一種化工廢水處理的裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種化工廢水處理的裝置及方法，首先進行過濾、相分離等預(yù)處理操作除固、回收焦油，減少后續(xù)處理的負荷；其次利用一系列強化工藝，包括強化除酚、強化除氨、強化氧化進一步去除COD、酚、氨等污染指標，同時提高廢水可生化性；在選擇性選用厭氧生物處理工藝后采用循環(huán)流生物增效處理工藝將廢水處理到排放標準以內(nèi)，并最終采用膜處理將生物污泥和清液分離，清液達標排放或低級回用。本發(fā)明不僅能將化工廢水達標處理或是回用，實現(xiàn)了水環(huán)境保護的目標，而且回收了廢水中的焦油和酚，實現(xiàn)了資源回收的目標。
【專利說明】
一種化工廢水處理的裝置及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于節(jié)能環(huán)保【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種適用范圍廣，廢水處理效果好，同時實現(xiàn)了廢水中的焦油和酚的回收的化工廢水處理的裝置及方法。

【背景技術(shù)】
[0002]煤制氣、煤焦化、蘭炭、煤輕質(zhì)轉(zhuǎn)化及煉油廠等企業(yè)在生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生含焦油、氨氮、酚類的難生物降解有機廢水，這些廢水中的污染物種類相似，濃度雖然都很高，但濃度差異相當大。已有文獻記載的處理方法有很多，例如預(yù)處理方面的隔油、混凝、沉淀、吸附、萃取、吹脫等，生化處理方面的水解酸化、A/0工藝、SBR,高級氧化方面的Fenton、類Fenton、鐵炭、臭氧等。這些技術(shù)應(yīng)用中，較多的是物理、生化處理技術(shù)的有機結(jié)合使處理成本最低，也有的采用高級氧化技術(shù)使出水水質(zhì)最優(yōu)，但很少有一種普適的、合理的處理工藝來應(yīng)對這些廢水。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對上述問題，本發(fā)明的主要目的在于提供能適用范圍廣，廢水處理效果好，同時實現(xiàn)了廢水中的焦油和酚的回收的化工廢水處理的裝置及方法。
[0004]本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題的:一種化工廢水處理裝置，所述化工廢水處理裝置包括將廢水來水處理前進行過濾的過濾器，過濾器后連接相分離器，相分離器連接有強化酚萃取裝置，強化酚萃取裝置連接有強化氨吹脫裝置，強化氨吹脫裝置后連接有強化氧化裝置，強化氧化裝置后連接有備選的厭氧生物處理裝置，厭氧生物處理裝置后連接有循環(huán)流生物增效處理裝置，循環(huán)流生物增效處理裝置后連接有處理水排放或回用管道。
[0005]在本發(fā)明的一個優(yōu)選的具體實施例子中，所述相分離器包括在相分離器箱體上開的相分離器廢水入口、廢水檢修排出口、輕相液體排出口和重相廢水排出口，相分離器箱體的內(nèi)部填充了用于油類聚集的絲網(wǎng)和用于油水分離的板組。
[0006]在本發(fā)明的一個優(yōu)選的具體實施例子中，所述強化酚萃取裝置和強化氨吹脫裝置均為旋轉(zhuǎn)填料床，當進入的兩種物料均為液相時，物料從強化酚萃取裝置和強化氨吹脫裝置的頂端進、下端出；當進入的兩種物料一種是液態(tài)一種是氣態(tài)時，液態(tài)物料從強化酚萃取裝置和強化氨吹脫裝置的頂端進、下端出，氣態(tài)物料從下端進、上端出。
