專利名稱：一種高效穩(wěn)定的焦化廢水深度處理工藝及處理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及焦化廢水處理領(lǐng)域，具體涉及一種高效穩(wěn)定的焦化廢水深度處理工藝以及處理系統(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)化合物的廢水，具有排放量大、有機(jī)物及氨氮濃度高、可生化性差、有機(jī)物成分復(fù)雜等特點，屬于難生物降解的有機(jī)廢水。為遏制焦化行業(yè)低水平重復(fù)建設(shè)和盲目擴(kuò)張趨勢，推動產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級，促進(jìn)節(jié)能減排和技術(shù)進(jìn)步，國家工業(yè)和信息化部于2008年對原《焦化行業(yè)準(zhǔn)入條件》進(jìn)行了修訂，明確指出焦化廢水處理合格后要循環(huán)使用，不得外排。早期焦化廢水的處理一般采用兩級處理的方式，第一級是將高濃度的含酚和含氰廢水進(jìn)行脫酚脫氰及蒸氨氣浮等預(yù)處理，第二級是將經(jīng)過預(yù)處理的焦化廢水進(jìn)行生化處理，通常采用活性污泥法中的A/0工藝。但是經(jīng)過上述兩級處理以后，出水還不能直接回用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。這是因為根據(jù)國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，再生水要回用作循環(huán)冷卻水補(bǔ)水，除了對CODcr^BOD5等有機(jī)污染物指標(biāo)有更加嚴(yán)格的規(guī)定以外，對溶解性總固體、總硬度、總堿度、氯化物等無機(jī)鹽分指標(biāo)也有一定的要求，而經(jīng)上述兩級處理后得到的出水并不能完全達(dá)到國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。為了達(dá)到國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求，需要對經(jīng)上述兩級處理后的出水再次進(jìn)行深度處理。如中國專利文獻(xiàn)CN101781039A中公開了一種采用催化氧化法與膜分離技術(shù)相結(jié)合的方法對焦化廢水進(jìn)行深度處理的工藝，在該工藝中，經(jīng)預(yù)處理、A/0生化處理后的焦化廢水，經(jīng)催化氧化處理，然后再經(jīng)混凝沉淀處理，最后經(jīng)超濾處理和反滲透系統(tǒng)處理后，即可用做循環(huán)水系統(tǒng)的補(bǔ)充水。但是，采用上述催化氧化+混凝沉淀+超濾的預(yù)處理工藝得到的出水，其中C0D&含量雖然能夠降低到80mg/L以下，但仍不能滿足反滲透除鹽系統(tǒng)進(jìn)水C0D&應(yīng)小于30mg/L的要求，長期運行仍會污染所述反滲透膜或造成其堵塞，使得工藝的運行不穩(wěn)定，并且降低了反滲透膜的使用壽命，增加了工藝的運行成本。為了解決這一問題，中國專利文獻(xiàn)CN102120663A公開了一種焦化廢水深度處理系統(tǒng)及其工藝，該工藝將經(jīng)A/0生化處理后的焦化廢水送入微波輔助催化氧化裝置，在微波場的作用下對焦化廢水進(jìn)行催化氧化處理；微波輔助催化氧化裝置的出水再送入混合反應(yīng)池，向混合反應(yīng)池中的焦化廢水中添加PH值調(diào)節(jié)劑將所述焦化廢水的PH值調(diào)至6. 0-9. 0,再添加助凝劑進(jìn)行絮凝反應(yīng)；將完成絮凝反應(yīng)后的焦化廢水送入沉淀池進(jìn)行沉淀；再將所述沉淀池中的上清液先后送入錳砂過濾器和精密過濾器進(jìn)行過濾；經(jīng)過精密過濾器過濾后的廢水送入頻繁倒極電滲析裝置，經(jīng)所述頻繁倒極電滲析裝置除鹽后得到的淡水即可用作循環(huán)冷卻水補(bǔ)水。上述工藝中的電滲析裝置對于進(jìn)水水質(zhì)的要求與反滲透裝置相比要寬泛的多，通常低于80mg/L即可。經(jīng)上述微波輔助催化氧化裝置處理后的焦化廢水，水中的C0D&含量即可達(dá)到80mg/L以下，再經(jīng)后續(xù)的混凝沉淀+錳砂過濾器+精密過濾器處理后得到的出水完全可以滿足電滲析裝置的進(jìn)水要求。因此該工藝中，在前的預(yù)處理與在后的電滲析除鹽裝置之間能達(dá)到高度的匹配，使得所述系統(tǒng)可以穩(wěn)定運行，經(jīng)上述工藝處理后得到的淡水中COD&的含量小于80mg/L，含鹽量(總?cè)芄?小于國標(biāo)要求的1000mg/L。但經(jīng)上述深度處理工藝處理后，淡水中的含鹽量能夠符合國標(biāo)的要求，但在實際的工程應(yīng)用中，對于某些使用場合而言，僅僅能夠達(dá)到國標(biāo)的要求還并不能滿足其生產(chǎn)需要，有些工業(yè)企業(yè)根據(jù)自身需要，會提出比國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)更為嚴(yán)格的水質(zhì)要求。