专利名称：焦化废水处理系统及焦化废水处理方法
技术领域：
本发明涉及一种焦化废水处理系统及焦化废水处理方法。
背景技术：
焦化废水包含了煤气生产、炼焦、冶金和陶瓷窖炉生产过程中产生的废水、具有高有机物、高酚、高氨氮特点，甚至有的还含氰，悬浮物和色度也很高，属于高浓度难生化降解的有机废水。现有的焦化废水处理系统的处理效果较差。
发明内容
基于此，有必要提供一种处理效果较好的焦化废水处理系统及焦化废水处理方法。一种焦化废水处理系统,包括:焦化废水煤焦油处理设备，用于除去焦化废水中的煤焦油，包括:隔油装置，用于除去焦化废水中颗粒较大的悬浮油；气浮装置，与所述隔油装置连通，所述气浮装置用于去除焦化废水中较大的悬浮物；及酸析装置，与所述气浮装置连通，所述酸析装置用于进一步去除焦化废水中的煤焦油；焦化废水氧化及生化处理设备，包括:一级电催化氧化装置，与所述酸析装置连通，所述一级电催化氧化装置用于对焦化废水进行电催化氧化；一级沉淀装置，与所述一级电催化氧化装置连通，所述一级沉淀装置用于除去焦化废水中的沉淀；过渡装置，与所述一级沉淀装置连通，所述过渡装置用于收容经过所述一级沉淀装置处理过的焦化废水；厌氧装置，与所述过渡装置连通，所述厌氧装置用于对焦化废水进行厌氧生物处理；缺氧装置，与所述厌氧装置连通，所述缺氧装置用于对所述焦化废水进行生物反硝化处理；好氧装置，与所述缺氧装置连通，所述好氧装置用于对所述焦化废水进行好氧处理；二级电催化氧化装置，与所述好氧装置连通，所述二级电催化氧化装置用于对焦化废水进行深度电催化氧化处理；
二级沉淀装置，与所述二级电催化氧化装置连通，所述二级沉淀装置用于除去焦化废水中的沉淀；曝气生物滤池，与所述二级沉淀装置连通；及
膜生物反应器，与所述曝气生物滤池连通；焦化废水深度处理设备，用于对焦化废水进行深度处理，包括:一级粗滤装置，与所述膜生物反应器连通，所述一级粗滤装置用于对所述焦化废水进行一级粗滤；二级粗滤装置，与所述一级粗滤装置连通，所述二级粗滤装置用于对所述焦化废水进行二级粗滤；一级保安过滤装置，与所述二级粗滤装置连通，所述一级保安过滤装置用于对焦化废水进行一级保安过滤；纳滤装置，与所述一级保安过滤装置连通，所述纳滤装置用于对焦化废水进行纳滤处理；二级保安过滤装置，与所述纳滤装置连通，所述二级保安过滤装置用于对焦化废水进行二级保安过滤 '及反渗透过滤装置，与所述二级保安过滤装置连通，所述反渗透过滤装置用于对焦化废水进行反渗透过滤。在其中一个实施例中，所述焦化废水处理系统还包括与焦化废水煤焦油处理设备的调节装置连通的吹脱塔，所述吹脱塔用于除去焦化废水中以铵离子和游离氨状态存在的
氮。`在其中一个实施例中，所述焦化废水处理系统还包括污泥处理设备，所述污泥处理设备包括污泥池及压滤机，所述污泥池用于收容所述气浮装置、所述一级沉淀装置、所述缺氧装置、所述好氧装置、所述二级沉淀装置、所述曝气生物滤池及所述膜生物反应器产生的沉淀，所述压滤机用于对所述污泥池中收容的污泥进行压滤。一种使用上述焦化废水处理系统的焦化废水处理方法，包括以下步骤:使用隔油装置去除焦化废水中的颗粒较大的悬浮油；使用气浮装置除去焦化废水中较大的悬浮物；使用酸析装置进一步除去焦化废水中的乳化状煤焦油；使用一级电催化氧化装置对焦化废水进行电催化氧化；使用一级沉淀装置除去焦化废水中的沉淀；使用过渡装置调节焦化废水的pH值；使用厌氧装置对焦化废水进行厌氧生物处理；使用缺氧装置对焦化废水进行生物反硝化处理；使用好氧装置对焦化废水进行好氧处理；使用二级电催化氧化装置对焦化废水进行深度电催化氧化处理；使用二级沉淀装置除去焦化废水中的沉淀；使用曝气生物滤池对焦化废水进行处理；使用膜生物反应器对焦化废水进行处理；使用一级粗滤装置对焦化废水进行一级粗滤；使用二级粗滤装置对焦化废水进行二级粗滤；使用一级保安过滤装置对焦化废水进行一级保安过滤；使用纳滤装置对焦化废水进行纳滤；
