申请日2012.12.31
公开(公告)日2014.07.09
IPC分类号C02F9/14
摘要
本发明提出一种煤化工污水回用与零排放的方法与装置，包括：隔油池;超微气浮装置，与隔油池连通;多级A/O系统，包括：厌氧区，与超微气浮装置连通;好氧区，与厌氧区连通;沉淀区，与厌氧区连通;稳定区，与沉淀区连通;膜过滤系统，与稳定区和厌氧区连通;超效反渗透系统，包括：硬度去除装置，与膜过滤系统连通;溶解性气体脱除装置，与硬度去除装置连通;膜过滤装置，与溶解性气体脱除装置连通;膜过滤产水储罐，与膜过滤装置连通;膜过滤浓水储罐，与膜过滤装置连通;蒸发结晶装置，与反渗透浓水储罐连通。本发明有益效果：保证出水水质，无外排水，真正实现零排放。
权利要求书
1.一种煤化工污水回用与零排放的装置，其特征在于，包括：
隔油池(1)，用于去除污水中的悬浮油;
超微气浮装置(3)，用于去除所述隔油池(1)排出的污水中的悬浮污染物， 与所述隔油池(1)连通;
多级A/O系统，用于对所述超微气浮装置(3)排出的污水进行生物降解、 脱氮除磷、去除COD，包括：厌氧区(5)，与所述超微气浮装置(3)连通;好 氧区(6)，与所述厌氧区(5)连通;沉淀区(7)，与所述厌氧区(5)连通; 稳定区(8)，与所述沉淀区(7)连通;
膜过滤系统(9)，用于对所述稳定区(8)排出的污水进行过滤，与所述稳 定区(8)和所述厌氧区(5)连通;
超效反渗透系统，用于对所述膜过滤系统(9)排出的污水进行硬度去除和 进行脱盐，包括：硬度去除装置(11)，与所述膜过滤系统(9)连通;溶解性 气体脱除装置(12)，与所述硬度去除装置(11)连通;膜过滤装置(13)，与 所述溶解性气体脱除装置(12)连通;
膜过滤产水储罐(14)，用于储存所述超效反渗透系统排出的产水，与所述 膜过滤装置(13)连通;
膜过滤浓水储罐(15)，用于储存所述超效反渗透系统排出的浓水，与所述 膜过滤装置(13)连通;
蒸发结晶装置(16)，用于将所述膜过滤浓水储罐(15)中的浓水蒸发结晶， 与所述反渗透浓水储罐(15)连通。
2.根据权利要求1所述的煤化工污水回用与零排放的装置，其特征在于， 还包括：
高级氧化装置(4)，用于氧化所述超微气浮装置(3)排出的污水中的难降 解污染物，以提高所述超微气浮装置(3)排出的污水的可生化性，设置于所述 超微气浮装置(3)与所述厌氧区(5)之间，所述超微气浮装置(3)、所述高 级氧化装置(4)和所述厌氧区(5)依次连通。
3.根据权利要求2所述的煤化工污水回用与零排放的装置，其特征在于， 还包括：
调节池(2)，用于调节所述隔油池(1)出水，设置于所述隔油池(1)与 所述超微气浮装置(3)之间，所述隔油池(1)、所述调节池(2)和所述超微 气浮装置(3)依次连通。
4.根据权利要求3所述的煤化工污水回用与零排放的装置，其特征在于， 还包括：
加药系统(17)，用于通过投加药剂加强悬浮污染物的去除效果，与所述超 微气浮装置(3)连通。
5.根据权利要求4所述的煤化工污水回用与零排放的装置，其特征在于， 还包括：
中间水池(10)，用于存放膜过滤系统(9)产水，设置于所述膜过滤系统 (9)与所述硬度去除装置(11)之间，所述膜过滤系统(9)、所述中间水池(10) 和所述硬度去除装置(11)依次连通。
6.根据权利要求5所述的煤化工污水回用与零排放的装置，其特征在于，
所述超微气浮装置(3)包括：
射流装置，设置于所述超微气浮装置(3)内;
所述膜过滤装置(13)包括：
自动反清洗系统，设置于所述膜过滤装置(13)内。
7.一种使用如权利要求1所述的煤化工污水回用与零排放的装置进行水处 理的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(A)通过隔油工艺分离去除污水中颗粒较大的悬浮油;
(B)隔油出水进行超微气浮，去除所述隔油出水中的悬浮污染物，降低后 续处理难度;
(C)超微气浮出水中进行A/O处理，以进行生物降解、脱氮除磷、去除 COD;
(D)A/O处理出水进行膜过滤，膜过滤排出产水和浓水，膜过滤排出的浓 水回流再次进行A/O处理;
