一种焦化废水深度处理与蒸发结晶零排放工艺制造技术

本发明专利技术提供了一种焦化废水深度处理与蒸发结晶零排放工艺，该工艺包括如下步骤：A)对经生化处理后的焦化废水依次进行絮凝处理、臭氧催化氧化处理、生物活性炭滤池处理、多介质过滤、超滤处理和第一反渗透浓缩处理，得到第一处理水和第一浓水；B)对第一浓水依次进行两级软化处理和第二反渗透浓缩处理，其中第一级软化采用化学软化联用微滤过滤处理，第二级软化采用树脂软化，得到第二处理水和第二浓水；C)对第二浓水进行蒸发结晶，得到第三处理水和结晶盐。上述工艺衔接合理，能够稳定、高效、安全地运行，处理效果好，处理产水可作为生产工艺用水或循环冷却水补水使用，最终实现焦化废水的零排放，经济效益显著。经济效益显著。经济效益显著。

【技术实现步骤摘要】
一种焦化废水深度处理与蒸发结晶零排放工艺


[0001]本专利技术涉及工业废水处理
，尤其是涉及一种焦化废水深度处理与蒸发结晶零排放工艺。

技术介绍

[0002]随着我国水资源的紧缺和排放要求的日益严格，类似焦化行业这种用水量大、排放量也大的行业，绝大多数企业会选择进行深度处理回收部分水作为成品水回用，而余下部分浓缩后形成浓水进行企业内部消耗或者经过处理后达标排放。
[0003]经调查，焦化行业废水深度处理一般只进行一次浓缩，回收率一般在70％左右，产生的30％左右的浓盐水多进行企业内部消化，主要用于配煤、冲渣、熄焦等。由于浓水中含有大量的有机物和无机盐，且种类繁多、成分复杂，因此存在较大的环境隐患、生产隐患和安全隐患。若选择对浓水进行再处理使之达到排放标准，则需要企业付出较大的代价，但是所取得的效果均依然不是很明显，仍然很难达标排放。为了消除各个行业废水对自然环境的影响，实现废水的零排放已然成为必经之路。此外，如果能将废水处理后进行回收利用，可以大大减少新鲜水的用量，这将给企业带来较大的经济效益。
[0004]此外，焦化废水所含的污染物包括酚类、苯、多环芳香族化合物及含氮、氧、硫的杂环化合物等，是一种典型的难降解有机工业废水，存在水质复杂、含盐量高等特点，一直是行业内公认的最难处理的废水之一。由于焦化废水有机污染物的复杂性，在进行膜浓缩运行过程中，有机物对膜系统的污染很严重，对膜系统的稳定运行和膜元件的使用寿命都存在非常大的影响，同时后续蒸发结晶零排放系统也会产生母液排放量大，影响结晶盐品质等问题。另外，焦化废水也含有钙、镁、硅、氟等易致垢成分，尤其可能产生的氟化钙、硅酸盐等难清洗污垢会对膜系统及蒸发结晶系统造成致命影响。
[0005]在常规焦化废水深度处理工艺运行过程中，由于预处理不完善、工艺衔接设计或运行不合理等因素影响，经常发生膜系统胶体污堵、有机物污染和无机盐结垢等现象，难以保证工艺系统长期稳定运行。另外，产生的浓水有机物含量高、水量大，企业内部消纳困难，成为焦化行业发展的一个制约因素。
[0006]鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种焦化废水深度处理与蒸发结晶零排放工艺，该工艺工艺衔接合理，环环相扣，能够稳定、高效、安全地运行，最终实现焦化废水的零排放；同时，该工艺的处理效果好，处理形成的结晶盐的品质高，且处理产水可作为生产工艺用水或循环冷却水补水使用，经济效益显著。
[0008]本专利技术提供一种焦化废水深度处理与蒸发结晶零排放工艺，包括如下步骤：
[0009]A)对经生化处理后的焦化废水依次进行絮凝处理、臭氧催化氧化处理、生物活性炭滤池处理、多介质过滤、超滤处理和第一反渗透浓缩处理，得到第一处理水和第一浓水；
[0010]B)对第一浓水依次进行两级软化处理和第二反渗透浓缩处理，其中第一级软化采用化学软化联用微滤过滤处理，第二级软化采用树脂软化，得到第二处理水和第二浓水；
[0011]C)对第二浓水进行蒸发结晶，得到第三处理水和结晶盐。
