[发明专利]特大型钢铁企业综合废水深度处理回用工艺及系统

说明书

技术领域

本发明涉及废水深度处理及回用技术领域，尤其涉及一种对含有钢铁全流程如烧结、炼铁、炼钢、冷轧、热轧、发电、焦化、生活等综合废水进行深度处理后的回用的工艺及系统。

背景技术

目前，一些传统钢铁企业由于年代久远，其烧结、炼铁、炼钢、冷轧、热轧、发电、焦化等生产用水和生活污水地下管网错综复杂，要实现分流制排放、分质处理难度较大；只能对焦化、冷轧等污染物含量较高的工序已基本建立单独处理系统，达标后排放至厂区排水管网或经深度处理后自行回用。

特大型钢铁企业综合废水的成份复杂，如果按常规工业废水处理方法处理后直接排放，其氨氮、总氮、COD等很难达标；由于钢铁企业用水量巨大，如不采用深度处理实现回用，不仅会造成水资源的严重浪费，也会对环境造成严重破坏。因此研究一种经济合理的综合废水深度处理工艺对特大型钢铁企业综合废水进行处理后实现回用，将会减少钢铁企业外排废水，甚至达到零排放，达到减少环境污染，节约水资源的目的。

发明内容

本发明提供了一种特大型钢铁企业综合废水深度处理回用工艺及系统，适用于低浓度、难降解工业废水的深度处理，将化学氧化和生物氧化技术有机结合，充分利用生物滤池与臭氧氧化的优势实现互补效果；对于氨氮、总氮、COD等的去除均有较好效果，能够满足《钢铁工业水污染物排放标准GB13456-2012》中新建企业水污染物排放浓度限值，或作为工业新水回用；本发明投资少、占地小、节约运行费用、自动化程度高。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

特大型钢铁企业综合废水深度处理回用工艺，包括依次进行的水解酸化/混凝沉淀、生物过滤、过滤及高级氧化过程；其中水解酸化过程在水解酸化池中进行，混凝沉淀过程在高效混凝沉淀池中进行，生物过滤过程依次在曝气生物滤池和反硝化生物滤池中进行，过滤过程在气水反冲洗砂滤池中进行，高级氧化过程在臭氧氧化池中进行；进水为经预处理的废水，主要水质指标为COD≤100mg/L，BOD≤20mg/L，氨氮≤30mg/L，总氰≤1.0mg/L；出水水质符合《钢铁工业水污染物排放标准》GB13456-2012的相关规定。

特大型钢铁企业综合废水深度处理回用工艺，具体包括如下步骤：

1)根据废水中有机氮含量选择采用水解酸化或混凝沉淀过程，废水中有机氮含量≥5mg/L时，采用水解酸化过程处理；有机氮含量＜5mg/L时，采用混凝沉淀过程处理；

废水在水解酸化池中水力停留时间为8～12小时；

废水进入高效混凝沉淀池后，在混凝段的絮凝时间≥20min，水头损失0.4～0.6m；在沉淀段的上升流速1.5～1.9mm/s，表面负荷5～7m³/m².h，水头损失＜100mm；

废水经水解酸化/混凝沉淀过程后，总氰去除率为80％、COD去除率为20％；

2)根据进水水质氨氮含量高、可利用BOD低的特点，为了去除总氮，采用后置反硝化工艺；在曝气生物滤池中，继续降解废水中的有毒有害物质，去除一部分COD，并将氨氮完全硝化；在反硝化生物滤池中投加碳源作为电子供体，使硝酸根还原为氮气；碳源为乙酸和葡萄糖混合物，其混合体积比为1：0.3～1.0；

3)曝气生物滤池和反硝化生物滤池滤料采用陶粒滤料，并采用可调长杆滤头，滤头底部设进水口，滤头下部一侧设进气孔；在滤板不平整的情况下，通过调整滤头位置使各滤头的进水口和进气孔分别保持在同一平面，从而保证布水布气的均匀性；汽水比4～5:1，气洗强度28～33m/h，水洗强度17～23m/h，反洗时间气/汽水/水均不少于5min；

曝气生物滤池氨氮去除率95％以上；反硝化生物滤池总氮去除率60％以上；

4)气水反冲洗砂滤池中的滤料采用石英砂，有效粒径0.9～1.35mm，真实直接密度2.4＜dr＜2.7，抗药性Rc＜2％，硅含量≥98％；反冲洗配水配气系统采用U型滤管和竖向配水配气管组合的结构形式，确保反冲洗的均匀性；反洗周期≥24h；滤速v＝5～6m/h；强制滤速6～8m/h。

所述高效混凝沉淀池为网格反应斜板沉淀池，水流流向为水平往复式，即从一个廊道流入另一个廊道，上下交错，直至出口；网格采用聚乙烯材质；斜板采用小间距斜板，材质为聚乙烯，板间距25～30mm，斜板倾角50～70°。

所述曝气生物滤池中的滤料粒径为3～5mm。

所述反硝化生物滤池中的滤料粒径为4～6mm。

所述气水反冲洗砂滤池的工艺参数如下：