在這種情況下，上述技術(shù)則無法滿足這種要求，如何在進(jìn)一步降低出水含鹽量的同時還能保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行，是現(xiàn)有技術(shù)尚未解決的難題。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中使用的微波催化氧化法與電滲析技術(shù)相結(jié)合的焦化廢水深度處理工藝中，雖然經(jīng)過該工藝處理后，淡水中的含鹽量能夠符合國標(biāo)的要求，但仍不能滿足某些工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)需要，而現(xiàn)有技術(shù)中又尚且沒有在進(jìn)一步降低出水含鹽量的同時還 能穩(wěn)定運行的系統(tǒng)和工藝的問題。本發(fā)明提供了一種出水含鹽量低且運行穩(wěn)定的焦化廢水深度處理工藝及處理系統(tǒng)。本發(fā)明所述的高效穩(wěn)定的焦化廢水深度處理工藝以及處理系統(tǒng)的技術(shù)方案為 一種高效穩(wěn)定的焦化廢水深度處理工藝，包括
(1)對經(jīng)生化處理后的焦化廢水進(jìn)行加酸調(diào)節(jié)至pH值為2.0-4. 0，在鐵碳填料的存在下對加酸調(diào)節(jié)后的焦化廢水進(jìn)行曝氣，氣水比為3:1-8:1，所述焦化廢水與所述鐵碳填料的接觸時間為0. 5-lh ；
(2)向經(jīng)步驟(I)處理后的出水中添加亞鐵鹽和雙氧水并攪拌均勻，在微波場的作用下進(jìn)行催化氧化處理；
(3)向經(jīng)步驟(2)處理后的出水中添加pH值調(diào)節(jié)劑將所述焦化廢水的pH值調(diào)至6. 0-9. 0，再添加助凝劑進(jìn)行絮凝反應(yīng)，對完成絮凝反應(yīng)后的焦化廢水進(jìn)行沉淀；
(4)對沉淀后形成的上清液進(jìn)行過濾，將過濾后的廢水送入頻繁倒極電滲析裝置；
(5)將經(jīng)所述頻繁倒極電滲析裝置除鹽后得到的淡水送入反滲透裝置，再經(jīng)反滲透裝置除鹽后得到的淡水即可用作循環(huán)冷卻水補(bǔ)水。所述步驟(2 )中，所述亞鐵鹽的添加濃度以Fe2+計為經(jīng)步驟(I)處理后的出水中COD濃度的0. 3-0. 36倍，所述雙氧水的添加濃度以H2O2計為經(jīng)步驟(I)處理后的出水中COD濃度的2. 12-2. 54倍，所述焦化廢水在所述微波場內(nèi)的停留時間為30_60s ；
所述步驟(3)中，所述助凝劑為陽離子型聚丙烯酰胺，所述助凝劑的添加量為l_7mg/
L0經(jīng)生化處理后的焦化廢水先匯入混合調(diào)節(jié)池，再將所述混合調(diào)節(jié)池的出水送入微電解池進(jìn)行所述步驟(I)中的處理；
所述步驟(2)中，經(jīng)微電解池處理后的出水先進(jìn)入第一中間水池，再將所述第一中間水池的出水送入加藥攪拌池，向所述加藥攪拌池中的焦化廢水中添加亞鐵鹽和雙氧水并攪拌均勻，再送入微波輔助催化氧化裝置，在微波場的作用下對焦化廢水進(jìn)行催化氧化處理，所述微波輔助催化氧化裝置的微波輸出功率為20-120kW ；
所述步驟(3 )中，將完成絮凝反應(yīng)后的焦化廢水送入沉淀池進(jìn)行沉淀，所述沉淀池中的上清液先進(jìn)入第二中間水池，所述第二中間水池中的曝氣器對所述上清液進(jìn)行曝氣后，再將其送入過濾器進(jìn)行過濾。從所述頻繁倒極電滲析裝置出來的濃水中的70-75%和從所述頻繁倒極電滲析裝置出來的極水進(jìn)入濃水循環(huán)池，二者混合均勻后再從所述濃水循環(huán)池回流至所述頻繁倒極電滲析裝置的進(jìn)水口；
從所述頻繁倒極電滲析裝置出來的淡水進(jìn)入緩沖池，再從所述緩沖池送入所述反滲透裝置，從所述反滲透裝置出來的濃水回流至所述第二中間水池。一種使用所述的高效穩(wěn)定的焦化廢水深度處理工藝的處理系統(tǒng)，包括
微電解池；
與所述微電解池連接的微波輔助催化氧化裝置；
與所述微波輔助催化氧化裝置連接設(shè)置的混合反應(yīng)池，以及與所述混合反應(yīng)池連接的沉淀池；
與所述沉淀池連接的過濾器；
與所述過濾器連接的頻繁倒極電滲析裝置；
所述焦化廢水深度處理系統(tǒng)還包括與所述頻繁倒極電滲析裝置的淡水出口相連接的反滲透裝置。所述的處理系統(tǒng)還包括
與所述微電解池連接的混合調(diào)節(jié)池，所述混合調(diào)節(jié)池設(shè)置在所述微電解池之前；第一中間水池，所述第一中間水池設(shè)置在所述微電解池和所述微波輔助催化氧化裝置之間；
在所述第一中間水池和所述微波輔助催化氧化裝置之間連接設(shè)置的加藥攪拌池；
在所述沉淀池和所述過濾器之間連接設(shè)置的第二中間水池，所述第二中間水池設(shè)置有
