您現在的位置: 中國污水處理工程網 >> 技術轉移 >> 正文

高效煤化工廢水處理方法

發布時間:2020-8-13 8:44:10  中國污水處理工程網

  申請日2020.06.29

  公開(公告)日2020.08.07

  IPC分類號C02F9/14; C02F101/10; C02F101/16; C02F101/20; C02F101/30

  摘要

  一種高效煤化工廢水處理裝置及方法。該裝置包括超細格柵裝置、小顆粒處理裝置、沉淀裝置、芬頓流化床、厭氧池、沉降池、缺氧池和好氧池;所述超細格柵裝置、小顆粒處理裝置、沉淀裝置、芬頓流化床、厭氧池、沉降池、缺氧池和好氧池通過管道順次連接;所述超細格柵裝置內部豎向安裝有超細格柵;所述小顆粒處理裝置內部布置有彎折管道,所述彎折管道由斜管與豎管組成,其中斜管一端固定于小顆粒處理裝置底部,所述斜管中段處開設有孔。本申請中針對煤化工處理過程的污水特點,設置了芬頓流化床、厭氧池、沉降池、缺氧池和好氧池,其中芬頓流化床主要對雨污水中的有機物進行大規模的降解。

  權利要求書

  1.一種高效煤化工廢水處理裝置,其特征在于,包括超細格柵裝置(1)、小顆粒處理裝置(3)、沉淀裝置(6)、芬頓流化床(8)、厭氧池、沉降池、缺氧池和好氧池;所述超細格柵裝置(1)、小顆粒處理裝置(3)、沉淀裝置(6)、芬頓流化床(8)、厭氧池、沉降池、缺氧池和好氧池通過管道順次連接;所述超細格柵裝置(1)內部豎向安裝有超細格柵(2);所述小顆粒處理裝置(3)內部布置有彎折管道(4),所述彎折管道(4)由斜管與豎管組成,其中斜管一端固定于小顆粒處理裝置(3)底部,所述斜管中段處開設有孔(5);每根斜管上均對稱開設有兩個孔,其中一個孔通過污水管(1.1)與超細格柵裝置(1)連接,另一個孔通過進氣管(1.2)與壓縮氣體連接;所述小顆粒處理裝置(3)下方為小顆粒沉降區,所述沉降池通過管道與沉淀裝置(6)連接,所述沉淀裝置(6)與收集罐(7)連接;所述收集罐(7)與小顆粒處理裝置(3)分別通過管道與芬頓流化床(8)連接;所述沉淀裝置(6)的橫截面為直角三角形,沉淀結構采用三角形的斜邊一面,所述斜邊上設置有擋板(9),所述擋板(9)與斜面之間填充有砂子(10);所述芬頓流化床(8)由第一流化床(12)和第二流化床(13)組成。

  2.根據權利要求1所述高效煤化工廢水處理裝置,其特征在于,所述超細格柵裝置(1)內部的超細格柵(2)的個數為2~6個。

  3.根據權利要求1所述高效煤化工廢水處理裝置,其特征在于,所述彎折管道(4)中的斜管與底面呈65~80°;所述豎管與水平面垂直。

  4.根據權利要求1所述高效煤化工廢水處理裝置,其特征在于,所述彎折管道(4)中的孔(5)位于斜管的上端1/4~1/3處。

  5.根據權利要求1所述高效煤化工廢水處理裝置,其特征在于,所述第一流化床(12)包括第一催化反應區(12.1)、固液分離區(12.2)和第一出流區(12.3);所述第一催化反應區(12.1)位于第一流化床本體的內部下層位置,所述第一催化反應區(12.1)上方為固液分離區(12.2),所述固液分離區(12.2)上方為第一出流區(12.3);所述第一催化反應區(12.1)的內壁面上設置有H2O2入水裝置(11),所述H2O2入水裝置(11)上均勻開設有出料口(11.1);所述與小顆粒處理裝置(3)和收集罐(7)連接的進水管道延伸至第一催化反應區(12.1)中心位置;所述收集罐(7)與小顆粒處理裝置(3)分別通過管道延伸進第一催化反應區(12.1);所述第一出流區(12.3)與第一催化反應區(12.1)之間通過管道連接,所述管道上設置有泵;所述第一出流區(12.3)通過管道與第二流化床(13);所述第二流化床(13)由第二催化反應區(13.1)和第二出流區(13.2)組成;所述第二催化反應區(13.1)位于第二流化床本體的底層位置,所述第二出流區(13.2)位于第二催化反應區(13.1)上方。

