焦化廢水中水回用工藝設(shè)計(jì)

摘要：針對(duì)某煤化企業(yè)產(chǎn)生焦化廢水經(jīng)生化處理后中水的特點(diǎn)，采用“高密度沉淀一多介質(zhì)過(guò)濾-超濾-反滲透”作為主體工藝，對(duì)產(chǎn)生的中水進(jìn)行深度處理后，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)回用率100%的效果，工程設(shè)計(jì)規(guī)模3600m3/d，本文著重介紹了工程工藝的選擇、工程設(shè)計(jì)參數(shù)、設(shè)備配置情況。

關(guān)鍵詞：焦化廢水;中水回用;高密度沉淀;雙膜法

一、工程概況

1.1背景介紹

某煤化企業(yè)主要從事煤炭、化工產(chǎn)品生產(chǎn)，生產(chǎn)過(guò)程中主要產(chǎn)生焦化廢水。焦化廢水是在煤高溫干餾、煤制焦炭、煤氣凈化、化工產(chǎn)品精制與回收過(guò)程中產(chǎn)生的高濃度、難降解、有毒的工業(yè)廢削。其成分主要取決于原煤性質(zhì)、碳化溫度、生產(chǎn)工藝、煤氣凈化工藝、焦化產(chǎn)品回收工序和方法等因素。

內(nèi)蒙古、陜西、新疆等地區(qū)為我國(guó)煤炭主產(chǎn)區(qū)，而這些地區(qū)水資源占有量不到全國(guó)20%，水環(huán)境容量嚴(yán)重不足，煤化工產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展導(dǎo)致該區(qū)域面臨地下水過(guò)度開(kāi)采和水環(huán)境嚴(yán)重污染的危險(xiǎn)，煤化工項(xiàng)目廢水95%回用、“零排放”是未來(lái)煤化工行業(yè)廢水處理的趨勢(shì)。焦化廢水是一種較難處理的工業(yè)廢水，按國(guó)內(nèi)現(xiàn)有處理工藝很難達(dá)到一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。若根據(jù)不同的工業(yè)水質(zhì)要求，將生化處理后廢水直接回用，或進(jìn)行深度處理后回用，既解決了廢水外排造成的環(huán)境污染問(wèn)題，又提高了水的重復(fù)利用率，進(jìn)而為焦化廢水的零排放創(chuàng)造了有利條件。本文主要針對(duì)煤焦化廢水經(jīng)生化處理后，中水回用工藝進(jìn)行探討。

1.2設(shè)計(jì)水量、水質(zhì)

廢水總水量3600噸/天。廢水進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)見(jiàn)表1

二、處理工藝及流程

2.1工藝選擇

目前，對(duì)于焦化廢水的深度處理工藝主要有生化法、物理吸附法、化學(xué)絮凝法、高級(jí)氧化法、膜分離法等組合工藝，從實(shí)驗(yàn)結(jié)果及工程實(shí)踐來(lái)看各有利弊。本工程根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)及出水水質(zhì)要求，本工程采用“生化出水.高密度沉淀池.多介質(zhì)過(guò)濾.超濾.反滲透.出水”作為主體處理工藝。

2.2工藝簡(jiǎn)介

廢水首先進(jìn)入生化廢水調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)水量、均勻水質(zhì)，調(diào)節(jié)池中的廢水經(jīng)泵提升至高密度沉淀池，向高密度沉淀池投加混凝劑和助凝劑，去除廢水中部分有機(jī)物，沉淀出水至高密度沉淀池產(chǎn)水池;再經(jīng)多介質(zhì)過(guò)濾器過(guò)濾，去除大部分SS，過(guò)濾后進(jìn)入多介質(zhì)過(guò)濾器產(chǎn)水池;再經(jīng)超濾裝置處理，去除廢水中色度、濁度及部分COD，處理后至超濾產(chǎn)水池：再經(jīng)反滲透裝置處理，去除水中溶解性鹽類、膠體和大部分有機(jī)物雜質(zhì)，產(chǎn)水至回用水池。高密度沉淀池內(nèi)污泥經(jīng)廂式壓濾機(jī)處理后，上清液至廢水收集池，泥餅外運(yùn)。

三、工程設(shè)計(jì)

3.1調(diào)節(jié)池系統(tǒng)

廢水首先進(jìn)入調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)水量、均勻水質(zhì)。生化廢水調(diào)節(jié)池主要用于收集生化產(chǎn)水、廢水收集池出水。有效容積500m3，鋼砼結(jié)構(gòu)，池頂為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，在調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)置超聲波液位計(jì)l套，液位計(jì)信號(hào)與生化廢水提升泵連鎖。設(shè)置潛水?dāng)嚢铏C(jī)1臺(tái)，加強(qiáng)攪拌功能，防止顆粒物沉淀。

3.2高密度沉淀池處理系統(tǒng)

