焦化废水的处理方法 【技术领域】
本发明涉及一种处理废水的方法，属于污水处理领域。
背景技术
焦化废水是由原煤的高温干馏、煤气净化和化工产品精制过程中产生的。焦化废水通常的水质指标如下：COD5500～7000mg/L，BOD5700～1200mg/L，挥发酚850～1000mg/L；氰化物40～60mg/L；氨氮350～550mg/L；油100～200mg/L；悬浮物（SS）为100～200mg/L。《污水综合排放标准》（GB8978－96）对焦化废水新改扩建项目要求：NH3-N≤15mg/L，COD≤100mg/L。国内外去除焦化废水中的NH3-N和COD主要采用生化法，其中以活性污泥法为主，该方法可有效去除焦化废水中酚、氰类物质，但对于难降解有机物和NH3-N去除效果较差，难以达到《污水综合排放标准》（GB8978－96）的二级排放标准。
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题是为了解决活性污泥法处理焦化废水对有机物去除效果较差，难以达到《污水综合排放标准》（GB8978－96）的二级排放标准的问题，提供了一种焦化废水的处理方法。
本发明焦化废水的处理方法如下：一、将焦化废水进入隔油池沉淀1～4小时；二、经过步骤一处理后的出水进入调节池，调节pH值为4～5；三、经过步骤二处理后的出水进入装有铁屑与活性炭混合物的铁碳-芬顿氧化池中，然后加入双氧水至双氧水的浓度为0.10L/m3～0.50L/m3，调节pH值为4～5，水力停留时间为2.0h～3.5h；四、经过步骤三处理后的出水进入气浮池，水力停留时间为1h～4h；五、将气浮池中产生的浮渣引入污泥处理段，气浮池出水进入升流式厌氧污泥床反应器中，反应器内厌氧污泥浓度为15kg/m3～30kg/m3，水力停留时间为24h～36h；六、将经过步骤五处理所得的污泥引入污泥处理段，将经过步骤五处理所得的上清液进入到装有组合式填料的水解多功能池中，组合式填料的填加量占水解多功能池容积的40%～60%，溶解氧含量为0.5mg/L～1mg/L，水力停留时间为10h～14h；七、水解多功能池出水进入缺氧池，水力停留时间为5～7小时；八、缺氧池出水进入复合活性污泥池，水力停留时间为5～9小时；九、复合活性污泥池出水进入二沉池，水力停留时间为1h～3h，二沉池中的污泥量的60%～90%回流至缺氧池，然后排放出水。
本实施方式流程图如图1所示，图中的事故池就是为了突然池子坏了，或者出水不稳用的。
本发明焦化废水的处理方法还可以按以下方法进行：一、将焦化废水进入隔油池沉淀1～4小时；二、经过步骤一处理后的出水进入调节池，调节pH值为4～5；三、经过步骤二处理后的出水进入装有铁屑与活性炭混合物的铁碳-芬顿氧化池中，然后加入双氧水至双氧水的浓度为0.10L/m3～0.50L/m3，调节pH值为4～5，水力停留时间为2.0h～3.5h；四、经过步骤三处理后的出水进入气浮池，水力停留时间为1h～4h；五、将气浮池中产生的浮渣引入污泥处理段，气浮池出水进入升流式厌氧污泥床反应器中，反应器内厌氧污泥浓度为15kg/m3～30kg/m3，水力停留时间为24h～36h；六、将经过步骤五处理所得的污泥引入污泥处理段，将经过步骤五处理所得的上清液进入到装有组合式填料的水解多功能池中，组合式填料的填加量占水解多功能池容积的40%～60%，溶解氧含量为0.5mg/L～1mg/L，水力停留时间为10h～14h；七、水解多功能池出水进入缺氧池，水力停留时间为5～7小时；八、缺氧池出水进入复合活性污泥池，水力停留时间为5～9小时；九、复合活性污泥池出水进入二沉池，水力停留时间为1h～3h，二沉池中的污泥量的60%～90%回流至缺氧池；十、二沉池出水进入气浮池，加入絮凝剂，絮凝剂加入量为气浮池中水质量的0.01%～0.05%，水力停留时间为2h～3h，排放；步骤十中所述的絮凝剂是聚合物铝或聚丙烯酰胺。
