公布日：2022.11.15
申请日：2022.07.20
分类号：C02F9/14(2006.01)I;C01D3/04(2006.01)I;C01D3/14(2006.01)I;C01D5/00(2006.01)I;C01D5/16(2006.01)I;C02F1/40(2006.01)N;
C02F1/24(2006.01)N;C02F3/30(2006.01)N;C02F1/52(2006.01)N;C02F1/72(2006.01)N;C02F1/00(2006.01)N;C02F1/44(2006.01)N;
C02F1/42(2006.01)N;C02F1/04(2006.01)N;C02F101/10(2006.01)N;C02F101/16(2006.01)N;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本发明公开一种焦化废水零排放处理系统及处理方法。处理系统包括顺序连接的预处理系统、生化工艺处理系统、深度处理系统以及浓水零排放系统；预处理系统包括隔油池及第一气浮池；生化工艺处理系统包括顺序连通的厌氧池、缺氧池、好氧池、二沉池、接触氧化池及絮凝沉淀池；浓水零排放系统包括顺序连接的芬顿反应池、第二气浮池、介质过滤装置、第一超滤装置、初级反渗透装置、海淡反渗透装置及浓水池；浓水零排放系统包括顺序连接的高效沉淀池装置、高级氧化装置、介质过滤器、第二超滤装置、树脂软化装置、一级反渗透装置、纳滤装置、浓水反渗透装置、高压反渗透装置、工业盐蒸发结晶装置及母液干燥装置。上述处理系统实现焦化废水零排放处理。
权利要求书
1.一种焦化废水零排放处理系统，其特征在于，包括顺序连接的预处理系统、生化工艺处理系统、深度处理系统以及浓水零排放系统；所述预处理系统包括隔油池以及第一气浮池，所述隔油池以及所述第一气浮池连接，所述隔油池用于将焦化废水中的轻油与重油分离，所述第一气浮池用于收集来自所述隔油池的出水并进一步去除焦化废水中的轻油，所述第一气浮池的出水进入所述生化工艺处理系统；所述生化工艺处理系统包括依次顺序连通的厌氧池、缺氧池、好氧池、二沉池、接触氧化池以及絮凝沉淀池；所述深度处理系统包括依次顺序连接的芬顿反应池、第二气浮池、介质过滤装置、第一超滤装置、初级反渗透装置、海淡反渗透装置以及浓水池，所述浓水池产出的浓盐高COD水进入所述浓水零排放系统；所述浓水零排放系统包括依次顺序连接的高效沉淀池装置、高级氧化装置、介质过滤器、第二超滤装置、树脂软化装置、一级反渗透装置、纳滤装置、浓水反渗透装置、高压反渗透装置、工业盐蒸发结晶装置以及母液干燥装置。
2.根据权利要求1所述的焦化废水零排放处理系统，其特征在于，所述预处理系统还包括集水池以及集油桶，所述集水池、所述隔油池以及所述第一气浮池依次顺序连接，所述隔油池以及所述第一气浮池分别连接所述集油桶，所述集水池用于收集焦化废水，所述集油桶用于收集来自所述隔油池与所述第一气浮池产出的轻油。
3.根据权利要求1所述的焦化废水零排放处理系统，其特征在于，所述预处理系统还包括事故池，所述事故池连接于所述隔油池，所述事故池用于收集事故产生的焦化废水。
4.根据权利要求1所述的焦化废水零排放处理系统，其特征在于，所述生化工艺处理系统包括与所述二沉池、所述絮凝沉淀池均连接的污泥浓缩池，所述絮凝沉淀池出水进入所述深度处理系统。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的焦化废水零排放处理系统，其特征在于，所述焦化废水零排放处理系统还包括污泥处理系统，所述二沉池、所述絮凝沉淀池、所述芬顿反应池、所述第二气浮池与所述高效沉淀池装置分别与所述污泥处理系统连接。
6.根据权利要求1-4任意一项所述的焦化废水零排放处理系统，其特征在于，所述浓水零排放系统还包括二级反渗透装置，所述一级反渗透装置、所述浓水反渗透装置与所述高压反渗透装置还分别与所述二级反渗透装置连接。
7.根据权利要求1-4任意一项所述的焦化废水零排放处理系统，其特征在于，所述浓水零排放系统还包括与所述纳滤装置依次连接的降膜蒸发装置、冷冻结晶装置以及蒸发结晶装置，所述蒸发结晶装置还与所述母液干燥装置连接。
