焦化废水深度处理回用工艺和装置的制造方法_2

文档序号:8552945阅读:来源:国知局
生物难降解的有机物质通过羟基自由基的氧化,将废水中大分子有机物及芳香烃化合物降解成小分子或CO2和水;同时,逸出的剩余臭氧进入臭氧破坏装置;
[0038](4)将氧化后的废水输送至中间水槽中,通过中间水槽内曝气装置、臭氧分解剂的作用进一步将废水中的臭氧浓度降低后输送至MBR膜生物反应器,通过高浓度活性污泥的生物降解、截留作用,对小分子化合物进一步生化降解,同时也截留部分悬浮物;
[0039](5)将从MBR膜生物反应器中出来的废水直接用作生化过程中消泡剂用水、煤场抑尘和生活杂用水;或者:
[0040](6)将从MBR膜生物反应器中出来的废水输送至保安过滤器中进一步过滤处理,滤除其中部分悬浮物;
[0041](7)将经过保安过滤后的废水输送至反渗透装置中进行进一步除盐,所得除盐废水回用作工艺循环冷却水,而反渗透出来的浓水作为高炉炉渣冷却冲渣用水、煤场抑尘用水、道路清扫用水。
[0042]步骤(3)中臭氧催化氧化反应器内填料为烧结娃藻土、陶粒或活性炭,填料比表面积大于200m2/m3;臭氧催化氧化反应器内填料投加量为臭氧催化氧化反应器体积的25?60% ;臭氧发生器气源采用空气或氧气。
[0043]步骤(4)中中间水槽设置曝气装置和臭氧分解剂;曝气装置采用钛质曝气板,气源采用空气;臭分解剂采用Mn、Cu的氧化物作为活性组分,载体采用γ -Al203、Ti02、Si02、分子筛、活性炭或以上几种的复合物;臭氧分解剂填料投加量为中间水槽体积的15?35%。
[0044]步骤¢)中保安过滤器的滤管材料为陶瓷、玻璃砂或塑料;过滤孔径为0.5?120 μπι;保安过滤器前设有加药点,分别投加次氯酸钠杀菌剂和亚硫酸氢钠作为还原剂。
[0045]如图1所示,焦化废水深度处理回用工艺的装置,该系统包括多介质过滤器1,臭氧催化氧化反应器5,臭氧发生器13,臭氧破坏装置14,中间水槽16,MBR膜生物反应器24,保安过滤器27,反渗透装置30,多介质过滤器I的进口分别与进水管和反冲洗进水管连接,多介质过滤器I的出口分别与臭氧催化氧化反应器5的进口和反冲洗出水管连接,臭氧催化氧化反应器5的出口与中间水槽16的进口连接,臭氧催化氧化反应器5的臭氧输入口通过臭氧输送管道与臭氧发生器13连接,臭氧催化氧化反应器5的臭氧输出口通过管道与臭氧破坏装置14的进口连接,臭氧破坏装置14的出口与设有尾气放空口 15的尾气管道连接;中间水槽16的出口与MBR膜生物反应器24的进口连接,MBR膜生物反应器24的出口与保安过滤器27的进口连接,保安过滤器27的出口与反渗透装置30的进口连接;反渗透装置30的出口分别与浓水管和工艺循环冷却水管连接;保安过滤器27顶部设有压力表28,保安过滤器27底部设有外排口 29 ;
[0046]还包括空气鼓风机22,空气鼓风机22通过设有空气流量计21的第一输气管与中间水槽16的底部连接,空气鼓风机22通过设有调节阀23的第二输气管与MBR膜生物反应器24的底部连接,中间水槽16和MBR膜生物反应器24的污泥输出口均通过污泥泵26与污泥处理管道连接。
[0047]多介质过滤器I内的滤料为无烟煤(Φ0.5?2mm)、陶粒((Φ3?6mm)或石英砂(Φ4?10mm)。臭氧催化氧化反应器5为立式筒状结构,筒状结构内部自上而下依次设有布水板6、催化剂填料层7、填料承托板9和钛质曝气板10,筒状结构的顶部设有应急放空口12,筒状结构的外壁设有液位计8。中间水槽16内部自上而下依次设有上部网状挡板17,臭氧分解剂18、下部支撑板19和曝气装置20 ;曝气装置20为钛质曝气板。MBR膜生物反应器24采用浸没式MBR膜生物反应器,曝气形式采用连续曝气,气源采用空气。保安过滤器27的进口端设有加药点,保安过滤器27中的滤管材料为陶瓷、玻璃砂或塑料中任一种;保安过滤器27的过滤孔径范围为0.5?120 μ mo
