專利名稱：煤化工廢水零排放處理方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種煤化工和工業(yè)廢水處理技術(shù)，尤其涉及一種煤化工廢水零排放處 理方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
煤化工廢水是在煤的氣化、干餾、凈化及化工產(chǎn)品合成過(guò)程中產(chǎn)生的廢水。煤化工 廢水的污染物濃度高、成分復(fù)雜，除含有氨、氰、硫氰根等無(wú)機(jī)污染物外，還含有酚類、萘、吡 啶、喹啉、蒽等雜環(huán)及多環(huán)芳香族化合物(PAHs)，是一種最難以治理的工業(yè)廢水，處理難度 大，處理成本高?，F(xiàn)有技術(shù)中，按處理方式和污染物的形態(tài)的變化，廢水處理方法可分為物理法、化 學(xué)法和生化法。工業(yè)上普遍采用的生化處理方法，對(duì)多環(huán)芳烴和雜環(huán)芳烴的降解能力有限， 出水的COD值難以達(dá)標(biāo)。生化處理后，再采用活性炭吸附進(jìn)行深度處理是比較有效污水處 理方法，但活性炭?jī)r(jià)格昂貴且吸附飽和后需再生或更換，增加了水處理的成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種高效、經(jīng)濟(jì)的煤化工廢水零排放處理方法及系統(tǒng)，能實(shí) 現(xiàn)廢水的循環(huán)利用和零排放處理，保護(hù)環(huán)境、節(jié)約水資源。本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明的煤化工廢水零排放處理方法，包括步驟經(jīng)過(guò)預(yù)處理和生化處理后的煤化工廢水經(jīng)絮凝沉淀、活性焦吸附過(guò)濾后，進(jìn)行多 級(jí)膜分離；多級(jí)膜分離所得的淡水達(dá)到工廠循環(huán)水使用要求；多級(jí)膜分離所得的濃水加入CaC03或CaO制成脫硫漿液，作為燃煤鍋爐煙氣脫硫 系統(tǒng)的脫硫劑使用，或直接作為循環(huán)流化床半干法煙氣脫硫的增濕水使用。本發(fā)明的用于上述的煤化工廢水零排放處理方法的系統(tǒng)，包括活性焦吸附系統(tǒng)、 多級(jí)膜分離系統(tǒng)、濃水再利用系統(tǒng)、循環(huán)水系統(tǒng)；所述活性焦吸附系統(tǒng)處理后的水進(jìn)入多級(jí)膜分離系統(tǒng)；所述多級(jí)膜分離系統(tǒng)所得的淡水進(jìn)入所述循環(huán)水系統(tǒng)，所得的濃水進(jìn)入所述濃水 再利用系統(tǒng)。由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明所述的煤化工廢水零排放處理方 法及系統(tǒng)，由于經(jīng)過(guò)預(yù)處理和生化處理后的煤化工廢水經(jīng)絮凝沉淀、活性焦吸附過(guò)濾后，進(jìn) 行多級(jí)膜分離；多級(jí)膜分離所得的淡水達(dá)到工廠循環(huán)水使用要求；多級(jí)膜分離所得的濃水 加入CaC03或CaO制成脫硫漿液，作為燃煤鍋爐煙氣脫硫系統(tǒng)的脫硫劑使用，或直接作為循 環(huán)流化床半干法煙氣脫硫的增濕水使用。能實(shí)現(xiàn)廢水的循環(huán)利用和零排放處理，保護(hù)環(huán)境、 節(jié)約水資源。


圖1為本發(fā)明煤化工廢水零排放處理方法的工藝流程示意圖；圖2為本發(fā)明中多級(jí)膜分離系統(tǒng)的工藝流程示意圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明的煤化工廢水零排放處理方法，其較佳的具體實(shí)施方式