本发明的焦化废水的处理方法利用铁碳加芬顿反应对焦化废水进行预处理，由于酸性的废水与铁碳之间产生了许多微小的原电池，在偏酸性溶液中，电极反应所产生的新生态H具有较高的活性，能与废水中有机物进行降解反应，在电极电位较低的阳极上，铁失去电子生成Fe2+进入溶液中，使电子流向碳阴极。由此产生的新生态Fe2+也具有很高的活性，一方面用以克服阳极的极化作用，从而促进铁的电化学腐蚀，使大量的Fe2+进入溶液形成凝聚剂，这些凝聚剂具有较高的吸附混凝活性，能有效地去除在电场中产生的改变了结构的有机物与胶体物质，从而达到去除废水有机物的效果；另一方面在铁碳-芬顿氧化池中加入氧化剂，利用铁碳反应过程中产生的亚铁离子催化过氧化剂的氧化反应；微电解和催化氧化的协同效应，大幅度降低废水的化学需氧量；在升流式厌氧污泥床反应器中严格厌氧处理，提高水解酸化效果，分解更多的小物质，降低生物需氧量，再利用水解多功能池进一步分解难生化物质和脱色，最后经沉淀后排放或者经沉淀、絮凝处理后排放。
经本发明的方法处理的焦化废水其pH为5～8，酚含量为300mg/L～450mg/L，氰化物含量小于15mg/L，Cu2+去除率为69%～85%，达到《污水综合排放标准》（GB8978－96）地二级排放标准。
【附图说明】
图1是具体实施方式三十六中处理焦化废水化学需氧量、酚含量、氰含量及氨氮含量的变化曲线，-◆-表示化学需氧量变化曲线，-■-表示酚含量变化曲线，-▲-表示氰含量变化曲线，-×-表示氨氮含量变化曲线。图2是本发明处理焦化废水的流程图。
【具体实施方式】
本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。
具体实施方式一：本实施方式中焦化废水的处理方法如下：一、将焦化废水进入隔油池沉淀1～4小时；二、经过步骤一处理后的出水进入调节池，调节pH值为4～5；三、经过步骤二处理后的出水进入装有铁屑与活性炭混合物的铁碳-芬顿氧化池中，然后加入双氧水至双氧水的浓度为0.10L/m3～0.50L/m3，调节pH值为4～5，水力停留时间为2.0h～3.5h；四、经过步骤三处理后的出水进入气浮池，水力停留时间为1h～4h；五、将气浮池中产生的浮渣引入污泥处理段，气浮池出水进入升流式厌氧污泥床反应器中，反应器内厌氧污泥浓度为15kg/m3～30kg/m3，水力停留时间为24h～36h；六、将经过步骤五处理所得的污泥引入污泥处理段，将经过步骤五处理所得的上清液进入到装有组合式填料的水解多功能池中，组合式填料的填加量占水解多功能池容积的40%～60%，溶解氧含量为0.5mg/L～1mg/L，水力停留时间为10h～14h；七、水解多功能池出水进入缺氧池，水力停留时间为5～7小时；八、缺氧池出水进入复合活性污泥池，水力停留时间为5～9小时；九、复合活性污泥池出水进入二沉池，水力停留时间为1h～3h，二沉池中的污泥量的60%～90%回流至缺氧池，然后排放出水。
