專利名稱：：煤化工廢水處理工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于污水治理方法，具體涉及一種煤化工廢水處理工藝。
背景技術(shù)：
：目前，煤化工及煉焦行業(yè)中的生產(chǎn)過程中產(chǎn)生酚氰廢水，該廢水的污染物包括酚類、多環(huán)芳香族化合物及含氮、氧、硫的雜環(huán)化合物等，是一種典型的含有難降解的有機(jī)化合物的工業(yè)廢水。在焦化廢水中有相當(dāng)數(shù)量的不可生化的有機(jī)物，其中多數(shù)為多環(huán)有機(jī)物，生化法對廢水中的苯酚類及苯類物質(zhì)有較好的去除作用，但對喹啉類、吲哚類、吡啶類、咔唑類等等一些難降解有機(jī)物處理效果較差，經(jīng)焦化廢水A-O法處理后尚有部分有機(jī)物不能生物降解，所以處理后廢水的COD值一直難以達(dá)到一級排放標(biāo)準(zhǔn)，色度大，氨氮含量也時(shí)有超標(biāo)，要做得回用難度相當(dāng)大。且常規(guī)的處理方法是將該廢水進(jìn)行一級厭氧生化、二級好氧生化、二沉池沉淀、污泥回流、后混凝沉淀進(jìn)行處理后，但難以處理到達(dá)標(biāo)排放和回用。此類工藝存在的問題1)生物降解不徹底，產(chǎn)生的泡沫多，要大量新水進(jìn)行消泡，但效果差；2)對操作運(yùn)行及日常管理要求高，難以穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放；3)加藥量大，運(yùn)行費(fèi)用高；4)出水難以滿足超濾和反滲透的進(jìn)水指標(biāo)，不能達(dá)到回用水標(biāo)準(zhǔn)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種煤化工廢水處理工藝，綜合利用多種治理手段，解決高濃度難降解有機(jī)廢水的治理，克服上述技術(shù)缺陷。本發(fā)明的技術(shù)方案是煤化工廢水處理工藝，它包括一級廢水處理和二級廢水處理，所述一級廢水處理步驟是I、廢水經(jīng)一級PH調(diào)節(jié)后，進(jìn)行一級電Fenton微電解催化反應(yīng)處理；2、經(jīng)步驟(I)處理后的水，進(jìn)行一級中和曝氣氧化處理；3、經(jīng)步驟(2)處理后的水，沉淀后，進(jìn)行生物降解處理；所述二級廢水處理步驟是4、對經(jīng)過一級廢水處理后的水，實(shí)施二級PH調(diào)節(jié)；5、經(jīng)步驟(4)處理后的水，進(jìn)行二級電Fenton微電解催化反應(yīng)處理；6、經(jīng)步驟(5)處理后的水，進(jìn)行二級中和曝氣氧化處理；7、經(jīng)步驟(6)處理后的水，經(jīng)過污泥沉淀；8、經(jīng)步驟(7)處理后的水，進(jìn)行電催化氧化處理；9、經(jīng)步驟(8)處理后的水，進(jìn)行絮凝處理；10、經(jīng)步驟(9)處理后的水，進(jìn)行多相流電氣浮處理；11、經(jīng)步驟(10)處理后的水，經(jīng)過超濾膜過濾后，進(jìn)行反滲透脫鹽，實(shí)現(xiàn)排放后回用。所述一級電Fenton微電解催化反應(yīng)處理是廢水一級PH調(diào)節(jié)PH值2-4后，進(jìn)入一級電Fenton微電解催化氧化處理裝置的電解腔內(nèi)，在曝氣條件下，在電極的作用下，廢水中的有機(jī)物在陽極上發(fā)生直接氧化和間接氧化，降解廢水中的有機(jī)物；陰極在陽極產(chǎn)生的O2和空氣的O2的作用下產(chǎn)生H2O2，水流上升到微電解反應(yīng)室；微電解反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的Fe2+與水中的H2O2發(fā)生Fenton反應(yīng)，進(jìn)一步降解廢水中的有機(jī)物；一級電Fenton微電解催化反應(yīng)，每個(gè)電極組中陰極板與陽極板之間的距離是35毫米。