8.根据权利要求1-4任意一项所述的焦化废水零排放处理系统，其特征在于，所述生化工艺处理系统包括依次顺序连通的生化处理调节池，所述生化处理调节池连接于所述气浮池与所述厌氧池之间。
9.根据权利要求1-4任意一项所述的焦化废水零排放处理系统，其特征在于，所述深度处理系统包括深度处理调节池，所述深度处理调节池连接在所述絮凝沉淀池与所述芬顿反应池之间。
10.一种焦化废水零排放处理系统方法，其特征在于，使用权利要求1-9任意一项所述的焦化废水零排放处理系统，包括如下步骤：控制焦化废水进入预处理系统，焦化废水经过隔油池分离形成重油与含轻油的出水，隔油池中沉淀下来的重油及其他杂质积聚到池底污泥斗中，通过排泥管进入污泥处理系统中，含轻油的出水进入第一气浮池进行分离以去除出水中的轻油，所述第一气浮池分离得到的轻油进入集油桶且出水进入生化工艺处理系统的厌氧池；第一气浮池的出水经过所述厌氧池、缺氧池与好氧池去除有机物、脱氮除磷，所述好氧池的出水进入二沉池进行固液分离，所述二沉池的出水进入接触氧化池进一步去除COD，所述接触氧化池的出水进入絮凝沉淀池进行固液分离，所述絮凝沉淀池的出水达标排放或进入深度处理工艺系统；所述絮凝沉淀池的出水进入深度处理工艺系统的芬顿反应池进行芬顿与双氧水协同作用后进入第二气浮池进行分离以去除悬浮物，所述第二气浮池的产水进入介质过滤装置、第一超滤装置进行过滤，所述第一超滤装置的出水进入初级反渗透装置、海淡反渗透装置进行脱盐处理，所述初级反渗透装置、所述海淡反渗透装置的产水回用，所述海淡反渗透装置的浓水进入浓水池，所述浓水池产出的浓盐高COD水进入浓水零排放系统；浓盐高COD水经过高效沉淀池装置去除部分硬度、碱度、二氧化硅、悬浮物、氟离子以及有机物，所述高效沉淀池装置的出水进入高级氧化装置去除有机物，所述高级氧化装置的出水进入介质过滤器去除部分悬浮物，所述介质过滤器的出水进入第二超滤装置去除悬浮物、胶体以及细菌，所述第二超滤装置的出水进入树脂软化装置去除钙镁离子，所述树脂软化装置的出水进入一级反渗透装置进行脱盐处理，所述一级反渗透装置的浓水进入纳滤装置进行分离形成以硫酸钠为主的浓水与以氯化钠为主的产水，产水进入浓水反渗透装置与高压反渗透装置进行逐级提浓后进入工业盐蒸发结晶装置形成氯化钠晶体盐，所述工业盐蒸发结晶装置的外排母液进入母液干燥装置进行干燥得到杂盐。
11.根据权利要求10所述的焦化废水零排放处理系统方法，其特征在于，还包括如下步骤：以硫酸钠为主的浓水经过降膜蒸发装置进行提浓后依次进入冷冻结晶装置、蒸发结晶装置进行蒸发结晶形成无水硫酸钠。
12.根据权利要求10所述的焦化废水零排放处理系统方法，其特征在于，还包括如下步骤：所述浓水反渗透装置的产水和/或所述高压反渗透装置的产水回流至二级反渗透装置做进一步脱盐处理。
13.根据权利要求10-12任意一项所述的焦化废水零排放处理系统方法，其特征在于，所述高级氧化装置内添加铁基催化剂和碳基催化剂；和/或，所述介质过滤器采用多介质过滤罐，所述介质过滤器的运行压力为30bar-50bar。
发明内容
基于此，有必要提供一种焦化废水零排放处理系统。本发明的焦化废水零排放处理系统能够实现焦化生产过程中排放的具有高硬度、高硅、高盐、高COD以及高氨氮特性的污水的零排放及资源化回收利用。
一种焦化废水零排放处理系统，包括依次顺序连接的预处理系统、生化工艺处理系统、深度处理系统以及浓水零排放系统；
所述预处理系统包括隔油池以及第一气浮池，所述隔油池以及所述第一气浮池连接，所述隔油池用于将焦化废水中的轻油与重油分离，所述第一气浮池用于收集来自所述隔油池的出水并进一步去除焦化废水中的轻油，所述第一气浮池的出水进入所述生化工艺处理系统；
所述生化工艺处理系统包括依次顺序连通的厌氧池、缺氧池、好氧池、二沉池、接触氧化池以及絮凝沉淀池；
所述深度处理系统包括依次顺序连接的芬顿反应池、第二气浮池、介质过滤装置、第一超滤装置、初级反渗透装置、海淡反渗透装置以及浓水池，所述浓水池产出的浓盐高COD水进入所述浓水零排放系统；
所述浓水零排放系统包括依次顺序连接的高效沉淀池装置、高级氧化装置、介质过滤器、第二超滤装置、树脂软化装置、一级反渗透装置、纳滤装置、浓水反渗透装置、高压反渗透装置、工业盐蒸发结晶装置以及母液干燥装置。
在其中一些实施例中，所述预处理系统还包括集水池以及集油桶，所述集水池、所述隔油池以及所述第一气浮池依次顺序连接，所述隔油池以及所述第一气浮池分别连接所述集油桶，所述集水池用于收集焦化废水，所述集油桶用于收集来自所述隔油池与所述第一气浮池产出的轻油。
