[发明专利]一种煤气化废水零排放的处理方法、处理系统及其应用

说明书

技术领域

本发明属于污水处理技术领域。具体地，本发明涉及一种煤气化废水处理技术，特别涉及一种煤气化废水零排放的处理方法、处理系统及其应用。

背景技术

煤气化技术过程中产生的废水中含有大量的氨氮、酚类物质、单环芳烃和多环芳烃以及含氮、硫、氧的杂环化合物，还有部分油类及氰化物，COD_cr（即采用重铬酸钾（K₂Cr₂O₇）作为氧化剂测定出的化学耗氧量）浓度很高。煤气化废水具有废水排放量大、难降解有机污染物浓度高、处理难度大等特点，是公认的难处理工业废水之一。

对于目前煤气化废水的处理，通常分为一级处理、二级处理和深度处理。一级处理即预处理，重视有价物质的回收，包括吸附、沉淀、萃取、汽提等单元；二级处理主要是生化处理，生化处理工艺是整个煤气化废水处理的核心，生化处理工艺主要有活性污泥法、缺氧/好氧法（即Anacrobic/Oxic，简称AO法）、序批式活性污泥法（即Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process，简称SBR法）及其组合工艺等；深度处理的普遍方法是芬顿试剂法、臭氧氧化法、絮凝沉淀法、膜处理工艺等。但是采用上述生化处理工艺进行生化处理，由于水中含有大量的苯环及杂环类等难降解物质，会导致生化出水COD_Cr浓度很高。并且生化处理之后，采用活性炭过滤法、臭氧氧化法、絮凝沉淀法等上述工艺进行深度处理，由于水中的悬浮物、胶体及有机物浓度仍然很高，从而使得运行成本高，并且出水水质仍然很高。因此，针对该类废水的处理主要以达标排放为主，不能实现废水的循环回用。

目前，能够实现回用的煤气化废水处理技术已有报道。例如，中国专利CN101857331B公开了一种煤化工废水零排放处理方法及系统，其主要利用了活性焦过滤床，通过活性焦吸附，吸附降解大部分有机物，降低了后续进入膜处理工艺膜污染风险。但是活性焦的吸附能力有限，不仅造成了反洗频率高，而且还产生大量的废焦成为新的二次污染物。该发明也没有考虑煤气废水具有水量大的特点，采用膜分离后产生的废水水量仍然很大，只能有部分废水去脱硫系统，还有很大一部分没有处理，同时也造成了生产工艺的运行成本高，并且运行不稳定的缺陷。中国专利CN101560045A公开了一种煤化工废水处理工艺，该工艺的主要是在生化处理前采用芬顿试剂和臭氧催化剂，利用芬顿试剂和臭氧催化剂的氧化还原作用，将废水中的酚类、多环芳烃物质氧化降解去除，但是由于经过气浮预处理后的出水具有高有机物、高色度、高悬浮物特点，并且水中的有机物既含有酚类、多环芳烃等大分子难降解有机物，还含有大量的小分子易降解有机物。因此，受高色度、高悬浮物、小分子有机物干扰，采用在预处理前使用芬顿试剂和臭氧催化剂，并不能起到很好的去除难降解有机物效果，并且添加大量的芬顿试剂会增加大量的盐类物质，尤其是水中的硫酸根含量增加，会直接影响后续膜处理工艺运行。并且，由于臭氧具有杀菌作用，臭氧处理后的出水由于含有残余的臭氧会直接杀死后续的活性污泥曝气池中的微生物，从而也限制了生物处理能力。同时，该发明同样存在没有考虑煤气化废水产水量大的缺点，致使将反渗透废水直接采用蒸发结晶处理会导致投资成本大，运行成本也高，限制了工艺的广泛推广。

发明内容

针对上述技术缺陷，本发明的一个目的是提供一种煤气化废水零排放处理方法，本发明的另一个目的是提供一种煤气化废水零排放处理系统，本发明的再一个目的是提供一种上述处理方法和处理系统的用途。本发明的处理方法和处理系统充分考虑了煤气化废水排放量大的问题，采用了水量逐级递减的思路，达到节约水资源的目的。

除非另有说明，在本发明中术语“除盐”是指将煤气化废水中的溶解固形物去除的处理。

除非另有说明，在本发明中术语“浓盐水”是指通过除盐处理将煤气化废水中溶解的固形物浓缩后产生的废水。

除非另有说明，在本发明中术语“高盐浓水”是指通过浓盐水处理将浓盐水中的溶解固形物进一步浓缩后产生的废水。

除非另有说明，在本发明中术语“反洗水”是指第二超滤系统、曝气生物滤池、多介质过滤器、锰砂过滤器和第一超滤系统运行过程中定期反洗时产生的废水。

一方面，本发明提供了一种煤气化废水零排放的处理方法，该方法包括以下步骤：

（1）将煤气化废水进行生化处理，得到生化处理后的废水；

（2）将步骤（1）中得到的废水进行除盐，得到除盐处理后的浓盐水和净水；