[0012]本专利技术对焦化废水的来源及形式不作严格限制，可以是单独的焦化废水，也可以是焦化废水与其它废水形成的混合废水；焦化废水指经生化处理后的焦化废水，其中生化处理是对焦化废水采用活性污泥法去除绝大部分COD和氨氮后的废水；其他废水可以是循环排污水、经预处理后的生活污水及各种工艺生产清洁污水。
[0013]同时，本专利技术的深度处理工艺产生的第一处理水、第二处理水和第三处理水的水质满足回用水水质要求，可以作为生产工艺用水或循环冷却水补水进行回收利用，既避免了废水排放对自然环境的影响，同时还可以大大减少新鲜水的用量，进而提高了企业的经济效益。
[0014]本专利技术的焦化废水深度处理与蒸发结晶零排放工艺，通过对各个处理工艺进行合理取舍和优化组合，从而形成上述系统化的工艺流程，其特别注重上游工艺与下游工艺的衔接，上游工艺能够保护下游工艺的稳定运行，各工艺承上启下、环环相扣，从而充分保证了整套工艺的稳定、高效、安全运行，最终实现焦化废水零排放；同时，本专利技术工艺对焦化废水的处理效果好，处理形成的结晶盐的品质高，且处理产水可作为生产工艺用水或循环冷却水补水使用，经济效益显著。
[0015]参见图1，下面将对本专利技术的整体工艺进行详细说明。
[0016]1)絮凝处理
[0017]经生化处理后的焦化废水与工艺系统中的各种反洗废水可以一同进入絮凝反应池中进行絮凝处理，絮凝处理可以采用絮凝反应池进行，向絮凝反应池依次投加第一絮凝剂和第二絮凝剂，絮凝处理后采用辐流沉淀池进行固液分离，从而使得废水中的除绝大多数悬浮颗粒发生凝聚沉淀得以去除，防止污堵后续臭氧催化氧化的相关装置。
[0018]对絮凝处理过程中所采用的各种药剂不作严格限制，可以采用本领域的常规药剂；例如，第一絮凝剂可以采用聚合氯化铝和聚合硫酸铁中的至少一种，第二絮凝剂可以采用阴离子聚丙烯酰胺、阳离子聚丙烯酰胺和非离子聚丙烯酰胺中的至少一种。
[0019]此外，对各药剂的投加量不作严格限制，可以根据实际情况合理添加；具体地，第一絮凝剂的投加量可以为50
‑
500mg/L，进一步为50
‑
200mg/L，第二絮凝剂的投加量可以为1
‑
5mg/L。
[0020]在上述絮凝处理中，每级絮凝处理的水力停留时间可以分别为5
‑
15min。在絮凝处理后，可以采用辐流沉淀池进行固液分离；其中，辐流沉淀池的表面负荷可以为0.5
‑
1m3/(m2·
h)。
[0021]2)臭氧催化氧化处理
[0022]经絮凝沉淀去除悬浮物后的焦化废水进入臭氧催化氧化装置进行臭氧催化氧化处理，臭氧催化氧化处理是在靶向催化剂存在下进行的，通过向装置内通入臭氧，通过靶向催化剂的定向吸附和催化氧化耦合反应，极大地提高了臭氧利用率，诱导臭氧加速分解产生强氧化剂(羟基自由基
·
OH)，进一步氧化分解生化出水中残留的有机物，降低后续生物活性炭滤池的有机负荷，同时提高废水的可生化性，并且能有效去除废水的色度，提高最终结晶盐的品质及白度。
[0023]对臭氧催化氧化处理所采用的靶向催化剂不作严格限制，可以为金属氧化物负载氧化铝靶向催化剂；具体地，靶向催化剂的活性组分可以为氧化铁、四氧化三铁、二氧化锰、二氧化钛、氧化铜、氧化钴、氧化锆、氧化镍和氧化铅的至少一种。本专利技术所采用的靶向催化剂具体可以采用CN201610217784.2名称为“一种强化臭氧分解的负载型金属氧化物催化剂的制备方法及其制备的臭氧催化氧化催化剂”所涉及的强化臭氧分解的负载型金属氧化物催化剂。
[0024]在本专利技术中，靶向催化剂的填充高度可以为5
‑
