申请日2019.01.03
公开(公告)日2019.03.26
IPC分类号C02F9/04
摘要
本发明提供了一种焦化废水深度处理工艺和系统，该工艺包括：废水经活性焦吸附处理后，先加入混凝剂进行混凝处理，再加入助凝剂和微砂进行絮凝处理，经絮凝处理后进行第一分离，得到净化水和浆料，将浆料依次进行第二分离得到微砂，和第三分离得到活性焦，将微砂和活性焦分别进行循环利用。本发明采用成本低廉的活性焦对废水进行吸附处理，通过投加微砂进行沉淀处理，并对活性焦和微砂进行循环利用，节约能源，无二次污染，整个工艺操作简单，占地面积小，节约了投资成本和运行成本，出水水质稳定。
权利要求书
1.一种焦化废水深度处理工艺，包括如下步骤：
向废水中加入活性焦，进行吸附处理，收集一次处理废水;
向所述一次处理废水中加入混凝剂，进行混凝处理，收集二次处理废水;
向所述二次处理废水中加入助凝剂和微砂，进行絮凝处理;
对絮凝处理后的二次处理废水进行第一分离，得到净化水和浆料;
对所述浆料进行第二分离，得到微砂和除砂浆料，所述微砂加入至所述二次处理废水中;
对所述除砂浆料进行第三分离，收集活性焦，并将所述活性焦加入至所述废水中。
2.根据权利要求1所述的焦化废水深度处理工艺，其特征在于，所述活性焦的粒径为0.075-0.3mm，碘吸附值≥500mg/g。
3.根据权利要求1或2所述的焦化废水深度处理工艺，其特征在于，所述混凝剂为聚合氯化铝和聚合硫酸铁中的一种或两种;
所述混凝剂的投加量为30-60mg/L;
在所述混凝处理中，施加搅拌，所述搅拌的转速为200-250r/min。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的焦化废水深度处理工艺，其特征在于，所述助凝剂为聚丙烯酰胺，所述聚丙烯酰胺的投加量为1-3mg/L。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的焦化废水深度处理工艺，其特征在于，所述微砂的有效粒径为140-160μm，不均匀系数≤1.5;
在所述絮凝处理中，施加搅拌，所述搅拌的转速为25-30r/min。
6.根据权利要求5所述的焦化废水深度处理工艺，其特征在于，所述微砂中SiO2的含量不低于95wt%，所述微砂的硬度等级不低于7Mohs;
所述微砂的投加量为2-3mg/L。
7.一种焦化废水深度处理系统，包括依次连通设置的吸附池、混凝池、絮凝池和沉淀池，还包括，
除砂器，其进料口与所述沉淀池的浆料出口连通，出砂口与所述絮凝池连通;
焦粉分离池，所述除砂器的浆料出口与所述焦粉分离池连通，所述焦粉分离池的出焦口与所述吸附池连通。
8.根据权利要求7所述的焦化废水深度处理系统，其特征在于，还包括混凝剂投加管和与其连通的混凝剂导向管，所述混凝剂导向管的管径大于所述混凝剂投加管的管径;和/或，
废水进口，靠近所述混凝池的池底设置于所述混凝池的侧壁上，所述混凝剂导向管的混凝剂出口端靠近所述废水进口设置于所述混凝池内。
9.根据权利要求7或8所述的焦化废水深度处理系统，其特征在于，所述混凝池与所述絮凝池间设置分隔两者的隔板，所述隔板顶端开设溢流口，以使所述混凝池内的废水通过所述溢流口溢流进入所述絮凝池中;
所述絮凝池内部设置导流筒，所述导流筒位于絮凝池的中央位置，所述导流筒内设置搅拌器;
所述焦粉分离池设置折流板。
