一种焦化废水处理系统的制作方法

本实用新型属于废水处理的环保技术领域，具体涉及一种焦化废水处理系统。

背景技术：

焦化废水是炼焦、煤气在高温干馏、净化及副产品回收过程中产生的含有挥发酚、多环芳烃及氧、硫、氮等大量有机物的工业废水，其主要来源有三个：一是剩余氨水，它是在煤干馏及煤气冷却中产生出来的废水，其水量占焦化废水总量的一半以上，是焦化废水的主要来源；二是在煤气净化过程中产生出来的废水，如煤气终冷水和粗苯分离水等；三是在焦油、粗苯等精制过程中及其它场合产生的废水。焦化废水具有水质水量变化大、成分复杂，所含污染物包括酚类、多环芳香族化合物及含氮、氧、硫的杂环化合物等，是一种典型的含有难降解的有机化合物的工业废水、焦化废水中的易降解有机物主要是酚类化合物和苯类化合物，如萘、呋喃、眯唑类属于可降解类有机物。难降解的有机物主要有砒啶、咔唑、联苯、三联苯等，焦化废水的水质因各厂工艺流程和生产操作方式差异很大而不同，属较难生化降解的高浓度有机工业废水。其中，酚类化合物对一切生物都有毒害作用，可以使细胞失去活力，使蛋白质凝固，引起组织损伤、坏死，直至全身中毒；多环芳烃不但难以生物降解，同时也直接威胁到人类健康。焦化废水的处理一直是国内外废水处理领域的一大难题，超标排放的焦化废水对环境会造成严重的污染。

现有技术中，焦化废水的常规处理方法为预处理+生化处理+深度处理相结合的工艺，其中，预处理包括蒸氨、萃取脱酚脱氰等，生化处理工艺包括a/o(缺氧/好氧)、a2/o(厌氧/缺氧/好氧)等，深度处理为活性炭吸附法。

但现有工艺存在污堵腐蚀严重，工艺不成熟、装置运行不稳定、运行成本高。由于焦化废水中含有多种难生物降解有机物，污水中的cod难以得到有效去除，导致外排废水中氰化物、cod及氨氮等仍然很难达标。

有鉴于此，特提出本实用新型申请。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题在于提供一种焦化废水处理系统。

本实用新型的焦化废水处理系统能有效地脱除焦化废水中所含的油类、挥发酚、氰化物、硫氰化物和氨氮等，且不产生二次污染。

为了达到所述技术效果，采用的技术方案如下：

一种焦化废水处理系统，所述处理系统包括：

预处理单元，用于降低焦化废水的含油量、固体悬浮物和氨氮含量，得到预处理后的废水清液；

生化处理单元，与所述预处理单元的预处理后的废水清液的出液口连接，用于去除酚类和杂环化合物、脱除氨氮化合物得到生化处理后的废水清液；

氧化过滤单元，与所述生化处理单元的生化处理后的废水清液的出液口连接，用于氧化去除有机物和过滤去除固体悬浮物。

作为一种实施方式，所述预处理单元包括废水调节箱、除油池、一级助凝絮凝池、一级澄清器、蒸氨装置和氨气吸收装置；

废水调节箱的出液口与除油池的进口连接，除油池的出液口连接助凝絮凝箱的进口，助凝絮凝箱的出液口连接一级澄清器的进口，一级澄清器的废水清液出口连接蒸氨装置的进口，蒸氨装置的排气口连接氨气吸收装置，蒸氨装置的废水清液出口连接生化处理单元。