曝氣器。所述過濾器包括初級過濾器，以及與所述初級過濾器連接的第一精密過濾器，所述初級過濾器設(shè)置在所述第一精密過濾器之前。所述初級過濾器為錳砂過濾器和多介質(zhì)過濾器中的一種或者兩者串聯(lián)使用。還設(shè)置有濃水循環(huán)池，所述濃水循環(huán)池與所述頻繁倒極電滲析裝置的進(jìn)水口、濃水出口和極水出口相連接；
在所述頻繁倒極電滲析裝置的淡水出口和所述反滲透裝置之間還設(shè)置有緩沖池； 所述反滲透裝置的濃水出口與所述第二中間水池連接。在所述緩沖池和所述反滲透裝置之間還設(shè)置有第二精密過濾器。本發(fā)明所述的焦化廢水深度處理工藝，步驟(I)對經(jīng)A/0生化處理后的焦化廢水進(jìn)行加酸調(diào)節(jié)至PH值為2. 0-4. 0，然后在鐵碳填料的存在下對加酸調(diào)節(jié)后的焦化廢水進(jìn)行曝氣，氣水比為3:1-8:1，所述焦化廢水與所述鐵碳填料的接觸時間為0. 5-lh ;步驟(I)是對焦化廢水進(jìn)行微電解處理，微電解是在不通電的情況下，利用設(shè)備中填充的微電解填料產(chǎn)生“原電池”效應(yīng)對廢水進(jìn)行處理。當(dāng)通水后，在設(shè)備內(nèi)會形成無數(shù)的電位差達(dá)I. 2V的“原電池”,“原電池”以廢水做電解質(zhì),通過放電形成電流對廢水進(jìn)行電解氧化和還原處理，以達(dá)到降解有機(jī)污染物的目的，微電解反應(yīng)需要在酸性條件下進(jìn)行，為了保證電解處理的效果，本發(fā)明設(shè)置焦化廢水的pH值為2. 0-4. 0，焦化廢水與鐵碳填料的接觸時間為0. 5-lh,經(jīng)本發(fā)明中微電解處理后的焦化廢水，其COD&的含量相比于原水降低了 30-50%。步驟(2)中經(jīng)所述微電解池電解處理后的出水進(jìn)入所述微波輔助催化氧化裝置，向所述微波輔助催化氧化裝置中的焦化廢水中添加亞鐵鹽和雙氧水并攪拌均勻，在微波場的作用下對焦化廢水進(jìn)行催化氧化處理；所述亞鐵離子與過氧化氫能生成強(qiáng)氧化性的羥基自由基，在水溶液中與難降解的有機(jī)物生成有機(jī)自由基使之結(jié)構(gòu)破壞，最終氧化分解。本發(fā)明還設(shè)置所述焦化廢水在所述微波場內(nèi)的停留時間為30-60S，原因在于，所述停留時間如果設(shè)置的過短，對有 機(jī)物的去除效果也就較低，從而導(dǎo)致出水COD較高，容易堵塞或者污染除鹽裝置中的膜；所述停留時間如果設(shè)置的過長，又會增加所述工藝的建設(shè)成本，本發(fā)明根據(jù)所述焦化廢水的特性，設(shè)置所述停留時間為30-60S，在大幅度去除水中有機(jī)物的同時，還盡可能降低了所述工藝的建設(shè)成本。本發(fā)明還設(shè)置所述微波輔助催化氧化裝置的微波輸出功率為20_120kW ;所述微波輸出功率是根據(jù)所述深度處理系統(tǒng)的進(jìn)水量大小來設(shè)置的，如果進(jìn)水量較大而功率設(shè)置的過小，則達(dá)不到預(yù)期的出水效果，而如果進(jìn)水量較小功率卻設(shè)置的很大，則會提高所述微波輔助催化氧化裝置的運行費用，造成不必要的浪費，本發(fā)明通過參考實際中可能出現(xiàn)的進(jìn)水范圍，限定所述微波輔助催化氧化裝置的微波輸出功率為20-120kW ;作為優(yōu)選的實施方式，本發(fā)明進(jìn)一步限定所述微波輔助催化氧化裝置的微波輸出功率為40-60kW ；
本發(fā)明還設(shè)置所述亞鐵鹽的添加濃度以Fe2+計為進(jìn)水COD濃度的0. 3-0. 36倍，所述雙氧水的添加濃度以H2O2計為進(jìn)水COD濃度的2. 12-2. 54倍。之所以這樣設(shè)置，是因為如果亞鐵鹽和雙氧水的添加量過小，會導(dǎo)致所述微波輔助催化氧化達(dá)不到應(yīng)有的催化氧化效果。但是當(dāng)作為催化劑的Fe2+用量增加時，過多的Fe2+會消耗掉雙氧水形成三價鐵，降低處理效果。而對于雙氧水而言，過量的H2O2會和水中的羥基自由基發(fā)生反應(yīng)，并將所述亞鐵離子氧化成三價鐵，進(jìn)而降低所述藥劑的催化效果，且藥劑量過大還會提高所述工藝的運行成本。因此只有在鐵鹽和雙氧水的添加量適宜時，才能在盡量降低成本的同時達(dá)到最好的處理效果。步驟(3)將所述微波輔助催化氧化裝置的出水送入所述混合反應(yīng)池，向所述混合反應(yīng)池中的焦化廢水中添加pH值調(diào)節(jié)劑將所述焦化廢水的pH值調(diào)至6. 0-9. 0 ;再添加助凝劑進(jìn)行絮凝反應(yīng)，將完成絮凝反應(yīng)后的焦化廢水送入沉淀池進(jìn)行沉淀；調(diào)節(jié)所述焦化廢水的PH值調(diào)至6. 