藝發揮最大效率;三是氧化去除了酚類、氰類等對微生物有毒害作用的有機物，保證了生化工藝的穩定性和處理負荷;
3)分別對焦化蒸氨廢水進行預處理來提高可生化性、生化處理來實現處理費用經濟性、深度處理保證處理深度，既保證了處理效果，又降低了處理費用;
4)處理費用低。整套工藝發揮了生化工藝的最大效率，并通過生化前處理提高可生化性和生化后氧化去除生物難降解有機物，在保證處理效果的前提下降低處理費用。
5)處理效果可達到《污水綜合排放標準》GB8978-1996中對COD、氨氮、總氮指標的排放濃度限值要求。
