臭氧催化氧化組合生物濾池深度處理焦化廢水工藝和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種臭氧催化氧化組合生物濾池深度處理焦化廢水工藝和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]焦化廢水是在煤制焦炭、煤氣凈化和焦化化產(chǎn)回收過程中產(chǎn)生的高濃度有機廢水，該廢水可生化性差，除氨、氰及硫氰根、硫離子、氯離子等無機污染物外，還含有酚類、萘、吡啶、喹啉等雜環(huán)及多環(huán)芳香族化合物(PAHS)、脂肪族化合物等有機污染物，廢水毒性大，且部分已被研究證實為致癌物質(zhì)，另外高濃度氨氮、硫化物、氰化物對微生物活性有很強的抑制作用，生物脫氮效果不佳。目前，焦化廢水普遍采用不同形式的A/0生物脫氮工藝作為其處理的主要工藝，后輔助混凝沉淀等，但處理后出水中COD指標難以達到標準要求。部分鋼鐵企業(yè)已經(jīng)開展焦化廢水深度處理及回用，回用途徑包括濕法熄焦、高爐沖渣、煤場抑塵和直接用于工業(yè)循環(huán)水等，但這些方法均存在操作環(huán)境差，二次污染產(chǎn)生或轉(zhuǎn)移、設備、管道腐蝕嚴重等問題。
[0003]“煉焦化學工業(yè)污染物排放標準” (GB 16171-2012)規(guī)定，除廢水排放污染物濃度達到限值外，單位噸焦排水量不能超過0.4m3。因此對焦化廢水進行深度處理和回用是減少污水外排，降低新水消耗量的最佳選擇。本發(fā)明提出利用多介質(zhì)過濾器、臭氧催化氧化、生物濾池和反滲透除鹽組合新工藝和裝置，避免了通過引入其他化學藥劑等造成二次污染的做法，同時，實現(xiàn)了降低焦化廢水處理成本，節(jié)約大量生產(chǎn)用水，為焦化廢水的深度處理與回用提供了一條經(jīng)濟、實用、高效的深度處理工藝和裝置系統(tǒng)。
[0004]目前焦化廢水深度處理和回用工藝存在的突出問題主要有:1、通過化學藥劑深度處理廢水(如采用芬頓試劑、次氯酸鹽、高鐵酸鹽等強氧化劑)，該方法可能會引入二次污染，存在管網(wǎng)及設備腐蝕等問題，增加后續(xù)脫鹽費用，同時該工藝存在藥劑加入量大，水質(zhì)受絮凝影響效果突出等問題，水質(zhì)不容易控制;2、將焦化廢水用于濕法熄焦或高爐沖渣，廢水中污染物發(fā)生了轉(zhuǎn)移，由液相轉(zhuǎn)變到氣相，操作環(huán)境差;3、膜法深度處理后的濃水去向也是亟需解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的就是要提供一種設計合理，運行成本低廉且具有很強的工程應用價值的臭氧催化氧化組合生物濾池深度處理焦化廢水工藝和裝置，能有效解決焦化廢水深度處理及回用中的難題。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種臭氧催化氧化組合生物濾池深度處理焦化廢水工藝，它包括如下步驟:
[0007]I)將從混沉池出來的焦化廢水運送至多介質(zhì)過濾器中進行過濾處理，以去除廢水中的懸浮物，得到過濾后廢水；
[0008]2)將過濾后廢水輸送至臭氧催化氧化反應裝置中，經(jīng)過臭氧氧化、催化劑的催化氧化反應及外加藥劑H2O2的協(xié)同氧化作用，將廢水中有機物氧化變成小分子有機物或無機物，得到氧化后的廢水;同時，逸出的剩余臭氧運送至臭氧破壞裝置；
[0009 ] 3)將氧化后的廢水輸送至中間水池；
[0010]4)再將廢水通過栗輸送到生物濾池中過濾，以降低廢水中的SS、C0D和B0D，并且脫氮除磷；
[0011]5)生物濾池出來的廢水一部分用作生化過程中消泡劑用水、煤場抑塵或生活雜用水;另外一部分廢水通過后續(xù)的保安過濾器、反滲透裝置進行除鹽，除鹽后的廢水回用作工藝循環(huán)冷卻水，而反滲透裝置反滲透出來的濃水用作高爐爐渣冷卻沖渣用水、煤場抑塵或道路清掃用水。
[0012]臭氧催化氧化組合生物濾池深度處理焦化廢水工藝，其主要步驟:從混沉池出來的焦化廢水進入多介質(zhì)過濾器通過濾料去除廢水中的懸浮物，同時利于提高后序臭氧催化氧化效率，廢水在臭氧催化氧化反應裝置中經(jīng)過臭氧氧化、催化劑的催化氧化反應及外加藥劑H2O2的協(xié)同氧化作用，產(chǎn)生大量的氧化性極強的羥基自由基(.0H)，將廢水中有機物氧化變成小分子有機物或無機物如CO2、H20，廢水生化性提高，同時，逸出的剩余臭氧進入臭氧破壞裝置。廢水經(jīng)過臭氧催化氧化反應后進入中間水池，通過栗輸送到生物濾池，通過濾料內(nèi)生長的微生物絮凝和降解等過程中兼有過濾的作用，降低廢水中的SS、COD、BOD等有害物質(zhì)，且可以脫氮除磷，從而減少了氧化工藝并具有更好的效果。生物濾池出來的廢水一部分可以直接用作低等級用水，比如生化過程中消泡劑用水、煤場抑塵、生活雜用水等；另外一部分廢水通過后續(xù)的保安過濾器、反滲透系統(tǒng)進行除鹽，處理后的廢水回用作工藝循環(huán)冷卻水，而反滲透出來的濃水可以直接用于高爐爐渣冷卻沖渣用水、煤場抑塵、道路清掃用水等其他用途。