8m。可以理解，臭氧催化氧化装置通常配套有臭氧发生装置；对臭氧催化氧化处理时臭氧的投加量不作严格限制，可以根据实际情况合理设置。具体地，臭氧催化氧化处理时臭氧的投加量可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种焦化废水深度处理与蒸发结晶零排放工艺，其特征在于，包括如下步骤：A)对经生化处理后的焦化废水依次进行絮凝处理、臭氧催化氧化处理、生物活性炭滤池处理、多介质过滤、超滤处理和第一反渗透浓缩处理，得到第一处理水和第一浓水；B)对第一浓水依次进行两级软化处理和第二反渗透浓缩处理，其中第一级软化采用化学软化联用微滤过滤处理，第二级软化采用树脂软化，得到第二处理水和第二浓水；C)对第二浓水进行蒸发结晶，得到第三处理水和结晶盐；优选地，第一处理水、第二处理水和第三处理水作为生产工艺用水或循环冷却水补水进行回收利用。2.根据权利要求1所述的焦化废水深度处理与蒸发结晶零排放工艺，其特征在于，所述絮凝处理采用絮凝反应池进行，向絮凝反应池依次投加第一絮凝剂和第二絮凝剂，絮凝处理后采用辐流沉淀池进行固液分离；优选地，所述第一絮凝剂选自聚合氯化铝和聚合硫酸铁中的至少一种，所述第二絮凝剂选自阴离子聚丙烯酰胺、阳离子聚丙烯酰胺和非离子聚丙烯酰胺中的至少一种；优选地，第一絮凝剂的投加量为50
‑
500mg/L，第二絮凝剂的投加量为1
‑
5mg/L；优选地，每级絮凝处理的水力停留时间分别为5
‑
15min；优选地，辐流沉淀池的表面负荷为0.5
‑
1m3/(m2·
h)。3.根据权利要求1所述的焦化废水深度处理与蒸发结晶零排放工艺，其特征在于，在靶向催化剂存在下，通过通入臭氧进行臭氧催化氧化处理；优选地，靶向催化剂的活性组分包括氧化铁、四氧化三铁、二氧化锰、二氧化钛、氧化铜、氧化钴、氧化锆、氧化镍和氧化铅的至少一种；优选地，靶向催化剂的填充高度为5
‑
8m；优选地，臭氧催化氧化处理时臭氧的投加量为100
‑
300mg/L。4.根据权利要求1所述的焦化废水深度处理与蒸发结晶零排放工艺，其特征在于，生物活性炭滤池过滤层滤料选用煤质活性炭柱，过滤层的厚度为1500
‑
3000mm；优选地，煤质活性炭柱的粒径为2
‑
6mm，长度为4
‑
8mm，碘值＞900，比表面积＞900m2/g；优选地，生物活性炭滤池表面负荷为2.5
‑
3.8m3/(m2·
h)；优选地，控制生物活性炭滤池出水的COD≤60mg/L；优选地，对生物活性炭滤池进行反洗产生第一反洗废水，反洗水采用生物活性炭滤池产水；反洗方式采用水洗、气洗、气水联洗三种方式，清洗周期5
‑
10d；优选地，将第一反洗废水与焦化废水混合进行絮凝处理。5.根据权利要求1所述的焦化废水深度处理与蒸发结晶零排放工艺，其特征在于，生物活性炭滤池出水采用多介质过滤器进行过滤处理；优选地，多介质过滤器过滤层滤料选自均粒砾石、石英砂、磁铁矿和无烟煤中的至少两种；优选地，滤料由石英砂和无烟煤组成，石英砂的粒径为0.8
‑
1.2mm，密度为2.5
‑
2.7g/cm3；无烟煤的粒径为1.2
‑
2.4mm，密度为1.4
‑
1.6g/cm3；无烟煤设置在石英砂的上方；优选地，过滤层的厚度为1000
‑
1500mm；优选地，进行多介质过滤时的过流速度为5
‑
8m/h；优选地，控制多介质过滤出水的浊度为3NTU以下；
优选地，对多介质滤料进行反洗产生第二反洗废水，反洗水采用多介质过滤产水；反洗方式采用水洗、气洗、气水联洗三种方式，反洗周期为16
‑
48h；优选地，将第二反洗废水与焦化废水合并进行絮凝处理。6.根据权利要求1所述的焦化废水深度处理与蒸发结晶零排放工艺，其特征在于，多介质过滤出水采用超滤装置进行超滤处理；优选地，超滤装置的超滤膜采用外压式中空纤维膜，膜通量为40
‑
50L/m2·
h；优选地，控制超滤出水的浊度≤0.5NTU，SDI≤5；优选地，对超滤膜进行反洗产生第三反洗...

【专利技术属性】
技术研发人员：王妙婷，张继超，曹真，吴冠龙，张万松，张琪，耿天甲，曹普晅，
申请(专利权)人：北京今大禹环境技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：