申请日2006.12.30
公开(公告)日2007.07.18
IPC分类号C02F9/04; C02F1/72; C02F1/42; C02F1/70; C02F1/28; C02F1/52
摘要
本发明是一种炼焦工业中的焦化废水的回用处理方法，采用物理和化学处理和反渗透膜处理相结合的方法处理焦化废水，其基本处理流程为：1.曝气池曝气。2.调节pH至9-11，加入脱氮试剂1#试剂MgCl2·6H2O和2#试剂Na2HPO4，搅拌混合后加入阳离子淀粉-双氰胺-甲醛-聚合氯化铁絮凝剂。3.多介质过滤器过滤。4.脱氨氮过滤器进行脱除氨氮处理。5.还原反应器处理。6.保安过滤器过滤。7.经纳米材料复合膜进行膜处理。采用本发明技术处理焦化废水，具有以下特点：综合处理成本低，处理效果好，操作简便，运行稳定，利于工业化。
权利要求书
1.一种焦化废水回用处理方法，其特征是采用以下步骤：
(1)曝气池曝气：曝气池中投加60-200mg/L的二氧化氯，曝气3-5小 时;
(2)将曝气后的废水泵入搅拌池，调节PH至9-11，按照废水中氨- 氮、1#试剂和2#试剂的摩尔比为1∶(1.0～2.0)∶(0.4～1.8)的比例， 加入脱氮试剂1#试剂MgCl2.6H2O和2#试剂Na2HPO4，搅拌混合 后，加入阳离子淀粉-双氰胺-甲醛-聚合氯化铁絮凝剂，絮凝剂的 加入量为1-5公斤/吨水，继续搅拌20-30分钟;
(3)搅拌后的废水进行沉降，清液泵入多介质过滤器进行过滤;
(4)将多介质过滤器的废水泵入脱氨氮过滤器中，进行脱氨氮处理， 脱氨氮过滤器的脱氨氮滤料为改性沸石;
(5)出水泵入还原反应器进行还原反应，还原反应器填充有石英砂、 活性炭和大孔树脂的混合物;
(6)还原反应器后的废水接入保安过滤器，保安过滤器为滤芯为5um 的pp喷熔棉的微滤装置;
(7)过滤后的出水，再进行纳米材料复合膜进行膜处理，控制复合膜 浓水一侧的压力在1.3-1.5MPa。
2.根据权利要求1所述的焦化废水回用处理方法，其特征在于：废水 经保安过滤器后，经超滤膜过滤后，再进行复合膜处理。
3.根据权利要求1或2所述的焦化废水回用处理方法，其特征在于：
所述的多介质过滤器为粉煤灰、无烟煤和石英砂分层铺垫的过滤器。
说明书
焦化废水回用处理方法
(一) 技术领域
本发明是一种废水处理方法，特别涉及一种炼焦工业中的焦化废水的 回用处理方法。
(二) 背景技术
焦化废水的回用处理是目前国内废水回用处理行业中较难解决的难 题之一。现在国内处理焦化废水常采用的技术是A-O(厌氧-好氧)法或 A-A-O(厌氧-缺氧-好氧)法，其处理成本较高且出水效果较差，正常运行 后很难达到国家一级排放标准。据了解目前炼焦行业中应用情况较好的是 攀钢、首钢等，所处理后的废水也只能达到国家二级或者一级排放标准。 如想达到中水回用标准的程度，存在一定的技术难度。其他处理方法虽有 相关报道及其相应专利，如申请(专利)号：200510047393.2节能型焦化废 水处理工艺、申请(专利)号：200510024373.3 一种焦化废水脱氮方法等， 也只是达到排放标准，具体到焦化废水回用处理，未见有实际应用的报道。
(三) 发明内容
本发明克服了以上技术的不足，提供了一种焦化废水回用处理方法， 该方法具有运行成本低，处理效果好，操作简便，运行稳定，利于工业化 的优点。
本发明是通过以下措施来实现的：
本专利的焦化废水回用处理方法，采用物理和化学处理和反渗透膜处 理相结合的方法处理焦化废水，其基本处理流程为：
1、曝气池曝气：本处理单元曝气过程为常规曝气方法，在曝气过程 中开启二氧化氯发生器投加60-200mg/L量的二氧化氯，使其氧化废水中部 分杂质，达到氧化和脱色的效果，例如可与水中苯类杂质发生开环反应， 增加苯类杂质的活性，便于后序处理，曝气3-5小时。
2、将曝气后的废水泵入搅拌池，调节PH至9-11，加入脱氮试剂1# 试剂MgCl2.6H2O和2#试剂Na2HPO4，其中废水中氨-氮、1#和2#试剂的摩 尔比为1∶(1.0～2.0)∶(0.4～1.8)，搅拌混合后加入阳离子淀粉-双氰胺-甲 醛-聚合氯化铁絮凝剂，按照1-5公斤/吨水的量加入后继续搅拌20-30分钟。
