專利名稱：一種實(shí)現(xiàn)焦化廢水回用的處理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種廢水處理領(lǐng)域，尤其涉及一種焦化廢水回用的組合 處理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
焦化廢水是在煤制焦炭、煤氣凈化及焦化產(chǎn)品回收過程中產(chǎn)生的含大量 芳香族化合物和雜環(huán)化合物的典型廢水，具有廢水排放量大、有機(jī)物及氨氮 濃度高、有機(jī)物成分復(fù)雜等特點(diǎn)，屬難生物降解的有機(jī)廢水。
隨著焦化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的升級以及市場竟?fàn)幹刃虻囊?guī)范，國家發(fā)改委于2005 年實(shí)施的《焦化行業(yè)準(zhǔn)入條件》中明確指出焦化廢水經(jīng)處理后要做到內(nèi)部循 環(huán)使用，酚氰廢水處理后廠內(nèi)回用。并在2006年公布的《焦化行業(yè)污染現(xiàn)狀 及對策建議》中指出煉焦生產(chǎn)過程中排放了大量的苯并[a]芘(BaP)、氰化物 等有毒有害物質(zhì)，其中苯并[a]芘是強(qiáng)致癌物質(zhì)，對人身健康危害嚴(yán)重，應(yīng)加 強(qiáng)治理。因此提高廢水循環(huán)率，減少污水外排，降低新水耗量已成為目前鋼 鐵工業(yè)企業(yè)廣泛采用的清潔生產(chǎn)工藝之一 ，而污水回用是實(shí)現(xiàn)污水零排放和 資源再利用的最佳選擇。
采用深度處理， 一方面可以降低COD及其它水質(zhì)指標(biāo)，使出水達(dá)到回用水 的標(biāo)準(zhǔn)；另一方面可對水體中殘留的難生物降解有機(jī)物如苯并[a]芘等加以轉(zhuǎn) 化或去除，以減少其對環(huán)境及人類健康的危害。因此，尋求一套高效、低成 本的深度處理工藝具有重要意義。
目前國內(nèi)外對焦化廢水深度處理的研究多集中于物化方法，主要包括吸 附法、混凝沉淀法、高級氧化法、膜分離技術(shù)等。這些技術(shù)雖各具優(yōu)勢，同時在應(yīng)用上又有各自的缺陷，因此為了充分發(fā)揮其效能，常將其中的兩種或 多種技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用。
目前國內(nèi)對焦化廢水的深度處理技術(shù)主要集中于吸附法和膜分離技術(shù)， 并取得了一定的效果。吸附法雖然操作簡單，管理方便，運(yùn)行成本相對較 低，但處理設(shè)施占地面積大，污染物只是從水中轉(zhuǎn)移到污泥中，沒有得到無 害化降解，并產(chǎn)生大量污泥，而且吸附劑的再生問題一直難以有效解決。膜 分離技術(shù)主要依靠物理攔截作用將污染物去除，工藝控制自動化程度高，處 理效果好，但現(xiàn)階段膜的成本仍然較高，膜污染問題尤其當(dāng)其應(yīng)用于工業(yè)廢 水處理時日益突出，而且膜處理過程中產(chǎn)生的濃縮液的最終歸宿仍是一個長 期困擾著人們的問題。上述因素在很大程度上限制了吸附法及膜分離技術(shù)在 焦化廢水深度處理中的應(yīng)用，而尋求一種處理效果良好、無二次污染且可使 焦化廢水中有機(jī)物得到有效分解的處理系統(tǒng)及處理工藝是焦化廢水深度處理 需要解決的問題。

實(shí)用新型內(nèi)容
基于上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型實(shí)施方式提供一種實(shí)現(xiàn)焦化 廢水回用的處理系統(tǒng)，通過應(yīng)用于焦化廢水深度處理的組合工藝，在保證經(jīng)
濟(jì)、適用的前提下，使處理后水的COD及其它指標(biāo)達(dá)到工業(yè)回用水標(biāo)準(zhǔn)。 本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
本實(shí)用新型實(shí)施例提供 一 種實(shí)現(xiàn)焦化廢水回用的處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)包
括
