[发明专利]一种煤化工生产废水处理及高倍回用工艺及其专用系统

说明书

技术领域

本发明属于煤化工废水处理环保技术领域，具体讲就是涉及一种煤化工生产废水处理及高倍回用工艺及其专用系统。

技术背景

现代煤化工业是以煤为原料,经化学加工使煤转化为气体、液体和固体产品,并进一步加工成一系列化工产品的新型工业。它主要包括煤的气化、煤的液化、焦油化学、电石乙炔化学，近几年来，煤化工产业发展迅速，但是由于煤化工产业需要耗费大量用水，随之带来的水资源再利用与环境保护问题日益突出，尤其是处于多旱少雨的地区较为突出。因此，煤化工的环保问题亟待需要解决。煤化工生产产生的废水成分复杂，含有大量的油类、固体悬浮颗粒、COD等污染物，且含有挥发酚、稠环芳烃、吡咯、呋喃、咪唑、萘、氰、氨氮、硫化物以及含氮、氧、硫的杂环化合物等。

现有的煤化工生产废水处理及回用方法主要包括物化法、生物法、深度处理法三大类。(1)物化法：物化法包括气浮法、混凝沉淀法、磷酸铵镁沉淀法、溶剂萃取脱酚法。其中，①气浮法对油、悬浮物去除率较高，但对COD的去除效果不佳，通常需要与其他方法联合使用；②混凝沉淀法工程投资少、处理量大，工艺简单可靠，但需要随着水质的变化而改变投料条件，且COD去除率不高；③磷酸铵镁沉淀法反应过程中不受温度等的控制，且磷酸铵镁沉淀产品是一种复合肥料，能够实现废物的资源化，但存在的缺点是药剂价格昂贵，成本高；④溶剂萃取脱酚法操作简单，可有效地回收挥发酚和非挥发酚，有较好的社会效益和经济效益，但该法萃取后的废水含酚量仍很难符合排放标准，且在废水中常含有微量的萃取剂，易造成二次污染。(2)生物法：生物法处理效果好、成本低，但对生化性差的废水处理效果不佳，有的还需要其他的预处理技术作为手段，尤其对于含有大量油类、固体悬浮颗粒、COD等污染物的复杂煤化工生产废水，直接采用生物法处理无法将其达标排放。(3)深度处理法，深度处理法包括活性炭吸附法、催化湿式氧化法、臭氧氧化法。其中，①活性炭吸附法可将污染物吸附或滤除，但吸附剂容易饱和，吸附剂再生困难，费用高。②催化湿式氧化法具有适用范围广、氧化速度快、处理效率高、流程简单，二次污染小等优点，但该法对设备要求严格，不易操作控制。③臭氧氧化法为瞬时反应，无永久性残留，处理效率高，出水不仅可达标排放，而且还可以部分回用，但是，臭氧需要边生产边使用，不能贮存，当废水量和水质发生变化时，调节臭氧投放量比较困难，再加上该工艺的基础建设投资和耗电量较大，处理成本高，若操作不当，臭氧还会对周围生物造成危害，

综上所述，目前传统的煤化工生产废水处理及回用系统，基本沿袭经验，没有区别对待或综合考虑煤化工废水中各种污染物的降解规律，不能基于达标要求确定出合理的设计参数，从而不能实现经济、有效的废水处理目标。

发明内容

本发明的目的就是针对上述现有传统的煤化工生产废水处理及回用技术无法综合考虑各种不同废水的特性进行回收利用的缺陷，提供一种煤化工生产废水处理及高倍回用工艺及其专用系统，综合考虑虑各种不同煤化工废水的特性，将煤化工生产废水进行多级处理，使煤化工生产废水最终能够得到98％以上的回用水，提高了生产废水的水回用率，减少了浓液的产生量，不仅保护了环境，而且实现了煤化工生产废水高倍回用的目标。

技术方案

一种煤化工生产废水处理及高倍回用工艺，其特征在于，它包括以下几个步骤：

(1)将生产废水进行隔油、气浮和沉淀澄清的物化处理，去除水中的浮油、乳化油、SS、硬度、碱度等污染物质，得到预处理出水；

(2)将步骤(1)得到的预处理出水进行厌氧生物反应，将大分子有机物降解为小分子物质，得到厌氧出水；

(3)将步骤(2)得到的厌氧出水进行硝化反硝化，去除氨氮、总氮及有机物，得到硝化反硝化出水；

(4)将步骤(3)得到的硝化反硝化出水进行泥水分离，截留部分污染物，得到泥水分离出水；

(5)将步骤(4)得到的泥水分离出水进行浓缩分离，得到反渗透产水与浓水；

(6)将步骤(5)得到的反渗透浓水进行均质均量处理，得到调节出水；

(7)步将骤(6)得到的调节出水，经物理化学作用进行沉淀，得到反应澄清出水与沉淀污泥；

(8)将步骤(7)得到的反应澄清出水进行超滤处理，对胶体等物质进行截留分离，得到超滤产水与浓水；

(9)将步骤(8)得到的超滤产水进行物理吸附，得到离子交换软化出水与再生液；

(10)将步骤(9)得到的离子交换软化出水进行浓缩分离，得到反渗透产水与浓水；