0-9.0，原因在于，混合反應(yīng)池的進(jìn)水在之前的步驟(I)和步驟(2)均保持酸性，而酸性的回用水并不適于用作循環(huán)冷卻水補(bǔ)水，在此添加PH值調(diào)節(jié)劑可將所述回用水調(diào)成適于用作循環(huán)冷卻水補(bǔ)水的中性或略偏堿性水；此外，通過添加PH值調(diào)節(jié)劑，向所述廢水中引入了適量的0H—離子，所述0『離子與廢水中的鐵離子相結(jié)合，形成較大的絮體，加快了沉淀的速度。通過所述混凝沉淀處理，可有效去除廢水中的膠體粒子和細(xì)小懸浮物，從而降低所述焦化廢水的濁度和色度。步驟(4)將所述沉淀池中的上清液送入過濾器進(jìn)行過濾，目的在于為后續(xù)的電滲析除鹽提供良好的進(jìn)水條件；將經(jīng)過過濾的廢水送入頻繁倒極電滲析裝置；步驟(5)將經(jīng)所述頻繁倒極電滲析裝置除鹽后得到的淡水再送入反滲透裝置，反滲透裝置的脫鹽效率很高，經(jīng)所述反滲透裝置處理后的淡水含鹽量較低，其總?cè)芄毯看蠹s為20-90mg/L。本發(fā)明所述的焦化廢水深度處理系統(tǒng)以及處理工藝的優(yōu)點在于
(I)本發(fā)明所述的焦化廢水深度處理系統(tǒng)，包括微電解池、微波輔助催化氧化裝置、混凝沉淀處理裝置、過濾器、電滲析裝置和反滲透裝置。本發(fā)明中的微電解池，其主要作用有以下二點
第一，預(yù)脫除焦化廢水中的部分COD&。焦化廢水經(jīng)所述微電解池處理后，CODcr的含量降低了 30-50%，再經(jīng)后續(xù)的微波催化氧化、混凝沉淀、過濾、電滲析器處理后得到的出水中CODcr的含量較低，在15-25mg/L之間，可以滿足反滲透裝置進(jìn)水C0D&含量低于30mg/L的要求，避免了反滲透膜發(fā)生堵塞或者污染的現(xiàn)象。第二、降低了進(jìn)入電滲析裝置和反滲透裝置的焦化廢水中的含鹽量。由于經(jīng)微電解池處理后的焦化廢水中C0D&的含量大大降低，因此在后續(xù)的微波催化氧化步驟中，亞鐵鹽的投加量也大大降低，亞鐵鹽投加到焦化廢水中后，雖然其中的Fe2+離子可通過后續(xù)的混凝沉淀除去，但其引入的陰離子仍舊存在于系統(tǒng)中，因此亞鐵鹽的投加會增加焦化廢水的含鹽量，從而增加了電滲析裝置和反滲透裝置的負(fù)荷，使其使用壽命降低。本發(fā)明通過設(shè)置微電解池預(yù)處理掉一部分C0D&，降低了鐵鹽的投加量，從而降低了微波催化氧化裝置出來焦化廢水中的含鹽量。因此，經(jīng)所述微電解池處理，再經(jīng)后續(xù)的微波催化氧化、混凝沉淀、過濾、電滲析處理后得到的焦化廢水中的COD含量和含鹽量都較低，從而使得在先的裝置與在后的電滲析和反滲透除鹽裝置能夠相匹配，系統(tǒng)可以實現(xiàn)穩(wěn)定運行。此外，本發(fā)明中所述的微電解與微波催化氧化之間還具有協(xié)同作用，本發(fā)明中微電解池中焦化廢水的PH值為2-4，進(jìn)行微波輔助催化氧化要求pH低于6. 0，因此從所述微電解池出來的廢水在進(jìn)入微波輔助催化氧化裝置時不需要再調(diào)節(jié)PH ;且所述微電解池在運行時會產(chǎn)生一部分Fe2+，這部分Fe2+離子在進(jìn)入微波催化氧化裝置后可以作為催化劑被有效利用，從而減少了微波催化氧化步驟中亞鐵鹽的投加量。(2)本發(fā)明所述的焦化廢水深度處理系統(tǒng)，還進(jìn)一步設(shè)置所述過濾器為錳砂過濾器和多介質(zhì)過濾器中的一種或者兩種串聯(lián)使用。所述錳砂過濾器和/或多介質(zhì)過濾器，可有效過濾掉廢水中的微小懸浮物并吸附去除水中的色素，進(jìn)而降低廢水的濁度和色度。(3)本發(fā)明所述的焦化廢水深度處理系統(tǒng)，還設(shè)置有濃水循環(huán)池，所述濃水循環(huán)池與所述頻繁倒極電滲析裝置的進(jìn)水口、濃水出口和極水出口連接，在實際運行時，從所述頻繁倒極電滲析裝置出來的濃水和極水先進(jìn)入濃水循環(huán)池，再從所述濃水循環(huán)池回流至所述頻繁倒極電滲析裝置的進(jìn)水口 ；本發(fā)明通過將極水補(bǔ)充進(jìn)濃水循環(huán)池可以使得循環(huán)水量保持平衡，因為電滲析有7(T75%的濃水回流進(jìn)濃水循環(huán)池，其余的25 30%的濃水外排，如果不將極水補(bǔ)充進(jìn)濃水循環(huán)池，會造成濃水循環(huán)池的水位逐漸下降；另外由于電滲析脫除的鹽分都濃縮在濃水中，如果不補(bǔ)充極水，濃水循環(huán)池的含鹽量會逐漸累積，越來越高，而極水的含鹽量遠(yuǎn)低于濃水，補(bǔ)充到濃水循環(huán)池中，就可以保證濃水循環(huán)池的含鹽量基本平衡，不至于累積得太高。(4)本發(fā)明所述的焦化廢水深度處理系統(tǒng)，在所述頻繁倒極電滲析裝置的淡水出口和所述第二精密過濾器之間還設(shè)置有緩沖池，所述反滲透裝置的濃水出口與所述第二中間水池連接。實際運行時從所述頻繁倒極電滲析裝置出來的淡水先后經(jīng)過緩沖池和第二精密過濾器后進(jìn)入所述反滲透裝置，從所述反滲透裝置出來的濃水回流至所述第二中間水 池。本發(fā)明在頻繁倒極電滲析和反滲透除鹽系統(tǒng)中，通過改進(jìn)濃水循環(huán)方式，在不降低水利用率的情況下，大大改善了出水水質(zhì)，使得所述電滲析裝置的濃水中的70-75%以及反滲透裝置的全部濃水都能得到回用，整個除鹽裝置的水利用率可達(dá)到75%。


