一种焦化废水深度处理系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种焦化废水深度处理系统，包括依次连接的芬顿处理装置、超滤膜装置、第一除硬装置、电渗析装置、反渗透装置，还包括吸附装置、浓缩液处理装置、第二除硬装置和双极膜电渗析装置。本发明专利技术还公开了一种焦化废水深度处理方法，主要包括：依次经芬顿处理装置、超滤膜装置、第一除硬装置和电渗析装置去除悬浮物、有机物、废水中大部分COD、色度、硬度和盐分后，双极膜电渗析装置利用电渗析装置的浓水制得酸、碱溶液回用至芬顿处理装置和第一除硬装置。本发明专利技术系统浓缩液产生量少，利用双极膜回收酸碱来减少药剂使用量，运行成本较低，产水水质稳定达到回用水标准，具有明显的环境效益和经济效益。和经济效益。和经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种焦化废水深度处理系统和方法


[0001]本专利技术属于污水处理
，特别涉及一种焦化废水深度处理系统，还涉及一种焦化废水深度处理方法。

技术介绍

[0002]焦化废水成分复杂，是一种高浓度、高污染的有机废水，其毒性大，可生物降解性差，是钢铁工业难处理废水之一。目前钢铁企业普遍采用“预处理+生化处理+深度处理”处理工艺。
[0003]目前焦化废水深度处理后系统产水用于回用，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。由于焦化废水有机污染物的复杂性，在进行膜浓缩过程中，有机物对膜系统的污染很严重。
[0004]焦化废水污染物浓度高、生物毒性强、色度高、可生化性差等特点，经过生化处理后出水水质中仍然有一部分有机污染物，而且由于生化系统的运行不稳定导致生化出水水质波动较大，对深度处理工艺中膜系统的稳定运行造成很大影响。
[0005]采用膜技术作为深度处理工艺时，会产生大量的浓缩液，浓缩液的有效处理是整个焦化废水处理系统中不可缺少的重要部分，也是目前膜处理技术使用的瓶颈之一。
[0006]焦化废水成分复杂，处理难度高，为了使焦化废水得到有效处理和循环利用，减少焦化废水的排放量及保护环境，有必要开发一种处理效果好、运行成本低的深度处理工艺，使焦化废水达到回用水标准，从而达到节约资源和保护环境的目的。

技术实现思路

[0007]为克服现有技术存在的不足，本专利技术提供一种焦化废水深度处理系统和方法，采用吸附、芬顿、超滤、电渗析、反渗透、双极膜电渗析组合工艺对焦化废水进行深度处理，利用电渗析、反渗透和吸附组合工艺提高膜系统的回收率，减少浓缩液的产生量，利用双极膜电渗析制取酸溶液和碱溶液并进行回用，减少外部药剂投加量，降低运行成本，减少外部药剂对废水中盐分的影响，实现稳定的处理效果和出水水质。
[0008]为实现上述目的，本专利技术提供如下方案：
[0009]一种焦化废水深度处理系统，包括芬顿处理装置，芬顿处理装置的出水口与超滤膜装置的进水口连接，芬顿处理装置的调酸池加药管和碱加药管分别与双极膜电渗析装置的酸输出管和第一碱输出管连接，超滤膜装置的出水口与第一除硬装置的进水口连接，第一除硬装置的出水口与电渗析装置的进水口连接，电渗析装置的浓水出水口与浓缩液水池的进水口连接，浓缩液水池的第一出水口与浓缩液处理装置连接，浓缩液水池的第二出水口与第二除硬装置的进水口连接，第二除硬装置的浓水出水口与浓缩液处理装置连接，第二除硬装置的产水出水口与双极膜电渗析装置的进水口连接，双极膜电渗析装置的盐水输出口与反渗透装置的进水池连接，双极膜电渗析装置的第二碱输出管与第一除硬装置的碱液加药管连接，电渗析装置的淡水出口与反渗透装置的进水口连接，反渗透装置的产水出