所述多相流電氣浮處理是它是將進(jìn)入氣浮箱的溶氣氣浮接觸區(qū)內(nèi)的污水通過多相流氣浮泵實(shí)現(xiàn)溶氣氣浮處理后，再進(jìn)入氣浮箱的電氣氣浮接觸區(qū)，在多相流氣浮泵和電氣氣浮電極組的作用下實(shí)現(xiàn)電氣氣浮處理；電氣氣浮處理后的水經(jīng)過靜置后，形成凈化水排除。所述一級廢水處理步驟(3)進(jìn)行生物降解處理后的水，經(jīng)過二沉池后，在進(jìn)行二級廢水處理。所述多相流電氣浮處理中通過多相流氣浮泵進(jìn)入溶氣氣浮接觸區(qū)內(nèi)的氣浮進(jìn)水量不低于進(jìn)入電氣氣浮接觸區(qū)內(nèi)的氣浮進(jìn)水量。電氣氣浮處理中每個(gè)電極組中陰極板與陽極板之間的距離是47毫米。電氣氣浮處理中電極面積不少于0.2m2/m3。所述一級電Fenton微電解催化反應(yīng)處理中，當(dāng)電解腔內(nèi)的電解電流為零時(shí)，水流上升到微電解反應(yīng)室后，對水實(shí)施微電解催化反應(yīng)。一級電Fenton微電解催化反應(yīng)處理時(shí)間是3070分鐘；二級電Fenton微電解催化反應(yīng)處理時(shí)間是1560分鐘。所述二級電Fenton微電解催化反應(yīng)處理是經(jīng)二級PH調(diào)節(jié)PH值2-4后的水，進(jìn)入二級電Fenton微電解催化氧化處理裝置的電解腔內(nèi)，在曝氣條件下，在電極的作用下，廢水中的有機(jī)物在陽極上發(fā)生直接氧化和間接氧化，降解廢水中的有機(jī)物；陰極在陽極產(chǎn)生的O2和空氣的O2的作用下產(chǎn)生H2O2，水流上升到微電解反應(yīng)室；微電解反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的Fe2+與水中的H2O2發(fā)生Fenton反應(yīng)，進(jìn)一步降解廢水中的有機(jī)物。二級電Fenton微電解催化反應(yīng)處理中，當(dāng)電解腔內(nèi)的電解電流為零時(shí)，水流上升到微電解反應(yīng)室后，對水實(shí)施微電解催化反應(yīng)。一級、二級電Fenton微電解催化反應(yīng)中每個(gè)電極組中陰極板與陽極板之間的距離小于電氣氣浮處理中每個(gè)電極組中陰極板與陽極板之間的距離。本發(fā)明所采用的處理工藝，將電化學(xué)、生物處理技術(shù)、膜處理技術(shù)緊密結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了對高濃度C0D、氨氮及含酚氰的化工及焦化廢水的穩(wěn)定和規(guī)模化處理。該技術(shù)還可用于印染、電鍍、造紙、醫(yī)藥、硝基苯、苯胺、有機(jī)硅、印刷線路板、畜牧、雙氧水化工、石油化工、橡膠助劑化工以及含苯環(huán)化工廢水處理中。按本發(fā)明的煤化工廢水處理工藝具有如下優(yōu)點(diǎn)無二次污染；處理效果穩(wěn)定；生產(chǎn)運(yùn)行成本低；操作運(yùn)行簡便。圖I一級、二級電Fenton微微電解催化反應(yīng)處理裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖2多相流電氣浮裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖3本發(fā)明工藝示意圖。