[0048]本发明的工作原理如下:从混沉池出来的焦化废水进入多介质过滤器通过滤料去除废水中的悬浮物,同时利于提高后序臭氧催化效率,废水在臭氧催化氧化反应器中经过臭氧氧化、催化剂的催化氧化反应,产生大量的氧化性极强的羟基自由基(.0H),将废水中有机物氧化变成小分子有机物或无机物如C02,H2O,废水生化性提高,同时,逸出的剩余臭氧进入臭氧破坏装置。废水经过中间水槽内曝气装置、臭氧分解剂的作用进一步将废水中的臭氧浓度降低后进入MBR膜生物反应器,通过高浓度活性污泥的生物降解、截留作用,一部分出水可以直接用作低等级用水,比如生化过程中消泡剂用水、煤场抑尘、生活杂用水等;另外一部分废水通过后续的保安过滤器、反渗透系统进行除盐,处理后的废水回用作工艺循环冷却水,而反渗透出来的浓水可以直接用于高炉炉渣冷却冲渣用水、煤场抑尘、道路清扫用水等其他用途。
[0049]多介质过滤器为常规的立式圆筒状多介质过滤装置,主要由以下部分构成:(1)过滤器体,包括①简体;②布水组件;③支撑组件;(2)配套管线和阀门。其中过滤器体有④反洗气管;⑤滤料過排气阀(外置)等。滤料可选择无烟煤(Φ0.5?2mm)、陶粒((Φ3?6mm)和石英砂(Φ4?1mm)等。目的是进一步降低废水中的悬浮物浓度,减小悬浮物、胶泥等物质,同时也提高臭氧利用效率。
[0050]臭氧催化氧化反应器为立式筒状结构,其上部设有布水板、应急放空口、臭氧破坏装置和尾气放空口,中部设有催化剂填料层,下部设有出水口、钛质曝气板。臭氧催化氧化反应器内填料比表面积应大于200m2/m3的且负载铜、铁、锰、镍等化合物的烧结硅藻土、陶粒或活性炭。臭氧催化氧化反应器内填料投加量为体积的25?60% ;填料支撑板设置小孔,孔径应小于填料粒径,一方面支撑填料,另一方面保证水流通过。臭氧催化氧化反应器下部应设置液位计,液位计最低端与出水口在同一水平面,且臭氧催化氧化反应器下部水位高于出水口,确保臭氧不会从出水口溢出。臭氧发生器可采用气源用空气或氧气。臭氧尾气破坏装置采用活性炭吸收、溶液吸收等破坏装置。
[0051]中间水槽设置曝气装置和臭氧分解剂。曝气装置采用钛质曝气板,降低废水中臭氧浓度,同时增加与臭氧分解剂接触时间,气源采用空气。臭氧分解剂采用过渡元素金属氧化物(如:Mn、Cu的氧化物)作为活性组分,载体则采用γ _A1203、T12, S12、分子筛、活性炭或以上几种的复合而成。中部设有臭氧分解剂填料层,臭氧分解剂填料投加量为体积的15?35%,填料有下部支撑板及上部网状挡板进行固定,也可以采用烧结而成的多孔块状臭氧分解剂填料铺设而成,网状挡板或支撑板孔径应小于填料粒径,一方面支撑、固定填料,另一方面保证水流通过。
[0052]MBR膜生物反应器是采用浸没式MBR膜生物反应器,曝气形式采用连续曝气,污泥采用驯化后的焦化厂生化处理过程中好氧池回流的污泥。气源采用空气。MBR出水一部分可以用作低等级用水,如生化过程中的消泡水、煤场抑尘等;
[0053]保安过滤器运行方式采用反洗型,滤管材料可陶瓷、玻璃砂、塑料等多种。过滤孔径在0.5?120 μπι范围。当运行至进出口水压差达0.1MPa时,应更换滤芯。其目的用来滤除经MBR后的细小物质(如悬浮物,细小颗粒等),以确保水质过滤精度及保护后序膜过滤元件不受大颗粒物质的损坏,延长反渗透装置寿命,满足反渗透系统的正常运行。
[0054]反渗透装置采用模块化设备。目的对废水进一步深度处理除盐、去除部分C0D,产水可以回用于工业循环冷却水等高等级用水,浓水主要为含盐废水,可以直接外排,也可以用作高炉炉渣冷却、冲渣用水、煤场抑尘等。
[0055]本发明的工作过程如下:从混沉池出来的焦化废水进入多介质过滤器I通过滤料去除废水中的悬浮物,同时利于提高后序臭氧催化效率,废水在臭氧催化氧化反应器5中经过臭氧氧化、催化剂填料7的催化氧化反应,产生大量的氧化性极强的羟基自由基(.0H),将废水中有机物氧化变成小分子有机物或无机物如C02,H20,废水生化性提高,同时,逸出的剩余臭氧进入臭氧破坏装置14。废水经过中间水槽16内臭氧分解剂19,曝气装置20等作用进一步将废水中的臭氧浓度降低后进入MBR膜生物反应器24,通过高浓度活性污泥的生物降解、截留作用,一部分出水可以直接用作低等级用水,比如生化过程中消泡剂用水、煤场抑尘、生活杂用水等;另外一部分废水通过后续的保安过滤器27、反渗透系统30进行除盐,处理后的废水回用作工艺循环冷却水,而反渗透出来的浓水可以直接用于高炉炉渣冷却冲渣用水、煤场抑尘、道路清扫用水等其他用途。
[0056]图2是本专利实施方式采用臭氧催化氧化反应器。从多介质过滤器I来的进水通过泵3进入臭氧催化氧化反应器5,臭氧催
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