[发明专利]一种余热回收式焦化废水深度处理方法

摘要

本发明涉及一种余热回收式焦化废水深度处理方法。首先用蒸氨废水余热对焦化废水生化出水进行预热且保持均相芬顿催化氧化反应系统的反应温度，再通过均相芬顿催化氧化反应系统去除焦化废水生化出水中大部分的COD和色度，最后通过高密度沉淀系统强化混凝沉淀作用，使得焦化废水出水水质达到《城市污水再生利用工业用水水质》（GBT19923-2005）规定的水质标准，供焦化厂循环使用或直接外排。本发明运行成本低、能高效去除焦化废水生化出水中难降解有机物，实现了资源回收利用及节能减排，可广泛应用于焦化废水深度处理以及和焦化废水水质相近的其它高浓度难降解有机废水的深度处理。

主权项

一种余热回收式焦化废水深度处理方法，其特征在于：第一步，用蒸氨废水余热对焦化废水生化出水进行预热将温度为95～99℃的蒸氨废水通过热水提升泵输送至蒸氨废水余热回收系统的换热器，与温度为15～20℃的焦化废水生化出水进行热交换，焦化废水生化出水经换热后升温达30～50℃，简称中温废水，中温废水进入第二步的均相芬顿催化氧化系统进行催化氧化反应；经过蒸氨废水余热回收系统换热后从换热器出口流出的蒸氨废水温度为45～65℃，通过热水提升泵将其输送至第二步的两级催化氧化反应区的保温夹套中，补充催化氧化反应损失的热能耗，使两级催化氧化反应区的反应温度保持在30～50℃，保温夹套内的蒸氨废水温度降到35～55℃后进入冷却塔冷却，然后排入焦化废水的生化处理系统；第二步，通过均相芬顿催化氧化系统去除焦化废水生化出水中COD和色度均相芬顿催化氧化系统包括pH值调节区、两级催化氧化反应区及中和脱气区三部分，并通过与它们连接的药剂投加装置投加药剂、通过混合液回流泵进行混合液回流、用在线pH仪和在线氧化还原电位仪监测控制、以及用曝气吹脱装置连续吹脱去除焦化废水生化出水中COD和色度：A，pH值调节，将第一步的中温废水输入pH值调节区，通过药剂投加装置往pH值调节区入口处投加硫酸或盐酸，根据在线pH仪反馈的信号自动调节硫酸或盐酸的投加量，中温废水在该区的总水力停留时间为10～30min，得到pH=2.5～3.5的低pH值废水；B，两级催化氧化反应，将pH=2.5～3.5的低pH值废水依次输入由第一级催化氧化反应区和第二级催化氧化反应区构成的两级催化氧化反应区，并通过药剂投加装置往第一级催化氧化反应区投加H₂O₂和FeSO₄·7H₂O，往第二级催化氧化反应区只投加H₂O₂，进行氧化反应，第一级催化氧化反应区的H₂O₂投加量：第二级催化氧化反应区的H₂O₂投加量=3:1～5:1质量比，第二级催化氧化反应区的出口端出来的氧化出水通过混合液回流泵回流至第一级催化氧化反应区的进口端，回流比为1～5，使得残余的H₂O₂进一步参加氧化反应，提高其有效利用率；第二级催化氧化反应区出口处安装在线氧化还原电位仪，控制氧化出水的氧化还原电位数值在300～400mv之间，该区总水力停留时间30～120min后，第二级催化氧化反应区氧化出水进入中和脱气区；上述两级催化氧化反应投加H₂O₂的总量为200～300（mg·L^‑1）；上述FeSO₄·7H₂O的投加量为150～250（mg·L^‑1）；C，中和脱气，在第二级催化氧化反应区后端设立中和脱气区，其中包括中和与脱气两部分，通过药剂投加装置在中和脱气区入口处投加Na₂CO₃或NaOH进行中和反应，使氧化出水的pH=8～9，同时氧化出水中产生大量铁盐絮体，根据在线pH仪反馈的信号自动调节Na₂CO₃或NaOH投加量，使氧化出水的pH值保持在8～9之间，并通过曝气吹脱装置对氧化出水连续吹脱，脱除B步残余的H₂O₂在该碱性条件下分解生成的氧气，克服氧气造成铁盐絮体裹气出现的沉淀的污泥再次上浮的缺陷，该区总水力停留时间为10～30min，离开中和脱气区的中和出水进入高密度沉淀系统，强化混凝沉淀；第三步，强化混凝沉淀高密度沉淀系统由混凝反应区和斜管沉淀区两个功能区组成，向该高密度沉淀系统中投加重质细粉10～50mg/L废水，并投加聚丙烯酰胺1～5mg/L废水，重质细粉的投加，不仅提高了第二步C中产生的铁盐絮体的沉降性能，而且增强了铁盐絮体生成过程中对废水中带色度基团有机物的吸附能力，最后斜管沉淀区强化了沉淀作用，使出水水质标准达到《城市污水再生利用工业用水水质》（GBT19923‑2005）规定的水质标准，可供焦化厂循环使用或直接外排，快速固液分离沉淀的污泥回流至混凝反应区。