[发明专利]一种稳定提高焦化废水可生化性的耦合处理工艺

说明书

技术领域

本发明属于废水处理领域，具体涉及一种稳定提高焦化废水可生化性的耦合处理工艺。

背景技术

焦化废水是煤在高温裂解得到焦炭和煤气的生产过程中回收焦油、苯等副产品时产生的，属于典型的难处理工业废水，具有成分复杂、含有大量的难降解物，可生化性较差（一般不超过0.3）、毒性大等特点。目前，国内大部分焦化厂普遍采用普通活性污泥法处理经蒸氨、脱酚预处理的焦化废水，处理后水中的酚、氰、油等有害物质大为降低，但对COD和NH₃-N的去除率并不高，难降解物质的存在使出水水质不能达到国家排放标准，因此，如何改善此类废水的可生化性以提高生化系统处理效率是当前亟待解决的问题。

目前，国内大多数焦化废水处理工艺为物化的预处理和生化处理相结合，物化预处理方法以吹脱、气浮、隔油、催化氧化、微电解等为主，生化法为A/O、A/A/O、A/O/O等为主。常见的吹脱、气浮、隔油等预处理并不能改善焦化废水的可生化性，微电解技术虽然能提高可生化性，但传统的微电解填料运行初期效果较好，长时间运行后会出现填料板结、沟流等问题，且铁屑与含碳类物质流失严重，造成污泥产生量大、填料更换难的问题。除此之外，单独的微电解工艺不能稳定的提高废水的可生化性，容易造成后续生化工艺负荷大、COD、氨氮去除效率低等问题。由于微电解技术对水质要求的特殊性，进水要求酸性，电解结束后进入生化系统时要求pH在中性条件下，此时需要添加碱性物质来调节pH，造成运行成本较高，企业负担加重。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种有效解决焦化废水可生化性差，传统微电解填料板结、污泥产生量大，运行成本高的处理工艺。

为解决上述技术问题，本发明的一种稳定提高焦化废水可生化性的耦合处理工艺，包括以下步骤：

（1）根据焦化废水性质确定进入一级调节池的废水量，进行水质调节；

（2）一级调节池出水进铁碳活性焦反应塔进行微电解和活性焦吸附的耦合处理；

（3）铁碳活性焦反应塔出水经催化氧化反应进二级调节池，与部分焦化废水混合后进一步均匀水质；

（4）进入混凝沉淀池进行沉淀后进入后续生化系统。

本发明所述步骤（2）中反应塔以经高温烧结、微孔活化后的褐煤基铁碳活性焦为填料，其铁的质量为褐煤基铁碳活性焦质量的50-80%，余量为碳，填充孔隙率为0.6-0.9。

本发明所述步骤（2）中铁碳活性焦反应塔水力停留时间为30min-120min，采用鼓风曝气。

本发明所述步骤（1）中水质调节是指将焦化废水pH值调节为2.0-6.0。

本发明所述步骤（3）中均匀水质为经催化氧化后出水与部分焦化废水进行混合，包括水量均匀和pH值调节至7.0-9.0。

本发明所述步骤（3）中催化氧化反应，催化氧化剂为H₂O₂或O₃中的任意一种，反应时间为10-120min。

本发明所述步骤（3）中催化氧化反应，催化氧化剂为30%浓度的H₂O₂，添加比列为10-60mL/L。

本发明所述步骤（3）中催化氧化反应，催化氧化剂为O₃，投加量控制在1-3mg/L。

本发明所述步骤（4）中沉淀过程中添加浓度为0.1-0.3%的常规有机高分子助凝剂，投加比例为0.1-0.6mg/L，其中常规有机高分子助凝剂优选聚丙烯酰胺。

本发明所述步骤（1）中水质调节是指用常规的有机或无机酸调节焦化废水pH值，优选硫酸、盐酸、磷酸、酒石酸、柠檬酸中的任意一种或几种。

采用上述处理工艺所产生的有益效果在于：

1、铁碳活性焦反应塔以经高温烧结、微孔活化的褐煤基铁碳活性焦为填料，高温烧结使得填料中的铁和碳以铁碳包容构架的形式存在，很好的解决了传统微电解填料的板结沟流、污泥量大的问题；微孔活性使填料具有很大的比表面积、活性高、吸附絮凝效果好；废水经过微电解与活性焦吸附的耦合作用后，有效的改善了可生化性，兼具吸附效果；褐煤基铁碳活性焦还具有价格便宜，原料易得等优点。

2、微电解和活性焦吸附耦合作用后串联催化氧化工艺，使微电解过程中产生Fe²⁺经鼓风曝气部分氧化后与H₂O₂或O₃生成强氧化性的羟基自由基，进一步与难降解的有机物生成有机自由基使之结构破坏，发生深度氧化。