為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚地理解，下面結(jié)合具體實施例和附圖對本發(fā)明的內(nèi)容作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，其中
圖I為本發(fā)明所述的焦化廢水深度處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 圖2為本發(fā)明所述的設(shè)置有混合調(diào)節(jié)池和中間水池的焦化廢水深度處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
圖3為本發(fā)明所述的設(shè)置有濃水循環(huán)池和緩沖池的焦化廢水深度處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式實施例I
本實施例中所述的焦化廢水深度處理系統(tǒng)如圖I所示，包括
微電解池；
與所述微電解池連接的微波輔助催化氧化裝置；
與所述微波輔助催化氧化裝置連接設(shè)置的混合反應(yīng)池，以及與所述混合反應(yīng)池連接的沉淀池；
與所述沉淀池連接的過濾器，本實施例中使用的過濾器為錳砂過濾器；
與所述錳砂過濾器連接的頻繁倒極電滲析裝置；
所述焦化廢水深度處理系統(tǒng)還包括與所述頻繁倒極電滲析裝置的淡水出口相連接的反滲透裝置。本實施例中所述的焦化廢水深度處理系統(tǒng)的處理工藝為
(1)經(jīng)生化處理后的焦化廢水，以1200m3/d的進(jìn)水量進(jìn)入微電解池，向所述微電解池中的焦化廢水中加酸調(diào)節(jié)所述焦化廢水的PH值為2.0，并對所述焦化廢水進(jìn)行曝氣，氣水比為3:1，所述焦化廢水與所述微電解池中的鐵碳填料的接觸時間為0. 5h ；
(2)經(jīng)所述微電解池電解處理后的出水進(jìn)入所述微波輔助催化氧化裝置，向所述微波輔助催化氧化裝置中的焦化廢水中添加亞鐵鹽和雙氧水并攪拌均勻，在微波場的作用下對焦化廢水進(jìn)行催化氧化處理；
本實施例中所述亞鐵鹽的添加濃度以Fe2+計為48 mg/L，是經(jīng)步驟(I)處理后的出水中COD濃度的0. 3倍；所述雙氧水的添加濃度以H2O2計為339. 2 mg/L,是經(jīng)步驟(I)處理后的出水中COD濃度的2. 12倍，所述焦化廢水在所述微波場內(nèi)的停留時間為30s ;本實施例中所述微波輔助催化氧化裝置的微波輸出功率為20kW。(3)所述微波輔助催化氧化裝置的出水進(jìn)入所述混合反應(yīng)池，向所述混合反應(yīng)池中的焦化廢水中添加石灰將所述焦化廢水的PH值調(diào)至6. 0 ;再添加陽離子型聚丙烯酰胺進(jìn)行絮凝反應(yīng)，將完成絮凝反應(yīng)后的焦化廢水送入沉淀池進(jìn)行沉淀，所述陽離子型聚丙烯酰胺的添加量為10mg/L ；
(4)將所述沉淀池中的上清液送入錳砂過濾器進(jìn)行過濾，將經(jīng)過濾器過濾后的廢水送入頻繁倒極電滲析裝置；
(5)將經(jīng)所述頻繁倒極電滲析裝置除鹽后得到的淡水送入反滲透裝置，再經(jīng)反滲透裝置除鹽后得到的淡水即可用作循環(huán)冷卻水補(bǔ)水。
實施例2
本實施例中所述的焦化廢水深度處理系統(tǒng)與實施例I相同。本實施例中所述的焦化廢水深度處理系統(tǒng)的處理工藝為
(1)經(jīng)A/0生化處理后的焦化廢水，以1200m3/d的進(jìn)水量進(jìn)入微電解池，向所述微電解池中的焦化廢水中加酸調(diào)節(jié)所述焦化廢水的PH值為4. 0，并對所述焦化廢水進(jìn)行曝氣，氣水比為8:1，所述焦化廢水與所述微電解池中的鐵碳填料的接觸時間為Ih ；
(2)經(jīng)所述微電解池電解處理后的出水進(jìn)入所述微波輔助催化氧化裝置，向所述微波輔助催化氧化裝置中的焦化廢水中添加亞鐵鹽和雙氧水并攪拌均勻，在微波場的作用下對焦化廢水進(jìn)行催化氧化處理； 本實施例中所述亞鐵鹽的添加濃度以Fe2+計為49.5 mg/L，是經(jīng)步驟(I)處理后的出水中COD濃度的0. 3倍；所述雙氧水的添加濃度以H2O2計為349. 8 mg/L，是經(jīng)步驟(I)處理后的出水中COD濃度的2. 12倍，所述焦化廢水在所述微波場內(nèi)的停留時間為30s ;本實施例中所述微波輔助催化氧化裝置的微波輸出功率為40kW。(3)將所述微波輔助催化氧化裝置的出水送入所述混合反應(yīng)池，向所述混合反應(yīng)池中的焦化廢水中添加氫氧化鈉調(diào)節(jié)劑將所述焦化廢水的PH值調(diào)至6. 0 ;再添加陽離子型聚丙烯酰胺進(jìn)行絮凝反應(yīng)，將完成絮凝反應(yīng)后的焦化廢水送入沉淀池進(jìn)行沉淀；所述陽離子型聚丙烯酰胺的添加量為7mg/L ；