如圖1、圖2所示， 包括步驟經(jīng)過(guò)預(yù)處理和生化處理后的煤化工廢水經(jīng)絮凝沉淀、活性焦吸附過(guò)濾后，進(jìn)行多 級(jí)膜分離；多級(jí)膜分離所得的淡水達(dá)到工廠循環(huán)水使用要求；多級(jí)膜分離所得的濃水加入CaCO3或CaO制成脫硫漿液，作為燃煤鍋爐煙氣脫硫 系統(tǒng)的脫硫劑使用，或直接作為循環(huán)流化床半干法煙氣脫硫的增濕水使用。所述的活性焦為煤制活性焦，粒徑為1-lOmm，堆比重為0. 7-1. 2g/ml,比表面積為 200-800m2/g。所述多級(jí)膜分離包括一級(jí)超濾膜分離、二級(jí)納濾膜分離和三級(jí)反滲透膜分離；所述一級(jí)超濾膜分離用于截留5-10萬(wàn)分子量以上的物質(zhì)；所述二級(jí)超濾膜分離用于截留分子量200-500以上的有機(jī)物；所述三級(jí)反滲透膜分離用于分離溶液中處于離子狀態(tài)的無(wú)機(jī)物和絕大部分的有 機(jī)物，膜分離系統(tǒng)整體淡水回收率為70-90%。所述脫硫漿液作為燃煤鍋爐煙氣脫硫系統(tǒng)的脫硫劑使用時(shí)，脫硫漿液的CaO質(zhì)量 含量為20-50%。本發(fā)明的用于上述的煤化工廢水零排放處理方法的系統(tǒng)，包括活性焦吸附系統(tǒng)、 多級(jí)膜分離系統(tǒng)、濃水再利用系統(tǒng)、循環(huán)水系統(tǒng)；所述活性焦吸附系統(tǒng)處理后的水進(jìn)入多級(jí)膜分離系統(tǒng)；所述多級(jí)膜分離系統(tǒng)所得的淡水進(jìn)入所述循環(huán)水系統(tǒng)，所得的濃水進(jìn)入所述濃水 再利用系統(tǒng)。所述濃水再利用系統(tǒng)包括脫硫漿液制備裝置，所述脫硫漿液制備裝置連接有 CaC03或CaO添加裝置，所述脫硫漿液制備裝置的出口與燃煤鍋爐煙氣脫硫系統(tǒng)或循環(huán)流 化床半干法煙氣脫硫系統(tǒng)連接。所述多級(jí)膜分離系統(tǒng)為串聯(lián)的多級(jí)膜分離系統(tǒng)，包括一級(jí)超濾膜，二級(jí)納濾膜和 三級(jí)反滲透膜；所述一級(jí)超濾膜能截留5-10萬(wàn)分子量以上的物質(zhì)；所述二級(jí)超濾膜能截留分子量200-500以上的有機(jī)物；所述三級(jí)反滲透膜能分離溶液中處于離子狀態(tài)的無(wú)機(jī)物和絕大部分的有機(jī)物，膜 分離系統(tǒng)整體淡水回收率為70-90%。本發(fā)明綜合考慮現(xiàn)有污水處理技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，在生化處理的基礎(chǔ)上，提出通過(guò)活 性焦吸附、膜分離、濃水再利用技術(shù)，實(shí)現(xiàn)煤化工廢水的循環(huán)利用和零排放處理，所得淡水 水質(zhì)達(dá)到工業(yè)循環(huán)水使用要求。膜分離所得的濃水呈堿性，富含鈣、鎂離子，加入一定比例 的CaC03或CaO，可制成脫硫漿液，作為燃煤鍋爐的脫硫劑使用，濃水資源化利用的同時(shí)，可降低煙氣脫硫系統(tǒng)的鈣硫比和操作成本，具有節(jié)水、環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。是一種高效、經(jīng)濟(jì)的煤化 工廢水處理方法，實(shí)現(xiàn)廢水的循環(huán)利用和零排放處理，保護(hù)環(huán)境，節(jié)約水資源。本發(fā)明也適 用于其它相關(guān)的工業(yè)和生活廢水處理技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明中，經(jīng)預(yù)處理和生化處理后的煤化工廢水，經(jīng)絮凝沉降后進(jìn)入活性焦吸附 過(guò)濾床，去除水中的懸浮物和大分子有機(jī)物，COD值降低60-90%，然后進(jìn)入由一級(jí)超濾膜； 一級(jí)膜的凈水回收率70-95%，分離的濃水全部返回絮凝沉淀系統(tǒng)，凈水進(jìn)入二級(jí)納濾膜； 二級(jí)膜凈水回收率70-90%，分離的濃水30-80%返回絮凝沉淀系統(tǒng)，凈水進(jìn)入三級(jí)反滲透 膜；三級(jí)膜凈水回收率70-95%，達(dá)到工廠循環(huán)水使用要求，收集于凈化水儲(chǔ)罐，送工廠循 環(huán)水系統(tǒng)，濃水收集于濃水罐中。