本發(fā)明屬于煉焦化學(xué)工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種焦化廢水的處理裝置及處理方法。

背景技術(shù)：

隨著鋼鐵工業(yè)的發(fā)展，大量焦化廢水排放。其中，剩余氨水約占25.5％、焦化廠區(qū)地坪沖洗和生活污水約占9.6％、焦化生產(chǎn)循環(huán)冷卻排污和動力排污水約占64.9％；尤其是剩余氨水，其中含有氨、硫化氫、氰化氫、苯酚、吡啶、喹啉、吲哚、萘、聯(lián)苯、蒽和焦油等多種污染物。

通常來，焦化剩余氨水先經(jīng)蒸氨處理，蒸氨廢水再和生活污水經(jīng)生化處理，生化排水和大部分焦化生產(chǎn)循環(huán)冷卻排污水，最終用于熾熱焦炭的濕法熄焦。這樣，看似做到了焦化廢水零排放，實(shí)則是大量生化排水和循環(huán)冷卻排污水被熾熱焦炭汽化后，直接排放到了大氣環(huán)境中。如此，即導(dǎo)致煉焦生產(chǎn)水耗加大，同時造成煉焦生產(chǎn)能耗較大，還加重了大氣環(huán)境污染。

近年來，多數(shù)焦化企業(yè)采用干熄焦技術(shù)，回收熾熱焦炭中的顯熱生產(chǎn)蒸汽或發(fā)電。與此同時，有些焦化企業(yè)，采用反滲透和蒸發(fā)技術(shù)，對生化排水和循環(huán)冷卻排污水進(jìn)行深度處理與回用，但其過程存在以下問題：

一是，反滲透膜上容易產(chǎn)生有機(jī)物掛料堵塞。原因在于：生化系統(tǒng)排水中有機(jī)物含量和cod較高，導(dǎo)致反滲透膜因有機(jī)物積累掛料而堵塞。

現(xiàn)行蒸氨工藝存在的不足：其一，在蒸氨前，采用氣浮和陶瓷過濾方法，對不能脫除與氨水呈膠體乳化態(tài)的焦油。其二，含焦油較多的剩余氨水通過蒸氨塔，殘留在蒸餾液中高沸點(diǎn)、密度大、粘性強(qiáng)、流動性差的重油瀝青組分，易在蒸氨塔盤上沉淀積累掛料。其三，夾帶著焦油瀝青的蒸氨廢水，通過換熱冷卻設(shè)備，焦油瀝青會掛料凝固，造成換熱冷卻效果降低乃至設(shè)備堵塞，致使停產(chǎn)清掃頻繁。其四，現(xiàn)行生產(chǎn)濃氨水或濃氨汽的有回流蒸氨工藝，對剩余氨水夾帶的焦油汽提分餾效果差，蒸氨廢水中難于被生化降解的吡啶、喹啉、吲哚等含氮有機(jī)物和多環(huán)芳烴有機(jī)物含量高?，F(xiàn)行蒸氨工藝存在的這些問題與不足，使得蒸氨廢水中氨氮和有機(jī)物含量高、且波動大，對于后續(xù)生化系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行非常不利。

現(xiàn)行生化處理工藝存在的不足：其一，在a/o或a2/o生化反應(yīng)池前，采用氣浮除油方法，對蒸氨廢水中密度較大的重質(zhì)焦油脫除率較低，尤其是對于蒸氨廢水呈膠體乳化態(tài)的焦油不僅不能脫除，甚至在氣浮氣的攪動下，還會使與蒸氨廢水呈膠體乳化態(tài)的焦油含量有所增加。其二，a/o和a2/o生化工藝把o池排出的大量硝化液回流到a池；這樣會沖淡a/o池內(nèi)活性污泥和有機(jī)物的濃度，會降低有機(jī)物的生化降解反應(yīng)速度和縮短反應(yīng)時間，相應(yīng)也必然會降低有機(jī)物的生化降解率，進(jìn)而使生化系統(tǒng)排水cod升高。其三，在a/o或a2/o生化的混凝過程，要加入大量硫酸亞鐵和燒堿，會明顯增加生化排水中有硫酸根及溶鹽含量?？傊捎诂F(xiàn)行生化工藝中生化排水溶鹽含量和cod高，對后續(xù)反滲透淡化過程是非常不利的。

二是，反滲透膜上容易產(chǎn)生鈣鎂鹽結(jié)垢堵塞。原因就在于：生化排水中含有so4＝、f-和sio3＝等陰離子，而循環(huán)冷卻排污水中含有ca2+和mg2+陽離子，兩者混合后通過反滲透膜，容易產(chǎn)生caf2、casio3、caso4和caco3結(jié)垢堵塞反滲透膜。

三是，反滲透過程淡水產(chǎn)率低和濃水排量大。原因就在于：反滲透組件進(jìn)水溶鹽和so4＝、hco3-、co3＝、f-、sio3＝/ca2+、mg2+等陰陽離子含量較高。尤其是目前普遍采用的絮凝吸附法或芬頓氧化法，向水中要加入較多硫酸亞鐵或硫酸鋁、硫酸和燒堿。為避免陰/陽離子濃度大于其溶鹽的濃度積、防止溶解度很低的caf2、casio3、caco3和caso4析出結(jié)垢堵塞反滲透膜，就必然要加大反滲透濃水排量，相應(yīng)就會降低反滲透淡水產(chǎn)率。

四是，焦化廢水處理與回用能耗高成本大。其原因：一方面，剩余氨水蒸氨所用的大量蒸汽沒有多效利用；另一方面，反滲透濃水蒸發(fā)濃縮過程又要消耗大量熱能；此外，反滲透進(jìn)水溶鹽含量越高，反滲透進(jìn)水操作壓力就越高，相應(yīng)反滲透過程能耗就越高。