(E)膜过滤排出的产水浊度和悬浮物接近零，通过石灰软化法或/和离子交 换法去除所述膜过滤排出的产水的水中硬度，并对石灰软化或/和离子交换过程 中产生的溶解性气体进行脱除，将脱除溶解性气体的出水的pH调至pH=6~14 进行膜过滤，膜过滤排出产水和浓水，膜过滤排出的产水为洁净水;
(F)膜过滤排出的浓水进行蒸发结晶处理，得到蒸馏水和结晶产物。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤：
在进行超微气浮时投加药剂以加强悬浮污染物的去除效果。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤：
在进行超微气浮时进行射流处理，以产生均匀、微小的气泡，增强气浮效 果。
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤：
当超微气浮出水中难生物降解物质含量较高时，所述超微气浮出水先进行 高级氧化处理，以提高废水可生化性，然后再进行A/O处理。
说明书
一种煤化工污水回用与零排放的方法与装置
技术领域
本发明涉及工业水处理领域，特别是指一种煤化工污水回用与零排放的方 法与装置。
背景技术
煤化工过程是将煤炭转换为气体、液体和固体产品或半产品，而后进一步 加工成化工、能源产品的工业。新一代煤化工，以煤气化为龙头，合成各种燃 料油和化工产品的煤炭洁净利用技术。我国煤炭资源相对丰富，能源消费以煤 为主，随着世界石油资源不断减少，煤化工有着广阔的前景。
煤化工项目是高耗水、高污染型项目，废水排放量大，是一种典型含有较 难降解有机化合物的工业废水。很多地方煤资源丰富，水资源却短缺，中国北 方和沿海大部分地区都属于这种情况。随着环境承载能力开始减弱，或环境容 量较小、生态环境脆弱，环境保护的呼声越来越高，未来煤化工发展也将是以 低投入、高产出、少污染、可循环的机制发展。零排放是废水排放无限减少直 至为零的活动，使实现水资源利用最大化。目前国内大多数煤化工企业所采用 的常规“物化预处理+生化处理”方法，处理后排水都不能达到国家或地方排放 标准。
近年来，不断有新的方法和技术用于处理煤化工废水，但各有利弊。单纯 的生物氧化法出水中含有一定量的难降解有机物，COD值偏高，不能完全达到 排放标准。吸附法虽能较好地除去COD，但存在吸附剂的再生和二次污染的问 题。催化氧化法虽能降解难以生物降解的有机物，但实际的工业应用中存在运 行费用高等问题。厌氧-好氧联合处理煤化工废水可以获得理想的处理效果， 运行管理和成本相对较低，该工艺是煤化工废水的主要选用工艺，但当在来水 浓度较高和含有较多难降解有机物时出水难以稳定达标。
发明内容
本发明提出一种煤化工污水回用与零排放的方法与装置，解决了现有技术 中生物氧化法、吸附法、催化氧化法、厌氧-好氧联合等方法处理煤化工废水 时存在弊端，处理后排水都不能达到国家或地方排放标准的问题。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种煤化工污水回用与零排放的装置，包括：
隔油池，用于去除污水中的悬浮油;
超微气浮装置，用于去除所述隔油池排出的污水中的悬浮污染物，与所述 隔油池连通;
多级A/O系统，用于对所述超微气浮装置排出的污水进行生物降解、脱氮 除磷、去除COD，包括：厌氧区，与所述超微气浮装置连通;好氧区，与所述 厌氧区连通;沉淀区，与所述厌氧区连通;稳定区，与所述沉淀区连通;
膜过滤系统，用于对所述稳定区排出的污水进行过滤，与所述稳定区和所 述厌氧区连通;
超效反渗透系统，用于对所述膜过滤系统排出的污水进行硬度去除和进行 脱盐，包括：硬度去除装置，与所述膜过滤系统连通;溶解性气体脱除装置， 与所述硬度去除装置连通;膜过滤装置，与所述溶解性气体脱除装置连通;
膜过滤产水储罐，用于储存所述超效反渗透系统排出的产水，与所述膜过 滤装置连通;
膜过滤浓水储罐，用于储存所述超效反渗透系统排出的浓水，与所述膜过 滤装置连通;
蒸发结晶装置，用于将所述膜过滤浓水储罐中的浓水蒸发结晶，与所述反 渗透浓水储罐连通。
进一步地，本发明所述的煤化工污水回用与零排放的装置，还包括：
高级氧化装置，用于氧化所述超微气浮装置排出的污水中的难降解污染物， 以提高所述超微气浮装置排出的污水的可生化性，设置于所述超微气浮装置与 所述厌氧区之间，所述超微气浮装置、所述高级氧化装置和所述厌氧区依次连 通。