作为一种实施方式，一级澄清器的含固液体出口连接板框压滤机，板框压滤机的出液口连接废水调节箱的进口。

作为一种实施方式，所述生化处理单元包括厌氧池、缺氧池和好氧池；

所述厌氧池连接预处理单元的废水清液出口，厌氧池的出液口连接缺氧池，缺氧池的出口连接好氧池，好氧池的回流口连接缺氧池，好氧池的出液口连接所述氧化过滤单元。

作为一种实施方式，所述氧化过滤单元包括二级澄清器、中和箱、强氧化箱、二级助凝絮凝池、三级澄清器、介质过滤装置；

二级澄清池连接生化处理单元的出液口，二级澄清器的废水清液的出液口连接中和箱，中和箱的出液口与强氧化箱连接，强氧化箱的出液口连接二级助凝絮凝池，二级助凝絮凝池的出液口连接三级澄清器，三级澄清器的废水清液的出液口连接介质过滤装置。

作为一种实施方式，所述介质过滤装置包括粉煤灰过滤器和活性炭过滤器，所述粉煤灰过滤器连接三级澄清器的废水清液的出液口，粉煤灰过滤器的出液口连接所述活性炭过滤器。

作为一种实施方式，二级澄清器的含固液体出口和三级澄清器的含固液体出口均连接板框压滤机，板框压滤机的出液口连接废水调节箱的进口。

与最接近的现有技术相比，本实用新型提供的技术方案具有如下有益效果：

1.本实用新型的焦化废水处理系统通过合理设置工艺段及各工艺段之间的排序，可以针对性地处理焦化废水，处理工艺成熟可靠，不仅能长期连续运行，而且净水效果稳定、出水水质稳定达标。

2.本实用新型的焦化废水处理系统不结垢、不堵塞，装置运行稳定性好，减少了后期的维修费用，投资合理。

3.本实用新型的焦化废水处理的运行管理方便，可以根据进水水质波动情况调整运行方式和参数，最大限度地发挥处理能力。

4.本实用新型的焦化废水处理系统可实现工艺过程的自控，提高管理水平，降低劳动强度和人工费用。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

其中：

图1为本实用新型所述的焦化废水处理系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型提供一种焦化废水处理系统，所述处理系统包括：

预处理单元，用于降低焦化废水的含油量、固体悬浮物和氨氮含量，得到预处理后的废水清液；

生化处理单元，与所述预处理单元的预处理后的废水清液的出液口连接，用于去除酚类和杂环化合物、脱除氨氮化合物得到生化处理后的废水清液；

氧化过滤单元，与所述生化处理单元的生化处理后的废水清液的出液口连接，用于氧化去除有机物和过滤去除固体悬浮物。

上述的焦化废水处理系统能有效脱除焦化废水中所含的油类、挥发酚、氰化物、硫氰化物和氨氮等，且不产生二次污染。

作为本实用新型的一种实施方式，所述预处理单元包括废水调节箱、除油池、一级助凝絮凝池、一级澄清器、蒸氨装置和氨气吸收装置；

废水调节箱的出液口与除油池的进口连接，除油池的出液口连接助凝絮凝箱的进口，助凝絮凝箱的出液口连接一级澄清器的进口，一级澄清器的废水清液出口连接蒸氨装置的进口，蒸氨装置的排气口连接氨气吸收装置，蒸氨装置的废水清液出口连接生化处理单元。

本实用新型在实施过程中，可以具体地将废水调节箱的容积设置为焦化废水处理量的24倍，通过一天的储存来调节水质水量，保证进入后续处理装置的进水稳定，根据进水水质波动情况调整运行方式和参数，最大限度地发挥废水处理能力。

焦化废水可以是焦化化学工业中产生的各种废水。

作为本实用新型的一种实施方式，一级澄清器的含固液体出口连接板框压滤机，通过板框压滤机将固液分离，板框压滤机的出液口连接废水调节箱的进口，来自板框压滤机的液体进入废水调节箱，重新进行预处理。

作为本实用新型的一种实施方式，所述生化处理单元包括厌氧池、缺氧池和好氧池；

所述厌氧池连接预处理单元的废水清液出口，厌氧池的出液口连接缺氧池，缺氧池的出口连接好氧池，好氧池的回流口连接缺氧池，好氧池的出液口连接所述氧化过滤单元。

作为本实用新型的一种实施方式，所述氧化过滤单元包括二级澄清器、中和箱、强氧化箱、二级助凝絮凝池、三级澄清器、介质过滤装置；

二级澄清池连接生化处理单元的出液口，二级澄清器的废水清液的出液口连接中和箱，中和箱的出液口与强氧化箱连接，强氧化箱的出液口连接二级助凝絮凝池，二级助凝絮凝池的出液口连接三级澄清器，三级澄清器的废水清液的出液口连接介质过滤装置。