混凝沉淀池、光催化03氧化裝置和過濾裝置；其中，所述混凝沉淀池上設(shè) 有引入生化出水的進(jìn)水口、沉淀物排出口，混凝沉淀池的出水口與所述光催 化03氧化裝置的進(jìn)水口連接，所述光催化03氧化裝置的出水口與過濾裝置的進(jìn) 水口連接，所述過濾裝置上設(shè)有連接回用管路的出水口。
所述系統(tǒng)還包括尾氣收集處理裝置，所述尾氣收集處理裝置與光催化03氧化裝置上設(shè)置的排氣口連接。
所述過濾裝置為活性炭過濾罐。
所述光催化03氧化裝置包括光催化03反應(yīng)器和03發(fā)生裝置；所述03發(fā)生 裝置的供應(yīng)口與光催化03反應(yīng)器的03輸入口連接。
所述光催化03反應(yīng)器包括反應(yīng)器本體、微孔純鈦曝氣裝置和單端浸沒式 低壓紫外燈；所述反應(yīng)器本體為容器結(jié)構(gòu)，其上設(shè)有井水口和出水口，所述 反應(yīng)器本體底部設(shè)置所述微孔純鈦曝氣裝置，所述微孔純鈦曝氣裝置的進(jìn)氣 口與反應(yīng)器本體的03輸入口連接，所述單端浸沒式低壓紫外燈設(shè)置在所述反應(yīng) 器本體內(nèi)的上端。
所述單端浸沒式低壓紫外燈由紫外燈與紫外燈外面設(shè)置的石英套管構(gòu)成。
所述微孔純鈦曝氣裝置的曝氣孔直徑為O. 1 ~ l隨。
所述混凝沉淀池上還設(shè)有混凝劑投入口 ，所述混凝劑投入口單獨(dú)設(shè)置混 凝沉淀池上，或所述混凝劑投入口設(shè)置在混凝沉淀池的進(jìn)水口上。
由上述本實(shí)用新型實(shí)施方式提供的技術(shù)方案可以看出，本實(shí)用新型實(shí)施 方式通過將混凝沉淀池、光催化03氧化裝置和過濾裝置有機(jī)結(jié)合，完成對焦化 廢水進(jìn)行混凝、光催化03氧化及過濾等三段式處理，可將焦化廢水中難生物降 解的有毒、復(fù)雜高分子有機(jī)化合物分解為小分子化合物或直接礦化，使其C0D 滿足生產(chǎn)回用水標(biāo)準(zhǔn)，并可進(jìn)一步降低氨氮濃度，同時具有脫色、除臭、殺 菌的功能。該系統(tǒng)設(shè)備筒單，操作和維護(hù)方便，處理效果好，無二次污染， 并可節(jié)省大量基建費(fèi)用；同時可減少企業(yè)的污水外排，降低新水耗量，具有 良好的環(huán)境效益和社會、經(jīng)濟(jì)效益。


圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的處理系統(tǒng)各部分連接示意圖； 圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的03光催化反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例利用該處理系統(tǒng)處理廢水的工藝過程流程圖。
具體實(shí)施方式

本實(shí)用新型實(shí)施方式提供一種實(shí)現(xiàn)焦化廢水回用的處理系統(tǒng)該系統(tǒng)具體 包括混凝沉淀池、光催化03氧化裝置和過濾裝置；在所述混凝沉淀池上設(shè)有 引入所處理的生化出水的進(jìn)水口和沉淀物排出口 ，混凝沉淀池的出水口與所 述光催化03氧化裝置的進(jìn)水口連接，所述光催化03氧化裝置的出水口與過濾裝 置的進(jìn)水口連接，所述過濾裝置上設(shè)有連接回用管路的出水口。利用該處理 系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對焦化廢水進(jìn)行混凝、光催化03氧化及過濾等三段式處理，可將 焦化廢水中難生物降解的有毒、復(fù)雜高分子有機(jī)化合物分解為小分子化合物 或直接礦化，使其COD滿足生產(chǎn)回用水標(biāo)準(zhǔn)，并可進(jìn)一步降低氨氮濃度，同時 具有脫色、除臭、殺菌的功能。
為便于理解，
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
實(shí)施例一
本實(shí)施例提供一種實(shí)現(xiàn)焦化廢水回用的處理系統(tǒng)，用于以 一種低成本的 方式對焦化廢水進(jìn)行處理，使處理后的出水可以達(dá)到回用標(biāo)準(zhǔn)，該系統(tǒng)如圖l 所示，具體包括