口与产水池连接，反渗透装置的浓水出口通过吸附装置与电渗析装置的进水口连接。
[0010]如上所述芬顿处理装置包括调酸池，调酸池内设置有调酸池混合区，调酸池混合区通过上行通道和气浮区连通，上行通道的底端与调酸池混合区底部相连，上行通道的顶端与气浮区顶部留有悬浮物溢流间隙，气浮区底部和调酸池出水区的底部由过水通道连通；调酸池混合区连接调酸池进水管和调酸池加药管，调酸池进水管的入水口为芬顿处理装置的进水口，气浮区顶部设置刮渣机，气浮区底部设置溶气释放器，溶气泵出水口连接溶气释放器，溶气泵进水口连接调酸池出水区，溶气泵进气口与空气连通，调酸池出水区的顶部设置出水管，调酸池出水区通过出水管连接混合反应池；
[0011]混合反应池设置第一搅拌机，混合反应池连接活性炭加药管和铁盐加药管，混合反应池的上部和第一中间水池的上部通过溢流通道连接，第一中间水池设置第二搅拌机；
[0012]第一中间水池通过芬顿反应塔提升泵和管道混合器的第一入口连接，管道混合器的第二入口连接双氧水加药管，管道混合器的出口和芬顿反应塔进水管的上端口连接，芬顿反应塔进水管的下端口延伸至芬顿反应塔的下部，芬顿反应塔进水管的底部设置锥形挡板和环形的循环布水管主管，锥形挡板位于循环布水管主管的环内，循环布水管主管上沿循环布水管主管周向均匀设置有多个循环布水管支管，芬顿反应塔内上部设置芬顿反应塔溢流堰，在芬顿反应塔进水管周围位于芬顿反应塔溢流堰下设置有循环进水管吸水口，循环进水管吸水口与循环泵的进水口连接，循环泵的出水口通过管道连接循环布水管主管，芬顿反应塔溢流堰经芬顿反应塔出水口连接中和池，
[0013]中和池还连接有碱加药管，中和池底部设置曝气管，曝气管与鼓风机连接，中和池的底部与第一絮凝反应池的底部通过过流通道连通，第一絮凝反应池设置第三搅拌机，第一絮凝反应池连接第一絮凝剂加药管，第一絮凝反应池的上部出水口和沉淀池进水管的入水口连接，沉淀池进水管的出水口延伸至沉淀池内中部，沉淀池进水管出水口下方设置有反射板，斜管沉淀池上部设置沉淀池斜管区，沉淀池斜管区的上部设置有沉淀池溢流堰，沉淀池溢流堰与斜管沉淀池排水口相连，斜管沉淀池排水口作为芬顿处理装置的出水口，斜管沉淀池的底部设置有斜管沉淀池泥斗，斜管沉淀池泥斗与排泥泵相连。
[0014]如上所述超滤膜装置包括超滤膜组件，超滤膜组件的超滤膜进水口通过进水阀、超滤进水泵和超滤进水池连接，超滤进水池与超滤进水池进水管的出水口连接，超滤进水池进水管的入水口作为超滤膜装置的进水口，超滤膜组件的超滤膜产水口通过产水阀与产水箱连接，产水箱的出水口作为超滤膜装置的出水口，超滤膜组件的超滤膜出水口通过浓水出水阀与超滤进水池连接，超滤鼓风机通过进气控制阀和超滤膜组件的超滤膜进水口连接；
[0015]超滤膜组件的超滤膜产水口通过反洗进水阀、反洗泵与产水箱连接，超滤膜组件的超滤膜进水口与药剂排出管连接，药剂排出管上设置有排空阀；
[0016]超滤膜产水口以及超滤膜出水口分别通过清洗产水回流阀以及清洗浓水回流阀与清洗水箱连接，清洗水箱通过清洗泵、清洗进水阀与超滤膜组件的超滤膜进水口连接，清洗水箱中配制有清洗溶液；
[0017]加药水箱通过加药泵和加药阀与超滤膜产水口连接。