作为本实用新型的一种实施方式，所述介质过滤装置包括粉煤灰过滤器和活性炭过滤器，所述粉煤灰过滤器连接三级澄清器的废水清液的出液口，粉煤灰过滤器的出液口连接所述活性炭过滤器。

作为本实用新型的一种实施方式，二级澄清器的含固液体出口和三级澄清器的含固液体出口均连接板框压滤机，板框压滤机的出液口连接废水调节箱的进口。

下面结合本实用新型所述的焦化废水处理系统的大致工作过程进行更详细的介绍：

为降低后续的生化处理负荷，减轻有毒物质的冲击负荷，同时为稳定后续的生化处理效果，利于操作管理，焦化废水进入生化处理单元以前先进入预处理单元中进行预处理。

废水调节箱的进口与待处理焦化废水的出口连接，焦化废水进入废水调节箱，进行水质水量调节，废水调节箱的主要作用是均衡废水的水质和水量，保证后续处理设施运行的稳定性。

经过废水调节箱调节的焦化废水进入除油池，将含油量降至30mg/l以下，使含油量低于影响微生物正常生长的浓度后，然后排入一级助凝絮凝池(也可以称为一级助凝絮凝箱)中，添加助凝剂和絮凝剂(pac和pam)将焦化废水中的小颗粒凝聚成大颗粒，然后进入一级澄清器内进行泥水分离，降低悬浮物和部分有机物的含量。

为控制进入生化处理单元的焦化废水中氨氮含量在150～200ppm，焦化废水先进入蒸氨装置，向焦化废水中通入1.3mpa的蒸汽将焦化废水加热到150℃右，降低氨氮含量。

具体地，基于最大限度利用现有条件、降低成本和提供资源利用效果的要求，上述蒸汽是来自厂区生产中得到的1.3mpa蒸汽。

经过氨氮和cod的初步降低处理后的焦化废水通入生化处理单元，依次经过厌氧池、缺氧池和好氧池，生化处理单元的具体处理过程如下：

(1)焦化废水首先进入厌氧池(厌氧酸化段)，焦化废水中的苯酚、二甲酚以及喹啉、异喹啉、吲哚、吡啶等杂环化合物被大量地转化或去除，该厌氧酸化段对于复杂有机物的转化与去除十分有利。

(2)从厌氧池出来的焦化废水进入缺氧池(缺氧段)，主要进行反硝化反应，经过缺氧段的处理，硝态氮被转化为氮气，达到脱氮的目的，同时，废水中的大部分有机物得到了进一步的去除，得到较低cod的焦化废水。

由于焦化废水中所含的反硝化碳源不足，需在缺氧池中加入甲醇作为补充碳源，同时好氧池处理后的得到的主要含硝态氮的废水部分回流至缺氧段，为缺氧段提供硝态氮。

(3)经过缺氧段的处理后的焦化废水进入好氧池(好氧段)，由于焦化废水中氨氮含量较高而cod较低，因此，在这里进行的主要是硝化反应，需要投加纯碱溶液调控硝化反应所需的碱度，ph控制在7.3～7.8之间。

焦化废水经过好氧段的处理后，氨氮基本可全部转化为硝酸盐，而硝酸盐通过回流至缺氧段，在缺氧段最终被转化为氮气，得到有效脱氮，同时，有机物得到进一步的降解。

本实用新型通过合理设置上述生化处理单元中的厌氧池、缺氧池和好氧池的顺序，与预处理单元和氧化过滤单元相结合，达到更好的废水净化处理效果。

好氧池的出液口连接二级澄清池，废水经生化处理单元处理后，进入二级澄清池进行泥水分离，然后进入中和箱中，调节废水ph至3-3.5，添加双氧水和硫酸亚铁得到强氧化剂，该强氧化剂能产生氧化能力很强的·oh自由基，进一步去除有机物，降低cod，其反应迅速，温度和压力等反应条件缓和且无二次污染，可将焦化废水的cod值降至30～50mg/l。

