一種碎煤加壓氣化廢水的預(yù)處理系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及廢水處理領(lǐng)域，特別是涉及一種碎煤加壓氣化廢水的預(yù)處理系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國能源結(jié)構(gòu)是富煤缺油少氣，利用我國煤炭資源相對豐富的優(yōu)勢發(fā)展煤化工已成為廣為關(guān)注的問題。發(fā)展煤化工離不開合成氣的制備，煤氣化就是制備合成氣的必要手段。以魯奇爐為代表的碎煤加壓氣化工藝由于工藝成熟、投資和運(yùn)行費(fèi)用相比煤粉氣化爐和水煤漿氣化爐更具優(yōu)勢而被廣泛用于煤氣化特別是煤制天然氣。但是碎煤加壓氣化產(chǎn)生的廢水含有大量的酚類、芳香烴類、雜環(huán)化合物等難降解有機(jī)化合物；并且含高濃度的油、氨氮、鹽；可生化性很差，采用常規(guī)的生化處理很難達(dá)標(biāo)排放。
[0003]碎煤加壓氣化廢水處理工藝通常包括預(yù)處理、生化處理和深度處理三部分。生化處理是廢水處理工藝的主體，但是預(yù)處理的好壞對生化處理有很大影響。碎煤加壓氣化工藝產(chǎn)生的廢水中含油量高達(dá)數(shù)百mg/L，且多為乳化油；如果除油效果不好，大量的油進(jìn)入生化處理系統(tǒng)會使其難以正常運(yùn)行，因此廢水的除油預(yù)處理是保證生化系統(tǒng)處理效果的關(guān)鍵。目前企業(yè)多采用常規(guī)隔油、破乳、氣浮對廢水進(jìn)行預(yù)處理，乳化油很難去除，造成后續(xù)生物處理效果不佳，廢水難以達(dá)標(biāo)排放或回用。這是因?yàn)闅饣瘡U水中除含有高濃度的油以外，還含有酚類和細(xì)小的灰分，這些使得乳化油更加穩(wěn)定，采用常規(guī)的單一破乳技術(shù)難以有效去除。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是針對常規(guī)的單一破乳技術(shù)不能有效去除碎煤加壓氣化廢水中高濃度乳化油的問題，提出一種利用兩段式投加硫酸亞鐵并進(jìn)行芬頓反應(yīng)以同時(shí)去除乳化油和難降解有機(jī)物的碎煤加壓氣化廢水的預(yù)處理系統(tǒng)及方法。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種碎煤加壓氣化廢水的預(yù)處理系統(tǒng)，包括:
[0006]破乳反應(yīng)裝置、一級絮凝反應(yīng)裝置、一級泥水分離裝置、管道混合器、芬頓反應(yīng)裝置、二級絮凝反應(yīng)裝置和二級泥水分離裝置；其中，
[0007]所述破乳反應(yīng)裝置與一級絮凝反應(yīng)裝置、一級泥水分離裝置、管道混合器、芬頓反應(yīng)裝置、二級絮凝反應(yīng)裝置和二級泥水分離裝置順次連接；
[0008]所述破乳反應(yīng)裝置設(shè)有引入碎煤加壓氣化廢水的進(jìn)水管；所述二級泥水分離裝置設(shè)有排出處理后出水的出水管；
[0009]所述破乳反應(yīng)裝置上設(shè)有第一硫酸亞鐵投加管；
[0010]所述芬頓反應(yīng)裝置上設(shè)有第二硫酸亞鐵投加管和過氧化氫投加管。
[0011]上述預(yù)處理系統(tǒng)中，所述破乳反應(yīng)裝置設(shè)有轉(zhuǎn)速為50?100轉(zhuǎn)/min的漿式機(jī)械攪拌裝置；所述破乳反應(yīng)裝置的水力停留時(shí)間為10?120min。
[0012]上述預(yù)處理系統(tǒng)中，所述一級絮凝反應(yīng)裝置設(shè)有藥劑投加裝置；該一級絮凝反應(yīng)裝置設(shè)有轉(zhuǎn)速為20?40轉(zhuǎn)/min的漿式機(jī)械攪拌裝置；該一級絮凝反應(yīng)裝置的水力停留時(shí)間為15?90min。
[0013]上述預(yù)處理系統(tǒng)中，所述一級泥水分離裝置采用氣浮裝置或者沉淀裝置；
[0014]所述二級泥水分離裝置可采用氣浮裝置或者沉淀裝置。