綜上所述，為降低煉焦能耗水耗、滿足國家環(huán)保政策要求、以較低的能耗和成本、有效回收利用焦化廢水、切實(shí)做到焦化廢水零排放，迫切需要通過技術(shù)集成創(chuàng)新，以彌補(bǔ)克服當(dāng)前技術(shù)短板和不足。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明提供一種焦化廢水的處理裝置及方法對焦化剩余氨水、焦化生產(chǎn)循環(huán)冷卻排污水、焦化廠區(qū)生化污水及地坪沖洗水進(jìn)行綜合處理，使之全部得到資源化利用，產(chǎn)率99％的淡水回用于動力鍋爐給水系統(tǒng)和焦化生產(chǎn)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，從焦化廢水中分離出的濃鹽水，用于生產(chǎn)燒堿和混酸(鹽酸+硫酸)，可低能耗低成本實(shí)現(xiàn)焦化廢水零排放。

為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種焦化廢水的處理裝置，所述裝置包括：蒸氨與蒸發(fā)單元、ca/coaoc/ca處理單元、過濾與吸附單元、反滲透與電滲析單元和雙極膜電滲析單元。

進(jìn)一步的，所述蒸氨與蒸發(fā)單元包括：粗?；?水分離槽、復(fù)合蒸氨塔、重焦油捕集器、蒸氨廢水換熱器、蒸氨廢水冷卻器、鹽水正壓蒸發(fā)機(jī)組和鹽水負(fù)壓蒸發(fā)機(jī)組。

進(jìn)一步的，所述粗?；?水分離槽包括：儲油室、粗粒化室、沉降室、環(huán)流室和清液室；儲油室底部有焦油排放口，粗?；覂?nèi)由上至下裝有網(wǎng)孔波紋填料和剩余氨水進(jìn)料分布器，分布器與含油剩余氨水進(jìn)口相連，重焦油進(jìn)口與粗?；蚁虏肯噙B，沉降室內(nèi)裝有波紋板填料層，沉降室上部安有環(huán)狀鋸齒溢流堰，清液室有液位計接、清液室放散管和脫油剩余氨水清液出口，并有環(huán)流室與清液室連通管和沉降室與環(huán)流室放散管。

進(jìn)一步的，所述復(fù)合蒸氨塔包括下段、中段和上段；下段內(nèi)由下至上裝有喇叭筒型降液管和網(wǎng)孔波紋狀捕集層、并有蒸氨廢水出口、液位計接口和蒸汽進(jìn)口，中段裝有若干層板式傳質(zhì)塔盤，頂層傳質(zhì)塔盤上裝有分餾液進(jìn)口和堿液進(jìn)口，上段內(nèi)裝有鮑爾環(huán)填料層，填料層底部有駝峰支承，填料層頂部裝有進(jìn)料分布器，分布器與剩余氨水進(jìn)料口相連，上段頂部有蒸氨汽出口，下段與中段與之間設(shè)有液相收集斷塔盤，斷塔盤上有分餾液出口，中段底層傳質(zhì)塔與下段內(nèi)底部喇叭筒型降液管之間設(shè)有連通管。

進(jìn)一步的，所述重焦油捕集器包括：焦油收集室、沉降捕集室和清液室；焦油收集室底部有焦油排放口，沉降捕集室內(nèi)由上至下裝有網(wǎng)孔波紋捕集層、喇叭筒降液管和降液管固定筋板，喇叭筒降液管與分餾液進(jìn)口相連，清液室內(nèi)裝有清液分布傘帽，清液室頂部有分餾清液出口。

進(jìn)一步的，所述鹽水正壓蒸發(fā)機(jī)組包括：由工藝管道連接的鹽水預(yù)熱器、正壓蒸發(fā)器、正壓蒸發(fā)加熱器、蒸汽冷凝水收集槽、正壓蒸發(fā)母液循環(huán)泵和冷凝水輸送泵。

進(jìn)一步的，所述鹽水負(fù)壓蒸發(fā)機(jī)組包括：由工藝管道連接的負(fù)壓蒸發(fā)加熱器、氨凝液冷卻器、稀氨水槽、負(fù)壓蒸發(fā)器、蒸發(fā)汽冷凝器、蒸發(fā)冷凝水高置槽、負(fù)壓蒸發(fā)母液循環(huán)泵和真空泵。

進(jìn)一步的，所述ca/coaoc/ca處理單元包括：由工藝管道連接的鈣鹽/炭漿吸附槽、一沉池、coaoc生化系統(tǒng)ⅰ、加鈣反應(yīng)槽、脫鈣反應(yīng)槽、絮凝反應(yīng)槽、絮凝沉淀池和軟化清水池依次串聯(lián)，并有鈣鹽/炭漿/生化泥增稠桶和炭漿制備系統(tǒng)ⅱ、石灰乳制備系統(tǒng)ⅲ，還有蒸氨廢水/循環(huán)冷卻排污水換熱器。

進(jìn)一步的，所述coaoc系統(tǒng)ⅰ包括依次串聯(lián)的炭漿循環(huán)的預(yù)曝池(o)、缺氧池(a)、曝氣池(o)和二沉池。

進(jìn)一步的，所述炭漿制備系統(tǒng)ⅱ包括：由工藝管道連接的小粒焦提升機(jī)、小粒焦儲槽、皮帶秤電子、濕式球磨機(jī)、炭漿中間槽和炭漿分級槽。

進(jìn)一步的，所述石灰乳制備系統(tǒng)ⅲ包括：由工藝管道連接的cao儲存槽、cao調(diào)節(jié)螺旋給料器、石灰乳制備槽和cao粉塵捕集水流噴射器。

進(jìn)一步的，所述過濾與吸附單元包括：由工藝管道連接的多介質(zhì)過濾器、微孔金屬過濾器、酸化反應(yīng)器、氣/液分離罐和活性炭吸附槽依次串聯(lián)，并有稀混酸槽、稀燒堿槽、循環(huán)堿槽、廢堿槽、超濾污水槽和陶瓷過濾及反沖污水槽設(shè)備。