使用二级保安装置对焦化废水进行二级保安过滤；及使用反渗透过滤装置对焦化废水进行反渗透过滤处理。在其中一个实施例中，在所述使用隔油装置去除焦化废水中的颗粒较大的悬浮油的步骤之后还包括步骤:使用调节装置处理经过隔油装置处理的焦化废水，使进入所述气浮装置的焦化废水均质化。在其中一个实施例中，在所述使用气浮装置除去焦化废水中较大的悬浮物的步骤之前还包括步骤:将经过调节装置处理的均质化的焦化废水使用吹脱塔除去焦化废水中以铵离子和游离氨的形式存在的氮，经过吹脱塔处理的焦化废水再次经过调节装置处理后进入所述气浮装置。在其中一个实施例中，在所述使用二级粗滤装置对焦化废水进行二级粗滤的步骤之后还包括步骤:将进过二级粗滤的焦化废水注入第一过渡装置中，经过第一过渡装置处理的焦化废水再使用所述一级保安过滤装置进行一级保安过滤。在其中一个实施例中，在所述使用纳滤装置对焦化废水进行纳滤的步骤之后还包括步骤，将经过纳滤的焦化废水注入第二过渡装置中，经过第二过渡装置处理的焦化废水再使用所述二级保安过滤装置进行二级保安过滤。在其中一个实施例中，使用所述一级电催化氧化装置对焦化废水进行电催化氧化处理时在酸性条件下加入FeSO4和H2O2进行电催化氧化。在其中一个实施例中，使用所述二级电催化氧化装置对焦化废水进行深度电催化氧化处理时使用的氧化剂为H2SO4和H2O2。上述焦化废水处理系统及焦化废水处理方法，可以有效的去除焦化废水中的悬浮物、有机物及氨氮，最终输出的处理过的焦化废水可以达到排放标准，处理效果较好；经过焦化废水煤焦油处理设备处理后煤焦油的含量较低，可以避免过量的煤焦油对后续的处理设备产生破坏；焦化废水氧化及生化处理设备综合利用电催化氧化及生物氧化技术，可以有效降解焦化废水中的有机物；焦化废水深度处理设备处理的焦化废水的COD值较低，同时可以除去焦化废水中的杂质，使焦化废水可以达标排放。
图1为一实施方式的焦化废水处理系统的结构示意图；图2为反渗透过滤处理工艺的示意图。
具体实施例方式为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的首选实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。除非另有定义， 本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。请参阅图1，一实施方式的焦化废水处理系统10包括焦化废水煤焦油处理设备100、吹脱塔300、焦化废水氧化及生化处理设备500及焦化废水深度处理设备700。请参阅图2，焦化废水煤焦油处理设备100用于去除焦化废水中的煤焦油。焦化废水煤焦油处理设备100包括隔油装置110、调节装置120、气浮装置130及酸析装置140。隔油装置110用于除去焦化废水中颗粒较大的悬浮油。焦化废水中含有大量的焦油，如不去除对后续的物化处理产生严重影响(尤其是油进入生化系统后会对大大降低生化菌的活性)。隔油装置110是利用油与水的比重差异，分离去除焦化废水中颗粒较大的悬浮油的一种处理构筑物。具体的，隔油装置110可以为隔油箱、隔油池或隔油罐等形式，只要能达到除去焦化废水中颗粒较大的悬浮油的作用即可。隔油装置110的构造多采用平流式，含油的焦化废水通过配水槽进入平面为矩形的池中，沿水平方向缓慢流动，在流动中油类上浮至水面，由集油管或设置在池面的刮油机推送到集油管中然后流入脱水罐。在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罐中，经过隔油处理的废水则溢流入排水渠排出池外，进行后续处理，以去除乳化油及其他污染物。需要说明的是，焦化废水在进入隔油装置110处理之前可使用调节池或调节箱(图未示)处理，使进入隔油装置Iio的废水均质化，从而保证进入隔油装置110的焦化废水的水质是稳定的，因此，可以在隔油装置110之前设置调节池或调节箱。本实施方式中，调节池或调节箱与隔油装置Iio的体积比为1:5 1:3。调节装置120与隔油装置110相连通。调节装置120用于收容经过隔油装置110处理过的焦化废水，使收容在调节装置120的焦化废水均质化，从而保证进入气浮装置130的焦化废水的水质是稳定的，从而可以根据调节装置120内焦化废水的相关参数设置气浮装置130的相关参数。