一种焦化反渗透浓盐水的处理系统和处理方法
【技术领域】
[0001]本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种焦化反渗透浓盐水的处理系统和处理方法。
【背景技术】
[0002]作为我国的基础产业，钢铁工业自改革开放以来，快速发展，近年来一直处于高速发展阶段，钢年产量增幅在15%?22%。可是钢铁工业是一个高能耗、高资源、高污染的产业，其水资源消耗巨大，约占全国工业用水量的14%。
[0003]我国钢铁企业的单位耗用水量仍高于国外先进钢铁企业的水平，近一步降低钢铁企业吨钢耗用新水量，提高钢铁企业水的循环利用率，加强钢铁企业废水的综合处理与回用是我国钢铁企业实现可持续发展的关键之一。
[0004]目如国家对废水的排放标准及相关的“节能减排”政策正逐步提闻，2012年10月I日起颁布了新的《钢铁工业水污染物排放标准》(GB13456-2012)和《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB16171-2012)，其中《炼焦化学工业污染物排放标准》要求自2015年I月I日起，现有企业执行的标准COD为80mg/L，BOD为20mg/L，氨氮为10mg/L，总氮为20mg/L，总氰化物为0.2mg/L，并对石油类、挥发酚、硫化物、多环芳烃(PAHs)，苯并(a)铊等均有严格的要求。
[0005]废水回用是废水处理的最终目标，是企业节能减排的实施手段。目前简单的焦化废水回用技术已经无法满足企业要求，将生化处理后的焦化废水进行深度处理后回用是必然的趋势。
[0006]国内的焦化废水深度处理技术是采用反渗透技术将焦化废水深度处理后回用作为钢铁企业循环冷却用水，但存在的主要问题是反渗透产生的浓盐水的处理。
[0007]中国专利号为CN201010283192.3，公开了一种浓盐水的脱盐处理工艺，采用渗透蒸发技术对浓盐水进行脱盐处理并回收纯净水。此本工艺使浓盐水最大限度提浓，除盐率高，出水电导率低。同时结合热量回收技术，大大降低了系统整体能耗，可用于反渗透浓排水、循环冷却排污水等废水的脱盐处理。该技术运行能耗高，需要把浓盐水加热至60度以上，而且只能去除浓盐水中的盐份，不能去除浓水中的C0D。中国专利号为CN201110212189.7，公开了一种浓盐水处理系统，包括调整池、调整池提升泵、电沉积箱体、电沉积极板、电磁絮凝器、循环泵、斜板沉淀器、清水箱以及供水泵。调整池通过调整池提升泵连接电沉积箱体的上部，循环泵分别连接电沉积箱体的下部以及调整池提升泵至电沉积箱体间的管道。电沉积箱体内设有电沉积极板，电沉积箱体依次连接电磁絮凝器、斜板沉淀器以及清水箱。清水箱连接供水泵，供水泵输出经处理过的水。该技术不能够去除浓盐水中的氨氮和硝氮，而且结构复杂，不易操作管理。中国专利号为CN200910070804.8公开了一种正渗透海水淡化浓盐水处理工艺，采用正渗透膜组件，使用海水淡化的浓盐水作为汲取液，使用淡水作为进料液，海水淡化的浓盐水在正渗透膜组件的透过侧与进料液侧透过的部分淡水混合成为稀释后的达标盐水后排出正渗透膜组件，进料液剩余部分排出正渗透膜组件。该技术只能用于海水浓盐水的处理，不适用于焦化浓盐水工艺。
[0008]综上所述，还没有针对焦化反渗透浓盐水的处理工艺和成熟的方法。
[0009]因此，焦化反渗透浓盐水的处理是亟待解决的问题。焦化反渗透浓盐水除了含盐量高以外，还含有高COD和高总氮等多种难处理的有害物质，若未经处理而直接排放，势必会对水体环境产生极大的危害。
【发明内容】
[0010]为了解决焦化反渗透浓盐水直接排放造成的环境污染问题，本发明的目的在于提供一种焦化反渗透浓盐水的处理系统和处理方法，采用本发明的达标处理系统，一次性投资低，运行操作简单，生产处理成本较低，是环境友好型的钢铁废水绿色环保处理工艺；根据焦化反渗透浓盐水水质水量情况，开发出经济、高效的反渗透浓盐水达标排放处理系统。
