一種褐煤提質(zhì)廢水的處理工藝和處理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種褐煤提質(zhì)廢水的處理工藝，包括：對廢水進(jìn)行降溫，加入正向凝聚劑，使廢水在降溫過程中，形成可沉淀的顆粒固體，再經(jīng)過攪拌，均化水質(zhì)；對上步驟處理后的廢水，在水溫達(dá)到正常溫度后，加入絮凝劑和助凝劑進(jìn)行再凝聚，然后經(jīng)過分離和過濾吸附，去除水中的絕大部分微小雜質(zhì)；上步驟產(chǎn)水進(jìn)入生物反應(yīng)池，利用生物填料中的微生物膜來對來水中的有機(jī)物和氮系污染物進(jìn)行生化降解；生物反應(yīng)池中的水一部分進(jìn)入膜分離池，通過設(shè)置在膜分離池中的膜分離組件將全部的生物量截留在膜分離池內(nèi)；膜分離組件截留下來的含有硝化菌的水通過回流管回流至生物反應(yīng)池；對膜分離組件過濾后的出水加入次氯酸鈉進(jìn)行消毒后，送入清水池。
【專利說明】一種褐煤提質(zhì)廢水的處理工藝和處理系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本次發(fā)明涉及的是廢水處理【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及褐煤提質(zhì)過程中的所產(chǎn)水的廢水的處理工藝和處理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]褐煤的煤化程度介于泥炭和煙煤之間，含水量高，易風(fēng)化，易自燃，正因為這些特點(diǎn)，褐煤原煤不利于長距離輸送和貯存，并且褐煤直接燃燒的熱效率較低，溫室氣體的排放量也很大，難以大規(guī)模開發(fā)利用，因此褐煤必須有效提質(zhì)才能更有利于利用、運(yùn)輸和貯存。
[0003]熱壓蒸汽提質(zhì)過程可將褐煤中的大部分水分除去，則褐煤燃燒后產(chǎn)生的溫室氣體的排放量降低15%。因此，褐煤高效去水提質(zhì)過程是實現(xiàn)其大規(guī)模使用的關(guān)鍵一環(huán)。
[0004]新開采的褐煤含水率一般在30~40%左右。在提質(zhì)工藝中，褐煤中的85%的水分可被擠出，除去工藝過程中損失的水分，褐煤提質(zhì)工藝的產(chǎn)水率一般在15~20%左右。褐煤提質(zhì)工藝產(chǎn)生的廢水體積龐大，褐煤提質(zhì)過程中產(chǎn)生的廢水中含有大量的有機(jī)物，若直接排入水體將會造成自然水體的嚴(yán)重污染，因此該類廢水必須經(jīng)有效處理，才可達(dá)標(biāo)排放或回用。
[0005]褐煤提質(zhì)廢水中C0D、氨氮濃度較高，主要以有機(jī)物的沸點(diǎn)在150°C以下的揮發(fā)性、半揮發(fā)性有機(jī)物為主，有機(jī)物類型與褐煤所處的地層及煤化程度有關(guān)，因此，提質(zhì)廢水處理工藝主要去除懸浮物、有機(jī)物、氨氮以及膠體性的煤粉為主。 [0006]由于褐煤提質(zhì)時的溫度為120°C左右，提質(zhì)廢水與傳統(tǒng)的煤化工工藝產(chǎn)生的煤焦化廢水相比有很大的區(qū)別，因此根據(jù)褐煤提質(zhì)的廢水水質(zhì)，提供有針對性的廢水處理工藝和處理系統(tǒng)，是市場亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于針對褐煤提質(zhì)成型廢水中污染物主要以揮發(fā)性、半揮發(fā)性有機(jī)物和氮系污染物為主的特點(diǎn)，提供一種對褐煤提質(zhì)廢水進(jìn)行高效處理工藝和處理系統(tǒng)，確保處理水質(zhì)的達(dá)標(biāo)及水處理工藝的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
[0008]實現(xiàn)本發(fā)明目的的一個技術(shù)方案是:
一種褐煤提質(zhì)廢水的處理工藝，包括以下工藝步驟:
O正解析凝聚沉降步驟，包括:
對廢水進(jìn)行降溫，加入正向凝聚劑，使廢水在降溫過程中，其中的半揮發(fā)性有機(jī)物、煤塵顆粒和膠體進(jìn)行正向聚集，形成可沉淀的顆粒固體，再經(jīng)過攪拌對來水進(jìn)行水質(zhì)和水量的調(diào)節(jié)，均化水質(zhì)；
2)煤塵水凈化步驟，包括:
對上步驟處理后的廢水，在水溫達(dá)到正常溫度(25°C左右)后，加入絮凝劑和助凝劑進(jìn)行再凝聚，并經(jīng)過混合后，逐漸形成較大的可沉淀絮凝懸浮物，然后經(jīng)過分離和過濾吸附，去除水中的絕大部分微小雜質(zhì)；3)強(qiáng)化硝解MBR (膜生物反應(yīng)器Membrane Bio-Reactor)步驟,包括:
上步驟產(chǎn)水進(jìn)入生物反應(yīng)池，利用生物填料中的微生物膜來對來水中的有機(jī)物和氮系污染物進(jìn)行生化降解，并且通過曝氣裝置不斷補(bǔ)充微生物膜所需溶解氧；
生物反應(yīng)池中的水一部分進(jìn)入膜分離池，通過設(shè)置在膜分離池中的膜分離組件將全部的生物量截留在膜分離池內(nèi)；
膜分離組件截留下來的含有硝化菌的水通過回流管回流至生物反應(yīng)池，補(bǔ)充生物反應(yīng)池內(nèi)硝化菌的數(shù)量；
對膜分離組件過濾后的出水加入次氯酸鈉進(jìn)行消毒后，送入清水池。
[0009]強(qiáng)化硝解MBR步驟，對水中溶解揮發(fā)性有機(jī)物和氮系污染物進(jìn)行生化降解，除去主要的有機(jī)物和氨氮，使出水達(dá)到回用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
[0010]所述正解析凝聚沉降步驟，通過適當(dāng)?shù)哪蹌⒑置禾豳|(zhì)廢水中的從水中解析出來，是積聚和初步處理水中有機(jī)物的有效手段。所述加入正向凝聚劑的濃度優(yōu)選為5ppm。
[0011]所述煤塵水凈化步驟，目的是進(jìn)行褐煤提質(zhì)廢水的細(xì)微顆粒和水的清污分離，達(dá)到凈化的效果。所述絮凝劑的加入量為30ppm，所述助凝劑的加入量為3ppm。
[0012]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述煤塵水凈化步驟在高效煤塵水凈化器中進(jìn)行，高效煤塵水凈化器中設(shè)有旋流器和中間濾料。 [0013]所述強(qiáng)化硝解MBR工藝步驟利用生物填料、曝氣裝置、膜分離組件和回流管組成的固液分離型膜生物反應(yīng)器實現(xiàn)。該步驟中采用自回流技術(shù)，強(qiáng)化了系統(tǒng)的硝化能力；膜分離替代二次沉淀池進(jìn)行固液分離，能維持較低的F/M，使剩余污泥產(chǎn)率遠(yuǎn)小于常規(guī)工藝。另外，在傳統(tǒng)工藝中被嚴(yán)格控制生長的絲狀菌、真菌等，在反應(yīng)器中都可以自由生長，因而水中的生物種群遠(yuǎn)比傳統(tǒng)活性污泥法要豐富穩(wěn)定，使MBR對來水有更強(qiáng)的適應(yīng)能力和凈化能力。
[0014]實現(xiàn)本發(fā)明另一個目的的技術(shù)方案是:一種褐煤提質(zhì)廢水的處理系統(tǒng)，由凝聚調(diào)節(jié)池、冷卻器、廢水提升泵、高效煤塵水凈化器、強(qiáng)化硝解MBR裝置、清水池和污泥池組成，凝聚調(diào)節(jié)池出水口通過廢水提升泵連接高效煤塵水凈化器進(jìn)水口，高效煤塵水凈化器出水口和強(qiáng)化硝解MBR裝置進(jìn)水口連接，強(qiáng)化硝解MBR裝置出水口通過產(chǎn)水泵連接清水池入口，高效煤塵水凈化器排泥口連接污泥池入口，冷卻器連接至凝聚調(diào)節(jié)池，對凝聚調(diào)節(jié)池內(nèi)的廢水進(jìn)行冷卻；所述高效煤塵水凈化器中設(shè)有旋流器和中間濾料；所述強(qiáng)化硝解MBR裝置由生物填料、曝氣裝置、膜分離組件和回流管組成；所述生物填料設(shè)置于生物反應(yīng)池中，曝氣裝置的曝氣支管設(shè)置于所述生物填料的下方，所述膜分離組件設(shè)置于膜分離池，所述回流管的進(jìn)口與膜分離池底部連接，回流管的出口接至生物反應(yīng)池內(nèi)曝氣支管的正下方。