进一步地，本发明所述的煤化工污水回用与零排放的装置，还包括：
调节池，用于调节所述隔油池出水，设置于所述隔油池与所述超微气浮装 置之间，所述隔油池、所述调节池和所述超微气浮装置依次连通。
进一步地，本发明所述的煤化工污水回用与零排放的装置，还包括：
加药系统，用于通过投加药剂加强悬浮污染物的去除效果，与所述超微气 浮装置连通。
进一步地，本发明所述的煤化工污水 回用与零排放的装置，还包括：
中间水池，用于存放膜过滤系统产水，设置于所述膜过滤系统与所述硬度 去除装置之间，所述膜过滤系统、所述中间水池和所述硬度去除装置依次连通。
进一步地，本发明所述的煤化工污水回用与零排放的装置，
所述超微气浮装置包括：
射流装置，设置于所述超微气浮装置内;
所述膜过滤装置包括：
自动反清洗系统，设置于所述膜过滤装置内。
一种使用上述的煤化工污水回用与零排放的装置进行水处理的方法，包括 以下步骤：
(A)通过隔油工艺分离去除污水中颗粒较大的悬浮油;
(B)隔油出水进行超微气浮，去除所述隔油出水中的悬浮污染物，降低后 续处理难度;
(C)超微气浮出水中进行A/O处理，以进行生物降解、脱氮除磷、去除 COD;
(D)A/O处理出水进行膜过滤，膜过滤排出产水和浓水，膜过滤排出的浓 水回流再次进行A/O处理;
(E)膜过滤排出的产水浊度和悬浮物接近零，通过石灰软化法或/和离子交 换法去除所述膜过滤排出的产水的水中硬度，并对石灰软化或/和离子交换过程 中产生的溶解性气体进行脱除，将脱除溶解性气体的出水的pH调至pH=6~14 进行膜过滤，膜过滤排出产水和浓水，膜过滤排出的产水为洁净水;
(F)膜过滤排出的浓水进行蒸发结晶处理，得到蒸馏水和结晶产物。
进一步地，本发明所述的使用上述的煤化工污水回用与零排放的装置进行 水处理的方法，还包括以下步骤：
在进行超微气浮时投加药剂以加强悬浮污染物的去除效果。
进一步地，本发明所述的使用上述的煤化工污水回用与零排放的装置进行 水处理的方法，还包括以下步骤：
在进行超微气浮时进行射流处理，以产生均匀、微小的气泡，增强气浮效 果。
进一步地，本发明所述的使用上述的煤化工污水回用与零排放的装置进行 水处理的方法，还包括以下步骤：
当超微气浮出水中难生物降解物质含量较高时，所述超微气浮出水先进行 高级氧化处理，以提高废水可生化性，然后再进行A/O处理。
本发明的有益效果为：
1.本发明所述的煤化工污水回用与零排放的方法与装置，工艺步骤简单， 操作方便，抗冲击负荷能力强，采用物化预处理、生化处理和深度处理的工艺 流程处理煤化工废水并达到零排放，即通过采用超微气浮加强预处理效果，使 水质波动大、难降解物质含量高的煤化工废水经预处理后满足生化进水要求; 采用膜法进行煤化工废水的深度处理，保证煤化工废水的出水水质，多处出水 可回用;最后进行蒸发结晶处理，结晶产物外运，整个工艺中无外排水，真正 实现零排放。
2.本发明所述的煤化工污水回用与零排放的方法与装置，当煤化工废水难 降解污染物含量过高时，经高级氧化处理，可大大降低废水中影响微生物生长 以及对微生物产生毒性的难降解污染物，降低生化处理难度，提高生化处理效 果，从而使得本发明所述的煤化工污水回用与零排放的方法与装置能够适用于 任何情况。
3.本发明所述的煤化工污水回用与零排放的方法与装置，膜过滤系统和超 效反渗透系统的产水可直接回用于生产，根据设计的出水水质，将部分膜过滤 系统的产水回用于水质要求不高的生产工艺中，减小了超效反渗透系统的处理 量，相应减小了超效反渗透系统的设备量，节约投资成本;超效反渗透系统中 膜过滤装置排出的浓水的一部分也可回用于生产工艺中，相应减小了蒸发结晶 装置的处理量，大大降低了蒸发结晶的能耗，减小运营成本。
4.本发明所述的煤化工污水回用与零排放的方法与装置，整体工艺中有四 处废水可回用，包括膜过滤系统出水、超效反渗透系统中的产水、超效反渗透 系统中膜过滤装置排出的浓水和蒸发结晶生成的蒸馏水，根据水质的不同可分 别回用于水质要求不高的生产工艺中、新鲜水或补给循环冷却水，本发明所述 的煤化工污水回用与零排放的方法与装置处理效果好，真正实现煤化工废水的 零排放，尤其适用于煤炭资源丰富、水资源短缺地区的煤化工生产企业。