本发明的焦化废水的处理方法利用铁碳加芬顿反应对焦化废水进行预处理，由于酸性的废水与铁碳之间产生了许多微小的原电池，在偏酸性溶液中，电极反应所产生的新生态H具有较高的活性，能与废水中有机物进行降解反应，在电极电位较低的阳极上，铁失去电子生成Fe2+进入溶液中，使电子流向碳阴极。由此产生的新生态Fe2+也具有很高的活性，一方面用以克服阳极的极化作用，从而促进铁的电化学腐蚀，使大量的Fe2+进入溶液形成凝聚剂，这些凝聚剂具有较高的吸附混凝活性，能有效地去除在电场中产生的改变了结构的有机物与胶体物质，从而达到去除废水有机物的效果；另一方面在铁碳-芬顿氧化池中加入氧化剂，利用铁碳反应过程中产生的亚铁离子催化过氧化剂的氧化反应；微电解和催化氧化的协同效应，大幅度降低废水的化学需氧量；在升流式厌氧污泥床反应器中严格厌氧处理，提高水解酸化效果，分解更多的小物质，降低生物需氧量，再利用水解多功能池进一步分解难生化物质和脱色，最后经沉淀后排放。
经本实施方式方法处理的焦化废水其pH为5～8，酚含量为300mg/L～450mg/L，氰化物含量小于15mg/L，Cu2+去除率为69%～85%，达到《污水综合排放标准》（GB8978－96）的二级排放标准。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤三中加入双氧水后双氧水的浓度为0.20L/m3～0.40L/m3。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤三中加入双氧水后双氧水的浓度为0.30L/m3。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三不同的是步骤三中水力停留时间为2.5h。其它与具体实施方式一至三相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四不同的是步骤三中水力停留时间为3.0h。其它与具体实施方式一至四相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五不同的是步骤五所述升流式厌氧污泥床反应器中厌氧污泥浓度为18kg/m3～28kg/m3。其它与具体实施方式一至五相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六不同的是步骤五所述升流式厌氧污泥床反应器中厌氧污泥浓度为19kg/m3～25kg/m3。其它与具体实施方式一至六相同。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七不同的是步骤五所述升流式厌氧污泥床反应器中厌氧污泥浓度为20kg/m3。其它与具体实施方式一至七相同。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一至八不同的是步骤六中所述组合式填料的填加量占水解多功能池容积的45%～55%。其它与具体实施方式一至八相同。
具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式一至九不同的是步骤六中所述组合式填料的填加量占水解多功能池容积的50%。其它与具体实施方式一至九相同。
具体实施方式十一：本实施方式与具体实施方式一至十不同的是步骤六中所述溶解氧含量为0.6mg/L～0.9mg/L。其它与具体实施方式一至十相同。
具体实施方式十二：本实施方式与具体实施方式一至十一不同的是步骤六中所述溶解氧含量为0.8mg/L。其它与具体实施方式一至十一相同。
具体实施方式十三：本实施方式与具体实施方式一至十二不同的是步骤九中二沉池中的污泥量的65%～88%回流至缺氧池。其它与具体实施方式一至十二相同。
具体实施方式十四：本实施方式与具体实施方式一至十三不同的是步骤九中二沉池中的污泥量的70%～85%回流至缺氧池。其它与具体实施方式一至十三相同。
具体实施方式十五：本实施方式与具体实施方式一至十四不同的是步骤九中二沉池中的污泥量的80%回流至缺氧池。其它与具体实施方式一至十四相同。