10.根据权利要求7-9中任一项所述的焦化废水深度处理系统，其特征在于，所述沉淀池包括收水槽、集泥锥斗及分割两者的分离斜板，所述收水槽位于所述分离斜板的上方，所述集泥锥斗位于所述分离斜板的下方，以使废水从靠近所述集泥锥斗的一侧通过所述分离斜板，净化水进入所述收水槽外排，截留的浆料下落至所述集泥锥斗中;
所述集泥锥斗的底部设置所述浆料出口和刮泥单元，以通过所述刮泥单元将粘附于所述集泥锥斗内壁上的浆料刮下并从所述浆料出口外排。
说明书
一种焦化废水深度处理工艺与处理系统
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种焦化废水深度处理工艺与处理系统。
背景技术
焦化废水是煤制焦炭、煤气净化及焦化产品回收过程中产生的废水，该废水中污染物成分复杂，属于较难生化降解的高浓度有机工业废水。单纯靠物理、物理化学、化学的方法对焦化废水进行处理，难以达到排放标准。
目前，焦化废水的处理工艺从功能上分，大致可分为预处理系统、生物处理系统和深度处理系统。生物处理系统采用常规生化工艺，出水COD一般200-350mg/L，再降低难度很大，出水中的残留物主要是生物难降解有机物。深度处理系统主要有臭氧氧化法、混凝沉淀法以及一些如Fenton试剂法、电化学处理等新方法。其中臭氧发生器耗电量较大，成本较高，混凝沉淀法和Fenton氧化法会产生大量的固体沉渣，又会对环境造成新的污染，因此，针对残留难降解有机物的高效深度处理工艺，显得十分关键。
例如，中国专利CN105254123A公开了一种焦化废水深度处理系统及其回用工艺，该系统包括除油池、调节池、生化池、沉淀池、生物滤池、多介质过滤器以及吸附装置，还公开了利用该系统进行焦化废水深度处理的工艺。但是，该技术在焦化废水处理过程中仍需在降低成本、减少占地面积和提高处理效率方面做出改进，同时，还需尽量避免处理过程中产生大量对环境造成二次污染的化学污泥。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中焦化废水深度处理成本高、处理效率低、易对环境造成二次污染等缺陷，从而提供一种焦化废水深度处理工艺。
本发明要解决的另一个技术问题在于克服现有技术中焦化废水深度处理成本高、处理效率低、易对环境造成二次污染等缺陷，从而提供一种焦化废水深度处理系统。
为此，本发明提供了一种焦化废水深度处理工艺，包括如下步骤：
向废水中加入活性焦，进行吸附处理，收集一次处理废水;
向所述一次处理废水中加入混凝剂，进行混凝处理，收集二次处理废水;
向所述二次处理废水中加入助凝剂和微砂，进行絮凝处理;
对絮凝处理后的二次处理废水进行第一分离，得到净化水和浆料;
对所述浆料进行第二分离，得到微砂和除砂浆料，所述微砂加入至所述二次处理废水中;
对所述除砂浆料进行第三分离，收集活性焦，并将所述活性焦加入至所述废水中。
进一步地，所述废水为生化二沉池出水。
进一步地，所述活性焦的粒径为0.075-0.3mm，碘吸附值≥500mg/g。
进一步地，所述混凝剂为聚合氯化铝和聚合硫酸铁中的一种或两种。
进一步地，所述混凝剂的投加量为30-60mg/L。
进一步地，在所述混凝处理中，施加搅拌，所述搅拌的转速为200-250r/min。
进一步地，所述助凝剂为聚丙烯酰胺，所述聚丙烯酰胺的投加量为1-3mg/L。
进一步地，所述微砂的有效粒径为140-160μm，不均匀系数≤1.5。
微砂的有效粒径(d10)为：微砂的粒径分布曲线上小于该粒径的微砂含量占微砂总质量的10%的粒径称为有效粒径。微砂的不均匀系数(coefficient uniformity，Cu)的计算公式为Cu=d60/d10，其中d60为微砂的粒径分布曲线上小于该粒径的微砂含量占微砂总质量的60%的粒径，d10为微砂的粒径分布曲线上小于该粒径的微砂含量占微砂总质量的10%的粒径。
