焦化厂污水处理及循环利用方法与流程

1.本发明属于焦化废水处理领域，更具体地说，尤其涉及焦化厂污水处理及循环利用方法。


背景技术：

2.焦化厂主要生产焦碳、商业煤气、硫铵和轻苯等化工产品。该厂焦油回收系统采用硫铵流程，焦油加工采用管式炉两塔连续蒸馏，工业奈生产工艺为双炉双塔连续蒸馏、洗涤、精制。在焦炉煤气冷却、洗涤、粗苯加工及焦油加工过程中，产生含有酚、氰、油、氨及大量有机物的工业废水。
3.经检索，申请号为201611092732.3的专利公开了焦化废水处理方法，首先利用烟道气对焦化废水进行预处理，把烟气脱硫、co2回收利用和焦化废水处理三者有机结合，同时获得化肥；其次，将预处理后的排水与高炉煤气洗涤水进行联合处理，以生物接触氧化法对其进行脱酚和氰化物处理；最后采用曝气生物过滤和反渗透法对生化处理后的排水进行深度处理，使处理后的出水达到回用标准，整个过程无废水排放，并能够实现水资源的循环利用。
4.上述方案中的焦化废水处理方法工艺流程较长，成本较高，且对焦化污水的处理效果不佳，处理后的出水虽能达到回用标准，但是对于污水的处理效果有待进一步的提升。


