公布日：2022.04.12
申請日：2021.12.01
分類號：C02F9/14(2006.01)I;C02F11/125(2019.01)I
摘要
本發明提供一種焦化廢水處理系統，包括預處理及生化處理單元、回用處理單元、濃鹽水處理單元、蒸發結晶處理單元以及污泥處理單元；以及一種焦化廢水處理包括以下步驟：S1：預處理及生化處理；S2：回用處理；S3：濃鹽水處理；S4：蒸發結晶處理；S5：污泥處理，本發明處理設施工藝優化組合，占地面積少、處理效率高，產出清潔水能夠循環使用，實現廢水處理后的零排放；能有效處理所有的焦化廢水；無二次污染，抗沖擊能力強，工藝簡潔，能長期穩定運行，滿足國家環保水處理要求，具有較高的環境效益和社會效益。
權利要求書
1.一種焦化廢水處理系統，其特征在于：包括預處理及生化處理單元、回用處理單元、濃鹽水處理單元、蒸發結晶處理單元以及污泥處理單元；所述預處理及生化處理單元是由依次連通的隔油池、調節池、氣浮設備、高負荷好氧池、兩級A/O生化反應池、二沉池、混凝反應池、混凝沉淀池以及臭氧催化氧化池構成；所述回用處理單元包括第一調節池、第一高密度沉淀池、過濾器、第一超濾系統、反滲透系統以及產水池，所述第一調節池的前端與所述臭氧催化氧化池，所述第一調節池、第一高密度沉淀池、過濾器、第一超濾系統、反滲透系統以及產水池依次相連；所述濃鹽水處理單元由依次連通的濃水收集池、第二高密度沉淀池、多介質過濾器、高級氧化系統、第二超濾系統、納濾系統、高壓反滲透系統構成，所述高壓反滲透系統通過管道連接所述產水池，產水輸送入所述產水池，所述濃水收集池的前端與反滲透系統連接；所述蒸發結晶處理單元包括除氟裝置、多效蒸發結晶裝置，所述除氟裝置與納濾系統或高壓反滲透系統相連接，所述除氟裝置的后端與所述多效蒸發結晶裝置連接，所述多效蒸發結晶裝置通過管道與所述產水池連接；所述污泥處理單元包括污泥濃縮池、疊螺脫水機以及污泥低溫干化設備，所述高負荷好氧池和所述混凝沉淀池的底部都通過管道連接所述污泥濃縮池，所述污泥濃縮池的底部通過管道連接所述疊螺脫水機脫水，經所述疊螺脫水機處理后的污泥轉入所述污泥低溫干化設備干化。
2.如權利要求1所述的焦化廢水處理系統，其特征在于：所述兩級A/O生化反應池包括一段缺氧池、一段好氧池、二段缺氧池、二段好氧池，所述一段缺氧池的前端與高負荷好氧池連接，所述一段缺氧池的后端依次連接一段好氧池、二段缺氧池以及二段好氧池，所述二段好氧池的后端連接所述二沉池，所述一段缺氧池和所述一段好氧池之間連接有第一硝化液回流管，所述二段缺氧池和所述二段好氧池之間連接有第二硝化液回流管。
3.如權利要求2所述的焦化廢水處理系統，其特征在于：所述二沉池上還連接有污泥回流管和污泥轉移管，所述污泥回流管遠離所述二沉池的一端連接所述一段缺氧池，所述污泥轉移管遠離所述二沉池的一端連接所述高負荷好氧池。
4.如權利要求1所述的焦化廢水處理系統，其特征在于：所述多介質過濾器的濾料包括輕質濾料層和重質濾料層，所述輕質濾料層設置在上層，所述輕質濾料層的填充顆粒的比重小于所述重質濾料層的填充顆粒的比重，所述輕質濾料層的填充顆粒大于所述重質濾料層的填充顆粒的大��；所述納濾系統包括一級納濾系統和二級納濾系統，所述一級納濾系統的與所述二級納濾系統連通，所述一級納濾系統的前端連接所述第二超濾系統，所述二級納濾系統的后端連接所述高壓反滲透系統，所述一級納濾系統和所述二級納濾系統之間還連接有濃水回流管，所述一級納濾系統上還連接有濃水排出管的一端，所述濃水排出管的另一端連接所述除氟裝置。