[0007]在本發(fā)明的一個優(yōu)選的具體實施例子中，所述強化酚萃取裝置包括強化酚萃取裝置箱體，在強化酚萃取裝置箱體上開有強化酚萃取設(shè)備的廢水進口、強化酚萃取設(shè)備的萃取劑進口和強化酚萃取設(shè)備的廢水和萃取劑混合液出口，所述強化氨吹脫裝置包括強化氨吹脫裝置箱體，在強化氨吹脫裝置箱體上開有強化氨吹脫設(shè)備的廢水進口、強化氨吹脫設(shè)備的氨和蒸汽出口、強化氨吹脫設(shè)備的載氣進口和強化氨吹脫設(shè)備的廢水出口。
[0008]在本發(fā)明的一個優(yōu)選的具體實施例子中，所述強化氧化裝置包括紫外光反應(yīng)釜和陶瓷膜過濾器，所述紫外光反應(yīng)釜和陶瓷膜過濾器通過循環(huán)用離心泵連接；紫外光反應(yīng)釜上開有藥劑投入口和強化氧化廢水入口 ；陶瓷膜過濾器上開有廢液出口和強化氧化廢水回口，其中強化氧化廢水回口和紫外光反應(yīng)釜上的強化氧化廢水入口連通。
[0009]在本發(fā)明的一個優(yōu)選的具體實施例子中，所述循環(huán)流生物增效處理裝置包括三個區(qū)域，分別為循環(huán)流生物增效處理設(shè)備進水區(qū)、循環(huán)推動區(qū)和出水區(qū)。
[0010]一種化工廢水處理方法，所述方法包括如下步驟:
[0011]步驟(I):將需要處理的廢水先進行過濾；
[0012]步驟(2):將步驟(I)中處理過的廢水進行相分離處理操作；
[0013]步驟(3):將步驟(2)中處理過的廢水利用多級強化工藝去除酚、氨；
[0014]步驟(4):采用備選的厭氧處理工藝處理步驟(3)中較高濃度的廢水；
[0015]步驟(5):采用循環(huán)流生物增效處理工藝將廢水處理到排放標準以內(nèi)；
[0016]步驟￠):采用膜處理工藝將步驟(5)中的生物污泥和清液分離，清液達標排放。
[0017]在上述步驟中，強化氧化工藝使用前提是強化氨吹脫工藝出水化學(xué)需氧量為不低于1000mg/L，不高于2000mg/L，強化氨吹脫工藝出水化學(xué)需氧量不在此范圍不啟動強化氧化工藝，備用厭氧處理工藝的使用前提是強化吹脫工藝出水化學(xué)需氧量高于2000mg/L，循環(huán)流生物增效處理工藝的使用前提是其進水化學(xué)需氧量不高于1000mg/L，五日生化需氧量/出水化學(xué)需氧量不低于0.35。
[0018]在本發(fā)明的一個優(yōu)選的具體實施例子中，所述步驟(3)中的多級強化工藝包括強化酚萃取、強化氨吹脫和強化氧化三級強化工藝，所述強化酚萃取后采用萃取劑和酚的分離回收工藝。
[0019]在本發(fā)明的一個優(yōu)選的具體實施例子中，強化氧化中紫外光反應(yīng)釜內(nèi)投入物料包括磁鐵礦石，雙氧水，以及負載二氧化鈦的活性炭粉末的一種或多種。
[0020]在本發(fā)明的一個優(yōu)選的具體實施例子中，強化氧化中紫外光反應(yīng)釜的紫外光波長為250?400nm，磁鐵礦及負載二氧化鈦活性炭粉末粒徑大小為10?10um之間，陶瓷膜過濾器的膜孔徑在100?800nm之間。
[0021]本發(fā)明的積極進步效果在于:本發(fā)明首先進行過濾、相分離等預(yù)處理操作除固、回收焦油，減少后續(xù)處理的負荷；其次利用一系列強化工藝，包括強化除酚、強化除氨、強化氧化進一步去除C0D、酚、氨等污染指標，同時提高廢水可生化性；在選擇性選用厭氧生物處理工藝后采用循環(huán)流生物增效處理工藝將廢水處理到排放標準以內(nèi)，并最終采用膜處理將生物污泥和清液分離，清液達標排放或低級回用。本發(fā)明不僅能將化工廢水達標處理或是回用，實現(xiàn)了水環(huán)境保護的目標，而且回收了廢水中的焦油和酚，實現(xiàn)了資源回收的目標。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖2是本發(fā)明中相分離器裝置示意圖。