进一步地，在所述絮凝处理中，施加搅拌，所述搅拌的转速为25-30r/min。
进一步地，所述微砂中SiO2的含量不低于95wt%，所述微砂的硬度等级不低于7Mohs。
进一步地，所述微砂的投加量为2-3mg/L。
再者，本发明还提供了一种焦化废水深度处理系统，包括依次连通设置的吸附池、混凝池、絮凝池和沉淀池，还包括，
除砂器，其进料口与所述沉淀池的浆料出口连通，出砂口与所述絮凝池连通;
焦粉分离池，所述除砂器的浆料出口与所述焦粉分离池连通，所述焦粉分离池的出焦口与所述吸附池连通。
进一步地，所述焦化废水深度处理系统还包括混凝剂投加管和与其连通的混凝剂导向管，所述混凝剂导向管的管径大于所述混凝剂投加管的管径;和/或，
废水进口，靠近所述混凝池的池底设置于所述混凝池的侧壁上，所述混凝剂导向管的混凝剂出口端靠近所述废水进口设置于所述混凝池内。
进一步地，所述混凝池与所述絮凝池间设置分隔两者的隔板，所述隔板顶端开设溢流口，以使所述混凝池内的废水通过所述溢流口溢流进入所述絮凝池中。
进一步地，所述絮凝池内部设置导流筒，所述导流筒位于絮凝池的中央位置，所述导流筒内设置搅拌器。
进一步地，所述焦粉分离池设置折流板。
进一步地，所述沉淀池包括收水槽、集泥锥斗及分割两者的分离斜板，所述收水槽位于所述分离斜板的上方，所述集泥锥斗位于所述分离斜板的下方，以使废水从靠近所述集泥锥斗的一侧通过所述分离斜板，净化水进入所述收水槽外排，截留的浆料下落至所述集泥锥斗中;
进一步地，所述集泥锥斗的底部设置所述浆料出口和刮泥单元，以通过所述刮泥单元将粘附于所述集泥锥斗内壁上的浆料刮下并从所述浆料出口外排。
本发明的技术方案，具有如下优点：
(1)本发明提供了焦化废水深度处理工艺，该工艺具有成本低、运行稳定性高、工艺简单等优点。本发明采用成本低廉的活性焦对生化二沉池出水进行吸附处理，并通过沉淀池进行水焦分离，整个工艺操作简单，设备占地面积小，节约了投资成本和运行成本，出水水质稳定。
(2)本发明提供了焦化废水深度处理工艺，可对废水中的污染物进行高效的吸附和沉淀。活性焦能够对水中的色度、浊度等污染物进行有效截留，本发明选用的活性焦的粒径0.075-0.3mm，碘吸附值≥500mg/g，对相对分子量为500-1000的溶解性有机物也能实现有效截留;微砂使污染物在絮凝剂的作用下聚合形成大颗粒的易于沉淀的絮体，从而加快了污染物在分离池中的沉淀速度，另外，本发明选用有效粒径为140-160μm的微砂，可显著增加反应的接触表面积，克服由于低温、低浊度引起的絮凝困难。
(3)本发明提供了焦化废水深度处理工艺，对环境无二次污染，本发明通过使用活性焦和微砂进行处理，絮凝剂和混凝剂用量小，不会产生大量化学污泥;且吸附后的活性焦经过脱水处理后可送入燃煤锅炉掺烧，无需二次处理;未吸附饱和的活性焦与微砂在废水处理过程中循环利用。
(4)本发明提供了焦化废水深度处理系统，该系统运行成本低，本发明使用的活性焦成本低廉，废水处理的运行费用低;本发明通过串联设置除砂器和焦粉分离池，实现了微砂和活性焦的循环利用;混凝池中在混凝剂投加管下方连接混凝剂导向管，可保障药剂的充分利用，节约运行成本。本发明工艺的运行成本相比于传统工艺可降低20%。
(5)本发明提供了焦化废水深度处理系统，该系统可以有效保障焦化废水达标排放，同时节省大量占地面积，相比于传统工艺而言，本发明处理系统的占地面积相比于传统工艺可节约60%。