5.如權利要求1所述的焦化廢水處理系統，其特征在于：所述高級氧化系統包括第一臭氧催化氧化池和軟化器，所述第一臭氧催化氧化池的前端與所述多介質過濾器連接，所述第一臭氧催化氧化池連接所述軟化器，所述軟化器的后端連接所述第二超濾系統。
6.如權利要求1所述的焦化廢水處理系統，其特征在于：所述預處理及生化處理單元和污泥處理單元集中布置，所述與處理生化處理單元和所述污泥處理單元外設置密封棚，所述密封棚通過出風管道連接生物除臭系統。
7.一種焦化廢水處理方法，其特征在于：包括以下步驟：S1：預處理及生化處理：廢水進入隔油池中分離重油后，上層清液與生活污水一同進入到調節池內，調節池廢水經提升泵提升至氣浮設備，去除水中的輕油及乳化油，處理后的液體進入到高負荷好氧池進行脫酚處理，減輕酚類物質的毒害作用后，進入到兩級A/O生化反應池去除污水中的COD、氨氮、總氮等污染物質，出水經二沉池沉淀后抽入混凝反應池內，通過投加高效吸附混凝劑去除污水中的剩余酚氰等污染物后，送至臭氧催化氧化系統進一步去除COD，出水的COD達到45-55mg/L；S2：回用處理：S1中產生的清凈廢水送至調節池經提升泵提升至第一高密度沉淀池，通過加入混凝藥劑、絮凝藥劑、除硬藥劑反應后，去除硬度、懸浮物、油類等，然后經過濾器過濾掉顆粒物和懸浮物后進入第一超濾系統，經反滲透系統處理后的產水進入產水池后提升至回用點回用；S3：濃鹽水處理：S2中形成的反滲透濃水經過第二高密度沉淀池除去水中的硬度、氟化物、二氧化硅，出水再經過多介質過濾器過濾去除濃水中的顆粒物后，進入高級氧化系統，在此通過臭氧催化氧化作用去除水中的部分COD，臭氧出水經過軟化器進一步軟化，然后通過第二超濾系統進行精過濾后，出水通過兩級納濾濃縮后，出水送至高壓反滲透進一步濃縮，產水輸送至產水池；S4：蒸發結晶處理：S3中經過高壓反滲透濃縮后的氯化鈉濃鹽水經除氟裝置除氟后，進入多效蒸發結晶裝置中結晶，多效蒸發結晶裝置的結晶產水輸送至產水池；S5：污泥處理：抽取二沉池和混凝沉淀池的污泥送至污泥濃縮池，經污泥脫水機脫水后干化，脫水液送至S1中的調節池。
8.如權利要求7所述的一種焦化廢水處理方法，其特征在于：S3中的兩級納濾是超濾系統出水經一級納濾系統處理后，出水送至二級納濾系統，所述二級納濾系統濃縮的濃水重新送至一級納濾系統處理，一級納濾系統濃縮的濃水經除氟裝置除氟后，再經過多效蒸發結晶和冷凍熔融結晶。
9.如權利要求7所述的一種焦化廢水處理方法，其特征在于：S3中經多介質過濾器過濾的水體流速為8m3/h-8.5m3/h。
10.如權利要求7所述的一種焦化廢水處理方法，其特征在于：S1中二沉池投放高效復合混凝劑，二沉池和混凝反應池之間還連接有高效復合混凝流化床，所述高效復合混凝劑中包括氧化鐵、生物酶、高分子納米螯合吸附劑、硅酸鎂以及硫酸鈣，所述氧化鐵≥2%，所述生物酶≥5%，所述高分子納米螯合吸附劑≥20%，所述硅酸鎂≥3%，所述硫酸鈣≥2%，所述高效復合混凝劑的1%水溶液的PH值≥3。
發明內容
本發明的目的是為了解決現有技術中存在的缺點，而提出的一種焦化廢水處理系統及焦化廢水處理方法。