[0024]圖3是本發(fā)明中強化酚萃取裝置示意圖。
[0025]圖4是本發(fā)明中強化氨吹脫裝置示意圖。
[0026]圖5是本發(fā)明中強化氧化裝置示意圖。
[0027]圖6是本發(fā)明中循環(huán)流生物增效處理裝置的平面圖。

【具體實施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖給出本發(fā)明較佳實施例，以詳細說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0029]圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示:本發(fā)明中需要處理的廢水一般來自廢水管道或廢水水箱1，本發(fā)明包括將廢水來水處理前進行過濾的過濾器2，過濾器2后連接相分離器3，相分離器3連接有強化酚萃取裝置4，強化酚萃取裝置4連接有強化氨吹脫裝置5，強化氨吹脫裝置5后連接有強化氧化裝置6，強化氧化裝置6后連接有備選的厭氧生物處理裝置10，厭氧生物處理裝置10后連接有循環(huán)流生物增效處理裝置11，循環(huán)流生物增效處理裝置11后連接有處理水排放或回用管道。
[0030]圖2是本發(fā)明中相分離器裝置示意圖。如圖2所示:相分離器3包括在相分離器箱體305上開的相分離器廢水入口 301、廢水檢修排出口 302、輕相液體排出口 303和重相廢水排出口 304，相分離器箱體305的內(nèi)部填充了用于油類聚集的絲網(wǎng)和用于油水分離的板組。
[0031]強化酚萃取裝置4和強化氨吹脫裝置5均為旋轉(zhuǎn)填料床，當進入的兩種物料均為液相時，物料從強化酚萃取裝置4和強化氨吹脫裝置5的頂端進、下端出；當進入的兩種物料一種是液態(tài)一種是氣態(tài)時，液態(tài)物料從強化酚萃取裝置4和強化氨吹脫裝置5的頂端進、下端出，氣態(tài)物料從下端進、上端出。
[0032]圖3是本發(fā)明中強化酚萃取裝置示意圖。如圖3所示:強化酚萃取裝置4包括強化酚萃取裝置箱體404，在強化酚萃取裝置箱體404上開有強化酚萃取設(shè)備的廢水進口 401、強化酚萃取設(shè)備的萃取劑進口 402和強化酚萃取設(shè)備的廢水和萃取劑混合液出口 403。
[0033]圖4是本發(fā)明中強化氨吹脫裝置示意圖。如圖4所示:強化氨吹脫裝置5包括強化氨吹脫裝置箱體505，在強化氨吹脫裝置箱體505上開有強化氨吹脫設(shè)備的廢水進口 501、強化氨吹脫設(shè)備的氨和蒸汽出口 502、強化氨吹脫設(shè)備的載氣進口 503和強化氨吹脫設(shè)備的廢水出口 504。
[0034]圖5是本發(fā)明中強化氧化裝置示意圖。如圖5所示:強化氧化裝置6包括紫外光反應(yīng)釜7和陶瓷膜過濾器8，紫外光反應(yīng)釜7和陶瓷膜過濾器8通過循環(huán)用離心泵9連接；紫外光反應(yīng)釜7上開有藥劑投入口 701和強化氧化廢水入口 702 ;陶瓷膜過濾器8上開有廢液出口 801和強化氧化廢水回口 802，其中強化氧化廢水回口 802和紫外光反應(yīng)釜7上的強化氧化廢水入口 702連通。
[0035]圖6是本發(fā)明中循環(huán)流生物增效處理裝置的平面圖。如圖6所示:循環(huán)流生物增效處理裝置11包括三個區(qū)域，分別為循環(huán)流生物增效處理設(shè)備進水區(qū)1101、循環(huán)推動區(qū)1102和出水區(qū)1103。
[0036]一種化工廢水處理方法，所述方法包括如下步驟:
[0037]步驟(I):將需要處理的廢水先進行過濾；
[0038]步驟(2):將步驟(I)中處理過的廢水進行相分離處理操作除固、回收焦油，減少后續(xù)處理的負荷；
[0039]步驟(3):將步驟(2)中處理過的廢水利用多級強化工藝去除酚、氨等污染指標，同時提高廢水可生化性；
[0040]步驟(4):采用備選的厭氧處理工藝處理步驟(3)中較高濃度的廢水；
[0041]步驟(5):采用循環(huán)流生物增效處理工藝將廢水處理到排放標準以內(nèi)；
[0042]步驟￠):采用膜處理工藝將步驟(5)中的生物污泥和清液分離，清液達標排放。
[0043]在上述步驟中，強化氧化工藝使用前提是強化氨吹脫工藝出水化學(xué)需氧量(COD)為不低于1000mg/L，不高于2000mg/L，強化氨吹脫工藝出水化學(xué)需氧量不在此范圍不啟動強化氧化工藝，備用厭氧處理工藝的使用前提是強化吹脫工藝出水化學(xué)需氧量高于2000mg/L，循環(huán)流生物增效處理工藝的使用前提是其進水化學(xué)需氧量(COD)不高于1000mg/L，五日生化需氧量(BOD5)/出水化學(xué)需氧量COD不低于0.35，如果沒有達到上述植標準，則直接進入下一個環(huán)節(jié)。
[0044]步驟(3)中的多級強化工藝包括強化酚萃取、強化氨吹脫和強化氧化三級強化工藝。
[0045]強化酚萃取后采用萃取劑和酚的分離回收工藝。
[0046]強化氧化中紫外光反應(yīng)釜內(nèi)投入物料包括磁鐵礦石,雙氧水，以及負載二氧化鈦的活性炭粉末的一種或多種。
[0047]強化氧化中紫外光反應(yīng)爸的紫外光波長為250?400nm,磁鐵礦及負載二氧化鈦活性炭粉末粒徑大小為10?10um之間，陶瓷膜過濾器8的膜孔徑在100?SOOnm之間。
[0048]在本發(fā)明的具體的實施例子中，采用環(huán)流結(jié)構(gòu)的反應(yīng)器，利用鼓風(fēng)設(shè)備或大流量、低揚程的污泥泵控制回流液和進水的流量比，進水濃度高時采用較高的流量比，進水濃度低時采用較低的流量比。
[0049]在本發(fā)明的具體的實施過程中，廢水生化處理后的固液分離需采用膜系統(tǒng)，保證生物反應(yīng)器中較高的微生物濃度和出水中較低的懸浮物濃度。
[0050]以下是幾個具體的實施例子:
[0051]實施例1:處理廢水為煤中溫焦化廢水，流量為10m3/h，CODcr (COD代表化學(xué)需氧量，是指在一定條件下，氧化IL水樣中還原性物質(zhì)所消耗的氧化劑的量，以氧的質(zhì)量濃度(以mg/L為單位)表示測定化學(xué)需氧量的標準方法是重鉻酸鉀法。用重鉻酸鉀法測定的化學(xué)需氧量叫CODcr。)值為50000mg/L，油含量為2500mg/L，總酚含量為16000mg/L，氨氮含量為4000mg/L，SS (懸浮固體)約880mg/L。通過相分離器處理后，可保證非乳化油類基本去除回收，COD降至39800mg/L。經(jīng)過兩級強化萃取工藝和兩級蒸汽強化吹脫工藝后，COD降至7164mg/L,總酹降至158mg/L,氨氮降至180mg/L。因為此時COD高于2000mg/L,不能采用強化氧化工藝，而必須采用厭氧工藝。在經(jīng)厭氧膨脹顆粒污泥床(EGSB)和循環(huán)流生物增效反應(yīng)器處理后，膜分離出水水質(zhì)為C0D&值為95mg/L，油含量為3.5mg/L，揮發(fā)酚含量為0.22mg/L，氨氮含量為12.5mg/L，達到GB16171-2012的直接排放標準。全過程回收焦油22kg/h,回收粗酹 150kg/ho