[0015]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述清水池的一個出水口通過反洗水泵和所述高效煤塵水凈化器的進(jìn)水口連接，對清水池中的水進(jìn)行循環(huán)凈化。
[0016]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述回流管的出口連接有回流出水管，所述回流出水管設(shè)置于生物反應(yīng)池內(nèi)曝氣支管的正下方，所述回流出水管的出水口和所述曝氣支管的曝氣頭位置對應(yīng)。
[0017]本發(fā)明的有益效果在于:
I)處理效果明顯，去除率高，懸浮物去除率可基本達(dá)到100%，COD和氨氮的去除率可達(dá)到90%ο[0018]2)流程精煉，工藝針對性強(qiáng)，投資省，操作費(fèi)用低，維護(hù)方便。
[0019]3)采用組合工藝，工藝效率高。
[0020]4)設(shè)備集裝化，工程周期短，運(yùn)行穩(wěn)定，適合工業(yè)化應(yīng)用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明實施例1褐煤提質(zhì)廢水處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖；
圖2為本發(fā)明實施例1褐煤提質(zhì)廢水處理工藝流程框圖；
圖3為強(qiáng)化硝解MBR裝置主體結(jié)構(gòu)圖。
[0022]其中:1、強(qiáng)化硝解MBR裝置；2、生物反應(yīng)池；3、膜分離池；4、回流管；5、生物填料；
6、曝氣裝置；7、膜分離組件；8、水泵；9、出水口 ；10、曝氣支管；11、回流支管；12、曝氣頭；13、回流出水口 ；14、進(jìn)水口 ；15、排水口。
【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合實施例和附圖做進(jìn)一步說明。
[0024]實施例1
如圖1所示，一種褐煤提質(zhì)廢水的處理系統(tǒng)，由凝聚調(diào)節(jié)池、冷卻器、廢水提升泵、高效煤塵水凈化器、強(qiáng)化硝解MBR裝置、清水池和污泥池組成，凝聚調(diào)節(jié)池出水口通過廢水提升泵連接高效煤塵水凈化器進(jìn)水口，高效煤塵水凈化器出水口和強(qiáng)化硝解MBR裝置進(jìn)水口連接，強(qiáng)化硝解MBR裝置出水口通過產(chǎn)水泵連接清水池入口，高效煤塵水凈化器排泥口連接污泥池入口，冷卻器連接至凝聚調(diào)節(jié)池，對凝聚調(diào)節(jié)池內(nèi)的廢水進(jìn)行冷卻；高效煤塵水凈化器中設(shè)有旋流器和中間濾料。
[0025]如圖3所示，強(qiáng)化硝解MBR裝置I由生物填料5、曝氣裝置6、膜分離組件7和回流管4組成；生物填料5設(shè)置于生物反應(yīng)池2中，曝氣裝置6的曝氣支管10設(shè)置于生物填料5的下方，膜分離組件7設(shè)置于膜分離池3。即強(qiáng)化硝解MBR裝置I本體分為兩部分，前半部分設(shè)置生物反應(yīng)池2，內(nèi)設(shè)生物填料5，后半部分設(shè)置膜分離池3，內(nèi)設(shè)膜組件7，生物反應(yīng)池2和膜分離池3兩池底部設(shè)置回流管4，回流管4的進(jìn)口與膜分離池3底部連接，出口接至生物反應(yīng)池內(nèi)曝氣支管10的正下方?；亓鞴?的出口連接有回流出水管11，回流出水管11設(shè)置于生物反應(yīng)池內(nèi)曝氣支管10的正下方，回流出水管的出水口 13和曝氣支管的曝氣頭12位置對應(yīng)，利用曝氣產(chǎn)生的水力提升作用使得回流管4出口產(chǎn)生吸力，使得膜分離池3中分離出的含有硝化菌的廢水自回流至生物反應(yīng)池2。
[0026]清水池的一個出水口通過反洗水泵和所述高效煤塵水凈化器的進(jìn)水口連接，對清水池中的水進(jìn)行循環(huán)凈化。