進(jìn)一步的，所述反滲透與電滲析單元包括：超濾進(jìn)水池、超濾加壓泵、超濾保安過濾器、超濾膜組件、反滲透進(jìn)水池、反滲透加壓泵、反滲透保安過濾器、反滲透膜組件和反滲透淡水池依次串聯(lián)，并有離子交換樹脂塔、一級edr電滲析組件、一級edr濃水池、二級edr進(jìn)料泵、二級edr電滲析組件、二級edr濃水池、二級edr濃水泵、活性炭吸附器和濃鹽水中間槽依次串聯(lián)；且一級edr電滲析組件的淡水出口和二級edr電滲析組件的淡水出口，通過工藝管道與反滲透進(jìn)水池聯(lián)通。

進(jìn)一步的，所述雙極膜電滲析單元包括：由管道連接的沉降桶、鹽水清液槽、α纖維素涂層過濾器、離子交換樹脂塔、雙極膜電滲析(bmed)組件和鹽水循環(huán)池依次串聯(lián)，有稀酸產(chǎn)品槽、稀堿產(chǎn)品槽和沉泥及樹脂再生污水槽。

為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種焦化廢水的處理裝置的處理方法，所述方法包括：

(1)將焦化剩余氨水分別通過?；?水分離槽、復(fù)合蒸氨塔和重焦油捕集器進(jìn)行脫油和蒸氨，得到蒸氨廢水；(2)將部分所述蒸氨廢水通過蒸氨廢水換熱器和蒸氨廢水冷卻器冷卻，并通過ca/coaoc/ca單元依次經(jīng)過吸附脫油、coaoc生化過程、加鈣反應(yīng)、脫鈣反應(yīng)、絮凝反應(yīng)和絮凝沉淀，得到軟化水；(3)將步驟(2)中得到的軟化水通過過濾與吸附單元依次經(jīng)過多介質(zhì)過濾、微孔金屬過濾、酸化反應(yīng)、氣/液分離和活性炭吸附凈化得到過濾吸附凈化水；并對活性炭吸附排水，加入適量堿將ph值控制在7～7.5；(4)將步驟(3)中得到的過濾吸附凈化水經(jīng)超濾和反滲透淡/濃分離后，對于反滲透濃水，加入適量燒堿控制ph值為7.5～8，先經(jīng)離子交換樹脂脫除水中的鈣/鎂/鐵/錳等二價陽離子，再經(jīng)電滲析淡/濃分離。

進(jìn)一步的，步驟(1)中所述脫油具體包括：將焦化剩余氨水依次經(jīng)粗?；两挡都?、復(fù)合蒸氨塔上段汽提分餾、重力沉降捕集，復(fù)合蒸氨塔中段汽提分餾和復(fù)合蒸氨塔下段重力沉降捕集脫油，通過三次沉降捕集以脫除剩余氨水中的重質(zhì)焦油，通過兩次汽提分餾以脫除剩余氨水中的輕質(zhì)焦油

進(jìn)一步的，步驟(1)中所述蒸氨具體包括：以鹽水正壓蒸發(fā)機(jī)組排出鹽水蒸發(fā)汽為熱源，通過復(fù)合蒸氨塔的上段和中段，對剩余氨水進(jìn)行兩次汽提蒸氨。

進(jìn)一步的，步驟(2)中所述吸附脫油包括：利用絮凝沉淀生產(chǎn)的鈣鹽污泥和coaoc過程產(chǎn)生的炭漿生化污泥，吸附脫除蒸氨廢水中的乳化焦油。

進(jìn)一步的，步驟(2)中所述coaoc生化過程包括：利用炭漿制備系統(tǒng)ⅱ將粒徑3～5mm的小粒焦炭，通過濕式研磨機(jī)，制成炭粒為0.05～0.1mm、含水40～60％的炭漿，作為活性生化污泥和有機(jī)物生化降解吸附催化載體，加入coaoc系統(tǒng)的曝氣池(o),并使所述炭漿在coaoc系統(tǒng)的預(yù)曝池(o)、缺氧池(a)、曝氣池(o)和二沉池之間循環(huán)。

進(jìn)一步的，步驟(3)中所述方法還包括活性炭吸附床洗滌再生：將步驟(1)中剩余部分所述蒸氨廢水通過蒸氨廢水換熱器冷卻到90～95℃，用于將氫氧化鈉含量15～20％的燒堿水溶液加熱到80～85℃，再利用熱堿液對活性炭吸附床洗滌再生。

進(jìn)一步的，所述步驟(1)還包括：待步驟(4)中電滲析分離出的濃鹽水加入混酸(鹽酸+硫酸)，控制ph值為4～5，經(jīng)活性炭吸附凈化后，再加入燒堿，控制ph值為8～8.5后，利用鹽水正壓蒸發(fā)機(jī)組和鹽水負(fù)壓蒸發(fā)機(jī)組進(jìn)行蒸發(fā)濃縮得到蒸發(fā)濃縮鹽水。

進(jìn)一步的，所述方法還包括步驟(5)通過雙極膜電滲析單元生產(chǎn)燒堿和混酸(鹽酸+硫酸)，具體包括：將所述蒸發(fā)濃縮鹽水加入燒堿，控制ph值為9～10；依次通過道爾沉降桶、α纖維素涂層過濾器和離子交換樹脂塔，脫除鹽水中的懸浮物和鈣/鎂/鐵/錳等二價陽離子；再加入混酸，控制濃鹽水的ph值為6.5～7，通過雙極膜電滲析組件，生產(chǎn)燒堿和混酸(鹽酸+硫酸)。

進(jìn)一步的，所述步驟(1)中所述將電滲析濃水經(jīng)過鹽水正壓蒸發(fā)機(jī)組和鹽水負(fù)壓蒸發(fā)機(jī)組兩級蒸發(fā)濃縮得到濃鹽水具體包括：以一次蒸汽為熱源，通過鹽水正壓蒸發(fā)機(jī)組，將電滲析濃水進(jìn)行一級蒸發(fā)濃縮；以復(fù)合蒸氨塔頂逸出的含油含氨蒸汽為熱源，通過鹽水負(fù)壓蒸發(fā)機(jī)組，對一級蒸發(fā)濃鹽水繼續(xù)蒸發(fā)濃縮得到濃鹽水。