(4)將所述沉淀池中的上清液送入錳砂過濾器進(jìn)行過濾，將經(jīng)過錳砂過濾器過濾后的廢水送入頻繁倒極電滲析裝置；
(5)將經(jīng)所述頻繁倒極電滲析裝置除鹽后得到的淡水送入反滲透裝置，再經(jīng)反滲透裝置除鹽后得到的淡水即可用作循環(huán)冷卻水補(bǔ)水。實施例3
本實施例中所述的焦化廢水深度處理系統(tǒng)如圖2所示，包括
混合調(diào)節(jié)池，與所述混合調(diào)節(jié)池連接設(shè)置有微電解池，與所述微電解池連接設(shè)置有第一中間水池，在所述第一中間水池后還連接設(shè)置有加藥攪拌池，與所述加藥攪拌池連接設(shè)置有微波輔助催化氧化裝置；
與所述微波輔助催化氧化裝置連接設(shè)置的混合反應(yīng)池，以及與所述混合反應(yīng)池連接的沉淀池，與所述沉淀池連接設(shè)置有第二中間水池，所述第二中間水池設(shè)置有曝氣器；
與所述第二中間水池連接的多介質(zhì)過濾器，與所述多介質(zhì)過濾器連接設(shè)置有第一精密過濾器；
與所述第一精密過濾器連接的頻繁倒極電滲析裝置；
所述焦化廢水深度處理系統(tǒng)還包括與所述頻繁倒極電滲析裝置的淡水出口相連接的反滲透裝置，在所述頻繁倒極電滲析裝置和所述反滲透裝置之間設(shè)置有第二精密過濾器。本實施例中所述的焦化廢水深度處理系統(tǒng)的處理工藝為
(1)經(jīng)八/0生化處理后的焦化廢水，以SOOOmVd的進(jìn)水量匯入混合調(diào)節(jié)池，再將所述混合調(diào)節(jié)池中的焦化廢水送入所述微電解池，向所述微電解池中的焦化廢水中加酸調(diào)節(jié)所述焦化廢水的PH值為2.0，并對所述焦化廢水進(jìn)行曝氣，氣水比為5:1，所述焦化廢水與所述微電解池中的鐵碳填料的接觸時間為0. 5h ；
(2)經(jīng)所述微電解池電解處理后的出水先進(jìn)入第一中間水池，再從所述第一中間水池進(jìn)入所述加藥攪拌池，向所述加藥攪拌池中的焦化廢水中添加亞鐵鹽和雙氧水并攪拌均勻，再送入所述微波輔助催化氧化裝置，在微波場的作用下對焦化廢水進(jìn)行催化氧化處理本實施例中所述亞鐵鹽的添加濃度以Fe2+計為53. 64mg/L，是經(jīng)步驟(I)處理后的出水中COD濃度的0. 36倍；所述雙氧水的添加濃度以H2O2計為378. 46mg/L,是經(jīng)步驟(I)處理后的出水中COD濃度的2. 54倍，所述焦化廢水在所述微波場內(nèi)的停留時間為60s ;本實施例中所述微波輔助催化氧化裝置的微波輸出功率為60kW。(3)將所述微波輔助催化氧化裝置的出水送入所述混合反應(yīng)池，向所述混合反應(yīng)池中的焦化廢水中添加碳酸氫鈉調(diào)節(jié)劑將所述焦化廢水的PH值調(diào)至9. 0 ;再添加陽離子型聚丙烯酰胺進(jìn)行絮凝反應(yīng)，將完成絮凝反應(yīng)后的焦化廢水送入沉淀池進(jìn)行沉淀，所述陽離子型聚丙烯酰胺的添加量為5mg/L ；
(4)將所述沉淀池中的上清液先后送入所述多介質(zhì)過濾器和所述第一精密過濾器進(jìn)行
過濾；將經(jīng)過第一精密過濾器過濾后的廢水送入頻繁倒極電滲析裝置；
(5)將經(jīng)所述頻繁倒極電滲析裝置除鹽后得到的淡水送入第二精密過濾器過濾后再送入所述反滲透裝置，經(jīng)反滲透裝置除鹽后得到淡水即可用作循環(huán)冷卻水補(bǔ)水。實施例4
本實施例中所述的焦化廢水深度處理系統(tǒng)如圖3所示，包括
混合調(diào)節(jié)池，與所述混合調(diào)節(jié)池連接設(shè)置有微電解池，與所述微電解池連接設(shè)置有第一中間水池，在所述第一中間水池后還連接設(shè)置有加藥攪拌池，與所述加藥攪拌池連接設(shè)置有微波輔助催化氧化裝置；
與所述微波輔助催化氧化裝置連接設(shè)置的混合反應(yīng)池，以及與所述混合反應(yīng)池連接的沉淀池，與所述沉淀池連接設(shè)置有第二中間水池，所述第二中間水池設(shè)置有曝氣器；
與所述第二中間水池連接有錳砂過濾器和多介質(zhì)過濾器，與所述多介質(zhì)過濾器還連接設(shè)置有第一精密過濾器；
與所述第一精密過濾器連接有頻繁倒極電滲析裝置，與所述頻繁倒極電滲析裝置的淡水出口連接設(shè)置有緩沖池，與所述緩沖池連接設(shè)置有第二精密過濾器，與所述第二精密過濾器連接設(shè)置有反滲透裝置。此外，本實施例中的焦化廢水深度處理系統(tǒng)還設(shè)置有濃水循環(huán)池，所述濃水循環(huán)池與所述頻繁倒極電滲析裝置的進(jìn)水口、濃水出口和極水出口連接；所述反滲透裝置的濃水出口與所述第二中間水池連接。本實施例中所述的焦化廢水深度處理系統(tǒng)的處理工藝為
(1)經(jīng)生化處理后的焦化廢水，以13000m3/d的進(jìn)水量匯入混合調(diào)節(jié)池，再將所述混合調(diào)節(jié)池中的焦化廢水送入所述微電解池，向所述微電解池中的焦化廢水中加酸調(diào)節(jié)所述焦化廢水的PH值為3. 0，并對所述焦化廢水進(jìn)行曝氣，氣水比為6:1，所述焦化廢水與所述微電解池中的鐵碳填料的接觸時間為0. 5h ；