為實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：一種焦化廢水處理系統，包括預處理及生化處理單元、回用處理單元、濃鹽水處理單元、蒸發結晶處理單元以及污泥處理單元；所述預處理及生化處理單元是由依次連通的隔油池、調節池、氣浮設備、高負荷好氧池、兩級A/O生化反應池、二沉池、混凝反應池、混凝沉淀池以及臭氧催化氧化池構成；所述回用處理單元包括第一調節池、第一高密度沉淀池、過濾器、第一超濾系統、反滲透系統以及產水池，所述第一調節池的前端與所述臭氧催化氧化池，所述第一調節池、第一高密度沉淀池、過濾器、第一超濾系統、反滲透系統以及產水池依次相連；所述濃鹽水處理單元由依次連通的濃水收集池、第二高密度沉淀池、多介質過濾器、高級氧化系統、第二超濾系統、納濾系統、高壓反滲透系統構成，所述高壓反滲透系統通過管道連接所述產水池，產水輸送入所述產水池，所述濃水收集池的前端與反滲透系統連接；所述蒸發結晶處理單元包括除氟裝置、多效蒸發結晶裝置，所述除氟裝置與納濾系統或高壓反滲透系統相連接，所述除氟裝置的后端與所述多效蒸發結晶裝置連接，所述多效蒸發結晶裝置通過管道與所述產水池連接；所述污泥處理單元包括污泥濃縮池、疊螺脫水機以及污泥低溫干化設備，所述高負荷好氧池和所述混凝沉淀池的底部都通過管道連接所述污泥濃縮池，所述污泥濃縮池的底部通過管道連接所述疊螺脫水機脫水，經所述疊螺脫水機處理后的污泥轉入所述污泥低溫干化設備干化。
優選地，所述兩級A/O生化反應池包括一段缺氧池、一段好氧池、二段缺氧池、二段好氧池，所述一段缺氧池的前端與高負荷好氧池連接，所述一段缺氧池的后端依次連接一段好氧池、二段缺氧池以及二段好氧池，所述二段好氧池的后端連接所述二沉池，所述一段缺氧池和所述一段好氧池之間連接有第一硝化液回流管，所述二段缺氧池和所述二段好氧池之間連接有第二硝化液回流管。
優選地，所述二沉池上還連接有污泥回流管和污泥轉移管，所述污泥回流管遠離所述二沉池的一端連接所述一段缺氧池，所述污泥轉移管遠離所述二沉池的一端連接所述高負荷好氧池。
優選地，所述多介質過濾器的濾料包括輕質濾料層和重質濾料層，所述輕質濾料層設置在上層，所述輕質濾料層的填充顆粒的比重小于所述重質濾料層的填充顆粒的比重，所述輕質濾料層的填充顆粒大于所述重質濾料層的填充顆粒的大��；所述納濾系統包括一級納濾系統和二級納濾系統，所述一級納濾系統的與所述二級納濾系統連通，所述一級納濾系統的前端連接所述第二超濾系統，所述二級納濾系統的后端連接所述高壓反滲透系統，所述一級納濾系統和所述二級納濾系統之間還連接有濃水回流管，所述一級納濾系統上還連接有濃水排出管的一端，所述濃水排出管的另一端連接所述除氟裝置。
優選地，所述高級氧化系統包括第一臭氧催化氧化池和軟化器，所述第一臭氧催化氧化池的前端與所述多介質過濾器連接，所述第一臭氧催化氧化池連接所述軟化器，所述軟化器的后端連接所述第二超濾系統。
優選地，所述預處理及生化處理單元和污泥處理單元集中布置，所述與處理生化處理單元和所述污泥處理單元外設置密封棚，所述密封棚通過出風管道連接生物除臭系統。