本發(fā)明的效果在于，對焦化剩余氨水、焦化生產(chǎn)循環(huán)冷卻排污水、焦化廠區(qū)生化污水及地坪沖洗水進(jìn)行綜合處理，使之全部得到資源化利用，產(chǎn)率99％的淡水回用于動力鍋爐給水系統(tǒng)和焦化生產(chǎn)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，從焦化廢水中分離出的濃鹽水，用于生產(chǎn)燒堿和混酸(鹽酸+硫酸)，可低能耗低成本實(shí)現(xiàn)焦化廢水零排放。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述焦化廢水處理裝置結(jié)構(gòu)圖，圖中為工藝管道，各工藝管道中的物流為：①焦化剩余氨水+無回流蒸氨冷凝液，②edr電滲析外排濃鹽水，③0.6mpa一次蒸汽，④40℃蒸氨廢水，⑤90℃蒸氨廢水，⑥一次蒸汽和鹽水蒸發(fā)冷凝水，⑦蒸發(fā)濃縮鹽水，⑧稀氨水，⑨焦化廠區(qū)地坪沖洗和生活污水，⑩焦化生產(chǎn)循環(huán)冷卻排污水，小粒焦炭，粉狀cao，純堿,生化與軟化排水，鈣鹽/炭漿/生化污泥稠漿，過濾與吸附工序排水，反滲透脫鹽淡水，超濾濃水，過濾與吸附反沖污水，雙膜電滲析工序生產(chǎn)的稀堿，過濾與吸附工序用稀堿，反滲透與電滲析工序用稀堿，生化與軟化工序用廢堿，剩余氨水蒸氨用廢堿，雙膜電滲析工序生產(chǎn)的混酸，過濾與吸附工序用混酸，反滲透及電滲析用混酸，外售混酸，離子交換樹脂再生廢水，沉泥及離子交換樹脂再生廢水，焦油，聚丙烯酸鈉；

圖2為本裝置中蒸氨與蒸發(fā)單元結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本裝置中ca/coaoc/ca處理單元結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本裝置中過濾與吸附單元結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本裝置中反滲透與電滲析單元結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本裝置中雙極膜電滲析單元結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為蒸氨與蒸發(fā)單元中粗?；两涤?水分離槽結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為蒸氨與蒸發(fā)單元中重質(zhì)焦油捕集器結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為蒸氨與蒸發(fā)單元中復(fù)合蒸氨塔結(jié)構(gòu)圖。

圖中：100-蒸氨與蒸發(fā)單元；200-ca/coaoc/ca處理單元；300-過濾與吸附單元；400-反滲透與電滲析單元；500-雙極膜電滲析單元；101-粗?；两涤?水分離槽；102-復(fù)合蒸氨塔；103-重質(zhì)焦油捕集器；104-蒸氨廢水換熱器；105-蒸氨廢水冷卻器；106-鹽水正壓蒸發(fā)機(jī)組；107-鹽水負(fù)壓蒸發(fā)機(jī)組；1061-鹽水預(yù)熱器；1062-正壓蒸發(fā)器；1063-正壓蒸發(fā)加熱器；1064蒸汽冷凝水收集槽；1065-正壓蒸發(fā)母液循環(huán)泵；1066-冷凝水輸送泵；1071-負(fù)壓蒸發(fā)加熱器；1072-稀氨水冷卻器；1073-稀氨水槽；1074-負(fù)壓蒸發(fā)器；1075-負(fù)壓蒸發(fā)汽冷凝器；1076-負(fù)壓蒸發(fā)冷凝水高置槽；1077-負(fù)壓蒸發(fā)母液循環(huán)泵；1078-真空泵；201-鈣鹽/炭漿吸附槽；202-一沉池；203-預(yù)曝池(o)；204-缺氧池(a)；205-曝氣池(o)；206-二沉池；207-加鈣反應(yīng)槽；208-脫鈣反應(yīng)槽；209-絮凝反應(yīng)槽；210-絮凝沉淀池；211-軟化清水池；212-鈣鹽/炭漿/生化污泥漿增稠桶；213-小粒焦提升機(jī)；214-小粒焦儲槽；215-皮帶電子秤；216-濕式球磨機(jī)；217-炭漿中間槽；218-炭漿分級槽；219-cao粉儲槽；220-cao可調(diào)螺旋給料器；221-石灰乳制備槽；222-cao粉塵捕集水流引射器；223-蒸氨廢水/循環(huán)冷卻排污水換熱器；301-多介質(zhì)過濾器；302-微孔金屬過濾器；303-酸化反應(yīng)器；304-氣/液分離罐；305-活性炭吸附槽；306-稀混酸槽；307-稀燒堿槽；308-循環(huán)堿槽；309-廢堿槽；310-超濾濃水槽；311-微孔金屬過濾濃水及反沖污水槽；401-超濾進(jìn)水池；402-超濾加壓泵；403-超濾保安過濾器；404-超濾膜組件；405-反滲透進(jìn)水池；406-反滲透加壓泵；407-反滲透保安過濾器；408-反滲透膜組件；409-反滲透淡水池；410-離子交換樹脂塔；411-一級edr電滲析組件；412-一級edr濃水池；413-二級edr進(jìn)料泵；414-二級edr電滲析組件；415-二級edr濃水池；416-二級edr濃水泵；417-活性炭吸附器；418-濃鹽水中間槽；501道爾沉降桶；502-鹽水清液槽；503-α纖維素涂層過濾器；504-離子交換樹脂塔；505-雙極膜電滲析組件；506-鹽水循環(huán)池；507-混酸產(chǎn)品槽；508-稀堿產(chǎn)品槽；509-沉泥及樹脂再生污水槽；10101-焦油排放口；10102含油剩余氨水進(jìn)口；10103清液室液位計接口；10104清液室放散口；10105波紋板填料層；10106沉降與環(huán)流室放散管；10107環(huán)狀鋸齒溢流堰；10108環(huán)流室與清液室連通管；10109網(wǎng)孔波紋填料層；10110剩余氨水進(jìn)料分布器；10111重質(zhì)焦油進(jìn)口；10112脫油剩余氨水清液出口；10113-儲油室；10114-油滴粗粒化室；10115-焦油沉降室；10116-環(huán)流室；10117-清液室；10301-含水重質(zhì)焦油排放口；10302-降液管固定筋板；10303-喇叭筒降液管；10304-含油分餾液進(jìn)口；10305-網(wǎng)孔波紋捕集層；10306-傘帽環(huán)流板；10307-脫油分餾液出口；10308-有儲油室；10309-沉降捕集室；10310-清液室；10201-重油排放口；10202-蒸氨廢水出口；10203-液位計接口；10204-蒸汽進(jìn)口；10205-分餾液進(jìn)口；10206-分餾液出口；10207-剩余氨水進(jìn)料；10208-蒸氨汽出口；10209-進(jìn)料分布器；10210-裝有鮑爾環(huán)填料層；10211-鮑爾環(huán)填料駝峰支承；10212-液相收集斷塔盤；10213-堿液進(jìn)口；10214-傳質(zhì)塔盤；10215-連通管；10216裝有網(wǎng)孔波紋狀捕集層；10217-和喇叭筒型降液管。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明解決的技術(shù)問題、采用的技術(shù)方案和達(dá)到的技術(shù)效果更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，均屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明提供的焦化廢水處理裝置如圖1所示，包括：有蒸氨與蒸發(fā)單元100、ca/coaoc/ca處理單元200、過濾與吸附單元300、反滲透與電滲析單元400和雙極膜電滲析單元500。