混凝沉淀池l、光催化03氧化裝置和過濾裝置4;其中，所述混凝沉淀池l 上設(shè)有引入所處理的生化出水的進(jìn)水口A和沉淀物排出口D，混凝沉淀池l的出 水口與所述光催化03氧化裝置的光催化03反應(yīng)器2上部設(shè)置的進(jìn)水口連接，所 述光催化03氧化裝置的光催化03反應(yīng)器2的出水口與過濾裝置的進(jìn)水口連接， 所述過濾裝置上設(shè)有連接回用管路的出水口B,實(shí)際中，過濾裝置4可以采用 吸附較好的活性炭過濾罐。
在上述系統(tǒng)基礎(chǔ)上還可以設(shè)置尾氣收集處理裝置3，在光催化03反應(yīng)器2上 還設(shè)有排出尾氣的排氣口 ，將所述尾氣收集處理裝置3與光催化03氧化裝置的 光催化03反應(yīng)器2上設(shè)置的排氣口連接，用于收集處理光催化03氧化裝置的光催化03反應(yīng)器2排出的尾氣。
上述系統(tǒng)中，所述的光催化03氧化裝置是核心裝置，具體包括光催化03 反應(yīng)器2和03發(fā)生裝置5;所述03發(fā)生裝置5的供應(yīng)口與光催化03反應(yīng)器2的03輸 入口連接；所述的光催化03反應(yīng)器2的結(jié)構(gòu)如圖2所示，主要由反應(yīng)器本體21、 微孔純鈦曝氣裝置23和單端浸沒式低壓紫外燈構(gòu)成；其中，所述反應(yīng)器本體 21為容器結(jié)構(gòu)，其上^:有進(jìn)水口213、出水口27和排氣口24,進(jìn)水口213和排 氣口24均設(shè)置在反應(yīng)器本體21的上端，應(yīng)用中，混凝沉淀池l的出水口通過管 路28、進(jìn)水泵29、進(jìn)水閥210和液體流量計211連接到進(jìn)水口上，出水口27設(shè) 置在反應(yīng)器本體21的底部，用于通過管路與過濾裝置4 (如活性炭過濾罐等 過濾裝置)連接，所述的微孔純鈦曝氣裝置23設(shè)在反應(yīng)器本體21內(nèi)的底部， 微孔純鈦曝氣裝置2 3的進(jìn)氣口與反應(yīng)器本體21的03輸入口連接，實(shí)際使用中， 03輸入口通過氣體流量計26、進(jìn)氣閥25與03發(fā)生裝置5連接，所述單端浸沒式 低壓紫外燈設(shè)置在所述反應(yīng)器本體21內(nèi)的上端，可以采用插入的方式設(shè)置在 反應(yīng)器本體21內(nèi)的上端，當(dāng)反應(yīng)器本體21內(nèi)充滿所處理水體時，使單端浸沒 式低壓紫外燈浸沒在所處理的水體中，產(chǎn)生紫外光來催化反應(yīng)器本體21內(nèi)所 處理水體與微孔純鈦曝22氣裝置曝出擴(kuò)散后03氣體進(jìn)行的反應(yīng)該單端浸沒式低 壓紫外燈由紫外燈22和紫外燈外面的石英套管212構(gòu)成。反應(yīng)過程中產(chǎn)生的尾 氣通過排氣口24經(jīng)管路排出反應(yīng)器本體， 一般由與該排氣口24連接的尾氣收 集處理裝置3收集處理。
上述系統(tǒng)中，混凝沉淀池1上還可以設(shè)置混凝劑投入口C，該混凝劑投入 口C可以單獨(dú)設(shè)置在混凝沉淀池l上，也可以與混凝沉淀池l引入所處理的生化 出水的進(jìn)水口A合用。
該系統(tǒng)將混凝沉淀池、光催化03氧化裝置和過濾裝置三部分有機(jī)結(jié)合，可 實(shí)現(xiàn)對焦化廢水的混凝、光催化03氧化及過濾三段式處理，且其設(shè)備簡單、操 作方便，運(yùn)行成本低，混凝沉淀、過濾與光催化03氧化相配合，達(dá)到很好的處 理效果，使出水可完全達(dá)到回用標(biāo)準(zhǔn)。另外，單端浸沒式紫外燈的使用簡化了光催化03氧化裝置中的催化氧化反 應(yīng)設(shè)備，更有利于該處理系統(tǒng)的實(shí)際使用與推廣。
利用本實(shí)施例的處理系統(tǒng)，可以用較低的成本，通過混凝、光催化03氧化
及過濾三段工藝組合，對焦化廢水進(jìn)行深度處理，具體處理過程如圖3所示， 包括下述步驟
混凝沉淀處理向所處理水體中投加混凝劑，攪拌混合反應(yīng)后靜置沉 淀，使水體中上清液與沉淀物分離，沉淀物直接排放，上清液進(jìn)入后續(xù)步驟 進(jìn)行光催化03氧化處理；
光催化03氧化處理使所述上清液與曝氣擴(kuò)散成微小氣泡的03氣體充分接 觸，并在紫外光的催化作用下反應(yīng)完成光催化03氧化處理，去除水體中染污 物；