具体实施方式十六：本实施方式中焦化废水的处理方法如下：一、将焦化废水进入隔油池沉淀1～4小时；二、经过步骤一处理后的出水进入调节池，调节pH值为4～5；三、经过步骤二处理后的出水进入装有铁屑与活性炭混合物的铁碳-芬顿氧化池中，然后加入双氧水至双氧水的浓度为0.10L/m3～0.50L/m3，调节pH值为4～5，水力停留时间为2.0h～3.5h；四、经过步骤三处理后的出水进入气浮池，水力停留时间为1h～4h；五、将气浮池中产生的浮渣引入污泥处理段，气浮池出水进入升流式厌氧污泥床反应器中，反应器内厌氧污泥浓度为15kg/m3～30kg/m3，水力停留时间为24h～36h；六、将经过步骤五处理所得的污泥引入污泥处理段，将经过步骤五处理所得的上清液进入到装有组合式填料的水解多功能池中，组合式填料的填加量占水解多功能池容积的40%～60%，溶解氧含量为0.5mg/L～1mg/L，水力停留时间为10h～14h；七、水解多功能池出水进入缺氧池，水力停留时间为5～7小时；八、缺氧池出水进入复合活性污泥池，水力停留时间为5～9小时；九、复合活性污泥池出水进入二沉池，水力停留时间为1h～3h，二沉池中的污泥量的60%～90%回流至缺氧池；十、二沉池出水进入气浮池，加入絮凝剂，絮凝剂加入量为气浮池中水质量的0.01%～0.05%，水力停留时间为2h～3h，排放。
本实施方式焦化废水的处理方法利用铁碳加芬顿反应对焦化废水进行预处理，利用铁碳反应过程中的微电解和催化氧化的协同效应，大幅度降低废水的化学需氧量；利用水解多功能池的厌氧活性污泥进一步水解脱色，水解多功能池是同时具有调节、脱色以及水解酸化的作用，使得污染物进一步的去除，再在升流式厌氧污泥床反应器严格厌氧处理，提高水解酸化效果，分解更多的小物质，降低生物需氧量，再利用水解多功能池进一步分解难生化物质和脱色，最后再经絮凝处理后排放。
经本实施方式方法处理的焦化废水其pH为5～8，酚含量为300mg/L～450mg/L，氰化物含量小于15mg/L，Cu2+去除率为69%～85%，达到《污水综合排放标准》（GB8978－96）的二级排放标准。
具体实施方式十七：本实施方式与具体实施方式十六不同的是步骤十中所述的絮凝剂是聚合物铝。其它与具体实施方式十六相同。
具体实施方式十八：本实施方式与具体实施方式十六不同的是步骤十中所述的絮凝剂是聚丙烯酰胺。其它与具体实施方式十六相同。
具体实施方式十九：本实施方式与具体实施方式十六至十八不同的是步骤十中絮凝剂加入量为气浮池中水质量的0.02%～0.04%。其它与具体实施方式十六至十八相同。
具体实施方式二十：本实施方式与具体实施方式十六至十八不同的是步骤十中絮凝剂加入量为气浮池中水质量的0.03%。其它与具体实施方式十六至十八相同。
具体实施方式二十一：本实施方式与具体实施方式十六至二十不同的是步骤十水力停留时间为2.5h。其它与具体实施方式十六至二十相同。
具体实施方式二十二：本实施方式与具体实施方式十六至二十一不同的是步骤三中加入双氧水后双氧水的浓度为0.20L/m3～0.40L/m3。其它与具体实施方式十六至二十一相同。
具体实施方式二十三：本实施方式与具体实施方式十六至二十一不同的是步骤三中加入双氧水后双氧水的浓度为0.30L/m3。其它与具体实施方式十六至二十一相同。
具体实施方式二十四：本实施方式与具体实施方式十六至二十三不同的是步骤三中水力停留时间为2.5h。其它与具体实施方式十六至二十三相同。
具体实施方式二十五：本实施方式与具体实施方式十六至二十四不同的是步骤三中水力停留时间为3.0h。其它与具体实施方式十六至二十四相同。