[0027]如圖2所示，褐煤提質(zhì)廢水處理工藝，主要包括正解析凝聚沉降、煤塵水凈化和強(qiáng)化硝解MBR工藝步驟，工藝的流程如下:
O正解析凝聚沉降步驟
由于進(jìn)水水溫一般高達(dá)90°C左右，廢水首先通過冷卻器進(jìn)行降溫，并通過加入正向凝聚劑5ppm使廢水在降溫過程中有機(jī)物和煤塵顆粒有效地解析和正向凝聚，再經(jīng)過裝配攪拌裝置的調(diào)節(jié)池對來水進(jìn)行水質(zhì)和水量的調(diào)節(jié)，均化水質(zhì)；
均化的污水在水溫達(dá)到正常溫度(25°C左右)后，經(jīng)過廢水泵提升，進(jìn)入高效煤塵水凈化器，該凈化裝置的作用是通過再絮凝，除去煤塵懸浮顆粒和凝聚的部分有機(jī)物、色度，并對顆粒雜質(zhì)沉降物進(jìn)行積聚濃縮；從而使水質(zhì)能達(dá)到生化處理的條件，最后再經(jīng)過強(qiáng)化硝解MBR裝置對水中溶解揮發(fā)性有機(jī)物和氮系污染物進(jìn)行生化處理徹底降解，除去主要的有機(jī)物和氨氮后的處理出水可達(dá)到回用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
[0028]正解析凝聚沉降是通過適當(dāng)?shù)哪蹌⒑置禾豳|(zhì)廢水中的半揮發(fā)性有機(jī)物和煤塵顆粒、膠體進(jìn)行正向聚集，形成可沉淀的顆粒固體，從水中解析出來，是積聚和初步處理水中有機(jī)物的有效手段。
[0029]2 )煤塵水凈化步驟
該步驟采用高效煤塵水凈化器實現(xiàn)，主要進(jìn)行褐煤提質(zhì)廢水的細(xì)微顆粒和水的清污分離，首先在污水進(jìn)入凈化器時加入絮凝劑30ppm，助凝劑3ppm再凝聚，并經(jīng)過混合后，逐漸形成較大的可沉淀絮凝懸浮物，然后經(jīng)過凈化器內(nèi)部的旋流器分離和中間濾料的過濾吸附作用，去除水中的絕大部分微小雜質(zhì)，達(dá)到凈化的效果。
[0030]3)強(qiáng)化硝解MBR工藝步驟
如圖3所示，上步驟產(chǎn)水進(jìn)入生物反應(yīng)池2，利用生物填料5中的微生物膜來對來水中的有機(jī)物和氮系污染物進(jìn)行生化降解，并且通過曝氣裝置6不斷補(bǔ)充微生物膜所需溶解氧；
生物反應(yīng)池2中的 水一部分進(jìn)入膜分離池3，通過設(shè)置在膜分離池3中的膜分離組件7將全部的生物量截留在膜分離池7內(nèi)；
膜分離組件7截留下來的含有硝化菌的水通過回流管4回流至生物反應(yīng)池2，補(bǔ)充生物反應(yīng)池2內(nèi)硝化菌的數(shù)量；
對膜分離組件7過濾后的出水加入次氯酸鈉進(jìn)行消毒后，送入清水池。
[0031]本采用固液分離型膜生物反應(yīng)器型式，對水中溶解揮發(fā)性有機(jī)物和氮系污染物進(jìn)行生化降解，除去主要的有機(jī)物和氨氮，使出水達(dá)到回用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
[0032]強(qiáng)化硝解MBR裝置由生物反應(yīng)池、膜分離組件和回流管組成，由于膜組件能有效地將全部的生物量截留在裝置內(nèi)，可以獲得穩(wěn)定的泥齡和高懸浮固體濃度，同時采用轉(zhuǎn)性分離的強(qiáng)化硝化菌和生物反應(yīng)池自回流技術(shù)進(jìn)行生化處理，從而強(qiáng)化了系統(tǒng)的硝化能力；膜分離替代二次沉淀池進(jìn)行固液分離，能維持較低的F/M，使剩余污泥產(chǎn)率遠(yuǎn)小于常規(guī)工藝。另外，在傳統(tǒng)工藝中被嚴(yán)格控制生長的絲狀菌、真菌等，在反應(yīng)器中都可以自由生長，因而水中的生物種群遠(yuǎn)比傳統(tǒng)活性污泥法要豐富穩(wěn)定，使MBR對來水有更強(qiáng)的適應(yīng)能力和凈化能力。
【權(quán)利要求】