[0015]上述預(yù)處理系統(tǒng)中，所述管道混合器設(shè)有加酸管；
[0016]所述芬頓反應(yīng)裝置設(shè)有轉(zhuǎn)速為50?100轉(zhuǎn)/min的漿式機(jī)械攪拌裝置；所述芬頓反應(yīng)裝置的水力停留時(shí)間為10?120min。
[0017]上述預(yù)處理系統(tǒng)中，所述二級絮凝反應(yīng)裝置設(shè)有轉(zhuǎn)速為20?40轉(zhuǎn)/min漿式機(jī)械攪拌裝置；所述二級絮凝反應(yīng)裝置的水力停留時(shí)間為15?90min。
[0018]本發(fā)明還提供一種碎煤加壓氣化廢水的預(yù)處理方法，采用本發(fā)明所述的處理系統(tǒng)，包括以下步驟:
[0019]使待處理的碎煤加壓氣化廢水進(jìn)入所述預(yù)處理系統(tǒng)，依次進(jìn)入所述預(yù)處理系統(tǒng)的破乳反應(yīng)裝置、一級絮凝反應(yīng)裝置、一級泥水分離裝置、芬頓反應(yīng)裝置、二級絮凝反應(yīng)裝置和二級泥水分離裝置進(jìn)行破乳反應(yīng)、一級絮凝反應(yīng)、一級泥水分離、芬頓反應(yīng)、二級絮凝反應(yīng)和二級泥水分離后，出水達(dá)標(biāo)排放；
[0020]其中，向所述破乳反應(yīng)裝置中投加硫酸亞鐵進(jìn)行破乳反應(yīng)；向所述芬頓反應(yīng)裝置中投加硫酸亞鐵和過氧化氫進(jìn)行芬頓反應(yīng)。
[0021]優(yōu)選的，向所述破乳反應(yīng)裝置中的投加硫酸亞鐵投加量為0.5?5mM ;向所述芬頓反應(yīng)裝置中的投加的硫酸亞鐵投加量為0.5?5mM。
[0022]上述預(yù)處理方法中，碎煤加壓氣化廢水在所述破乳反應(yīng)裝置進(jìn)行的破乳反應(yīng)為:采用轉(zhuǎn)速為50?100轉(zhuǎn)/min的楽式機(jī)械攪拌，水力停留時(shí)間為10?120min進(jìn)行破乳反應(yīng);
[0023]所述破乳反應(yīng)后的出水進(jìn)入所述一級絮凝反應(yīng)裝置，向所述一級絮凝反應(yīng)裝置中投加陰離子型聚丙烯酰胺，采用轉(zhuǎn)速為20?40轉(zhuǎn)/min的漿式機(jī)械攪拌，水力停留時(shí)間為15?90min進(jìn)行一級絮凝反應(yīng)；
[0024]所述一級絮凝反應(yīng)后出水進(jìn)入所述一級泥水分離裝置，在所述一級泥水分離裝置中通過氣浮或沉淀進(jìn)行一級泥水分離；
[0025]所述一級泥水分離后的出水進(jìn)入所述管道混合器，向所述管道混合器內(nèi)加酸進(jìn)行混合后調(diào)節(jié)pH值為3?5 ;
[0026]所述管道混合器的出水進(jìn)入所述芬頓反應(yīng)裝置，在所述芬頓反應(yīng)裝置中投加硫酸亞鐵和過氧化氫，采用轉(zhuǎn)速為50?100轉(zhuǎn)/min的楽式機(jī)械攪拌，水力停留時(shí)間為10?120min，pH值為3?5進(jìn)行芬頓反應(yīng)；
[0027]所述芬頓反應(yīng)后的出水進(jìn)入所述二級絮凝反應(yīng)裝置，在所述二級絮凝反應(yīng)裝置通過轉(zhuǎn)速為20?40轉(zhuǎn)/min的楽式機(jī)械攪拌，水力停留時(shí)間為15?90min進(jìn)行二級絮凝反應(yīng);
[0028]所述二級絮凝反應(yīng)后出水進(jìn)入所述二級泥水分離裝置，在所述二級泥水分離裝置中通過氣浮或沉淀進(jìn)行二級泥水分離，分離得到的上清液作為出水達(dá)標(biāo)排放。
[0029]上述預(yù)處理方法中，所述一級泥水分離中，采用氣浮為采用氮?dú)膺M(jìn)行氣??；
[0030]向所述管道混合器內(nèi)加酸為鹽酸或硫酸。