  6.根據權利要求1所述高效煤化工廢水處理裝置,其特征在于,所述沉淀裝置(6)為一個橫截面為20~35度的直角三角形;所述沉淀裝置(6)設置有擋板(9)的一側面的面積為15~25m2;所述擋板高度為5~10mm。

  7.一種高效煤化工廢水處理方法,其特征在于,包括如下步驟:

  (1)將煤化工廢水導入到超細格柵裝置(1)中,對廢水進行初步的處理,將廢水中的大顆粒雜志去除;

  (2)從超細格柵裝置(1)出水口流出的污水直接進入小顆粒處理裝置(3),通過污水管(1.1)進入到彎折管道(4)內,另一端的進氣管(1.2)導入空氣,空氣與污水中的小顆粒雜志結合,上升到小顆粒處理裝置(3)的液面處,此處進行人工收集,去除上層雜質層;所述空氣的流速為1~3ml/s;所述污水管(1.1)的流速為4~6ml/s;

  (3)所述小顆粒處理裝置(3)底部出水口與沉淀裝置(6)連接,通過控制流速為20~30L/h,實現小顆粒沉淀的攔截,處理后的液體流入收集罐(7)中;

  (4)收集罐(7)中的液體通過泵進入第一流化床(12),經過處理后進入第二流化床(13);在進入第一流化床(12)前加入亞鐵鹽溶液,在進入第二流化床(13)后分別加入亞鐵鹽溶液和過氧化氫溶液;所述第一流化床(12)中過氧化氫溶液通過H2O2入水裝置(11)進入,經過第一流化床(12)與第二流化床(13)中,對廢水中的有機物進行有效降解;所述第一流化床(12)中的第一催化反應區(12.1)內填充了負載零價鐵的陶粒顆粒和陶瓷顆粒;所述第二流化床(13)中的第二催化反應區(13.1)內填充了負載零價鐵的活性炭;廢水在第一流化床(12)和第二流化床(13)中的停留時間均為0.5~1h;

  (5)經過芬頓流化床處理后的污水進入厭氧池,水力停留時間為3~4h,該厭氧池內的填料上投加有硫酸鹽還原菌;

  (6)處理后的液體進入沉降池,投加堿和硫酸鋁,水力停留時間為0.5~1.5h,使重金屬離子與硫酸鋁中的S2-生成難溶沉淀物,然后進行沉降;所述堿為氫氧化鈉或氫氧化鉀;所述沉降池出水處還與收集罐(7)連接,將沉降池處理后的上清液用于稀釋收集罐(7);

  (7)經過沉降后的上清液進入缺氧池,所述沉淀池的水力停留時間為0.5~1.0h;缺氧池中的氧化硫硫桿菌對殘留的S2-、S和SO32-進行脫硫;所述缺氧池的水力停留時間為8~12h;

  (8)缺氧池的處理的廢水導入好氧池,在好氧池中水力停留時間為5~6h,好氧池內的填料上投加有好氧反硝化菌,所述好氧反硝化菌進行好氧反硝化進一步脫氮,處理后的污水即可排放。

  8.根據權利要求7所述高效煤化工廢水處理方法,其特征在于,所述第一催化反應區(12.1)中,其中心部分填充有負載零價鐵的陶粒顆粒,其余填充了陶瓷顆粒;所述負載零價鐵的陶粒顆粒與陶瓷顆粒的體積比為3~5:10。

  9.根據權利要求7所述高效煤化工廢水處理裝置,其特征在于,所述負載零價鐵的陶粒顆粒的制備方法如下:取高嶺土200g,粘土150g、石英60g、白云石50g、堇青石20g、鈦磁鐵礦20g、凹凸棒土30g,淀粉與零價鐵混合物(其中淀粉與零價鐵比例為3:7)50g,加水攪拌后于900攝氏度煅燒5小時將得到的產物備用;另外取納米鐵20g,氧化銅5g、苯酚5g以及20g水玻璃混合后,涂覆于制備的催化劑產物上,烘干后再涂覆2次。