過濾處理對光催化03氧化處理后的出水進(jìn)行過濾處理后作為回用水排出。
混凝處理中，向混凝沉淀池的所處理水體中4殳加適量的混凝劑，所用混 凝劑由聚合氯化鋁(PAC)和助凝劑聚丙烯酰胺(PAM)組成，混凝劑的投加量為 所處理水體重量的O. 005 ~ 0. 02% ,實(shí)際中混凝劑的投加量也可以通過反復(fù)實(shí) 驗(yàn)加以確定，以保證在最小投藥量的前提下達(dá)到最佳效果；對投加混凝劑的 水體進(jìn)行攪拌混合反應(yīng)20分鐘，然后靜置30分鐘沉淀，靜置后的上清液進(jìn)入 下一步處理工藝，通過底部沉淀物排出口D排出的沉淀物同污泥一起進(jìn)行處 理；該處理步驟中通過混凝工藝， 一方面可以有效降低焦化廢水的COD,減輕 后續(xù)處理工藝的負(fù)荷；另一方面可以去除生化出水中所含的大部分懸浮物， 有利于充分發(fā)揮下 一 工序中光催化氧化反應(yīng)的效能；
光催化03氧化處理是本實(shí)施例的處理系統(tǒng)處理焦化廢水的核心部分，實(shí)際 用于光催化03氧化處理所采用的光催化03氧化裝置是由03發(fā)生裝置5和光催化03 反應(yīng)器2構(gòu)成，光催化03反應(yīng)器2具體由微孔純鈦曝氣裝置23、單端浸沒式低壓 紫外燈及反應(yīng)器本體21構(gòu)成，其中，03發(fā)生裝置5產(chǎn)生的03通入反應(yīng)器本體21內(nèi)的微孔純鈦曝氣裝置23，經(jīng)微孔純鈦曝氣裝置23擴(kuò)散成直徑約0. 1 ~ l隨的 微小氣泡，在上升過程中與反應(yīng)器本體21上部的進(jìn)水口進(jìn)入的混凝沉淀池1的 混凝沉淀出水充分接觸，并在單端浸沒式低壓紫外燈的紫外燈22發(fā)出紫外光 的催化作用下發(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng)，達(dá)到去除水中污染物的目的；在這步處 理中(M乍為一種強(qiáng)氧化劑，它既可與水中有機(jī)物發(fā)生直接反應(yīng)，也可在水中 離解出大量的活性自由基(其中.OH是在水中已知氧化劑中最活潑的)，通過 基型反應(yīng)氧化降解水中大部分有機(jī)污染物；但單獨(dú)03氧化時，.OH利用率較 低，導(dǎo)致氧化產(chǎn)物常為小分子羧酸、酮和醛類物質(zhì)等，不能徹底降解為C02、 &0和無機(jī)物；而在紫外燈的紫外光催化作用下，03分解產(chǎn)生大量.0H，其與 水中溶解性有機(jī)物的反應(yīng)以自由基型反應(yīng)為主，可使一些小分子有機(jī)物繼續(xù) 發(fā)生反應(yīng)直至礦化；實(shí)際中，也可以采用其它催化劑進(jìn)行催化，如超聲 波、&02及一些金屬氧化物等，只要達(dá)到提高03的自由基產(chǎn)生效率和處理能力 即可。
上述兩道工序處理后，為后續(xù)的活性炭吸附過濾工藝提供了有利條件， 一方面由于混凝處理去除了焦化廢水中絕大部分的膠體和懸浮物，增加了活 性炭的飽和吸附容量，延長其使用周期；另一方面光催化03氧化處理將復(fù)雜、 有毒的大分子有機(jī)物分解成簡單、無毒或低毒的小分子化合物，更易于被活 性炭吸附，且有利于實(shí)現(xiàn)其再生。
綜上所述，本實(shí)用新型實(shí)施例中的處理系統(tǒng)將混凝、光催化03氧化和過濾 等工藝有機(jī)組合，實(shí)現(xiàn)對焦化廢水進(jìn)行深度處理，可以將焦化廢水中難生物 降解的有毒、復(fù)雜高分子有機(jī)化合物分解為小分子化合物或直接礦化，使其 COD滿足生產(chǎn)回用水標(biāo)準(zhǔn)，并可進(jìn)一步降低氨氮濃度，同時具有脫色、除臭、 殺菌的功能。利用該系統(tǒng)的處理工藝效果好，無二次污染，并且系統(tǒng)所用的 裝置結(jié)構(gòu)簡單，操作和維護(hù)方便，并可節(jié)省大量基建費(fèi)用；同時可減少企業(yè) 的污水外排，降低新水耗量，具有良好的環(huán)境效益和社會、經(jīng)濟(jì)效益。
以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的具體實(shí)施方式