[0013]本發(fā)明還提供一種臭氧催化氧化組合生物濾池深度處理焦化廢水裝置，包括通過管道和閥門相連的多介質(zhì)過濾器、臭氧發(fā)生器、臭氧催化氧化反應裝置、臭氧破壞裝置、催化劑加藥裝置、生物濾池、保安過濾器和反滲透裝置，其特征在于:所述多介質(zhì)過濾器的出水口通過設有栗和流量計的管道與臭氧催化氧化反應裝置的進水口連接，
[0014]所述臭氧催化氧化反應裝置底部通過設有鼓風機的管道與臭氧發(fā)生器連接，臭氧催化氧化反應裝置頂部通過管道與臭氧破壞裝置連接，臭氧催化氧化反應裝置上部還通過加藥栗連接設有攪拌器的加藥罐，臭氧催化氧化反應裝置的出水口通過管道與中間水池的進水口連接，中間水池的出水口通過管道與內(nèi)部設有曝氣板的生物濾池進水口連接，所述生物濾池的上部設有反沖洗水出水口，生物濾池的底部通過管道連接有空氣鼓風機；
[0015]所述生物濾池的出水口通過設有反沖洗栗和加藥口的反沖洗管道與保安過濾器進水口連接，所述保安過濾器設有反沖洗水排放口，保安過濾器的出水口與反滲透裝置進水口連接，所述反滲透裝置出水口分別連接有出水管和濃水排出管。
[0016]進一步地，所述臭氧催化氧化反應裝置由預催化氧化反應塔和催化氧化反應塔串聯(lián)式組成，預催化氧化反應塔和催化氧化反應塔的塔體均為立式筒狀結(jié)構(gòu)，預催化氧化反應塔的出水口通過設有栗的管道與催化氧化反應塔的進水口連接；
[0017]所述預催化氧化反應塔頂部和催化氧化反應塔頂部均設有尾氣放空口，預催化氧化反應塔頂部還設有加藥口 ；預催化氧化反應塔內(nèi)部和催化氧化反應塔內(nèi)部均設有布水板;預催化氧化反應塔內(nèi)部設有散裝填料，催化氧化反應塔內(nèi)部設有催化劑填料;所述預催化氧化反應塔下部和催化氧化反應塔下部均設有填料承托板、鈦質(zhì)曝氣板和臭氧進氣口 ；
[0018]所述預催化氧化反應塔和催化氧化反應塔頂部的尾氣放空口均通過管道與臭氧破壞裝置的尾氣入口連接;預催化氧化反應塔和催化氧化反應塔的臭氧進氣口均通過管道與臭氧發(fā)生器連接。
[0019]更近一步地，所述多介質(zhì)過濾器為立式圓筒狀多介質(zhì)過濾裝置，包括由筒體、布水組件、支撐組件組成的過濾器體、配套管線和閥門；所述過濾器體內(nèi)部設有反洗氣管和濾料，過濾器體外部設有排氣閥；所述濾料由φ 0.5?2mm無煙煤、Φ 3?6mm陶粒和Φ 4?1mm石英砂組成。
[0020]更近一步地，所述散裝填料為拉西環(huán)填料、鮑爾環(huán)填料或弧鞍填料中任一種，填料投加量為預催化氧化反應塔筒體的40%?60% ;
[0021]更近一步地，所述催化劑填料為比表面積大于200m2/m3且負載銅、鐵、錳或鎳的燒結(jié)硅藻土、陶?；蚧钚蕴?填料投加量為催化氧化反應塔筒體體積的45%?60% ;
[0022]更近一步地，所述臭氧破壞裝置采用活性炭吸收或KI溶液吸收剩余臭氧。
[0023]更近一步地，所述預催化氧化反應塔和催化氧化反應塔下部均設有液位計，液位計最低端與預催化氧化反應塔和催化氧化反應塔的出水口在同一水平面；
[0024]更近一步地，所述臭氧發(fā)生器的氣源采用氧氣。
[0025]本發(fā)明的臭氧催化氧化組合生物濾池深度處理焦化廢水裝置，主要由多介質(zhì)過濾器、臭氧發(fā)生器、臭氧破壞裝置、催化氧化反應塔、催化劑加藥裝置、生物濾池、保安過濾器、反滲透裝置等構(gòu)成，(I)多介質(zhì)過濾器可減少懸浮物的含量，同時提高臭氧反應槽水質(zhì)處理效果；(2)臭氧發(fā)生器產(chǎn)生臭氧，氣源為純氧；(3)臭氧破壞裝置將溢出或者未完全反應的臭氧進行破壞，減少對外界環(huán)境的污染；(4)催化氧化反應槽是將臭氧與焦化廢水在催化氧化反應槽內(nèi)將焦化廢水中生物難降解的有機物質(zhì)通過羥基自由基的氧化，將廢水中大分子有機物及芳香烴化合物降解成小分子或C02，以提高廢水可生化性；(5)催化劑加藥裝置是加入外在藥劑，助于臭氧與焦化廢水在催化氧化反應槽內(nèi)快速反應，降解廢水中有機物的輔助系統(tǒng)；(6)生物濾池主要通過濾料內(nèi)生長的微生物絮凝和降解等過程中兼有過濾的作用，降低廢水中的SS、C0D、B0D等有害物質(zhì)，且可以脫氮除磷，從而減少了氧化工藝并具有更好的效果；(7)保安過濾器主要將生物濾池出來的部分懸浮物進一步過濾，滿足反滲透裝置系統(tǒng)的進水要求；(8)反滲透裝置主要對廢水進一步除鹽，滿足部分高等級用水要求；(9)從生物濾池出來的廢水可以直接用于低等級用水要求，