  10.根據權利要求7所述高效煤化工廢水處理方法,其特征在于,所述陶瓷顆粒為廢棄陶瓷顆粒,所述顆粒平均粒徑為1~3mm。

  說明書

  一種高效煤化工廢水處理裝置及方法

  技術領域

  本發明屬于污水處理領域,具體涉及一種高效煤化工廢水處理裝置及其使用方法。

  背景技術

  煤化工是指以煤為原料,經化學加工使煤轉化為氣體、液體和固體燃料以及化學品的過程。主要包括煤的氣化、液化、干餾以及焦油加工和電石乙炔化工等。煤化學加工過程。煤中有機質的化學結構,是以芳香族為主的稠環為單元核心,由橋鍵互相連接,并帶有各種官能團的大分子結構,通過熱加工和催化加工,可以使煤轉化為各種燃料和化工產品。

  煤化工過程中產生的污水中含有大量的難降解的有機物,且污水的濃度高,水質較為復雜。經過申請人的研究測試,煤化工污水中含有1~50um的粉煤灰、有機物、其他雜質懸浮物、氨氮、硫化物以及氰類;其中有機物的種類繁多復雜,包括了大量的酚類、烷烴類、芳香烴類雜環類;因此,傳統的污水處理裝置在處理煤化工污水都有其局限性,無法完全處理。

  發明內容

  本發明克服現有技術的缺陷,提供一種高效煤化工廢水處理裝置及其使用方法,該方法可以高效去除煤化工污水,達到排放標準。

  本發明技術方案如下。

  一種高效煤化工廢水處理裝置,包括超細格柵裝置、小顆粒處理裝置、沉淀裝置、芬頓流化床、厭氧池、沉降池、缺氧池和好氧池;所述超細格柵裝置、小顆粒處理裝置、沉淀裝置、芬頓流化床、厭氧池、沉降池、缺氧池和好氧池通過管道順次連接;所述超細格柵裝置內部豎向安裝有超細格柵;所述小顆粒處理裝置內部布置有彎折管道,所述彎折管道由斜管與豎管組成,其中斜管一端固定于小顆粒處理裝置底部,所述斜管中段處開設有孔;每根斜管上均對稱開設有兩個孔,其中一個孔通過污水管與超細格柵裝置間接,另一個孔通過進氣管與壓縮氣體連接;所述小顆粒處理裝置下方為小顆粒沉降區,所述沉降池通過管道與沉淀裝置連接,所述沉淀裝置與收集罐連接;所述收集罐與小顆粒處理裝置分別通過管道與芬頓流化床連接;所述沉淀裝置的橫截面為直角三角形,沉淀結構采用三角形的斜邊,所述斜邊上設置有擋板,所述擋板與斜面之間填充有砂子;所述芬頓流化床由第一流化床和第二流化床組成。

  進一步地,所述超細格柵的個數為2~6個。

  進一步地,所述第一流化床包括第一催化反應區、固液分離區和第一出流區;所述第一催化反應區位于第一流化床本體的內部下層位置,所述第一催化反應區上方為固液分離區,所述固液分離區上方為第一出流區;所述第一催化反應區的內壁面上設置有H2O2入水裝置,所述H2O2入水裝置上均勻開設有出料口;所述收集罐與小顆粒處理裝置分別通過管道延伸進第一催化反應區;所述第一出流區與第一催化反應區之間通過管道連接,所述管道上設置有泵;所述第一出流區通過管道與第二流化床;所述第二流化床由第二催化反應區和第二出流區組成;所述第二催化反應區位于第二流化床本體的底層位置,所述第二出流區位于第二催化反應區上方。

  進一步地,所述沉淀裝置為一個橫截面為20~35度的直角三角形;所述沉淀裝置設置有擋板的一側面的面積為15~25m2。

  一種高效煤化工廢水處理方法,包括如下步驟:

  (1)將煤化工廢水導入到超細格柵裝置中,對廢水進行初步的處理,將廢水中的大顆粒雜志去除;

  (2)從超細格柵裝置出水口流出的污水直接進入小顆粒處理裝置,通過污水管進入到彎折管道內,另一端的進氣管導入空氣,空氣與污水中的小顆粒雜志結合,上升到小顆粒處理裝置的液面處,此處進行人工收集,去除上層雜質層;所述空氣的流速為1~3ml/s;所述污水管(1.1)的流速為4~6ml/s;