濃水泵送入脫硫劑制漿釜中，同時(shí)計(jì)量后的CaC03或CaO 脫硫劑由儲(chǔ)罐加入，在攪拌作用下，制成均勻的脫硫漿液，送入脫硫料漿儲(chǔ)罐，作為燃煤鍋 爐煙氣脫硫系統(tǒng)的脫硫劑使用。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于(1)與生化處理技術(shù)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)廢水的循環(huán)利用和零排放處 理，保護(hù)環(huán)境，節(jié)約水資源，尤其適合于缺水地區(qū)的使用；(2)采用了價(jià)格較低，再生性能好 的活性焦，進(jìn)行吸附過(guò)濾，可降低水處理成本；(3)膜分離濃水的處理方法簡(jiǎn)單，制漿和脫 硫過(guò)程可促使?jié)馑杏袡C(jī)組分的分解，與蒸發(fā)塘處理方式相比，避免了二次污染，并可利用 濃水富含鈣、鎂離子，呈堿性的特點(diǎn)，制成脫硫漿液，進(jìn)行煙氣脫硫，實(shí)現(xiàn)資源化利用。以下通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明具體實(shí)施例一水處理設(shè)備由絮凝沉淀池、活性焦過(guò)濾床、多級(jí)膜分離系統(tǒng)和制漿釜組成。絮凝沉 淀池長(zhǎng)、寬、高分別為1. 5m、0. 5m、lm?；钚越惯^(guò)濾床層的長(zhǎng)、寬、厚分別為lm、0. 5m、0. 5m。 活性焦為煙煤制的活性焦，粒徑l-10mm，堆比重0.81g/ml，比表面積370m2/g。多級(jí)膜分 離系統(tǒng)由一級(jí)超濾膜，二級(jí)納濾膜和三級(jí)反滲透膜組成，一級(jí)膜可截留6萬(wàn)分子量以上的 物質(zhì)，用于水的初級(jí)凈化，型號(hào)AQU90 ；二級(jí)膜截留分子量300以上的有機(jī)物和離子，型號(hào) NE4040-9 ；三級(jí)反滲透膜分離溶液中處于離子狀態(tài)物質(zhì)和小分子有機(jī)物，型號(hào)R04040。制 漿釜為帶攪拌槳的圓柱桶體。魯奇爐氣化工藝產(chǎn)生的廢水經(jīng)油水分離、脫酸、脫氨、脫酚生化處理后，進(jìn)入絮凝 沉淀池，絮凝沉淀中加入高分子絮凝劑，絮凝沉淀后進(jìn)入活性焦吸附過(guò)濾床，控制廢水的過(guò) 濾速度0. 5m3/h，去除水中的懸浮物、大分子有機(jī)物和部分氨氮，過(guò)濾后廢水的COD值降低 50-80%，水質(zhì)清澈透明。然后，泵送入多級(jí)膜分離系統(tǒng)。一級(jí)超濾膜的凈水回收率85%，分 離的濃水全部返回絮凝沉淀系統(tǒng)，凈水進(jìn)入二級(jí)納濾膜；二級(jí)膜凈水回收率90%，分離的 濃水50%返回絮凝沉淀系統(tǒng)，凈水進(jìn)入三級(jí)反滲透膜；三級(jí)膜凈水回收率90%，達(dá)到工業(yè) 循環(huán)水使用要求，收集于凈化水儲(chǔ)罐，濃水收集于濃水罐中。詳細(xì)的水質(zhì)分析數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。 濃水引入制漿釜中，加入計(jì)量后的CaO，在攪拌作用下，制成含CaO濃度30%的均勻脫硫料 漿，送入脫硫料漿儲(chǔ)罐。煙氣脫硫?qū)嶒?yàn)在小型循環(huán)流化床鍋爐上進(jìn)行，脫硫漿液霧化噴嘴噴 入煙道氣中，煙道氣溫度110oC，S02濃度為1800ppm，鈣硫比1. 15，脫硫效率達(dá)90%。