高密度沉淀池共2座，每座處理規(guī)模均為120m3/h。每座高密度沉池包括前混合區(qū)、混凝絮凝區(qū)、沉淀區(qū)、pH調(diào)節(jié)區(qū)。高密度沉淀池將混合、絮凝、沉淀分離、pH調(diào)節(jié)功能集于一體，各區(qū)域均設(shè)有排空管，排空廢水經(jīng)地溝收集至地坑后，由自吸泵提升至廢水收集池。根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)條件，系統(tǒng)需考慮石灰、碳酸鈉、PAM、PAC的投加。在高密度沉淀池混合區(qū)投加石灰、PAC，用于沉淀及形成絮體的架橋，在絮凝區(qū)投加PAM、碳酸鈉，進(jìn)行絮體形成及捕集剩余的石灰;在pH調(diào)節(jié)區(qū)進(jìn)行最終pH調(diào)節(jié)后進(jìn)入后續(xù)處理工藝。高密度沉淀區(qū)的泥水由污泥螺桿泵提升至污泥池，再經(jīng)污泥池螺桿泵提升至脫水機(jī)進(jìn)行脫水處理。

高密度沉淀池具有一體多區(qū)多功能的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)沉淀池，混凝絮凝池，pH調(diào)節(jié)池的集成功能，既節(jié)省占地又能實(shí)現(xiàn)混合、沉淀、調(diào)節(jié)硬度的功能，為后續(xù)工藝減輕懸浮物，硬度等指標(biāo)負(fù)荷。高密度沉淀池產(chǎn)水l座，有效容積150m3，鋼砼結(jié)構(gòu)，池頂為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，在高密度沉淀池內(nèi)設(shè)置超聲波液位計(jì)1套，液位計(jì)信號(hào)與生化廢水提升泵連鎖。

3.3介質(zhì)過(guò)濾器處理系統(tǒng)

多介質(zhì)過(guò)濾器主要將沉淀池殘留的膠體、懸浮物等小顆粒雜質(zhì)去除，共5臺(tái)，處理規(guī)模相同，均為50m3/ll，直徑3000mm，濾料為無(wú)煙煤及石英砂，定期進(jìn)行反洗，采用氣水聯(lián)合反沖洗，反洗廢水排至反洗水收集池。多介質(zhì)過(guò)濾器處理后出水至多介質(zhì)過(guò)濾器產(chǎn)水池，產(chǎn)水池有效容積150m3，鋼砼結(jié)構(gòu)，池頂為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，在多介質(zhì)過(guò)濾器產(chǎn)水池內(nèi)設(shè)置超聲波液位計(jì)1套，液位計(jì)信號(hào)與超濾產(chǎn)水提升泵連鎖。

3.4超濾處理系統(tǒng)

超濾單元主要作用是截留微小顆粒，降低懸浮物和濁度，去除細(xì)菌和部分有機(jī)污染物等。為保證超濾膜安全、穩(wěn)定、連續(xù)運(yùn)行，避免超濾膜元件被大顆粒物質(zhì)堵塞或者被劃傷，從而延長(zhǎng)超濾膜的使用壽命，為每套超濾膜裝置配置l套自清洗過(guò)濾器，過(guò)濾精度100gm，對(duì)原水進(jìn)一步過(guò)濾，截留前段水處理單元可能流

失的細(xì)小砂礫和大懸浮物，保證超濾膜的安全運(yùn)行。超濾裝置共3臺(tái)，處理規(guī)模相同，每臺(tái)77mVh，膜元件水通量不大于45L/（m2.h），超濾膜采用具有良好的抗污染能力和反洗、清洗恢復(fù)能力外壓式中空纖維超濾膜，設(shè)計(jì)每30分鐘反洗、快沖一次，反洗水源采用超濾產(chǎn)水，反洗所需壓縮空氣來(lái)自壓縮空氣儲(chǔ)罐。超濾

處理后出水至超濾產(chǎn)水池，超濾產(chǎn)水池有效容積150m3，鋼砼結(jié)構(gòu)，池頂為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，在超濾產(chǎn)水池內(nèi)設(shè)置超聲波液位計(jì)l套，液位計(jì)信號(hào)與超濾產(chǎn)水提升泵連鎖。

四、結(jié)論

本工程采用“高密度沉淀.多介質(zhì)過(guò)濾.超濾.反滲透”處理焦化廢水經(jīng)生化處理后的中水，提高中水回用水的品質(zhì)，從而使70%的中水回用于鍋爐補(bǔ)水，30%的濃鹽水用于熄焦，使產(chǎn)生的廢水更有效的用于生產(chǎn)回用而非生產(chǎn)消耗。

參考文獻(xiàn)

[1]永淑，侯潤(rùn)欣.焦化廢水深度處理技術(shù)研究進(jìn)展【J】.河北聯(lián)合大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2013，35（3）：113.116.

[2]蔡永寬，高雯雯，楊世雷，等.焦化廢水處理研究進(jìn)展【J】.榆林學(xué)院報(bào)，2012，2（2）：42-44.

[3]陸小泉.煤化工廢水處理技術(shù)進(jìn)展及發(fā)展方向.潔凈煤技術(shù)【J】，2016，22（4）：l-2.

作者簡(jiǎn)介：劉淼（1987.4.21），性別：男;籍貫：遼寧盤錦;民族：漢;學(xué)歷：本科、學(xué)士;職稱：工程師;職務(wù)：注水及污水處理設(shè)計(jì)技術(shù);研究方向：注水及污水處理 給排水及消防。

（中油遼河工程有限公司環(huán)境工程所?124010）