有蒸氨與蒸發(fā)單元100的具體結(jié)構(gòu)，如圖2所示，包括：粗?；两涤?水分離槽101、復(fù)合蒸氨塔102、重質(zhì)焦油捕集器103、蒸氨廢水換熱器104、蒸氨廢水冷卻器105、鹽水正壓蒸發(fā)機(jī)組106和鹽水負(fù)壓蒸發(fā)機(jī)組107，與工藝管道連接形成。

其中，鹽水正壓蒸發(fā)機(jī)組106：鹽水預(yù)熱器1061、鹽水正壓蒸發(fā)器1062、正壓蒸發(fā)加熱器1063、蒸汽冷凝水槽1064、正壓蒸發(fā)母液循環(huán)泵1065、冷凝水輸送泵1066等設(shè)備，與工藝管道連接而成。

其中，鹽水負(fù)壓蒸發(fā)機(jī)組107：負(fù)壓蒸發(fā)加熱器1071、稀氨水冷卻器1072、稀氨水槽1073、負(fù)壓蒸發(fā)器1074、負(fù)壓蒸發(fā)汽冷凝器1075、負(fù)壓蒸發(fā)冷凝水高置槽1076、負(fù)壓蒸發(fā)母液循環(huán)泵1077、真空泵1078，與有關(guān)工藝管道連接而成。

其中，粗粒化油/水分離槽101的結(jié)構(gòu)，如圖7所示：由儲油室10113、粗?；?0114、沉降室10115、環(huán)流室10116和清液室10117組成，具體包括焦油排放口10101、含油剩余氨水進(jìn)口10102、清液室液位計接口10103、清液室放散管10104、波紋板填料層10105、沉降室與環(huán)流室放散管10106、環(huán)狀鋸齒溢流堰10107、環(huán)流室與清液室連通管10108、網(wǎng)孔波紋填料層10109、剩余氨水進(jìn)料分布器10110、重質(zhì)焦油進(jìn)口10111和脫油剩余氨水清液出口10112等部件。

需要說明的是，波紋板填料層10105可以根據(jù)需求選擇網(wǎng)孔波紋填料、鋼絲網(wǎng)填料、鋼板網(wǎng)填料、迷宮式鋼板填料和小粒焦中的任意一種。

其中，重焦油捕集器103結(jié)構(gòu)，如圖8所示：由焦油收集室10308、沉降捕集室10309和清液室10310組成，具有包括有焦油排放口1031、降液管固定筋板1032、喇叭筒降液管1033、分餾液進(jìn)口1034、網(wǎng)孔波紋捕集層1035、清液分布傘帽1036和分餾清液出口1037等部件。

其中，復(fù)合蒸氨塔102結(jié)構(gòu)，如圖9所示：由下段、中段和上段三段組成；下段裝有網(wǎng)孔波紋狀捕集層10216，具有包括重油排放口10201、蒸汽進(jìn)口10204、液位計接口10203、蒸氨廢水出口10202和喇叭筒型降液管10217等部件；中段裝有若干層板式傳質(zhì)塔盤10214，并有分餾液進(jìn)口10205和堿液進(jìn)口10213等部件；上段裝有鮑爾環(huán)填料層10210，并有剩余氨水進(jìn)料口10207、進(jìn)料分布器10209、分餾液出口10206、蒸氨汽出口10208和鮑爾環(huán)填料駝峰支承10211等部件；下段與中段之間，設(shè)有液相收集斷塔盤10212；中段底層塔盤降液管與下段內(nèi)底部喇叭筒型降液管之間，設(shè)有連通管10215。

在蒸氨與蒸發(fā)單元100中其廢水處理方法包括：將來自煤氣初冷系統(tǒng)的含油剩余氨水，經(jīng)管道①送入粗?；两涤?水分離槽101的進(jìn)料分布器，使其形成分散相，再由下至上通過該槽裝有網(wǎng)孔波紋填料的粗?；?，與呈連續(xù)相的焦油密切接觸，懸浮在水中的微小焦油滴，部分被連續(xù)相焦油吸附，部分被粗?；奂纱笥偷?，再由下至上通過該槽裝有波紋板的沉降室，其中大焦油滴沉降速度較快，可在較短時間內(nèi)降落到沉降室的波紋板上，并形成更大的焦油滴，再沉降到粗?；?，并形成焦油連續(xù)相流到該槽的儲油室，最終經(jīng)管道⑩定期排放回收。