调节装置120可以为调节池或调节箱。气浮装置130与调节装置120相连通。气浮装置130用于去除焦化废水中较大的悬浮物。气浮是利用高度分散的微小气泡为载体去粘附废水中疏水基的物体，使其小气泡和物体视为一个整体，其整体密度小于水而上浮到水面，从而实现固液或者液液分离的过程。气浮装置130可以为平流式气浮装置或升流式气浮装置，优选为平流式气浮装置。根据微气泡产生的原理不同，气浮装置130可以为曝气气浮装置、溶气气浮装置及电解气浮装置，只要能除去焦化废水中的较大的悬浮物即可，根据需要还可将曝气气浮装置、溶气气浮装置及电解气浮装置中的至少两个串联使用。溶气气浮是指空气加压溶入水中达到饱和，溶气水流减压进入气浮池时即释出微气泡。加压溶气水可以是所处理水的全部或一部分，也可以是气浮池出水的回流水，回流水量占所处理水量的百分比称回流比，是影响气浮效率的重要因素，须由试验确定。加压溶气法的设备有加压泵、溶气罐和空气压缩机等。溶气罐为承压钢筒，内部常设置导流板或放置填料。溶气罐出水通过减压阀或释放器进入气浮池。酸析装置140与气浮装置130连通。酸析装置140用于进一步除去焦化废水中的乳化状煤焦油。酸析是在酸性条件 下，将部分物质从溶解状态或者胶体状态变成悬浮状态，然后进行分离(使用沉淀或者气浮)。本实施方式中，酸析是用酸(盐酸或者硫酸)将水中的乳化油变成悬浮物质。需要说明的是，酸析可以是独立的酸析装置，也可以可在沉淀塔、气浮等设备上加酸析功能，其实就是一个加酸剂的加药装置加搅拌机。焦化废水经过焦化废水煤焦油处理设备100处理后煤焦油的含量在20mg/L以内，可以避免过量的煤焦油对后续的处理设备产生破坏。吹脱塔300与调节装置130连通。吹脱塔300用于除去焦化废水中以铵离子(NH4+)和游离氨(NH3)状态存在的氮。NH4+和NH3的平衡关系如下所示:ΝΗ3+Η20 — ΝΗ4++0Γ该平衡关系受pH值的影响，当pH值高时，平衡向左移动，游离氨的比例增大。常温时，当pH值为7左右时氨氮 大多数以铵离子状态存在，而pH为11左右时，游离氨大致占98%，游离氨易于从水中逸出，如加以曝气的话，则可以促使氨从水中逸出，其中，pH是效果关键。不同pH、温度下氨氮的离解率(％，即游离氨与水的分离率)如下表所示
权利要求
1.一种焦化废水处理系统，其特征在于，包括: 焦化废水煤焦油处理设备，用于除去焦化废水中的煤焦油，包括: 隔油装置，用于除去焦化废水中颗粒较大的悬浮油； 气浮装置，与所述隔油装置连通，所述气浮装置用于去除焦化废水中较大的悬浮物；及 酸析装置，与所述气浮装置连通，所述酸析装置用于进一步去除焦化废水中的煤焦油； 焦化废水氧化及生化处理设备，包括: 一级电催化氧化装置，与所述酸析装置连通，所述一级电催化氧化装置用于对焦化废水进行电催化氧化； 一级沉淀装置，与所述一级电催化氧化装置连通，所述一级沉淀装置用于除去焦化废水中的沉淀； 过渡装置，与所述一级沉淀装置连通，所述过渡装置用于收容经过所述一级沉淀装置处理过的焦化废水； 厌氧装置，与所述过渡装置连通，所述厌氧装置用于对焦化废水进行厌氧生物处理；缺氧装置，与所述厌氧装置连通，所述缺氧装置用于对所述焦化废水进行生物反硝化处理； 好氧装置，与所述缺氧装 置连通，所述好氧装置用于对所述焦化废水进行好氧处理；二级电催化氧化装置，与所述好氧装置连通，所述二级电催化氧化装置用于对焦化废水进行深度电催化氧化处理； 二级沉淀装置，与所述二级电催化氧化装置连通，所述二级沉淀装置用于除去焦化废水中的沉淀； 曝气生物滤池，与所述二级沉淀装置连通；及 膜生物反应器，与所述曝气生物滤池连通； 焦化废水深度处理设备，用于对焦化废水进行深度处理，包括: 一级粗滤装置，与所述膜生物反应器连通，所述一级粗滤装置用于对所述焦化废水进行一级粗滤； 二级粗滤装置，与所述一级粗滤装置连通，所述二级粗滤装置用于对所述焦化废水进行二级粗滤； 一级保安过滤装置，与所述二级粗滤装置连通，所述一级保安过滤装置用于对焦化废水进行一级保安过滤； 纳滤装置，与所述一级保安过滤装置连通，所述纳滤装置用于对焦化废水进行纳滤处理； 二级保安过滤装置，与所述纳滤装置连通，所述二级保安过滤装置用于对焦化废水进行二级保安过滤 '及 反渗透过滤装置，与所述二级保安过滤装置连通，所述反渗透过滤装置用于对焦化废水进行反渗透过滤。