表1不同處理階段的水質(zhì)分析數(shù)據(jù) 具體實(shí)施例二 水處理設(shè)備如具體實(shí)施例一所述；生化處理后魯奇氣化工藝產(chǎn)生的廢水，進(jìn)入絮凝沉淀池，絮凝沉淀中加入高分子 絮凝劑，絮凝沉淀后進(jìn)入活性焦吸附過(guò)濾床，控制廢水的過(guò)濾速度0. 2m3/h，去除水中的懸 浮物、大分子有機(jī)物和部分氨氮。然后，由水泵送入多級(jí)膜分離系統(tǒng)。一級(jí)超濾膜的凈水 回收率90%，分離的濃水全部返回絮凝沉淀系統(tǒng)，凈水進(jìn)入二級(jí)納濾膜；二級(jí)膜凈水回收 率90%，分離的濃水80%返回絮凝沉淀系統(tǒng)，凈水進(jìn)入三級(jí)反滲透膜；三級(jí)膜凈水回收率 90%，收集于凈化水儲(chǔ)罐，濃水收集于濃水罐中。詳細(xì)的水質(zhì)分析數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。濃水引入制 漿釜中，加入計(jì)量后的CaO，在攪拌作用下，制成含CaO濃度30%的均勻脫硫料漿，送入脫硫 料漿儲(chǔ)罐。煙氣脫硫?qū)嶒?yàn)在小型循環(huán)流化床鍋爐上進(jìn)行，脫硫漿液霧化噴嘴噴入煙道氣中， 煙道氣溫度150oC，S02濃度為2100ppm，鈣硫比1. 1，脫硫效率達(dá)90%。表2不同處理階段的水質(zhì)分析數(shù)據(jù) 具體實(shí)施例三水處理設(shè)備如具體實(shí)施例一所述；生化處理后焦化廢水，進(jìn)入絮凝沉淀池，絮凝沉淀中加入高分子絮凝劑，絮凝沉淀 后進(jìn)入活性焦吸附過(guò)濾床，控制廢水的過(guò)濾速度0. 2m3/h，去除水中的懸浮物、大分子有機(jī) 物和部分氨氮。然后，由水泵送入多級(jí)膜分離系統(tǒng)。一級(jí)超濾膜的凈水回收率90%，分離的濃水全部返回絮凝沉淀系統(tǒng)，凈水進(jìn)入二級(jí)納濾膜；二級(jí)膜凈水回收率90%，分離的濃 水80%返回絮凝沉淀系統(tǒng)，凈水進(jìn)入三級(jí)反滲透膜；三級(jí)膜凈水回收率90%，收集于凈化 水儲(chǔ)罐，送工廠循環(huán)水系統(tǒng)，濃水收集于濃水罐中。詳細(xì)的水質(zhì)分析數(shù)據(jù)見(jiàn)表3。煙氣脫硫 實(shí)驗(yàn)在小型循環(huán)流化床鍋爐上進(jìn)行，濃水作為循環(huán)流化床半干法脫硫的增濕水噴入煙道氣 中，煙道氣溫度llOoC，S02濃度為1500ppm，鈣硫比1. 15，脫硫效率達(dá)88%。表3不同處理階段的水質(zhì)分析數(shù)據(jù) 以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此， 任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換， 都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種煤化工廢水零排放處理方法，其特征在于，包括步驟經(jīng)過(guò)預(yù)處理和生化處理后的煤化工廢水經(jīng)絮凝沉淀、活性焦吸附過(guò)濾后，進(jìn)行多級(jí)膜分離；多級(jí)膜分離所得的淡水達(dá)到工廠循環(huán)水使用要求；多級(jí)膜分離所得的濃水加入CaCO3或CaO制成脫硫漿液，作為燃煤鍋爐煙氣脫硫系統(tǒng)的脫硫劑使用，或直接作為循環(huán)流化床半干法煙氣脫硫的增濕水使用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤化工廢水零排放處理方法，其特征在于，所述的活性焦為 煤制活性焦，粒徑為l-10mm，堆比重為0. 7-1. 2g/ml,比表面積為200_800m2/g。