一種焦化廢水處理方法，包括以下步驟：S1：預處理及生化處理：廢水進入隔油池中分離重油后，上層清液與生活污水一同進入到調節池內，調節池廢水經提升泵提升至氣浮設備，去除水中的輕油及乳化油，處理后的液體進入到高負荷好氧池進行脫酚處理，減輕酚類物質的毒害作用后，進入到兩級A/O生化反應池去除污水中的COD、氨氮、總氮等污染物質，出水經二沉池沉淀后抽入混凝反應池內，通過投加高效吸附混凝劑去除污水中的剩余酚氰等污染物后，送至臭氧催化氧化系統進一步去除COD，出水的COD達到45-55mg/L；S2：回用處理：S1中產生的清凈廢水送至調節池經提升泵提升至第一高密度沉淀池，通過加入混凝藥劑、絮凝藥劑、除硬藥劑反應后，去除硬度、懸浮物、油類等，然后經過濾器過濾掉顆粒物和懸浮物后進入第一超濾系統，經反滲透系統處理后的產水進入產水池后提升至回用點回用；S3：濃鹽水處理：S2中形成的反滲透濃水經過第二高密度沉淀池除去水中的硬度、氟化物、二氧化硅，出水再經過多介質過濾器過濾去除濃水中的顆粒物后，進入高級氧化系統，在此通過臭氧催化氧化作用去除水中的部分COD，臭氧出水經過軟化器進一步軟化，然后通過第二超濾系統進行精過濾后，出水通過兩級納濾濃縮后，出水送至高壓反滲透進一步濃縮，產水輸送至產水池；S4：蒸發結晶處理：S3中經過高壓反滲透濃縮后的氯化鈉濃鹽水經除氟裝置除氟后，進入多效蒸發結晶裝置中結晶，多效蒸發結晶裝置的結晶產水輸送至產水池；S5：污泥處理：抽取二沉池和混凝沉淀池的污泥送至污泥濃縮池，經污泥脫水機脫水后干化，脫水液送至S1中的調節池。
優選地，S3中的兩級納濾是超濾系統出水經一級納濾系統處理后，出水送至二級納濾系統，所述二級納濾系統濃縮的濃水重新送至一級納濾系統處理，一級納濾系統濃縮的濃水經除氟裝置除氟后，再經過多效蒸發結晶和冷凍熔融結晶。
優選地，S3中經多介質過濾器過濾的水體流速為8m3/h-8.5m3/h。
優選地，S1中二沉池投放高效復合混凝劑，二沉池和混凝反應池之間還連接有高效復合混凝流化床，所述高效復合混凝劑中包括氧化鐵、生物酶、高分子納米螯合吸附劑、硅酸鎂以及硫酸鈣，所述氧化鐵≥2%，所述生物酶≥5%，所述高分子納米螯合吸附劑≥20%，所述硅酸鎂≥3%，所述硫酸鈣≥2%，所述高效復合混凝劑的1%水溶液的PH值≥3。
與現有技術相比，本發明的有益效果為：（1）本發明通過高負荷好氧預處理+兩級級A/O工藝處理，在高負荷好氧預處理+一段A/O工藝后面增加了二段A/O工藝，通過補充少量碳源的方式，提高系統的脫氮性能，確保出水水質中的總氮能夠穩定滿足排放要求。（2）本發明設置污泥干化處理系統，該系統中的疊螺脫水機脫水以及干化產水轉入調節池中，對產生的污泥進行處理干化，將污泥處理產生的水分轉入到調節池中，在進行污水的后續處理，減少污泥中水資源的浪費，實現污水零排放的目標。（3）本發明預處理及生化處理單元和污泥處理單元集中布置，方便集中清除其產生的臭味，避免臭味影響周圍的辦公環境，處理設施工藝優化組合，達到占地面積少、處理效率高要求。（4）本發明的產水池中接收有經反滲透系統處理后的產水、濃鹽水處理單元的高壓反滲透產水以及蒸發結晶處理的結晶產水，保證各單元產出的清潔水都能輸送至產水池中，同時產水區的水能夠提升至回用點回用，本系統產出清潔水能夠循環使用，實現廢水處理后的零排放。（5）本系統通過兩級納濾系統進一步濃縮，具有高抗污染性及其對有機物的高截留率，攔截反滲透處理后濃水中的有機物，其出水COD含量低，充分保障后續高壓反滲透的穩定運行，提高系統回收率；利用納濾膜對一二價離子的分離作用，實現氯化鈉及硫酸鈉分離，納濾產水主要為氯化鈉，納濾濃水主要為硫酸鈉（同時含部分氯化鈉），提高后續蒸發結晶單元分鹽效果。（6）本發明的污水處理系統能有效處理所有的焦化廢水；無二次污染，抗沖擊能力強，工藝簡潔，能長期穩定運行，滿足國家環保水處理要求，具有較高的環境效益和社會效益。
（發明人：蔡思泉）