在其中一些实施例中，所述预处理系统还包括事故池，所述事故池连接于所述隔油池，所述事故池用于收集事故产生的焦化废水。
在其中一些实施例中，所述生化工艺处理系统包括与所述二沉池、所述絮凝沉淀池均连接的污泥浓缩池，所述絮凝沉淀池出水进入所述深度处理系统。
在其中一些实施例中，所述焦化废水零排放处理系统还包括污泥处理系统，所述二沉池、所述絮凝沉淀池、所述芬顿反应池、所述第二气浮池与所述高效沉淀池装置分别与污泥处理系统连接。
在其中一些实施例中，所述浓水零排放系统还包括二级反渗透装置，所述一级反渗透装置、所述浓水反渗透装置与所述高压反渗透装置还分别与所述二级反渗透装置连接。
在其中一些实施例中，所述浓水零排放系统还包括与所述纳滤装置依次连接的降膜蒸发装置、冷冻结晶装置以及蒸发结晶装置，所述蒸发结晶装置还与所述母液干燥装置连接。
在其中一些实施例中，所述生化工艺处理系统包括依次顺序连通的生化处理调节池，所述生化处理调节池连接于所述气浮池与所述厌氧池之间。
在其中一些实施例中，所述深度处理系统包括深度处理调节池，所述深度处理调节池连接在所述絮凝沉淀池与所述芬顿反应池之间。
本发明的另一目的还在于提供一种焦化废水零排放处理系统方法。
一种焦化废水零排放处理系统方法，使用焦化废水零排放处理系统，包括如下步骤：
控制焦化废水进入预处理系统，焦化废水经过隔油池分离形成重油与含轻油的出水，隔油池中沉淀下来的重油及其他杂质积聚到池底污泥斗中，通过排泥管进入污泥处理系统中，含轻油的出水进入第一气浮池进行分离以去除出水中的轻油，所述第一气浮池分离得到的轻油进入集油桶且出水进入生化工艺处理系统的厌氧池；第一气浮池的出水经过所述厌氧池、缺氧池与好氧池去除有机物、脱氮除磷，所述好氧池的出水进入二沉池进行固液分离，所述二沉池的出水进入接触氧化池进一步去除COD，所述接触氧化池的出水进入絮凝沉淀池进行固液分离，所述絮凝沉淀池的出水达标排放或进入深度处理工艺系统；
所述絮凝沉淀池的出水进入深度处理工艺系统的芬顿反应池进行芬顿与双氧水协同作用后进入第二气浮池进行分离以去除悬浮物，所述第二气浮池的产水进入介质过滤装置、第一超滤装置进行过滤，所述第一超滤装置的出水进入初级反渗透装置、海淡反渗透装置进行脱盐处理，所述初级反渗透装置、所述海淡反渗透装置的产水回用，所述海淡反渗透装置的浓水进入浓水池，所述浓水池产出的浓盐高COD水进入浓水零排放系统；
浓盐高COD水经过高效沉淀池装置去除部分硬度、碱度、二氧化硅、悬浮物、氟离子以及有机物，所述高效沉淀池装置的出水进入高级氧化装置去除有机物，所述高级氧化装置的出水进入介质过滤器去除部分悬浮物，所述介质过滤器的出水进入第二超滤装置去除悬浮物、胶体以及细菌，所述第二超滤装置的出水进入树脂软化装置去除钙镁离子，所述树脂软化装置的出水进入一级反渗透装置进行脱盐处理，所述一级反渗透装置的浓水进入纳滤装置进行分离形成以硫酸钠为主的浓水与以氯化钠为主的产水，产水进入浓水反渗透装置与高压反渗透装置进行逐级提浓后进入工业盐蒸发结晶装置形成氯化钠晶体盐，所述工业盐蒸发结晶装置的外排母液进入母液干燥装置进行干燥得到杂盐。
在其中一些实施例中，所述焦化废水零排放处理方法还包括如下步骤：以硫酸钠为主的浓水经过降膜蒸发装置进行提浓后依次进入冷冻结晶装置、蒸发结晶装置进行蒸发结晶形成无水硫酸钠。
在其中一些实施例中，所述焦化废水零排放处理系统方法还包括如下步骤：所述浓水反渗透装置的产水和/或所述高压反渗透装置的产水回流至二级反渗透装置做进一步脱盐处理。
在其中一些实施例中，所述高级氧化装置内添加铁基催化剂和碳基催化剂；
和/或，所述介质过滤器采用多介质过滤罐，所述介质过滤器的运行压力为30bar-50bar。
上述焦化废水零排放处理系统能够实现焦化生产过程中排放的具有高硬度、高硅、高盐、高COD、高氨氮特性的污水的零排放及资源化回收利用，符合环保要求以及行业发展方向。本发明的焦化废水零排放处理系统可以用于解决焦化污水处理中难处理的问题，最终产出焦化生产工艺回用水，高品质盐氯化钠产品及硫酸钠产品，有效的实现了焦化废水零排放处理的目的。
（发明人：郭嘉;缪汝学;马海波;白建江;廉正军;樊德强;王福利;刘中楠）