具體實(shí)施例方式本發(fā)明實(shí)施例中一級廢水處理和二級廢水處理中，所采用的設(shè)備或裝置，一級、二級電Fenton微微電解催化反應(yīng)處理裝置結(jié)構(gòu)如圖I所示，多相流電氣浮裝置結(jié)構(gòu)如圖2所示，其余的設(shè)備或裝置采用常規(guī)現(xiàn)有裝置。如圖I所示，殼體101下設(shè)殼底112，殼底112下設(shè)置支腿13;上述結(jié)構(gòu)可以是由鋼質(zhì)材料制成，也可以是混凝土制成。殼體101和殼底112內(nèi)壁進(jìn)行防腐、防酸堿處理。殼體101內(nèi)設(shè)有隔板103，隔板103將殼體101內(nèi)分隔成上腔，和下腔；隔板103上開設(shè)有通孔103.1，通孔聯(lián)通上腔和下腔。通孔103.I是均勻的開設(shè)在隔板103上，直徑為r4厘米。殼體101的上腔內(nèi)設(shè)有產(chǎn)生Fe2+的微電解催化劑顆粒102，本實(shí)施例中微電解催化劑顆粒(填料)采用由稀土金屬催化劑、貴金屬催化劑、Fe、C按不同比例通過1050°C高溫?zé)Y(jié)在一起的包容架構(gòu)式鐵碳結(jié)構(gòu)，粒徑2.5X2cm或lX3cm;含鐵量彡72%。市售商品。殼體101上部連接聯(lián)通出水管111;出水管111高于微電解催化劑顆粒102上表面。殼體101的下腔內(nèi)設(shè)有陽極109和陰極110。本實(shí)施例中陽極109包括陽極支撐板109.1，陽極支撐板109.I上間隔平行設(shè)置多個(gè)陽極板109.2;陽極板109.2采用DSA(dimensionalIystableanode)催化陽極電極，采用金屬氧化物涂層網(wǎng)狀鈦電極。陰極110包括陰極支撐板110.1，陰極支撐板110.上間隔平行設(shè)置多個(gè)陰極板110.2,陰極板110.2采用ACF(ACF—activecarbonfelt)催化陰極電極，采用縛在鈦網(wǎng)表面的活性炭纖維氈電極。陰極板110.2和陽極板109.2之間間隔交叉設(shè)置，構(gòu)成多個(gè)電極組；每個(gè)電極組中陰極板與陽極板之間的距離是35毫米。陽極和陰極的下部設(shè)有曝氣管105。所述陰極板和陽極板的設(shè)置方向與曝氣管的氣流方向相同。曝氣管105與殼體101外的空氣進(jìn)氣管104連接聯(lián)通。殼底112上連接聯(lián)通進(jìn)水管106和排空管107。陽極109和陰極110電連接高頻開關(guān)電源108，輸入電壓AC220380V，輸出電壓DC48V、DC36V、DC24V，所需功率根據(jù)處理水量和水質(zhì)進(jìn)行選擇。如圖2所示，多相流電氣浮裝置的結(jié)構(gòu)如下氣浮箱201可以是構(gòu)筑物，也可以是設(shè)備。氣浮箱201設(shè)有第一隔板214，第二隔板215和第三隔板216;第一隔板214和氣浮箱箱殼體(包括底板、側(cè)板和端板)構(gòu)成溶氣氣浮接觸區(qū)217;第一隔板214、第二隔板215和氣浮箱箱殼體(包括底板、側(cè)板)構(gòu)成電氣氣浮接觸區(qū)218。第三隔板216、第二隔板215和氣浮箱箱殼體(包括底板、側(cè)板)之間構(gòu)成氣浮分離區(qū)219;第三隔板216和氣浮箱箱殼體(包括底板、側(cè)板，另一端板)之間構(gòu)成凈水區(qū)220。氣浮箱201上部連接聯(lián)通凈水出水管211。第一隔板214和第二隔板215與氣浮箱箱殼體的底板221連接，第二隔板215的高度大于第一隔板214的高度。