3、将水进行沉降，清液泵入多介质过滤器进行过滤，去除部分固体 杂质和少部分的可溶性杂质。沉淀池剩余污泥经污泥泵和管道输送至污泥 初沉池或直接至脱水机房用压滤机脱水后，干泥可用作肥料。上述的多介 质过滤器为粉煤灰、无烟煤和石英砂分层铺垫的过滤器。
4、将多介质过滤器出水泵入脱氨氮过滤器进行脱除氨氮处理，脱氨 氮过滤器内的脱氨氮滤料为改性沸石，可有效脱除废水中的氨氮，脱除率 约为60-70%。
5、出水泵入还原反应器，还原反应器填充有石英砂和活性炭、大孔 树脂的混合物，能够有效去除废水中的重金属，硫化物、水中余氯等杂质。
6、还原反应器出水接入保安过滤器，保安过滤器为滤芯为5um的pp 喷熔棉的微滤装置，可有效截留粒径>5um的杂质，保障后序膜处理的安 全。
7、过滤的出水，经纳米材料复合膜进行膜处理，控制复合膜浓水一 侧的压力在1.3-1.5Mpa。上述的复合膜为专利号：ZL02136000.6的纳米材 料复合膜，该复合膜不同于普通反渗透膜和纳滤膜，它具有超低压运行 (1.3-1.5MPa)、高透量、高拦截率、高抗污染性和更长寿命等特点，使得 综合处理成本较普通膜工艺大为降低。经膜处理后，废水中氨氮含量≤ 9mg/L，CODcr≤35mg/L，完全达到企业回用标准。
8、为了进一步去除杂质并作简单脱色，使后序膜处理的运行更安全， 废水经保安过滤器后，可以先进行超滤膜过滤，然后再进行下一步的复合 膜处理。
采用本专利技术处理焦化废水，具有以下特点：
1、综合处理成本低，经济效益明显。采用本专利技术，吨焦化废水处理成 本仅为5元左右，而采用生化处理则需要10元左右，并且产生的污泥可 作肥料，产出的中水可直接用作焦化厂的供水使用，节约了水费，排污费 等资金。同时节省了水资源，促进了循环经济的发展。
2、采用本专利技术，可真正实现废水的零排放，杜绝了对环境的污染。
3、操作简便，运行稳定，利于工业化。本专利技术经过中试试验可知，整 个工艺操作起来简便可行，控制简单，并且可根据需要实现自动化控制。
(四) 具体实施方式
下面结合具体实例对本发明作具体的说明。
取1.5吨焦化废水(COD含量约3000-10000mg/L，氨氮含量约 600-1200mg/L)于曝气池，曝气4小时。曝气过程中开启二氧化氯发生器， 以60-200mg/L水的量加入二氧化氯。弃去表面浮沫。
将曝气后的废水泵入搅拌池搅拌。用火碱或者石灰调节废水PH至9-11， 加入脱氮1#试剂MgCl2.6H2O和2#试剂Na2HPO4，其中氨氮含量和1#试剂、 2#试剂的摩尔比为1∶(1.0～2.0)∶(0.4～1.8)，继续搅拌10--20分钟后加入 絮凝剂(加入量1-5公斤/吨水)，搅拌20-30分钟。缓慢流入斜板沉降池进 行沉降(控制流量1.0-5.0吨/小时)。沉降后的污泥收集后进行脱水。干泥 用作肥料，污水返回曝气池再次进行处理。
沉降后的上清液泵入多介质过滤器和脱氨氮过滤器进行处理。控制流 速不大于2吨/小时。出水泵入MDF还原反应器，MDF还原反应器出水接 入保安过滤器和超滤膜装置。所述的多介质过滤器为粉煤灰、无烟煤和石 英砂分层铺垫的过滤器;所述的脱氨氮过滤器的脱氨氮滤料为改性沸石; 所述的MDF还原反应器填充有石英砂和活性炭、大孔树脂的混合物;所 述的保安过滤器为滤芯为5um的pp喷熔棉的微滤装置。
超滤膜出水用增压泵增压后进入获得国家专利(专利号：ZL02136000.6) 的纳米材料复合膜进行膜处理。控制膜组件浓水一侧的压力在1.4MPa。此 时所产生的浓水与产出水流量之比大约为1∶2-4，产出水COD含量在 30-35mg/L、氨氮含量在5-9mg/L。作为回用水回到用水单位;浓水返回曝 气池与废水一起处理或者用来处理烟道气。
采用上述工艺处理焦化废水。可以使废水的COD由原来的 3000-10000mg/L降到30-35mg/L、氨氮由原来的600-1200mg/L降到 5-9mg/L，处理成本仅为5元/吨水。所产出的净水完全符合国家中水回用 的相关标准。