從粗?；两涤?水分離槽101的清液室抽出的剩余氨水，其中仍含有與氨水呈乳化膠體狀態(tài)的微小焦油滴，經(jīng)管道②送入蒸氨廢水換熱器104，與來自管道⑦的蒸氨廢水換熱后，經(jīng)管道③送入復(fù)合蒸氨塔102的上段，該塔上段裝有不易被焦油掛料堵塞、阻力小、通量大的鮑爾環(huán)填料，并通過鮑爾環(huán)填料層，利用來自塔中段逸出的蒸氨汽，汽提脫除剩余氨水中的硫化氫、氰化氫和大部游離氨；與此同時，剩余氨水中的微小焦油滴被汽提分餾，其中分子小、沸點(diǎn)低的有機(jī)物被汽提到汽相中，并隨蒸氨汽從蒸氨塔頂逸出，而大分子、高沸點(diǎn)和密度、粘度較大容易聚集沉淀的重質(zhì)焦油仍殘留在液相中。

從復(fù)合蒸氨塔液相收集斷塔盤10212上全部采出上段分餾液，經(jīng)管道④流入重質(zhì)焦油捕集器103，并從重質(zhì)焦油捕集器10底部連續(xù)采出含適量水的重質(zhì)焦油，經(jīng)管道⑥連續(xù)流入粗?；两涤?水分離槽101的儲油室10113，重質(zhì)焦油與剩余氨水中分離出來的粘度小、流動性較好的焦油混合，最終經(jīng)管道⑩定期排放回收。

從重焦油捕集器103頂部溢出的上段分餾液，經(jīng)管道⑤送往復(fù)合蒸氨塔102的中段頂部，并把鹽水正壓蒸發(fā)機(jī)組ⅰ107頂部逸出的蒸發(fā)汽，經(jīng)管道送入復(fù)合蒸氨塔102中段底部，通過中段的若干層傳質(zhì)塔盤10214，對上段分餾液繼續(xù)汽提蒸氨；與此同時，為分解脫除分餾液中的固定銨鹽，把來自過濾與吸附工序的適量廢堿液，經(jīng)管道送入復(fù)合蒸氨塔102中段，并控制蒸氨廢水ph值在8～8.5范圍。

從復(fù)合蒸氨塔102中段底塔盤上流出的蒸氨廢水，經(jīng)復(fù)合蒸氨塔102體外的導(dǎo)液管，流入復(fù)合蒸氨塔下段，經(jīng)沉降捕集分離脫除焦油瀝青的蒸氨廢水，經(jīng)管道⑦送入蒸氨廢水換熱器104，與剩余氨水換熱后分成兩股物流：一股通過蒸氨廢水冷卻器105降溫到40℃的蒸氨廢水，經(jīng)管道⑧送往ca/coaoc/ca單元200進(jìn)行處理。另一股溫度90～95℃的蒸氨廢水，經(jīng)管道⑨送往過濾與吸附單元300，用于加熱活性炭吸附床再生循環(huán)洗滌堿液，之后也送往ca/coaoc/ca單元200進(jìn)行處理。

通過鹽水正壓蒸發(fā)機(jī)組106：來自反滲透與電滲析單元400的鹽水，其ph值為8～8.5，先經(jīng)管道送入鹽水預(yù)熱器1061，再經(jīng)管道送入正壓蒸發(fā)器1062，同時將0.6mpa以上的蒸汽，經(jīng)管道通入正壓蒸發(fā)加熱器1063，為鹽水正壓蒸發(fā)機(jī)組ⅰ提供熱量，并利用加熱器11063流出的溫度較高的蒸汽冷凝水，經(jīng)鹽水預(yù)熱器1061對來自反滲透與電滲析單元400的鹽水進(jìn)行預(yù)熱。從鹽水預(yù)熱器1061流出的蒸汽冷凝水，經(jīng)管道流入蒸汽冷凝水收集槽11064；由正壓蒸發(fā)器1062頂部逸出108～110℃的蒸發(fā)汽，經(jīng)管道送入復(fù)合蒸氨塔102，用于剩余氨水汽提脫氨和焦油分餾。從正壓蒸發(fā)器1062底部，由正壓蒸發(fā)母液循環(huán)泵1065抽出的蒸發(fā)母液，大部經(jīng)管道強(qiáng)制循環(huán)高速通過正壓蒸發(fā)加熱器1063，并回流到正壓蒸發(fā)器1062，其余經(jīng)管道送入鹽水負(fù)壓蒸發(fā)機(jī)組107。

通過鹽水負(fù)壓蒸發(fā)機(jī)組107：對于正壓蒸發(fā)機(jī)組排出的鹽水，經(jīng)管道送入負(fù)壓蒸發(fā)器1074，在負(fù)壓條件下，繼續(xù)對其蒸發(fā)濃縮，并利用由復(fù)合蒸氨塔102頂逸出101～103℃的蒸氨汽，經(jīng)管道送入負(fù)壓蒸發(fā)加熱器1071，為鹽水負(fù)壓蒸發(fā)機(jī)組107提供熱量。與此同時，蒸氨汽被冷凝成稀氨水，經(jīng)管道通過稀氨水冷卻器1072被冷卻到40℃，再經(jīng)管道流入稀氨水儲槽1073。最終含有硫化氫、氰化氫和吡啶、喹啉、吲哚、萘、甲基萘、聯(lián)苯、蒽等輕焦油組分的稀氨水，經(jīng)管道送入脫硫前煤氣預(yù)冷塔內(nèi)，其中的氨、硫化氫和氰化氫被煤氣帶走回收，其中的輕焦油組分隨煤氣預(yù)冷液送入煤氣初冷焦油/氨水分離系統(tǒng)回收。由負(fù)壓蒸發(fā)器1074頂部逸出的蒸發(fā)汽，經(jīng)管道通過冷凝器1075被冷凝，再經(jīng)管道流入負(fù)壓蒸發(fā)冷凝水高置槽1076，并經(jīng)管道流入鹽水正壓蒸發(fā)機(jī)組106的蒸汽冷凝水收集槽1064，最終鹽水負(fù)壓蒸發(fā)冷凝水和正壓蒸發(fā)加熱蒸汽冷凝水，經(jīng)管道送往鍋爐給水系統(tǒng)或焦化生產(chǎn)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)回用。從鹽水負(fù)壓蒸發(fā)器1074底部，由負(fù)壓蒸發(fā)母液循環(huán)泵1077抽出的蒸發(fā)母液，大量經(jīng)管道強(qiáng)制循環(huán)高速通過負(fù)壓蒸發(fā)加熱器1071又回流到負(fù)壓蒸發(fā)器1074，其余經(jīng)管道送往雙極膜電滲析單元500用于生產(chǎn)燒堿和鹽酸。同時通過真空泵1078，將負(fù)壓蒸發(fā)冷凝水高置槽1076和負(fù)壓蒸發(fā)器1074及關(guān)聯(lián)設(shè)備抽成負(fù)壓，并將鹽水負(fù)壓蒸發(fā)循環(huán)母液溫度控制在65℃。此外，來自雙極膜電滲析單元500的含鹽回流液，經(jīng)管道送入負(fù)壓蒸發(fā)器1074被重復(fù)蒸發(fā)濃縮。