第三隔板216與氣浮箱箱殼體上部連接，凈水區(qū)與氣浮分離區(qū)在第三隔板底部相連通，本實(shí)施例中第三隔板216下端面與氣浮箱箱殼體的底板221之間設(shè)有水道222。另外的實(shí)施例可以是第三隔板216與氣浮箱箱殼體的底板221連接，上部與氣浮箱箱殼體上部連接，形成隔開的兩個(gè)空間(凈水區(qū)與氣浮分離區(qū))，在第三隔板216設(shè)通孔，聯(lián)通兩個(gè)空間(凈水區(qū)與氣浮分離區(qū))。氣浮箱201上部設(shè)有刮渣機(jī)213，刮渣機(jī)213的末端的氣浮箱內(nèi)設(shè)有渣槽212，渣槽底部設(shè)排渣管223。渣槽212設(shè)在氣浮分離區(qū)內(nèi)。上述溶氣氣浮接觸區(qū)217、電氣氣浮接觸區(qū)218、氣浮分離區(qū)219和凈水區(qū)220在本實(shí)施例中有圖示從左向右一次設(shè)置。氣浮箱201內(nèi)的電氣氣浮接觸區(qū)218中設(shè)有電氣氣浮電極組。電氣氣浮電極組包括多組相對設(shè)置的陽極229和陰極230。本實(shí)施例中陽極229包括陽極支撐板229.1，陽極支撐板229.I上間隔平行設(shè)置多個(gè)陽極板229.2;陽極板229.2采用DSA(dimensionalIystableanode)催化陽極電極，采用金屬氧化物涂層網(wǎng)狀鈦電極。陰極230包括陰極支撐板230.1，陰極支撐板230.上間隔平行設(shè)置多個(gè)陰極板230.2，陰極板230.2采用采用DSA催化陽極電極。陰極板210.2和陽極板29.2之間間隔交叉設(shè)置，構(gòu)成多個(gè)電極組；每個(gè)電極組中陰極板與陽極板之間的距離是47毫米。陽極支撐板229.I與陰極支撐板230.I與高頻開關(guān)電源204連接。溶氣氣浮接觸區(qū)217的氣浮箱箱殼體連接聯(lián)通氣浮進(jìn)水管202，即污水進(jìn)水管。多相流氣浮泵210的進(jìn)水管208與氣浮箱201內(nèi)的凈水區(qū)220連接聯(lián)通。多相流氣浮泵210的空氣進(jìn)管209與進(jìn)水管208形成多相流氣浮泵210水相和氣相的進(jìn)入。多相流氣浮泵210的第一輸出管203(溶氣氣浮接觸區(qū)進(jìn)水氣)與氣浮箱的溶氣氣浮接觸區(qū)217連接聯(lián)通，多相流氣浮泵的第二輸出管206(電氣氣浮接觸區(qū)218進(jìn)水氣)與氣浮箱的電氣氣浮接觸區(qū)218連接聯(lián)通。如圖3所示，I、酚氰廢水(原水)提升至一級Ph調(diào)節(jié)池，加酸將廢水的PH調(diào)整在2—4;2、調(diào)整后同時(shí)開啟低壓空氣管閥門，對廢水進(jìn)行曝氣，氣水比31；開啟高頻開關(guān)電源，根據(jù)水質(zhì)情況，調(diào)整運(yùn)行電流，電流密度不超過300A/m2。廢水中的有機(jī)物在陽極上發(fā)生直接氧化和間接氧化，降解廢水中的有機(jī)物；陰極在陽極產(chǎn)生的O2和空氣的O2的作用下產(chǎn)生H2O2,并水流上升到微電解反應(yīng)室。微電解反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的Fe2+與水中的H2O2發(fā)生Fenton反應(yīng)，進(jìn)一步降解廢水中的有機(jī)物。微電解催化反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的Fe2+和Fe3+具有很好的絮凝作用，這樣，廢水中的原有的懸浮物、膠體、通過內(nèi)電解反應(yīng)產(chǎn)生的不溶物和構(gòu)成色度的不溶性染料均可被其吸附凝聚而除去。