[发明专利]一种基于臭氧催化氧化的兰炭废水零排放处理方法

说明书

本发明为一种基于臭氧催化氧化的兰炭废水零排放处理方法，其主要包括斜板沉淀、多相气浮、多介质过滤、蒸氨、臭氧催化氧化、预曝气、多级生物处理、剩余臭氧氧化和膜处理等单元。本发明属于焦化废水处理领域，特别适用于兰炭废水的零排放处理。兰炭废水的处理方法主要为：兰炭废水首先经过斜板沉淀与气浮单元，再经过多介质过滤单元，此时废水中的油与悬浮物大部分被去除，出水经过蒸氨塔，蒸氨后废水进入臭氧催化氧化装置，经臭氧处理后的废水分别用于补充冷却洗涤煤气的循环水、熄焦和进入多级生物氧化，生物处理后废水流入剩余臭氧氧化塔，塔内出水进入膜处理单元，膜出水可用于工厂内其他不同需求用水，有效的节约了水资源。

技术领域

本发明属于焦化废水处理技术领域，适用于焦化、半焦高浓度有机工业废水的处理。

背景技术

中国水资源人均占有量居世界第108位，是世界上21个贫水和最缺水的国家之一，人均淡水占有量仅为世界人均的1/4。随着人口增长、区域经济发展、工业化和城市化进程加快，城市用水需求不断增长，将使水资源供应不足、用水短缺问题，必然成为制约经济社会发展的主要阻力和障碍。

焦化、半焦等企业一般坐落于煤炭资源较丰富的地区，而这些地区一般水资源短缺。兰炭是煤中低温干馏的产物，生产过程中的废水主要来源于洗涤煤气的循环水，其水质一般COD高、氨氮高、颜色深、酚和氨味大并且可生化性较差(谭晓婷，郑化安等，兰炭废水处理现状与预处理技术进展，工业水处理，2014；罗雄威，马宝岐，煤制兰炭废水处理技术的进展，煤炭加工与综合利用。2015)。随着我国环保法规越来越严格以及“水十条”的正式颁布，兰炭废水的处理面临更加严峻的挑战。兰炭废水的零排放处理对于焦化企业是一个很好地选择，即节约了水资源，同时又解决了不达标不能排放的问题。臭氧催化氧化技术具有操作简便、脱色能力强、无二次污染的优势，配合所研发的臭氧催化剂可以提高氧化效果而且能大幅提升可生化性，降低后续生物处理难度。

发明内容

本发明为一种基于臭氧催化氧化的兰炭废水零排放处理方法。

本发明的特征在于：

一种基于臭氧催化氧化的兰炭废水零排放处理方法包括斜板沉淀、多相气浮、多介质过滤、蒸氨、臭氧催化氧化、预曝气、多级生物处理、剩余臭氧曝气处理过程。

多介质过滤的滤料为焦炭、活性炭、石英砂、核桃壳的几种组合，可利用生产的产品而达到降低运行成本的目的。

蒸氨时用浓硫酸调节废水pH在11～12之间，蒸出氨水体积量为3％～5％，氨氮去除率为70.5％～85.2％，出水pH8～10。

多级生物处理采用缺氧、厌氧、好氧三级串联，缺氧生物处理前端设有预曝气，目的是脱除废水中溶解的臭氧；生物处理的启动污泥来自煤化工污水处理厂的剩余污泥。

剩余臭氧氧化塔内装填本厂半焦产品起到增强传质和吸附的作用，剩余臭氧可有效杀灭细菌，还有一定的脱色作用，提高臭氧综合利用率。

膜处理单元主要包括微滤、超滤和反渗透，为满足不同用水目的要求，可实现其中某一类膜组件的单独使用和不同类膜组件的串联使用，这样也可降低运行成本。

臭氧催化氧化催化剂载体组成(质量分数)为a％活性炭+b％铝溶胶+c％硅溶胶，其中a＝50～80，b＝10～30，c＝5～20；催化剂中活性组分(质量分数)为x％Fe+y％Mn+z％Ce，其中x＝0.5～3，y＝0.5～3，z＝0.5～2；催化剂填充量为每小时废水体积量的0.5～1.5倍。

与现有方法相比，本方法实现兰炭废水处理后零排放，水资源得到循环利用。臭氧催化氧化可同时降低COD和氨氮，对酚类物质有较好的去除效果，提高废水可生化性，减小酚类物质对后续生物处理的影响。本方法还实现了臭氧二次利用，提高臭氧综合利用率，二次臭氧曝气可有效杀灭细菌，避免微生物繁殖导致后面膜单元的堵塞。

附图说明