綜上所述，上述步驟的技術(shù)特點(diǎn)：一是，依次通過粗?；?水分離槽、復(fù)合蒸氨塔上段、重焦油捕集器，復(fù)合蒸氨塔的中段及下段，對焦化剩余氨水進(jìn)行三級沉降和兩次汽提分餾脫油與蒸氨；這樣，不僅可有效回收剩余氨水中的輕/重焦油，尤其是可減少重質(zhì)焦油沉積于蒸氨塔盤上，可避免焦油瀝青堵塞蒸氨換熱冷卻設(shè)備，可確保剩余氨水蒸氨系統(tǒng)長期穩(wěn)定運(yùn)行。二是，使0.6mpa以上新鮮蒸汽得到三效利用：第一效，利用0.6mpa以上新鮮蒸汽，為鹽水正壓蒸發(fā)機(jī)組提供熱量，對來自反滲透和電滲析工序的鹽水蒸發(fā)濃縮；第二效，利用鹽水正壓蒸發(fā)機(jī)組的108～110℃蒸發(fā)汽，通過復(fù)合蒸氨塔，對剩余氨水汽提蒸氨；第三效，利用復(fù)合蒸氨頂逸出的101～103℃含氨含油蒸汽，為鹽水負(fù)壓蒸發(fā)機(jī)組提供熱量，對鹽水正壓蒸發(fā)機(jī)組排出的蒸發(fā)濃縮鹽水繼續(xù)蒸發(fā)濃縮。這是以較低能耗和較低成本，實(shí)現(xiàn)焦化廢水零排放的關(guān)鍵之舉。三是，在ph值大于7的堿性條件下，對鹽水蒸發(fā)濃縮，以便抑制氯離子對蒸發(fā)設(shè)備的腐蝕。四是，采用上段填料/中段板式/下段沉降捕集三段復(fù)合塔和塔頂無回流方法，對剩余氨水進(jìn)行汽提蒸氨。如此，可避免蒸氨廢水夾帶焦油瀝青，有利于蒸氨裝置長期穩(wěn)定運(yùn)行；可明顯降低蒸氨廢水中的氨氮、硫化物、氰化物、有機(jī)物含量及cod，有利于生化系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和生化排水cod的降低。五是，把來自過濾與吸附工序的適量廢堿，送入復(fù)合蒸氨塔中段，控制蒸氨廢水ph值為8-8.5。如此，分解脫除剩余氨水中的固定氨的同時，可將廢堿帶入的水溶性較好的有機(jī)物，被蒸氨廢水帶出，最終通過生化降解脫除。六是，把無回流蒸氨生成的稀氨水，送入煤氣脫硫前的預(yù)冷塔內(nèi)。這樣，稀氨水中的氨，被預(yù)冷煤氣帶出后，依次通過氨法脫硫塔和硫銨飽和器，可為煤氣脫硫系統(tǒng)補(bǔ)充氨、以提高脫硫效率，并使氨最終被回收生產(chǎn)硫銨產(chǎn)品；與此同時，稀氨水中的輕焦油組分，隨著煤氣預(yù)冷液進(jìn)入煤氣初冷焦油/氨水分離系統(tǒng)被回收，不會對煤氣脫硫和硫銨生產(chǎn)帶來負(fù)面影響。

特別是，在剩余氨水汽提蒸氨過程，對來自反滲透與電滲析單元的鹽水，進(jìn)行了兩級蒸發(fā)濃縮，其濃縮液含氯化鈉約20％、并含少量硫酸鈉，可通過雙極膜電滲析工序用于生產(chǎn)燒堿和鹽酸(其中含少量硫酸)，以實(shí)現(xiàn)資源化利用，為實(shí)現(xiàn)焦化廢水零排放奠定了基礎(chǔ)。

ca/coaoc/ca處理單元200的結(jié)構(gòu)如圖3所示，具體包括：有鈣鹽/炭漿吸附槽201、一沉池202、coaoc生化系統(tǒng)ⅰ、加鈣反應(yīng)槽207、脫鈣反應(yīng)槽208、絮凝反應(yīng)槽209、絮凝沉淀池210和軟化清水池211依次串聯(lián)，并有鈣鹽/炭漿/生化泥增稠桶212和炭漿制備系統(tǒng)ⅱ、石灰乳制備系統(tǒng)ⅲ，還有蒸氨廢水/循環(huán)冷卻排污水換熱器23，與有關(guān)管道連接而成。

其中，coaoc系統(tǒng)?。侯A(yù)曝池(o)203、缺氧池(a)204、曝氣池(o)205和二沉池206，依次串聯(lián)而成。

其中，炭漿制備系統(tǒng)ⅱ:有小粒焦提升機(jī)213、小粒焦儲槽214、皮帶電子秤215、濕式球磨機(jī)216、炭漿中間槽217和炭漿分級槽218等設(shè)備，與工藝管道連接而成。

其中，石灰乳制備系統(tǒng)ⅲ：有cao儲存槽219、cao調(diào)節(jié)螺旋給料器220、石灰乳制備槽221和cao粉塵捕集水流噴射器222等設(shè)備，與工藝管道連接而成。