微電解(或稱內(nèi)電解)反應(yīng)和DSA催化陽極反應(yīng)時(shí)，產(chǎn)生的羥基自由基(.0H)和Fenton反應(yīng)產(chǎn)生的產(chǎn)生更高濃度的羥基自由基(.0H)，使廢水中存在大量的氧化能力極強(qiáng)的.0H，從而提高對水中的有機(jī)物的降解效能。當(dāng)電解電流為零時(shí)，電Fenton微電解催化本發(fā)明裝置裝置即變成微電解催化反應(yīng)裝置，通過微電解反應(yīng)，也可大幅降解廢水中的有機(jī)物。電Fenton微電解催化反應(yīng)時(shí)間3070分鐘。廢水在陰極表面發(fā)生的兩電子還原反應(yīng)生成的H2O2，在酸性條件下與微電解反應(yīng)持續(xù)產(chǎn)生的Fe2+發(fā)生Fenton反應(yīng)，形成強(qiáng)氧化性的.0H,無選擇地迅速與芳香族有機(jī)化合物發(fā)生三種形式的反應(yīng)脫氫反應(yīng)、破壞C=C不飽和鍵的加成反應(yīng)和電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)，使其發(fā)生化學(xué)降解。反應(yīng)中F3+會(huì)在陰極還原成Fe2+，繼續(xù)與陰極產(chǎn)生的H2O2發(fā)生Fenton反應(yīng)。同時(shí)，在電解催化反應(yīng)過程中，DSA(金屬氧化物涂層鈦電極)催化陽極表面生成大量氧化能力極強(qiáng)的.0H,使得有機(jī)物被氧化降解。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)緊湊，克服了化學(xué)Fenton法運(yùn)行成本高的缺點(diǎn)，該裝置自動(dòng)產(chǎn)生Fenton試劑機(jī)制完善，是污水處理效率很高的電解催化氧化處理裝置，處理單位COD成本較低，出水水質(zhì)好權(quán)利要求1.一種煤化工廢水處理工藝，它包括一級廢水處理和二級廢水處理，所述一級廢水處理步驟是1、廢水經(jīng)一級PH調(diào)節(jié)后，進(jìn)行一級電Fenton微電解催化反應(yīng)處理；2、經(jīng)步驟(I)處理后的水，進(jìn)行一級中和曝氣氧化處理；3、經(jīng)步驟(2)處理后的水，沉淀后，進(jìn)行生物降解處理；所述二級廢水處理步驟是4、對經(jīng)過一級廢水處理后的水，實(shí)施二級PH調(diào)節(jié)；5、經(jīng)步驟(4)處理后的水，進(jìn)行二級電Fenton微電解催化反應(yīng)處理；6、經(jīng)步驟(5)處理后的水，進(jìn)行二級中和曝氣氧化處理；7、經(jīng)步驟(6)處理后的水，經(jīng)過污泥沉淀；8、經(jīng)步驟(7)處理后的水，進(jìn)行電催化氧化處理；9、經(jīng)步驟(8)處理后的水，進(jìn)行絮凝處理；10、經(jīng)步驟(9)處理后的水，進(jìn)行多相流電氣浮處理；11、經(jīng)步驟(10)處理后的水，經(jīng)過超濾膜過濾后，進(jìn)行反滲透脫鹽，實(shí)現(xiàn)排放后回用。