1.一種褐煤提質(zhì)廢水的處理工藝，包括以下工藝步驟: 1)正解析凝聚沉降步驟，包括: 對廢水進(jìn)行降溫，加入正向凝聚劑，使廢水在降溫過程中，其中的半揮發(fā)性有機(jī)物、煤塵顆粒和膠體進(jìn)行正向聚集，形成可沉淀的顆粒固體，再經(jīng)過攪拌對來水進(jìn)行水質(zhì)和水量的調(diào)節(jié)，均化水質(zhì)； 2)煤塵水凈化步驟，包括: 對上步驟處理后的廢水，在水溫達(dá)到正常溫度后，加入絮凝劑和助凝劑進(jìn)行再凝聚，并經(jīng)過混合后，逐漸形成較大的可沉淀絮凝懸浮物，然后經(jīng)過分離和過濾吸附，去除水中的絕大部分微小雜質(zhì)； 3)強(qiáng)化硝解MBR步驟，包括: 上步驟產(chǎn)水進(jìn)入生物反應(yīng)池，利用生物填料中的微生物膜來對來水中的有機(jī)物和氮系污染物進(jìn)行生化降解，并且通過曝氣裝置不斷補(bǔ)充微生物膜所需溶解氧； 生物反應(yīng)池中的水一部分進(jìn)入膜分離池，通過設(shè)置在膜分離池中的膜分離組件將全部的生物量截留在膜分離池內(nèi)； 膜分離組件截留下來的含有硝化菌的水通過回流管回流至生物反應(yīng)池，補(bǔ)充生物反應(yīng)池內(nèi)硝化菌的數(shù)量； 對膜分離組件過濾后的出水加入次氯酸鈉進(jìn)行消毒后，送入清水池。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理工藝，其特征是，所述加入正向凝聚劑的濃度優(yōu)選為5ppm0
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理工藝，其特征是，所述絮凝劑的加入量為30ppm，所述助凝劑的加入量為3ppm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理工藝，其特征是，所述煤塵水凈化步驟在高效煤塵水凈化器中進(jìn)行，高效煤塵水凈化器中設(shè)有旋流器和中間濾料。
5.一種褐煤提質(zhì)廢水的處理系統(tǒng)，其特征是，該系統(tǒng)由凝聚調(diào)節(jié)池、冷卻器、廢水提升泵、高效煤塵水凈化器、強(qiáng)化硝解MBR裝置、清水池和污泥池組成，凝聚調(diào)節(jié)池出水口通過廢水提升泵連接高效煤塵水凈化器進(jìn)水口，高效煤塵水凈化器出水口和強(qiáng)化硝解MBR裝置進(jìn)水口連接，強(qiáng)化硝解MBR裝置出水口通過產(chǎn)水泵連接清水池入口，高效煤塵水凈化器排泥口連接污泥池入口，冷卻器連接至凝聚調(diào)節(jié)池，對凝聚調(diào)節(jié)池內(nèi)的廢水進(jìn)行冷卻；所述高效煤塵水凈化器中設(shè)有旋流器和中間濾料；所述強(qiáng)化硝解MBR裝置由生物填料、曝氣裝置、膜分離組件和回流管組成；所述生物填料設(shè)置于生物反應(yīng)池中，曝氣裝置的曝氣支管設(shè)置于所述生物反應(yīng)池的下方，所述膜分離組件設(shè)置于膜分離池，所述回流管的進(jìn)口與膜分離池底部連接，回流管的出口接至生物反應(yīng)池內(nèi)曝氣支管的正下方。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的處理系統(tǒng)，其特征是，所述清水池的一個出水口通過反洗水泵和所述高效煤塵水凈化器的進(jìn)水口連接，可對清水池中的水進(jìn)行循環(huán)凈化。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的處理系統(tǒng)，其特征是，所述回流管的出口連接有回流出水管，所述回流出水管設(shè)置于生物反應(yīng)池內(nèi)曝氣支管的正下方，所述回流出水管的出水口和所述曝氣支管的曝氣頭位置對應(yīng)。
【文檔編號】C02F9/14GK103896444SQ201210576851
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2012年12月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月27日
【發(fā)明者】蔡斌, 肖艷艷, 金燚燚, 孫培軍, 陳嶺 申請人:南京海益環(huán)保工程有限公司