[0018]如上所述第一除硬装置包括除硬混合反应池，除硬混合反应池的进水口作为第一除硬装置的进水口，除硬混合反应池设置第四搅拌机，除硬混合反应池连接碱液加药管和
碳酸钠加药管，除硬混合反应池的底部和第二絮凝反应池的底部由过流通道连接；
[0019]第二絮凝反应池设置第五搅拌机，第二絮凝反应池连接第二絮凝剂加药管，第二絮凝反应池的上部通过溢流通道和除硬装置沉淀池的上部进水口连接，
[0020]除硬装置沉淀池的上部设置有除硬沉淀池斜管区，除硬沉淀池斜管区之上设置有除硬沉淀池溢流堰，除硬沉淀池斜管区和除硬沉淀池溢流堰靠近上部进水口一侧通过除硬装置沉淀池隔水板与除硬装置沉淀池的上部进水口分隔，除硬装置沉淀池隔水板的下部为过流通道，除硬装置沉淀池的底部设置有除硬沉淀池泥斗，除硬沉淀池泥斗与除硬沉淀池排泥泵连接，除硬沉淀池溢流堰和第二中间水池的上部入水口通过溢流通道连通，
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种焦化废水深度处理系统，包括芬顿处理装置，其特征在于，芬顿处理装置的出水口与超滤膜装置的进水口连接，芬顿处理装置的调酸池加药管(2)和碱加药管(29)分别与双极膜电渗析装置的酸输出管和第一碱输出管连接，超滤膜装置的出水口与第一除硬装置的进水口连接，第一除硬装置的出水口与电渗析装置的进水口连接，电渗析装置的浓水出水口与浓缩液水池的进水口连接，浓缩液水池的第一出水口与浓缩液处理装置连接，浓缩液水池的第二出水口与第二除硬装置的进水口连接，第二除硬装置的浓水出水口与浓缩液处理装置连接，第二除硬装置的产水出水口与双极膜电渗析装置的进水口连接，双极膜电渗析装置的盐水输出口与反渗透装置的进水池连接，双极膜电渗析装置的第二碱输出管与第一除硬装置的碱液加药管(72)连接，电渗析装置的淡水出口与反渗透装置的进水口连接，反渗透装置的产水出口与产水池连接，反渗透装置的浓水出口通过吸附装置与电渗析装置的进水口连接。2.根据权利要求1所述一种焦化废水深度处理系统，其特征在于，所述芬顿处理装置包括调酸池，调酸池内设置有调酸池混合区(3)，调酸池混合区(3)通过上行通道和气浮区(5)连通，上行通道的底端与调酸池混合区(3)底部相连，上行通道的顶端与气浮区(5)顶部留有悬浮物溢流间隙，气浮区(5)底部和调酸池出水区(7)的底部由过水通道连通；调酸池混合区(3)连接调酸池进水管(1)和调酸池加药管(2)，调酸池进水管(1)的入水口为芬顿处理装置的进水口，气浮区(5)顶部设置刮渣机(6)，气浮区(5)底部设置溶气释放器(4)，溶气泵(8)出水口连接溶气释放器(4)，溶气泵(8)进水口连接调酸池出水区(7)，溶气泵(8)进气口与空气连通，调酸池出水区(7)的顶部设置出水管，调酸池出水区(7)通过出水管连接混合反应池(11)；混合反应池(11)设置第一搅拌机(13)，混合反应池(11)连接活性炭加药管(9)和铁盐加药管(10)，混合反应池(11)的上部和第一中间水池(12)的上部通过溢流通道连接，第一中间水池(12)设置第二搅拌机(14)；第一中间水池(12)通过芬顿反应塔提升泵(15)和管道混合器(16)的第一入口连接，管道混合器(16)的第二入口连接双氧水加药管(17)，管道混合器(16)的出口和芬顿反应塔进水管(18)的上端口连接，芬顿反应塔进水管(18)的下端口延伸至芬顿反应塔(20)的下部，芬顿反应塔进水管(18)的底部设置