所述一級電Fenton微電解催化反應(yīng)處理是廢水一級PH調(diào)節(jié)PH值2-4后，進(jìn)入一級電Fenton微電解催化氧化處理裝置的電解腔內(nèi)，在曝氣條件下，在電極的作用下，廢水中的有機(jī)物在陽極上發(fā)生直接氧化和間接氧化，降解廢水中的有機(jī)物；陰極在陽極產(chǎn)生的O2和空氣的O2的作用下產(chǎn)生H2O2，水流上升到微電解反應(yīng)室；微電解反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的Fe2+與水中的H2O2發(fā)生Fenton反應(yīng),進(jìn)一步降解廢水中的有機(jī)物；所述多相流電氣浮處理是它是將進(jìn)入氣浮箱的溶氣氣浮接觸區(qū)內(nèi)的污水通過多相流氣浮泵實(shí)現(xiàn)溶氣氣浮處理后，再進(jìn)入氣浮箱的電氣氣浮接觸區(qū)，在多相流氣浮泵和電氣氣浮電極組的作用下實(shí)現(xiàn)電氣氣浮處理；電氣氣浮處理后的水經(jīng)過靜置后，形成凈化水排除。2.如權(quán)利要求I所述煤化工廢水處理工藝，其特征是所述一級廢水處理步驟(3)進(jìn)行生物降解處理后的水，經(jīng)過二沉池后，在進(jìn)行二級廢水處理。3.如權(quán)利要求I所述煤化工廢水處理工藝，其特征是所述多相流電氣浮處理中通過多相流氣浮泵進(jìn)入溶氣氣浮接觸區(qū)內(nèi)的氣浮進(jìn)水量不低于進(jìn)入電氣氣浮接觸區(qū)內(nèi)的氣浮進(jìn)水量。4.如權(quán)利要求I所述煤化工廢水處理工藝，其特征是所述一級電Fenton微電解催化反應(yīng)處理中，當(dāng)電解腔內(nèi)的電解電流為零時(shí)，水流上升到微電解反應(yīng)室后，對水實(shí)施微電解催化反應(yīng)。5.如權(quán)利要求I所述煤化工廢水處理工藝，其特征是一級電Fenton微電解催化反應(yīng)處理時(shí)間是3070分鐘；二級電Fenton微電解催化反應(yīng)處理時(shí)間是1560分鐘。6.如權(quán)利要求I所述煤化工廢水處理工藝，其特征是所述二級電Fenton微電解催化反應(yīng)處理是經(jīng)二級PH調(diào)節(jié)PH值2-4后的水，進(jìn)入二級電Fenton微電解催化氧化處理裝置的電解腔內(nèi)，在曝氣條件下，在電極的作用下，廢水中的有機(jī)物在陽極上發(fā)生直接氧化和間接氧化，降解廢水中的有機(jī)物；陰極在陽極產(chǎn)生的O2和空氣的O2的作用下產(chǎn)生H2O2，水流上升到微電解反應(yīng)室；微電解反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的Fe2+與水中的H2O2發(fā)生Fenton反應(yīng)，進(jìn)一步降解廢水中的有機(jī)物。7.如權(quán)利要求6所述煤化工廢水處理工藝,其特征是二級電Fenton微電解催化反應(yīng)處理中，當(dāng)電解腔內(nèi)的電解電流為零時(shí)，水流上升到微電解反應(yīng)室后，對水實(shí)施微電解催化反應(yīng)。全文摘要本發(fā)明公開了一種煤化工廢水處理工藝。酚氰廢水經(jīng)過一級廢水處理工藝段(1)均和調(diào)節(jié)池、(2)一級pH調(diào)整、(3)一級電Fenton微電解催化反應(yīng)、(4)一級中和曝氣、(5)初級沉淀、(6)生物降解、(7)二沉池。二級廢水處理工藝段(1)二級pH調(diào)整、(2)二級電Fenton微電解催化反應(yīng)、(3)二級中和曝氣、(4)污泥沉淀、(5)電催化氧化、(6)電絮凝、(7)多相流電氣浮、(8)陶瓷膜/有機(jī)膜超濾、(9)反滲透脫鹽。本發(fā)明的煤化工廢水處理工藝具有如下優(yōu)點(diǎn)無二次污染；處理效果穩(wěn)定；生產(chǎn)運(yùn)行成本低；操作運(yùn)行簡便。文檔編號C02F9/14GK102674634SQ201210159550公開日2012年9月19日申請日期2012年5月22日優(yōu)先權(quán)日2012年5月22日發(fā)明者張文麟,張鴻飛申請人:武漢華麟科技有限公司