技术实现要素：

5.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，在一定程度上缩短了焦化废水处理的工艺流程，且降低了成本，采用多级处理工艺，可有效脱除焦化废水中的多种污染物，且污水处理工艺成熟可靠，可使处理后的出水远超回用标准，即进一步提高了对焦化污水的处理效果，而提出的焦化厂污水处理及循环利用方法。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：焦化厂污水处理及循环利用方法，包括如下步骤：
7.s11、污水一级处理，包括
8.酚的脱除与回收，采用萃取脱酚工艺进行焦化含酚废水预处理；
9.氨的脱除与回收，采用蒸氨法将含氨废水经预热分解去除酸性气体后，进入蒸氨塔，吹入的蒸汽将废水中的氨蒸出；
10.氰的脱除与回收；采用增设煤气终冷前的脱硫脱氰工艺，可有效脱除硫和氰；
11.s12、污水二级处理，废水在生物处理前需经水质水量调节和除油，包括调节池处理、隔油池处理、a/a/o生物处理以及沉淀，所述a/a/o生物处理过程包括厌氧水解酸化反应、缺氧反应和好氧反应；
12.s13、污水三级处理，主要通过氧化塘法对污水二级处理后出水仍不达标的污水进行处理，进一步提高cod和nh
3-n的去除率。
13.优选的，所述s11中的酚的脱除与回收步骤中，将含酚废水经冷却器冷却至55-65
℃，进入萃取塔上部，萃取剂由循环泵打入萃取塔的底部，溶剂油与高浓度的含酚废水在萃取塔中逆流接触，在萃取塔中停留20-30min后，多数酚转移至溶剂油中，溶剂油由萃取塔顶部溢流进碱洗塔与碱接触生成酚盐。
14.优选的，萃取后的焦化废水中的酚的浓度可下降至200-300mg/l，所述萃取塔设置为不易堵塞的筛板塔。
15.优选的，在s11中的氨的脱除与回收步骤中，含氨蒸汽有冷凝或硫酸吸收，回收其中的浓氨水和硫铵，蒸氨是一个传质过程，氨在蒸汽中的分配系数比酚大，可直接进冷凝回收氨水，蒸氨效率可到95％以上。
16.优选的，在氨的脱除与回收步骤中，蒸氨塔采用导向浮阀塔，其中的碱液加入量、蒸汽消耗量以及用于控制氨水蒸汽温度的冷却水量均随入口剩余氨水流量及氨氮浓度的变化而不断调整，导向浮阀塔的ph值由碱液加入量控制，且蒸馏后的废水ph值为8-9，导向浮阀塔塔顶的蒸汽温度为90-103℃。
17.优选的，在s11的氨的脱除与回收步骤中，脱硫脱氰工艺是以氨为碱源，以对苯二酚、pds、硫酸亚铁为复合催化剂的湿式液相催化氧化脱硫脱氰工艺，该工艺的脱硫效率为98％，脱氰效率为80％。
18.优选的，在s12中，隔油池处理时，采用平流式隔油和气浮除油组合的方式进行除油，焦化污水经过平流式隔油池，可使污水中的油量下降至20-40mg/l，污水在平流式隔油池中停留的时间为2-4h，水平流速为1-1.2mm/s，其中乳化油和分散性油采用气浮法去除，除油效率在60-75％。
19.优选的，在s12中的厌氧水解酸化反应中，废水中的甲酚﹑苯酚﹑二甲酚的酚类化合物及以喹啉﹑呵哚为代表的含氮杂环化合物得到了转化和降解，为后续的处理提供易于氧化分析的有机底物,即提高了焦化废水的可生化性；
20.缺氧反应中，严格控制溶解氧数值，防止生物优先利用氧气，对no
3-和no
2-中的氧的使用受到抑制，使反硝化率降低，反应中，控制泥水混合液中的溶解氧在0.2mg/l以下，ph值控制在6.5-8.0，水温控制在20-36℃；
21.好氧反应中，设置微孔曝气管增加污水中的溶解氧，为微生物提供氧，并对混合液进行搅拌，nh
3-n和易挥发的有机物被去除，好氧反应可采用生物膜法或活性污泥法中的任意一种；
22.在沉淀过程中，可分离好氧反应中出来的泥水混合物，分离出的活性污泥作为回流污泥返回好氧池中，剩余部分作为生化过程中产生的剩余污泥进行污泥处理。
23.优选的，所述氧化塘法是一种利用天然净化能力处理污水的而生物处理法，氧化塘法用于处理cod浓度为250-400mg/l的低浓度焦化废水，焦化废水的ph值为6-8，温度范围为25-35℃。
24.优选的，
25.本发明的技术效果和优点：本发明提供的焦化厂污水处理及循环利用方法，与现有技术相比，本发明在一定程度上缩短了焦化废水处理的工艺流程，且降低了成本，采用多级处理工艺，可有效脱除焦化废水中的多种污染物，且污水处理工艺成熟可靠，可使处理后的出水远超回用标准，即进一步提高了对焦化污水的处理效果。
附图说明
26.图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
27.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