，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技 術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之 內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1、一種實(shí)現(xiàn)焦化廢水回用的處理系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括混凝沉淀池、光催化O3氧化裝置和過濾裝置；其中，所述混凝沉淀池上設(shè)有引入生化出水的進(jìn)水口、沉淀物排出口，混凝沉淀池的出水口與所述光催化O3氧化裝置的進(jìn)水口連接，所述光催化O3氧化裝置的出水口與過濾裝置的進(jìn)水口連接，所述過濾裝置上設(shè)有連接回用管路的出水口。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括尾氣收 集處理裝置，所述尾氣收集處理裝置與光催化03氧化裝置上設(shè)置的排氣口連 接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述過濾裝置為活性炭過 濾罐。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述光催化03氧化裝置包 括光催化03反應(yīng)器和03發(fā)生裝置；所述03發(fā)生裝置的供應(yīng)口與光催化03反應(yīng) 器的03輸入口連接。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述光催化03反應(yīng)器包括 反應(yīng)器本體、微孔純鈦曝氣裝置和單端浸沒式低壓紫外燈；所述反應(yīng)器本體 為容器結(jié)構(gòu)，其上設(shè)有進(jìn)水口和出水口，所述反應(yīng)器本體底部設(shè)置所述微孔 純鈦曝氣裝置，所述微孔純鈦曝氣裝置的進(jìn)氣口與反應(yīng)器本體的03輸入口連 接，所述單端浸沒式低壓紫外燈設(shè)置在所述反應(yīng)器本體內(nèi)的上端。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述單端浸沒式低壓紫外 燈由紫外燈與紫外燈外面設(shè)置的石英套管構(gòu)成。
7、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述微孔純鈦曝氣裝置的 曝氣孔直徑為O. 1 ~ lmm。
8、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述混凝沉淀池上還設(shè)有 混凝劑投入口，所述混凝劑投入口單獨(dú)設(shè)置混凝沉淀池上，或所述混凝劑投 入口設(shè)置在混凝沉淀池的進(jìn)水口上。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種實(shí)現(xiàn)焦化廢水回用的處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括混凝沉淀池、光催化O₃氧化裝置和過濾裝置；其中，所述混凝沉淀池上設(shè)有引入生化出水的進(jìn)水口、沉淀物排出口，混凝沉淀池的出水口與所述光催化O₃氧化裝置的進(jìn)水口連接，所述光催化O₃氧化裝置的出水口與過濾裝置的進(jìn)水口連接，所述過濾裝置上設(shè)有連接回用管路的出水口。通過將混凝沉淀池、光催化O₃氧化裝置和過濾裝置有機(jī)結(jié)合，完成對焦化廢水進(jìn)行混凝、光催化O₃氧化及過濾等三段式處理，可將焦化廢水中難生物降解的有毒、復(fù)雜高分子有機(jī)化合物分解為小分子化合物或直接礦化，使其COD滿足生產(chǎn)回用水標(biāo)準(zhǔn)，并可進(jìn)一步降低氨氮濃度，同時具有脫色、除臭、殺菌的功能。
文檔編號C02F9/04GK201305522SQ20082012341
公開日2009年9月9日 申請日期2008年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月28日
發(fā)明者劉金泉, 迪 吳, 李京旭, 李天增, 王發(fā)珍 申請人:北京桑德環(huán)境工程有限公司