(2)經(jīng)所述微電解池電解處理后的出水先進(jìn)入所述第一中間水池，再從所述第一中間水池進(jìn)入所述加藥攪拌池，向所述加藥攪拌池中的焦化廢水中添加亞鐵鹽和雙氧水并攪拌均勻，再送入所述微波輔助催化氧化裝置，在微波場的作用下對焦化廢水進(jìn)行催化氧化處理；
本實施例中所述亞鐵鹽的添加濃度以Fe2+計為50. 4mg/L，是經(jīng)步驟(I)處理后的出水中COD濃度的0. 36倍；所述雙氧水的添加濃度以H2O2計為355. 6 mg/L，是經(jīng)步驟(I)處理后的出水中COD濃度的2. 54倍，所述焦化廢水在所述微波場內(nèi)的停留時間為60s ;本實施例中所述微波輔助催化氧化裝置的微波輸出功率為120kW。(3)將所述微波輔助催化氧化裝置的出水送入所述混合反應(yīng)池，向所述混合反應(yīng)池中的焦化廢水中添加碳酸氫鈉調(diào)節(jié)劑將所述焦化廢水的PH值調(diào)至9. 0 ;再添加陽離子型聚丙烯酰胺進(jìn)行絮凝反應(yīng)，將完成絮凝反應(yīng)后的焦化廢水送入沉淀池進(jìn)行沉淀；
所述陽離子型聚丙烯酰胺的添加量為3mg/L ；
(4)將所述沉淀池中的上清液先后送入所述錳砂過濾器、多介質(zhì)過濾器和所述第一精密過濾器進(jìn)行過濾；將經(jīng)過第一精密過濾器過濾后的廢水送入頻繁倒極電滲析裝置；
(5)從所述頻繁倒極電滲析裝置出來的濃水中的75%，以及從所述頻繁倒極電滲析裝置 出來的極水先進(jìn)入濃水循環(huán)池，二者混合均勻后再從所述濃水循環(huán)池回流至所述頻繁倒極電滲析裝置的進(jìn)水口 ；從所述頻繁倒極電滲析裝置出來的淡水進(jìn)入緩沖池，再經(jīng)第二精密過濾器過濾后送入所述反滲透裝置，從所述反滲透裝置出來的濃水回流至所述第二中間水池。在實施例1-4中，所述微電解池的具體配置為
所述微電解池中采用的填料為市售的鐵碳微電解填料，填料比重為I噸/立方米，比表面積為I. 2平方米/克，空隙率為65%。所述頻繁倒極電滲析的運行直流電壓為8(T130V，倒極間隔時間為40 90分鐘； 所述反滲透的運行壓力為0. 5^1. 5MPa。在上述實施例中，“向所述加藥攪拌池中的焦化廢水中加酸調(diào)節(jié)所述焦化廢水的PH值”中，所述酸可以是諸如硫酸、鹽酸、硝酸等酸中的任意一種或多種。這種酸的選擇是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的技術(shù)，在此沒有必要再予以窮舉。同樣作為可選擇的實施方式，上述實施例中所述的PH值調(diào)節(jié)劑可以為石灰乳或者其它任意市售的pH值調(diào)節(jié)劑中的一種或多種，如石灰、碳酸鈉等；上述實施例中的助凝劑除了 “陽離子型聚丙烯酰胺”外，還可以選擇其它任意市售的助凝劑，諸如陰離子型聚丙烯酰胺等。處理前后的水質(zhì)情況
為了進(jìn)一步說明本發(fā)明所述的焦化廢水深度處理系統(tǒng)的技術(shù)效果，下面對經(jīng)本發(fā)明所述的焦化廢水經(jīng)各個工藝單元處理后的出水水質(zhì)情況進(jìn)行說明
權(quán)利要求
1.一種高效穩(wěn)定的焦化廢水深度處理工藝，包括 (1)對經(jīng)生化處理后的焦化廢水進(jìn)行加酸調(diào)節(jié)至pH值為2.0-4. 0，在鐵碳填料的存在下對加酸調(diào)節(jié)后的焦化廢水進(jìn)行曝氣，氣水比為3:1-8:1，所述焦化廢水與所述鐵碳填料的接觸時間為0. 5-lh ； (2)向經(jīng)步驟(I)處理后的出水中添加亞鐵鹽和雙氧水并攪拌均勻，在微波場的作用下進(jìn)行催化氧化處理； (3)向經(jīng)步驟(2)處理后的出水中添加pH值調(diào)節(jié)劑將所述焦化廢水的pH值調(diào)至6.0-9. 0，再添加助凝劑進(jìn)行絮凝反應(yīng)，對完成絮凝反應(yīng)后的焦化廢水進(jìn)行沉淀； (4)對沉淀后形成的上清液進(jìn)行過濾，將過濾后的廢水送入頻繁倒極電滲析裝置； (5)將經(jīng)所述頻繁倒極電滲析裝置除鹽后得到的淡水送入反滲透裝置，再經(jīng)反滲透裝置除鹽后得到的淡水即可用作循環(huán)冷卻水補(bǔ)水。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的焦化廢水深度處理工藝，其特征在于，所述步驟(2)中，所述亞鐵鹽的添加濃度以Fe2+計為經(jīng)步驟(I)處理后的出水中COD濃度的0. 3-0. 36倍，所述雙氧水的添加濃度以H2O2計為經(jīng)步驟(I)處理后的出水中COD濃度的2. 12-2. 54倍，所述焦化廢水在所述微波場內(nèi)的停留時間為30-60s ； 所述步驟(3)中，所述助凝劑為陽離子型聚丙烯酰胺，所述助凝劑的添加量為l_7mg/L0