具体实施方式二十六：本实施方式与具体实施方式十六至二十五不同的是步骤五所述升流式厌氧污泥床反应器中厌氧污泥浓度为18kg/m3～28kg/m3。其它与具体实施方式十六至二十五相同。
具体实施方式二十七：本实施方式与具体实施方式十六至二十五不同的是步骤五所述升流式厌氧污泥床反应器中厌氧污泥浓度为19kg/m3～25kg/m3。其它与具体实施方式十六至二十五相同。
具体实施方式二十八：本实施方式与具体实施方式十六至二十五不同的是步骤五所述升流式厌氧污泥床反应器中厌氧污泥浓度为20kg/m3。其它与具体实施方式十六至二十五相同。
具体实施方式二十九：本实施方式与具体实施方式十六至二十八不同的是步骤六中所述组合式填料的填加量占水解多功能池容积的45%～55%。其它与具体实施方式十六至二十八相同。
具体实施方式三十：本实施方式与具体实施方式十六至二十八不同的是步骤六中所述组合式填料的填加量占水解多功能池容积的50%。其它与具体实施方式十六至二十八相同。
具体实施方式三十一：本实施方式与具体实施方式十六至三十不同的是步骤六中所述溶解氧含量为0.6mg/L～0.9mg/L。其它与具体实施方式十六至三十相同。
具体实施方式三十二：本实施方式与具体实施方式十六至三十一不同的是步骤六中所述溶解氧含量为0.8mg/L。其它与具体实施方式十六至三十一相同。
具体实施方式三十三：本实施方式与具体实施方式十六至三十二不同的是步骤九中二沉池中的污泥量的65%～88%回流至缺氧池。其它与具体实施方式十六至三十二相同。
具体实施方式三十四：本实施方式与具体实施方式十六至三十三不同的是步骤九中二沉池中的污泥量的70%～85%回流至缺氧池。其它与具体实施方式十六至三十三相同。
具体实施方式三十五：本实施方式与具体实施方式十六至三十四不同的是步骤九中二沉池中的污泥量的80%回流至缺氧池。其它与具体实施方式十六至三十四相同。
具体实施方式三十六：本实施方式中焦化废水的处理方法如下：一、将焦化废水进入隔油池沉淀4小时；二、经过步骤一处理后的出水进入调节池，调节pH值为4.5；三、经过步骤二处理后的出水进入装有铁屑与活性炭混合物的铁碳-芬顿氧化池中，然后加入双氧水至双氧水的浓度为0.45L/m3，调节pH值为4.5，水力停留时间为3.0h；四、经过步骤三处理后的出水进入气浮池，水力停留时间为3h；五、将气浮池中产生的浮渣引入污泥处理段，气浮池出水进入升流式厌氧污泥床反应器中，反应器内厌氧污泥浓度为30kg/m3，水力停留时间为35h；六、将经过步骤五处理所得的污泥引入污泥处理段，将经过步骤五处理所得的上清液进入到装有组合式填料的水解多功能池中，组合式填料的填加量占水解多功能池容积的55%，溶解氧含量为0.8mg/L，水力停留时间为13h；七、水解多功能池出水进入缺氧池，水力停留时间为7小时；八、缺氧池出水进入复合活性污泥池，水力停留时间为8小时；九、复合活性污泥池出水进入二沉池，水力停留时间为3h，二沉池中的污泥量的85%回流至缺氧池，然后排放出水。
本实施方式处理的焦化废水初始化学需氧量（CODcr）为5450mg/L，利用本实施方式方法处理焦化废水的过程中化学需氧量、酚含量、氰含量及氨氮含量的变化如图1所示，从图1可以看出，初始化学需氧量为5450mg/L的焦化废水经本实施方式的处理，UASB段（升流式厌氧污泥床反应器）化学需氧量降至3840mg/L，接触氧化池化学需氧量为920mg/L，复合活性污泥池出水化学需氧量为50mg/L，经本实施方式处理的焦化废水pH为7.5，悬浮物(SS)含量为50mg/L，酚含量为0.45mg/L，氰含量为0.5mg/L，氨氮含量为15mg/L，Cu2+去除率为69%～85%，达到《污水综合排放标准》（GB8978－96）的一级排放标准。