为了减少双氧水和硫酸亚铁的加药量，同时保证反应的充分性，在强氧化箱中引入了压缩空气进行曝气，既减少了动设备、降低投资成本，又降低了动设备的故障率，整个系统的运行稳定性更好。

经过上述一系列的反应后，焦化废水中生成了大量的悬浮物，为了去除悬浮物，将废水引入二级助凝絮凝池(也称为二级助凝絮凝箱)，通过添加助凝剂和絮凝剂(pac和pam)将废水中的小颗粒凝聚成大颗粒，再进入三级澄清器(也称为三级澄清池)内进行泥水分离，从而达到进一步降低悬浮物和部分有机物含量的效果。

最后，经过粉煤灰过滤器和活性炭过滤器的过滤，得到有机物和氨氮含量较低的外排废水。

本实用新型的焦化废水处理系统采用如下所述的一种焦化废水处理方法，包括如下步骤：

步骤1，降低焦化废水的含油量、固体悬浮物和氨氮含量，得到预处理后的废水清液；

步骤2，去除所述预处理后的废水清液中的酚类和杂环化合物、脱除氨氮化合物、降低有机物含量得到生化处理后的废水清液；

步骤3，氧化去除有机物，絮凝并过滤去除固体悬浮物，得到可外排废水。

作为一种实施方式，降低氨氮含量的方法为：

向焦化废水中通入1.3mpa蒸汽，将焦化废水加热到130-150℃，控制氨氮化合物含量为150～200ppm。

优选地，作为一种实施方式，所述步骤1将焦化废水的含油量控制低于30mg/l。

优选地，作为一种实施方式，所述生化处理按时间先后顺序依次包括：

厌氧酸化反应，用于去除焦化废水中的苯酚、二甲酚、喹啉、异喹啉、吲哚和吡啶，得到酸化处理后的焦化废水；

反硝化反应，以甲醇为碳源，将硝态氮转化为氮气，进行脱氮；

硝化反应，用于将氨氮转化为硝态氮，得到的硝态氮按照设定比例回流到反硝化反应的过程作为硝态氮源。

上述甲醇的投加量和废水中的硝酸盐量有关，根据硝酸盐的量进行投加。

上述得到的硝态氮回流到反硝化反应的过程的量，按照处理的焦化废水的进水量的200v％-300v％进行调节。

优选地，作为一种实施方式，所述硝化反应中，添加na2co3溶液，将焦化废水的ph控制在7.3～7.8。

作为一种实施方式，所述步骤3包括采用粉煤灰过滤器和活性炭过滤器进行处理的步骤，其中，以每100ml过滤器的体积计，所述粉煤灰过滤器中的粉煤灰添加量为1.5～2.0g/100ml，焦化废水在粉煤灰过滤器中的浸渍时间为30～60min。上述的粉煤灰可以是直接从市场上采购的改性粉煤灰。

粉煤灰的主要成分是二氧化硅和硅酸盐，用粉煤灰作为吸附剂深度处理焦化废水时，脱色效果好，对挥发酚、油类等的去除效果好，cod去除效率高、费用低。尤其，当粉煤灰添加量为1.5～2.0g/100ml和浸渍时间为30～60min的条件下，处理后的废水除氨氮外，其他各项指标均可达到外排标准，氨氮含量已经接近达标的临近值，再进一步借助活性炭过滤器进行处理，保证出水达标。

优选地，所述活性炭过滤器中的粉末活性炭粒径为0.09mm，粉末活性炭粒径在0.09mm时对焦化废水cod的去除效率高达98.5％。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均在本实用新型待批权利要求保护范围之内。