锥形挡板(25)和环形的循环布水管主管(24)，锥形挡板(25)位于循环布水管主管(24)的环内，循环布水管主管(24)上沿循环布水管主管(24)周向均匀设置有多个循环布水管支管(23)，芬顿反应塔(20)内上部设置芬顿反应塔溢流堰(19)，在芬顿反应塔进水管(18)周围位于芬顿反应塔溢流堰(19)下设置有循环进水管吸水口(21)，循环进水管吸水口(21)与循环泵(22)的进水口连接，循环泵(22)的出水口通过管道连接循环布水管主管(24)，芬顿反应塔溢流堰(19)经芬顿反应塔出水口(26)连接中和池(27)，中和池(27)还连接有碱加药管(29)，中和池(27)底部设置曝气管，曝气管与鼓风机(28)连接，中和池(27)的底部与第一絮凝反应池(32)的底部通过过流通道连通，第一絮凝反应池(32)设置第三搅拌机(31)，第一絮凝反应池(32)连接第一絮凝剂加药管(30)，第一絮凝反应池(32)的上部出水口和沉淀池进水管(33)的入水口连接，沉淀池进水管(33)的出水口延伸至沉淀池内中部，沉淀池进水管(33)出水口下方设置有反射板(36)，斜管沉淀池上部设置沉淀池斜管区(35)，沉淀池斜管区(35)的上部设置有沉淀池溢流堰(34)，沉淀池
溢流堰(34)与斜管沉淀池排水口相连，斜管沉淀池排水口作为芬顿处理装置的出水口，斜管沉淀池的底部设置有斜管沉淀池泥斗(37)，斜管沉淀池泥斗(37)与排泥泵(38)相连。3.根据权利要求2所述一种焦化废水深度处理系统，其特征在于，所述超滤膜装置包括超滤膜组件(45)，超滤膜组件(45)的超滤膜进水口(44)通过进水阀(43)、超滤进水泵(42)和超滤进水池(41)连接，超滤进水池(41)与超滤进水池进水管(40)的出水口连接，超滤进水池进水管(40)的入水口作为超滤膜装置的进水口，超滤膜组件(45)的超滤膜产水口(47)通过产水阀(61)与产水箱(59)连接，产水箱(59)的出水口作为超滤膜装置的出水口，超滤膜组件(45)的超滤膜出水口(46)通过浓水出水阀(48)与超滤进水池(41)连接，超滤鼓风机(49)通过进气控制阀和超滤膜组件(45)的超滤膜进水口(44)连接；超滤膜组件(45)的超滤膜产水口(47)通过反洗进水阀(62)、反洗泵(60)与产水箱(59)连接，超滤膜组件(45)的超滤膜进水口(44)与药剂排出管连接，药剂排出管上设置有排空阀(50)；超滤膜产水口(47)以及超滤膜出水口(46)分别通过清洗产水回流阀(57)以及清洗浓水回流阀(58)与清洗水箱(56)连接，清洗水箱(56)通过清洗泵(54)、清洗进水阀(55)与超滤膜组件(45)的超滤膜进水口(44)连接，清洗水箱(56)中配制有清洗溶液；加药水箱(52)通过加药泵(51)和加药阀(53)与超滤膜产水口(47)连接。4.根据权利要求3所述一种焦化废水深度处理系统，其特征在于，所述第一除硬装置包括除硬混合反应池(71)，除硬混合反应池(71)的进水口作为第一除硬装置的进水口，除硬混合反应池(71)设置第四搅拌机(74)，除硬混...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋稳，王磊，吴天，邓飞虎，王泽，周芸，杨烨烨，余卓君，熊伟，郭启志，廖筱锋，苗晓青，
申请(专利权)人：中钢集团武汉安全环保研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：