[0052]實施例2:處理廢水為煤焦油催化廢水，流量為6m3/h，CODcr值為60000mg/L，油含量為13000mg/L，總酚含量為25000mg/L，氨氮含量為15000mg/L，硫化物含量為21000mg/L。通過相分離器處理后，可保證非乳化油類基本去除回收，COD降至51120mg/L。經(jīng)過三級強化萃取工藝和一級蒸汽強化吹脫工藝后，COD降至3500mg/L，油含量降至48mg/L，總酚降至700mg/L,氨氮降至500mg/L,硫化物降至20mg/L。因為此時COD高于2000mg/L,不能采用強化氧化工藝，而必須采用厭氧工藝。在經(jīng)厭氧膨脹顆粒污泥床(EGSB)和循環(huán)流生物增效反應(yīng)器處理后，膜分離出水水質(zhì)為C0D&值為82mg/L，油含量為0.6mg/L，揮發(fā)酚含量為0.42mg/L，氨氮含量為11.7mg/L，達到GB8978-1996的一級排放標準。全過程回收焦油78kg/h,回收粗酹 145kg/h。
[0053]實施例3:處理廢水為煤制氣廢水，流量為15m3/h，CODcr值為25000mg/L，油含量為1000mg/L,總酹含量為7500mg/L,氨氮含量為8000mg/L。通過相分離器處理后,可保證非乳化油類基本去除回收，COD降至20500mg/L。經(jīng)過二級強化萃取工藝和二級蒸汽強化吹脫工藝后，COD降至1800mg/L,油含量降至35mg/L,總酹降至650mg/L,氨氮降至80mg/L。因為此時COD低于2000mg/L，可采用強化氧化工藝，經(jīng)紫外催化雙氧水強化氧化后，COD降至1320mg/L,油含量降至28mg/L，總酚降至85mg/L，氨氮含量基本不變，B0D5/C0D從0.26提升至0.45。繼續(xù)經(jīng)循環(huán)流生物增效反應(yīng)器處理后，膜分離出水水質(zhì)為C0D&值為96mg/L，油含量為0.25mg/L，揮發(fā)酚含量為0.33mg/L，氨氮含量為6.2mg/L，達到GB8978-1996的一級排放標準。全過程回收焦油13kg/h,回收粗酹100kg/ho
[0054]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)，本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1.一種化工廢水處理裝置，其特征在于:所述化工廢水處理裝置包括將廢水來水處理前進行過濾的過濾器，過濾器后連接相分離器，相分離器連接有強化酚萃取裝置，強化酚萃取裝置連接有強化氨吹脫裝置，強化氨吹脫裝置后連接有強化氧化裝置，強化氧化裝置后連接有備選的厭氧生物處理裝置，厭氧生物處理裝置后連接有循環(huán)流生物增效處理裝置，循環(huán)流生物增效處理裝置后連接有處理水排放或回用管道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化工廢水處理裝置，其特征在于:所述相分離器包括在相分離器箱體上開的相分離器廢水入口、廢水檢修排出口、輕相液體排出口和重相廢水排出口，相分離器箱體的內(nèi)部填充了用于油類聚集的絲網(wǎng)和用于油水分離的板組。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化工廢水處理裝置，其特征在于:所述強化酚萃取裝置和強化氨吹脫裝置均為旋轉(zhuǎn)填料床，當進入的兩種物料均為液相時，物料從強化酚萃取裝置和強化氨吹脫裝置的頂端進、下端出；當進入的兩種物料一種是液態(tài)一種是氣態(tài)時，液態(tài)物料從強化酚萃取裝置和強化氨吹脫裝置的頂端進、下端出，氣態(tài)物料從下端進、上端出。