  (3)所述小顆粒處理裝置底部出水口與沉淀裝置連接,通過控制流速為20~30L/h,實現小顆粒沉淀的攔截,處理后的液體流入收集罐中;

  (4)收集罐中的液體通過泵進入第一流化床,經過處理后進入第二流化床;在進入第一流化床前加入亞鐵鹽溶液,在進入第二流化床后分別加入亞鐵鹽溶液和過氧化氫溶液;所述第一流化床中過氧化氫溶液通過H2O2入水裝置進入,經過第一流化床與第二流化床中,對廢水中的有機物進行有效降解;所述第一流化床中的第一催化反應區內填充了負載零價鐵的陶粒顆粒和陶瓷顆粒;所述第二流化床中的第二催化反應區內填充了負載零價鐵的活性炭;

  (5)經過芬頓流化床處理后的污水進入厭氧池,水力停留時間為 6~8h,該厭氧池內的填料上投加有硫酸鹽還原菌;

  (6)處理后的液體進入沉降池,投加堿和硫酸鋁,水力停留時間為 0.5~1.5h,使重金屬離子與硫酸鋁中的S2-生成難溶沉淀物,然后進行沉降;所述堿為氫氧化鈉或氫氧化鉀;所述沉降池出水處還與收集罐連接,將沉降池處理后的上清液用于稀釋收集罐;

  (7)經過沉降后的上清液進入缺氧池,所述沉淀池的水力停留時間為0.5~1.0h;缺氧池中的氧化硫硫桿菌對殘留的S2-、S和SO32-進行脫硫;所述缺氧池的水力停留時間為8~12h;

  (8)缺氧池的處理的廢水導入好氧池,在好氧池中水力停留時間為5~6h,好氧池內的填料上投加有好氧反硝化菌,所述好氧反硝化菌進行好氧反硝化進一步脫氮,處理后的污水即可排放。

  上述方法中,所述第一催化反應區中,其中心部分填充有負載零價鐵的陶粒顆粒,其余填充了陶瓷顆粒;所述負載零價鐵的陶粒顆粒與陶瓷顆粒的體積比為3~5:10。

  與現有技術相比,本發明的優勢在于:

  (1)本申請中采用氣體浮選去除小顆粒雜質時,選用彎折管道設計,可以有效去除雜質,在彎折管內,大顆粒的雜質下沉至底部,小顆粒隨著氣泡懸浮至頂層,人工去除。

  (2)本申請中對于小顆粒處理裝置底部的含較大顆粒的廢水采用橫截面為直角三角形,沉淀結構采用三角形的斜邊,由于大顆粒雜質的質量較大,為了提升過濾效果與速度,采用斜向的平面作為過濾面,能有效提升效率;申請人通過大量實驗驗證得出了針對本發明顆粒大小的流速以及斜面的角度;

  (3)本申請中針對煤化工處理過程的污水特點,設置了芬頓流化床、厭氧池、沉降池、缺氧池和好氧池,其中芬頓流化床主要對雨污水中的有機物進行大規模的降解,厭氧池。沉降池、缺氧池以及好氧池主要針對廢水中殘留的硫酸根還原為S2-,用于在沉降污水中的重金屬,其中沉降池中進一步地投加帶S2-的試劑,將廢水中的重金屬離子去除;在缺氧池中利用菌種脫硫,最后脫氮,有效去除煤化工中的污染物。

  (4)本申請中主要利用細菌對煤化工中的粉煤灰、有機物、其他雜質懸浮物、氨氮和硫化物有效去除。

  (5)本申請裝置運行成本低,適用于大規模工業化應用。

  (6)本申請中采用特制的負載零價鐵的陶粒顆粒,有效提升芬頓流化床的處理效率。(發明人李仁梅;王丹)

相關推薦
項目深度追蹤
數據獨家提供
服務開通便捷 >
彩票大赢家游戏 利好利空 炒股软件 快乐赛车怎么选号最稳 仙游股票融资 福建体彩31选7走势图 福彩6十1中奖对照表 湖北11选五任三遗漏 极速快三破解器app 腾讯分分彩app下 马耳他幸运飞艇百科