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤化工廢水零排放處理方法，其特征在于，所述多級(jí)膜分離 包括一級(jí)超濾膜分離、二級(jí)納濾膜分離和三級(jí)反滲透膜分離；所述一級(jí)超濾膜分離用于截留5-10萬(wàn)分子量以上的物質(zhì)；所述二級(jí)超濾膜分離用于截留分子量200-500以上的有機(jī)物；所述三級(jí)反滲透膜分離用于分離溶液中處于離子狀態(tài)的無(wú)機(jī)物和絕大部分的有機(jī)物， 膜分離系統(tǒng)整體淡水回收率為70-90%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤化工廢水零排放處理方法，其特征在于，所述脫硫漿液作 為燃煤鍋爐煙氣脫硫系統(tǒng)的脫硫劑使用時(shí)，脫硫漿液的CaO質(zhì)量含量為20-50%。
5.一種用于權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的煤化工廢水零排放處理方法的系統(tǒng)，其特征 在于，包括活性焦吸附系統(tǒng)、多級(jí)膜分離系統(tǒng)、濃水再利用系統(tǒng)、循環(huán)水系統(tǒng)；所述活性焦吸附系統(tǒng)處理后的水進(jìn)入多級(jí)膜分離系統(tǒng)；所述多級(jí)膜分離系統(tǒng)所得的淡水進(jìn)入所述循環(huán)水系統(tǒng)，所得的濃水進(jìn)入所述濃水再利 用系統(tǒng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的煤化工廢水零排放處理系統(tǒng)，其特征在于，所述濃水再利用 系統(tǒng)包括脫硫漿液制備裝置，所述脫硫漿液制備裝置連接有CaC03或CaO添加裝置，所述脫 硫漿液制備裝置的出口與燃煤鍋爐煙氣脫硫系統(tǒng)或循環(huán)流化床半干法煙氣脫硫系統(tǒng)連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的煤化工廢水零排放處理系統(tǒng)，其特征在于，所述多級(jí)膜分離 系統(tǒng)為串聯(lián)的多級(jí)膜分離系統(tǒng)，包括一級(jí)超濾膜，二級(jí)納濾膜和三級(jí)反滲透膜；所述一級(jí)超濾膜能截留5-10萬(wàn)分子量以上的物質(zhì)；所述二級(jí)超濾膜能截留分子量200-500以上的有機(jī)物；所述三級(jí)反滲透膜能分離溶液中處于離子狀態(tài)的無(wú)機(jī)物和絕大部分的有機(jī)物，膜分離 系統(tǒng)整體淡水回收率為70-90%。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種煤化工廢水零排放處理方法及系統(tǒng)，包括活性焦吸附系統(tǒng)、多級(jí)膜分離系統(tǒng)、濃水再利用系統(tǒng)、循環(huán)水系統(tǒng)。經(jīng)過(guò)預(yù)處理和生化處理后的煤化工廢水經(jīng)絮凝沉淀、活性焦吸附過(guò)濾后，進(jìn)行多級(jí)膜分離；多級(jí)膜分離所得的淡水達(dá)到工廠循環(huán)水使用要求；多級(jí)膜分離所得的濃水加入CaCO3或CaO制成脫硫漿液，作為燃煤鍋爐煙氣脫硫系統(tǒng)的脫硫劑使用，或直接作為循環(huán)流化床半干法煙氣脫硫的增濕水使用。能實(shí)現(xiàn)廢水的循環(huán)利用和零排放處理，保護(hù)環(huán)境、節(jié)約水資源。
文檔編號(hào)C02F9/08GK101857331SQ201010201939
公開(kāi)日2010年10月13日 申請(qǐng)日期2010年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月10日
發(fā)明者吳勃, 吳權(quán)洪, 孟憲磊, 王淳, 趙建濤, 郭欣 申請(qǐng)人:哈爾濱瑞格能源環(huán)境技術(shù)發(fā)展有限責(zé)任公司;北京華福工程有限公司