28.请参阅图1，本发明提供了焦化厂污水处理及循环利用方法，包括如下步骤：
29.s11、污水一级处理，包括
30.酚的脱除与回收，采用萃取脱酚工艺进行焦化含酚废水预处理；
31.氨的脱除与回收，采用蒸氨法将含氨废水经预热分解去除酸性气体后，进入蒸氨塔，吹入的蒸汽将废水中的氨蒸出；
32.氰的脱除与回收；采用增设煤气终冷前的脱硫脱氰工艺，可有效脱除硫和氰；
33.s12、污水二级处理，废水在生物处理前需经水质水量调节和除油，包括调节池处理、隔油池处理、a/a/o生物处理以及沉淀，所述a/a/o生物处理过程包括厌氧水解酸化反应、缺氧反应和好氧反应；
34.s13、污水三级处理，主要通过氧化塘法对污水二级处理后出水仍不达标的污水进行处理，进一步提高cod和nh
3-n的去除率。
35.所述s11中的酚的脱除与回收步骤中，将含酚废水经冷却器冷却至55-65℃，进入萃取塔上部，萃取剂由循环泵打入萃取塔的底部，溶剂油与高浓度的含酚废水在萃取塔中逆流接触，在萃取塔中停留20-30min后，多数酚转移至溶剂油中，溶剂油由萃取塔顶部溢流进碱洗塔与碱接触生成酚盐。
36.萃取后的焦化废水中的酚的浓度可下降至200-300mg/l，所述萃取塔设置为不易堵塞的筛板塔。
37.在s11中的氨的脱除与回收步骤中，含氨蒸汽有冷凝或硫酸吸收，回收其中的浓氨水和硫铵，蒸氨是一个传质过程，氨在蒸汽中的分配系数比酚大，可直接进冷凝回收氨水，蒸氨效率可到95％以上。
38.在氨的脱除与回收步骤中，蒸氨塔采用导向浮阀塔，其中的碱液加入量、蒸汽消耗量以及用于控制氨水蒸汽温度的冷却水量均随入口剩余氨水流量及氨氮浓度的变化而不断调整，导向浮阀塔的ph值由碱液加入量控制，且蒸馏后的废水ph值为8-9，导向浮阀塔塔顶的蒸汽温度为90-103℃。
39.在s11的氨的脱除与回收步骤中，脱硫脱氰工艺是以氨为碱源，以对苯二酚、pds、硫酸亚铁为复合催化剂的湿式液相催化氧化脱硫脱氰工艺，该工艺的脱硫效率为98％，脱氰效率为80％。
40.在s12中，隔油池处理时，采用平流式隔油和气浮除油组合的方式进行除油，焦化污水经过平流式隔油池，可使污水中的油量下降至20-40mg/l，污水在平流式隔油池中停留的时间为2-4h，水平流速为1-1.2mm/s，其中乳化油和分散性油采用气浮法去除，除油效率在60-75％。
41.在s12中的厌氧水解酸化反应中，废水中的甲酚﹑苯酚﹑二甲酚的酚类化合物及以喹啉﹑呵哚为代表的含氮杂环化合物得到了转化和降解，为后续的处理提供易于氧化分析的有机底物,即提高了焦化废水的可生化性；
42.缺氧反应中，严格控制溶解氧数值，防止生物优先利用氧气，对no
3-和no
2-中的氧的使用受到抑制，使反硝化率降低，反应中，控制泥水混合液中的溶解氧在0.2mg/l以下，ph值控制在6.5-8.0，水温控制在20-36℃；
43.好氧反应中，设置微孔曝气管增加污水中的溶解氧，为微生物提供氧，并对混合液进行搅拌，nh
3-n和易挥发的有机物被去除，好氧反应可采用生物膜法或活性污泥法中的任意一种；
44.在沉淀过程中，可分离好氧反应中出来的泥水混合物，分离出的活性污泥作为回流污泥返回好氧池中，剩余部分作为生化过程中产生的剩余污泥进行污泥处理。
45.所述氧化塘法是一种利用天然净化能力处理污水的而生物处理法，氧化塘法用于处理cod浓度为250-400mg/l的低浓度焦化废水，焦化废水的ph值为6-8，温度范围为25-35℃。
46.综上所述，本发明在使用时，先进行污水一级处理，包括
47.酚的脱除与回收，采用萃取脱酚工艺进行焦化含酚废水预处理；
48.氨的脱除与回收，采用蒸氨法将含氨废水经预热分解去除酸性气体后，进入蒸氨塔，吹入的蒸汽将废水中的氨蒸出；
49.氰的脱除与回收；采用增设煤气终冷前的脱硫脱氰工艺，可有效脱除硫和氰；
50.再进行污水二级处理，废水在生物处理前需经水质水量调节和除油，包括调节池处理、隔油池处理、a/a/o生物处理以及沉淀，所述a/a/o生物处理过程包括厌氧水解酸化反应、缺氧反应和好氧反应；
51.最后进行污水三级处理，主要通过氧化塘法对污水二级处理后出水仍不达标的污水进行处理，进一步提高cod和nh
3-n的去除率。
52.在一定程度上缩短了焦化废水处理的工艺流程，且降低了成本，采用多级处理工艺，可有效脱除焦化废水中的多种污染物，且污水处理工艺成熟可靠，可使处理后的出水远超回用标准，即进一步提高了对焦化污水的处理效果。
53.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。