2.根据权利要求1所述的焦化废水处理系统，其特征在于，所述焦化废水处理系统还包括与焦化废水煤焦油处理设备的调节装置连通的吹脱塔，所述吹脱塔用于除去焦化废水中以铵离子和游离氨状态存在的氮。
3.根据权利要求1所述的焦化废水处理系统，其特征在于，所述焦化废水处理系统还包括污泥处理设备，所述污泥处理设备包括污泥池及压滤机，所述污泥池用于收容所述气浮装置、所述一级沉淀装置、所述缺氧装置、所述好氧装置、所述二级沉淀装置、所述曝气生物滤池及所述膜生物反应器产生的沉淀，所述压滤机用于对所述污泥池中收容的污泥进行压滤。
4.一种使用权利要求1~3任一项所述的焦化废水处理系统的焦化废水处理方法，其特征在于，包括以下步骤: 使用隔油装置去除焦化废水中的颗粒较大的悬浮油； 使用气浮装置除去焦化废水中较大的悬浮物； 使用酸析装置进一步除去焦化废水中的乳化状煤焦油； 使用一级电催化氧化装置对焦化废水进行电催化氧化； 使用一级沉淀装置除去焦化废水中的沉淀； 使用过渡装置调节焦化废水的PH值； 使用厌氧装置对焦化废水进行厌氧生物处理； 使用缺氧装置对焦化废水进行生物反硝化处理； 使用好氧装置对焦化废水进行好氧处理； 使用二级电催化氧化装置对焦化废水进行深度电催化氧化处理； 使用二级沉淀装置除去焦化废水中的沉淀； 使用曝气生物滤池对焦化废水进行处理； 使用膜生物反应器对焦化废水进行处理； 使用一级粗滤装置对焦化废水进行一级粗滤； 使用二级粗滤装置对焦化废水进行二级粗滤； 使用一级保安过滤装置对焦化废水进行一级保安过滤； 使用纳滤装置对焦化废水进行纳滤； 使用二级保安装置对焦化废水进行二级保安过滤；及 使用反渗透过滤装置对焦化废水进行反渗透过滤处理。
5.根据权利要求4所述的焦化废水处理方法，其特征在于，在所述使用隔油装置去除焦化废水中的颗粒较大的悬浮油的步骤之后还包括步骤:使用调节装置处理经过隔油装置处理的焦化废水，使进入所述气浮装置的焦化废水均质化。
6.根据权利要求5所述的焦化废水处理方法，其特征在于，在所述使用气浮装置除去焦化废水中较大的悬浮物的步骤之前还包括步骤:将经过调节装置处理的均质化的焦化废水使用吹脱塔除去焦化废水中以铵离子和游离氨的形式存在的氮，经过吹脱塔处理的焦化废水再次经过调节装置处理后进入所述气浮装置。
7.根据权利要求4所述的焦化废水处理方法，其特征在于，在所述使用二级粗滤装置对焦化废水进行二级粗滤的步骤之后还包括步骤:将进过二级粗滤的焦化废水注入第一过渡装置中，经过第一过渡装置处理的焦化废水再使用所述一级保安过滤装置进行一级保安过滤。
8.根据权利要求4所述的焦化废水处理方法，其特征在于，在所述使用纳滤装置对焦化废水进行纳滤的步骤之后还包括步骤，将经过纳滤的焦化废水注入第二过渡装置中，经过第二过渡装置处理的焦化废水再使用所述二级保安过滤装置进行二级保安过滤。
9.根据权利要求4所述的焦化废水处理方法，其特征在于，使用所述一级电催化氧化装置对焦化废水进行电催化氧化处理时在酸性条件下加入FeSO4和H2O2进行电催化氧化。
10.根据权利要求4所述的焦化废水处理方法，其特征在于，使用所述二级电催化氧化装置对焦化废水进行深度电 催化氧化处理时使用的氧化剂为H2SO4和H2O2。
全文摘要
一种焦化废水处理系统，包括焦化废水煤焦油处理设备、焦化废水氧化及生化处理设备及焦化废水深度处理设备，焦化废水煤焦油处理设备用于除去焦化废水中的煤焦油，焦化废水深度处理设备用于对焦化废水进行深度处理。上述焦化废水处理系统处理效果较好。本发明还提供一种焦化废水处理方法。
文档编号C02F1/24GK103112991SQ201310030130
公开日2013年5月22日 申请日期2013年1月25日 优先权日2013年1月25日
发明者周泽宇, 吕小鸿, 周湧, 周巍 申请人:深圳力合环保技术有限公司