[0031]本發(fā)明的有益效果為:通過將破乳反應(yīng)裝置、一級絮凝反應(yīng)裝置、一級泥水分離裝置、芬頓反應(yīng)裝置、二級絮凝反應(yīng)裝置和二級泥水分離裝置有機(jī)連接，形成一種能對碎煤加壓氣化廢水依次進(jìn)行破乳反應(yīng)、一級絮凝反應(yīng)、一級泥水分離、芬頓反應(yīng)、二級絮凝反應(yīng)和二級泥水分離的預(yù)處理系統(tǒng)，由于在破乳反應(yīng)裝置和芬頓反應(yīng)裝置上分別設(shè)有第一硫酸亞鐵投加管和第二硫酸亞鐵投加管，可充分利用碎煤加壓氣化廢水中乳化油和灰分都帶負(fù)電的特點(diǎn)，采用兩段式硫酸亞鐵鹽投加進(jìn)行預(yù)處理。第一段投加起到破乳作用，在去除乳化油的同時(shí)為后續(xù)芬頓反應(yīng)提供亞鐵離子和酸度，這樣可有效利用第一段投加的亞鐵離子和投加硫酸亞鐵對廢水產(chǎn)生的酸性，節(jié)約后續(xù)調(diào)酸和催化反應(yīng)所需的藥劑費(fèi)用；第二段硫酸亞鐵投加起到催化作用的同時(shí)也促進(jìn)乳化油的破乳，起到同時(shí)去除乳化油和提高可生化性的作用。兩段式硫酸亞鐵投加工藝簡單、藥劑用量少、除油和提高可生化性的效果好。
【附圖說明】
[0032]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。
[0033]圖1是本發(fā)明所述碎煤加壓氣化廢水預(yù)處理系統(tǒng)的示意圖；
[0034]圖中:1、破乳反應(yīng)裝置；2、一級絮凝反應(yīng)裝置；3、一級泥水分離裝置；4、管道混合器；5、芬頓反應(yīng)裝置；6、二級絮凝反應(yīng)裝置；7、二級泥水分離裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0035]下面對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0036]如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供一種碎煤加壓氣化廢水的預(yù)處理系統(tǒng)，可解決由于碎煤加壓氣化廢水中除含有高濃度的油及還含有酚類和細(xì)小的灰分，使得乳化油更加穩(wěn)定，目前單一破乳技術(shù)難以有效去除的問題，該系統(tǒng)包括:
[0037]破乳反應(yīng)裝置、一級絮凝反應(yīng)裝置、一級泥水分離裝置、管道混合器、芬頓反應(yīng)裝置、二級絮凝反應(yīng)裝置和二級泥水分離裝置；其中，
[0038]所述破乳反應(yīng)裝置與一級絮凝反應(yīng)裝置、一級泥水分離裝置、管道混合器、芬頓反應(yīng)裝置、二級絮凝反應(yīng)裝置和二級泥水分離裝置順次連接；
[0039]所述破乳反應(yīng)裝置設(shè)有引入碎煤加壓氣化廢水的進(jìn)水管；所述二級泥水分離裝置設(shè)有排出處理后出水的出水管；
[0040]所述破乳反應(yīng)裝置上設(shè)有第一硫酸亞鐵投加管；
[0041]所述芬頓反應(yīng)裝置上設(shè)有第二硫酸亞鐵投加管和過氧化氫投加管。
[0042]上述預(yù)處理系統(tǒng)中，所述破乳反應(yīng)裝置設(shè)有轉(zhuǎn)速為50?100轉(zhuǎn)/min的漿式機(jī)械攪拌裝置；所述破乳反應(yīng)裝置的水力停留時(shí)間為10?120min。
[0043]上述預(yù)處理系統(tǒng)中，所述一級絮凝反應(yīng)裝置設(shè)有藥劑投加裝置；該一級絮凝反應(yīng)裝置設(shè)有轉(zhuǎn)速為20?40轉(zhuǎn)/min的漿式機(jī)械攪拌裝置；該一級絮凝反應(yīng)裝置的水力停留時(shí)間為15?90min。
[0044]上述預(yù)處理系統(tǒng)中，所述一級泥水分離裝置采用氣浮裝置或者沉淀裝置；
[0045]所述二級泥水分離裝置可采用氣浮裝置或者沉淀裝置。
[0046]上述預(yù)處理系統(tǒng)中，所述管道混合器設(shè)有加酸管；
[0047]所述芬頓反應(yīng)裝置設(shè)有轉(zhuǎn)速為50?100轉(zhuǎn)/min的漿式機(jī)械攪拌裝置；所述芬頓反應(yīng)裝置的水力停留時(shí)間為10?120min ;所述芬頓反應(yīng)裝置上設(shè)有pH調(diào)節(jié)劑投加裝