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的焦化廢水深度處理工藝，其特征在于，經(jīng)生化處理后的焦化廢水先匯入混合調(diào)節(jié)池，再將所述混合調(diào)節(jié)池的出水送入微電解池進(jìn)行所述步驟(I)中的處理； 所述步驟(2)中，經(jīng)微電解池處理后的出水先進(jìn)入第一中間水池，再將所述第一中間水池的出水送入加藥攪拌池，向所述加藥攪拌池中的焦化廢水中添加亞鐵鹽和雙氧水并攪拌均勻，再送入微波輔助催化氧化裝置，在微波場的作用下對焦化廢水進(jìn)行催化氧化處理，所述微波輔助催化氧化裝置的微波輸出功率為20-120kW ； 所述步驟(3)中，將完成絮凝反應(yīng)后的焦化廢水送入沉淀池進(jìn)行沉淀，所述沉淀池中的上清液先進(jìn)入第二中間水池，所述第二中間水池中的曝氣器對所述上清液進(jìn)行曝氣后，再將其送入過濾器進(jìn)行過濾。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的焦化廢水深度處理工藝，其特征在于，從所述頻繁倒極電滲析裝置出來的濃水中的70-75%和從所述頻繁倒極電滲析裝置出來的極水進(jìn)入濃水循環(huán)池，二者混合均勻后再從所述濃水循環(huán)池回流至所述頻繁倒極電滲析裝置的進(jìn)水口 ； 從所述頻繁倒極電滲析裝置出來的淡水進(jìn)入緩沖池，再從所述緩沖池送入所述反滲透裝置，從所述反滲透裝置出來的濃水回流至所述第二中間水池。
5.一種使用權(quán)利要求1-4所述的高效穩(wěn)定的焦化廢水深度處理工藝的處理系統(tǒng)，包括 微電解池； 與所述微電解池連接的微波輔助催化氧化裝置； 與所述微波輔助催化氧化裝置連接設(shè)置的混合反應(yīng)池，以及與所述混合反應(yīng)池連接的沉淀池； 與所述沉淀池連接的過濾器；與所述過濾器連接的頻繁倒極電滲析裝置； 所述焦化廢水深度處理系統(tǒng)還包括與所述頻繁倒極電滲析裝置的淡水出口相連接的反滲透裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的處理系統(tǒng)，其特征在于，還包括 與所述微電解池連接的混合調(diào)節(jié)池，所述混合調(diào)節(jié)池設(shè)置在所述微電解池之前；第一中間水池，所述第一中間水池設(shè)置在所述微電解池和所述微波輔助催化氧化裝置之間； 在所述第一中間水池和所述微波輔助催化氧化裝置之間連接設(shè)置的加藥攪拌池； 在所述沉淀池和所述過濾器之間連接設(shè)置的第二中間水池，所述第二中間水池設(shè)置有曝氣器。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述過濾器包括初級過濾器，以及與所述初級過濾器連接的第一精密過濾器，所述初級過濾器設(shè)置在所述第一精密過濾器之前。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述初級過濾器為錳砂過濾器和多介質(zhì)過濾器中的一種或者兩者串聯(lián)使用。
9.根據(jù)權(quán)利要求5或6或8所述的處理系統(tǒng)，其特征在于，還設(shè)置有濃水循環(huán)池，所述濃水循環(huán)池與所述頻繁倒極電滲析裝置的進(jìn)水口、濃水出口和極水出口相連接； 在所述頻繁倒極電滲析裝置的淡水出口和所述反滲透裝置之間還設(shè)置有緩沖池； 所述反滲透裝置的濃水出口與所述第二中間水池連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的處理系統(tǒng)，其特征在于，在所述緩沖池和所述反滲透裝置之間還設(shè)置有第二精密過濾器。
全文摘要
一種高效穩(wěn)定的焦化廢水深度處理工藝及處理系統(tǒng)。本發(fā)明所述的焦化廢水深度處理系統(tǒng)，包括微電解池；與所述微電解池連接的微波輔助催化氧化裝置；與微波輔助催化氧化裝置連接設(shè)置的混合反應(yīng)池，以及與混合反應(yīng)池連接的沉淀池；與沉淀池連接的過濾器；與過濾器連接的頻繁倒極電滲析裝置；與頻繁倒極電滲析裝置的淡水出口相連接的反滲透裝置。經(jīng)本發(fā)明中微電解池處理，再經(jīng)后續(xù)的微波催化氧化、混凝沉淀、過濾、電滲析處理后得到的出水中的COD含量和含鹽量都較低，從而使得在先的裝置與在后的電滲析和反滲透除鹽裝置能夠相匹配，系統(tǒng)在實現(xiàn)高效脫鹽的同時還能夠穩(wěn)定運行。此外本發(fā)明還對除鹽系統(tǒng)的濃水循環(huán)方式進(jìn)行了優(yōu)化，在不降低水利用率的情況下，大大改善了出水水質(zhì)。
文檔編號C02F9/06GK102659269SQ20121011587
公開日2012年9月12日 申請日期2012年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月19日
發(fā)明者余小偉, 尹勝奎, 曹文彬 申請人:北京美通科技發(fā)展有限公司