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的化工廢水處理裝置，其特征在于:所述強化酚萃取裝置包括強化酚萃取裝置箱體，在強化酚萃取裝置箱體上開有強化酚萃取設(shè)備的廢水進口、強化酚萃取設(shè)備的萃取劑進口和強化酚萃取設(shè)備的廢水和萃取劑混合液出口，所述強化氨吹脫裝置包括強化氨吹脫裝置箱體，在強化氨吹脫裝置箱體上開有強化氨吹脫設(shè)備的廢水進口、強化氨吹脫設(shè)備的氨和蒸汽出口、強化氨吹脫設(shè)備的載氣進口和強化氨吹脫設(shè)備的廢水出口。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化工廢水處理裝置，其特征在于:所述強化氧化裝置包括紫外光反應(yīng)釜和陶瓷膜過濾器，所述紫外光反應(yīng)釜和陶瓷膜過濾器通過循環(huán)用離心泵連接；紫外光反應(yīng)釜上開有藥劑投入口和強化氧化廢水入口 ；陶瓷膜過濾器上開有廢液出口和強化氧化廢水回口，其中強化氧化廢水回口和紫外光反應(yīng)釜上的強化氧化廢水入口連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化工廢水處理裝置，其特征在于:所述循環(huán)流生物增效處理裝置包括三個區(qū)域，分別為循環(huán)流生物增效處理設(shè)備進水區(qū)、循環(huán)推動區(qū)和出水區(qū)。
7.—種化工廢水處理方法，其特征在于:所述方法包括如下步驟: 步驟(1):將需要處理的廢水先進行過濾； 步驟(2):將步驟(1)中處理過的廢水進行相分離處理操作； 步驟(3):將步驟(2)中處理過的廢水利用多級強化工藝去除酚、氨； 步驟(4):采用備選的厭氧處理工藝處理步驟(3)中較高濃度的廢水； 步驟(5):采用循環(huán)流生物增效處理工藝將廢水處理到排放標準以內(nèi)； 步驟￠):采用膜處理工藝將步驟(5)中的生物污泥和清液分離，清液達標排放。 在上述步驟中，強化氧化工藝使用前提是強化氨吹脫工藝出水化學(xué)需氧量為不低于1000mg/L,不高于2000mg/L，強化氨吹脫工藝出水化學(xué)需氧量不在此范圍不啟動強化氧化工藝，備用厭氧處理工藝的使用前提是強化吹脫工藝出水化學(xué)需氧量高于2000mg/L，循環(huán)流生物增效處理工藝的使用前提是其進水化學(xué)需氧量不高于1000mg/L，五日生化需氧量/出水化學(xué)需氧量不低于0.35。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的化工廢水處理方法，其特征在于:所述步驟(3)中的多級強化工藝包括強化酚萃取、強化氨吹脫和強化氧化三級強化工藝，所述強化酚萃取后采用萃取劑和酚的分離回收工藝。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的化工廢水處理方法，其特征在于:強化氧化中紫外光反應(yīng)釜內(nèi)投入物料包括磁鐵礦石，雙氧水，以及負載二氧化鈦的活性炭粉末的一種或多種。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的化工廢水處理方法，其特征在于:強化氧化中紫外光反應(yīng)釜的紫外光波長為250?400nm，磁鐵礦及負載二氧化鈦活性炭粉末粒徑大小為10?10um之間，陶瓷膜過濾器的膜孔徑在100?SOOnm之間。
【文檔編號】C02F9/14GK104276725SQ201410486691
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年9月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月22日
【發(fā)明者】楊積志, 張俊, 余峻峰 申請人:上海安賜機械設(shè)備有限公司