[0011]本发明的技术解决方案如下:一种焦化反渗透浓盐水的处理系统，包括进水箱1，所述进水箱I通过管道依次与填料池3、大好氧池4、小好氧池5、生物沉淀池6、出水箱7连接；所述大好氧池4通过管道与硝化沉淀池8连接，在大好氧池与硝化沉淀池之间管道上设置用于将大好氧池4中的硝化液泵入硝化沉淀池8的进水泵10，所述硝化沉淀池8与填料池3连接，在所述硝化沉淀池8底部设置用于使污泥进入大好氧池4污泥回流泵11 ;所述小好氧池5通过管道与碳源溶解池16连接，所述碳源溶解池16经过计量泵17将溶解的碳源泵入至小好氧池5。
[0012]所述焦化废水反渗透浓盐水的水质电导率为11000?19000μ s/cm，氯离子为1500?5000mg/L，硫酸离子为300?700mg/L, PH为6?9，总氮为60?170mg/L，硝酸盐氮为 30 ?140mg/L，氨氮为 25 ?75mg/L, COD 为 40 ?520mg/L, BOD 为 20 ?60mg/L。
[0013]根据本发明所述的焦化反渗透浓盐水的处理系统，优选的是，所述填料池3分为六个格，每个格中放置填料；第一至第四格放置圆柱型浮动悬浮生物填料，所述生物填料的材质为醛化维纶和聚乙烯；第五和第六格放置改性钠型斜方沸石。
[0014]根据本发明所述的焦化反渗透浓盐水的处理系统，优选的是，所述生物填料直径为16.7?23.2mm,密度为0.83?1.2Ig.cm 2,比表面积为400?900m2/m3,拉伸强度为21?52MPa,堆积密度为90?190kg.m 3。
[0015]根据本发明所述的焦化反渗透浓盐水的处理系统，进一步优选的是，所述生物填料直径为18?20mm，密度为1.0?1.9g.cm 2,比表面积为700?800m2/m3，拉伸强度为35?45MPa,堆积密度为130?160kg.m 3。
[0016]根据本发明所述的焦化反渗透浓盐水的处理系统，优选的是，所述改性钠型斜方沸石粒径为10?25mm,比表面积为8.0?10.2m2/g,饱和吸附容量为0.9?1.5mmol/L,离子交换选择性系数aNH4iNa为1.4?3.6。
[0017]根据本发明所述的焦化反渗透浓盐水的处理系统，进一步优选的是，所述改性钠型斜方沸石粒径为15?20mm，比表面积为9?10m2/g，饱和吸附容量为1.2?1.4mmol/L,离子交换选择性系数aNH4iNa为2.8?3.2。
[0018]根据本发明所述的焦化反渗透浓盐水的处理系统，优选的是，所述碳源溶解池16的碳源为丙酸、乙酸钠、蛋白胨、硫酸镁和三氯化铁，所述丙酸、乙酸钠、蛋白胨、硫酸镁、三氯化铁的质量百比为42?67:21?45:1?5:2?9:3?10。
[0019]所述丙酸、乙酸钠、蛋白胨、硫酸镁、三氯化铁的质量比进一步优选为45?50:
40 ?45:2 ?3:3 ?4:4 ?5
[0020]所述丙酸、乙酸钠、蛋白胨、硫酸镁、三氯化铁的质量比最优选为50:40:2:3:5。
[0021]根据本发明所述的焦化反渗透浓盐水的处理系统，优选的是，所述大好氧池4分为三个格，在第一格中设置机械搅拌装置，第2格和第3格的底部安置微孔曝气系统；所述小好氧池5分三个格，第一格和第三格底部设置微孔曝气系统，第二格中间设置机械搅拌系统。
[0022]本发明还提供一种焦化反渗透浓盐水的处理方法，应用所述的焦化反渗透浓盐水的处理系统，包括如下步骤:
[0023](I)进水箱中的焦化反渗透浓盐水进入填料池，在所述填料池的第一格至第四格中污泥浓度维持在2500?4500mg/L，第五格至第六格中污泥浓度维持在1500?3500mg/L ;反渗透浓盐水在填料池中的水力停留时间为20?30小时；
[0024]优选第一格至第四格水力停留时间为16小时。优选第五格至第六格水力停留时间为8小时；
[0025](2)来自填料池的焦化反渗透浓盐进入大好氧池，在大好氧池的第二格和第三格的底部安置微孔曝气系统，保持水中的溶解氧溶度为1.5?4mg/L ;大好氧池的水力停留时间为30?50小时，BOD污泥负荷0.15?0.6kgB0D5/ (kgMLSS *d)，污泥泥龄为10?40天，污泥容积指数为85?110 ;
[0026](3)大好氧池中的硝化液通过硝化沉淀池进水泵流入硝化沉淀池，硝化沉淀池底部设置污泥回流泵