煤化工废水分类深度处理及回用技术的研究与应用-第2页-北极星水处理网

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厂区生产废水进入调节池(ht为7.73h)进行水质水量调节，调节池出水经泵提升后进入高效澄清池(直径9m×高7.5m，2座)进行絮凝反应后固-液分离，并向高效澄清池投加混凝剂(PAC)和助凝剂(PAM)。澄清池出水重力流入流砂过滤器(直径2.65m×高6.1m，单套设计处理水量50m3/h，共8套)，经流砂过滤器截留细小悬浮物后的水自流入中间水池(ht为1.0h)，流砂过滤器的反洗水返回至调节池进行回收处理。中间水池出水经泵加压进入保安过滤器(过滤孔径为100μm，2台)，出水进入电渗析装置(单套设计处理水量20m3/h，脱盐率60%～70%，回收率65%～75%，20台)进行脱盐，产水进入回用水池供用户使用。其中电渗析浓水送至焦化废水深度处理系统进行处理，高效澄清池分离出来的含水污泥重力流至污泥池，与其他系统排出的污泥一并送至厂区污泥脱水间进行脱水处理。

1. 3.2.3处理效果:该工程生产废水处理工艺对污染物的去除效果如图4所示。

从图4可知，工艺出水BOD5≤7.6mg/L、TDS≤520mg/L，其去除率分别为57.2%、61.5%，未达到设计回用水水质标准要求。但COD≤29mg/L、NH3-H≤5.0mg/L及其他指标均满足回用水水质标准。

1.3.3焦化废水深度处理系统

1.3.3.1水质分析:焦化废水深度处理系统的来水主要包括经生化工艺处理后的焦化废水排水及生产废水深度处理系统处理后的浓水，其调节池废水水质指标见表4。

从表4可知，为达到循环补充水水质要求，该焦化废水中的污染物主要包括COD、BOD5、NH3-N、SS和TDS，废水的生化性较差，且生化工艺处理后的焦化废水排水中包含部分酚类化合物、脂肪族化合物、杂环化合物和多环芳香族化合物等难生物降解的物质。

1.3.3.2工艺流程:根据焦化废水深度处理系统水质，通过分析及综合比较，深度处理系统采用的工艺流程如图5所示。

生化处理后的焦化废水及生产废水深度处理系统的浓水自流进入调节池(ht为8.2h)进行水质水量调节，调节池出水经泵提升进入微电解装置(16格)，废水中的有机物在微电流的作用下被降解。在微电解装置前投加硫酸，控制废水的pH 在2.5～3。微电解装置出水自流进入微电解产水池(ht为0.32h)，再经泵加压送入微波辅助催化氧化装置(单套处理水量120m3/h，3套)。在微波辅助催化氧化装置前投加芬顿试剂，进一步促进有机污染物的氧化降解。催化氧化装置出水自流进入絮凝反应池(反应时间0.17h)，在絮凝反应池前投加NaOH 调整废水pH并投加PAM 以强化混凝效果。絮凝反应池出水进入辐流沉淀池(16 m×4.5 m，水力负荷为0.85m3/(m2˙h)，ht为4.05h)，经泥水分离后进入沉淀产水池(ht为1.48h)，出水经泵加压后通过多介质过滤器(直径5m，4台)过滤，滤后水先进入自清洗过滤器(单套处理水量200m3/h，孔径为100μm，2台)，再进入电渗析装置(单套处理水量20m3/h，脱盐率60%～70%，回收率65%～75%，22台)进行一级脱盐。电渗析装置产水进入缓冲水池(ht为0.35h)，浓水自流入浓水池(ht为4.7h)部分外排后进行综合利用。缓冲水池出水进入超滤装置(单套装置膜数量：n=60支、平均运行通量60L/(m2˙h)，2套)，后流入超滤产水池(ht为0.67h)，再由超滤水泵提升进入反渗透装置前的保安过滤器(孔径为5μm，2台)，同时向保安过滤器前投加还原剂和阻垢剂，保安过滤器出水再经高压泵提升进入反渗透装置(单套装置膜数量n=204支、平均运行通量15L/(m2˙h)，回收率为70%，2套)进行二级脱盐，产水合格后进入回用水池(ht为4.82h)以供用户需要。

1. 3.3.3处理效果:采用本焦化废水深度处理工艺后，系统对COD及电导率的处理效果见图6、图7。

从图6可以得出，在检测时限内，工艺出水COD最高为14.8mg/L、最低为1.5mg/L，可稳定满足本工程要求设计产水COD≤30mg/L的限值。从图7可知，工艺出水中电导率长期稳定在200μS/cm以下，根据电导率与TDS之间的换算关系，得出该工艺出水中TDS稳定在120μS/cm以下。同时，焦化废水深度处理系统的产水经过与生产废水深度处理系统的产水进行勾兑混合，完全满足设计回用水水质对TDS≤400mg/L的要求。而且，该工艺出水中pH 在7.1～8.46，BOD5<1.0mg/L，氨氮<0.5mg/L，细菌总数<1000个/mL，其他指标均满足设计出水要求。

2系统优化及经济分析:为优化污水资源配置，本工程将生活污水处理工艺、生产废水深度处理工艺、焦化废水深度处理工艺处理过的水进行勾兑混合，完全满足回用水水质要求后，用于厂区工业冷却循环水系统补水，回用总水量为380m3/h，本工程水系统总回收率≥84.5%。根据该企业实际运行情况，按该地区电价0.55元/(kW˙h)、水价3.6元/m3 估算，其生产废水深度处理工艺、焦化废水深度处理工艺吨水运行成本分别为2.45元、12.68元(含人工费、电费、药剂费、设备维修、滤料更换及膜折旧，不含设备折旧费)。

3结论与建议:

(1)对河北某煤化工企业的生活污水、生产废水、焦化废水进行分类处理，针对废水中不同的污染物设置高效的水处理单元，通过对全厂3套废水深度处理系统处理过的水进行勾兑混合，水质完全达到《工业循环冷却水处理设计规范》(GB50050-2007)中要求的再生水水质指标，可作为厂区工业循环水系统的补水水源，实现了废水资源优化利用，降低了综合废水处理成本。(2)将生活污水处理系统的产水兑入生产废水深度处理系统统一处理，将生产废水深度处理系统处理后的浓水与焦化废水处理系统生化处理后的废水进行混合后集中进行深度处理，优化了废水资源配置，实现了厂区水系统节能减排的目标，水系统总回收率≥84.5%。(3)该组合废水处理技术为水资源严重匮乏、污染物排放严格限制的煤化工企业废水分类处理及回用提供了一条工艺路线，具有一定的推广意义。(4)该焦化废水深度处理工艺采用的高级氧化技术处理成本相对较高，通过生产运行实践探索，有待于进一步优化工艺处理单元，降低废水处理成本。

原标题：煤化工废水分类深度处理及回用技术的研究与应用

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