在ca/coaoc/ca處理單元200中其廢水處理方法包括：來自過濾與吸附單元30085℃的蒸氨廢水，經(jīng)管道⑥送入蒸氨廢水/循環(huán)冷卻排污水換熱器223被冷卻到40℃，與經(jīng)管道①來自蒸氨與蒸發(fā)單元100步驟40℃的蒸氨廢水混合后，依次通過位于coaoc生化系統(tǒng)ⅰ前的鈣鹽炭漿吸附槽201和一沉池202，利用鈣鹽/炭漿生化污泥，吸附脫除蒸氨廢水中的乳化焦油。為此，將經(jīng)管道來自絮凝沉淀池210的鈣鹽漿和經(jīng)管道來自二沉池206的炭漿/生化污泥，均送入鈣鹽/炭漿吸附槽201；與此同時，把一沉池202抽出的鈣鹽/炭漿/生化污泥,大部分經(jīng)管道使之在鈣鹽/炭漿吸附槽201與一沉池202之間循環(huán)，其余經(jīng)管道送入鈣鹽/炭漿/生化污泥增稠桶212；由鈣鹽/炭漿/生化污泥漿增稠桶212頂部溢流出的清液，經(jīng)管道流入鈣鹽泥吸附槽201；由鈣鹽/炭漿/生化污泥漿增稠桶212底部抽出的鈣鹽/炭漿/生化污泥，作為抑塵覆蓋劑，經(jīng)管道噴灑到煉焦煤堆上，最終用于煉焦生產(chǎn)。

從一沉池202溢流出的蒸氨廢水，依次通過coaoc生化系統(tǒng)的預(yù)曝池(0)203、缺氧池(a)204、曝氣池(0)205和二沉池206。與此同時，把焦化廠區(qū)地坪沖洗和生活污水，經(jīng)管道③送入缺氧池(a)204；把適量粒徑為0.05～0.1mm、含水60％的炭漿，經(jīng)管道送入曝氣池(o)205；把從二沉池206抽出的炭漿/生化污泥分成四路：第一路經(jīng)管道回流到曝氣池(0)205，第二路經(jīng)管道回流到缺氧池(a)204，第三路經(jīng)管道回流到預(yù)曝池(o)203，第四路經(jīng)管道送入coaoc生化系統(tǒng)前的鈣鹽炭漿吸附槽201。

所謂的coaoc生化系統(tǒng)，就是把小粒焦制成炭漿,作為活性污泥和大分子有機(jī)物的吸附載體，使之在oao生化反應(yīng)池循環(huán)。這樣，會明顯提高有機(jī)物的生化降解速度。

通過coaoc系統(tǒng)的預(yù)曝池(0)203：蒸氨廢水中的大分子有機(jī)物和預(yù)曝池中的活性污泥被炭漿吸附，并在c顆粒吸附層中由里至外，依次發(fā)生厭氧、缺氧和好氧生化反應(yīng)；與此同時，蒸氨廢水中的硫化鈉、氰化鈉和硫氰酸鈉等含硫含氮化合物，發(fā)生氧化水解反應(yīng)生成硫酸鹽、碳酸鹽和氨氮，繼而氨氮發(fā)生硝化反應(yīng)轉(zhuǎn)變成硝基氮。為此，對預(yù)曝池鼓風(fēng)曝氣，并把來自過濾與吸附的適量廢堿經(jīng)管道②加入預(yù)曝池，中和生化反應(yīng)生成的酸，控制預(yù)曝池出水ph值為7.5～8。

通過coaoc系統(tǒng)的缺氧池(a)204：在厭氧菌和炭漿的吸附催化作用下，廢水中的吡啶、喹啉、吲哚等含氮有機(jī)物，會發(fā)生缺氧水解反應(yīng)，生成小分子有機(jī)物和氨氮[nh3],并以小分子有機(jī)物中的[c]、[h]元素和[nh3]為還原劑，使預(yù)曝池(0)排水中硝基氮，通過反硝化反應(yīng)被脫除。此外，為防止生化污泥和炭漿沉淀，應(yīng)強(qiáng)化缺氧池的機(jī)械攪拌或通入氮?dú)庠鰪?qiáng)攪動。

通過coaoc系統(tǒng)的曝氣池(o)205：在好氧菌和炭漿的吸附催化作用下，使缺氧池(a)排水中的有機(jī)物繼續(xù)氧化降解。為此，對曝氣池要鼓風(fēng)曝氣，并把來自過濾與吸附的適量廢堿液，經(jīng)管道④加入曝氣池，控制其出水ph值為7.5～8。

coaoc系統(tǒng)的二沉池出水，依次通過加鈣反應(yīng)槽207、脫鈣反應(yīng)槽208、絮凝反應(yīng)槽209、絮凝沉淀池210和軟化清水池211；同時經(jīng)管道⑤通過蒸氨廢水/循環(huán)冷卻排污水換熱器223、與來自過濾與吸附的蒸氨廢水換熱后、被加熱到35～40℃的焦化生產(chǎn)循環(huán)冷卻排污水，依次通過脫鈣反應(yīng)槽208、絮凝反應(yīng)槽209、絮凝沉淀池210和軟化清水池211。

通過加鈣反應(yīng)槽207，經(jīng)管道加入適量石灰乳，控制其出水ph值在9～9.5范圍，并鼓風(fēng)曝氣攪拌，生化排水中的nahco3、naf、sio2、feso4和mnso4等可溶物，與石灰乳發(fā)生以下化學(xué)反應(yīng)：

nahco3+ca(oh)2→caco3↓+naoh+h2o；2naf+ca(oh)2→caf2↓+2naoh；

sio2+ca(oh)2→casio3↓+h2o；feso4+ca(oh)2→fe(oh)2↓+caso4；

mnso4+ca(oh)2→mn(oh)2↓+caso4

有些溶于生化排水中的酸性有機(jī)物與ca(oh)2反應(yīng)，生成有機(jī)酸鈣沉淀。

由此可見：通過加鈣反應(yīng)，可有效脫除生化排水中的hco3-、f-/fe2+、mn2+等陰陽離子和sio2膠體；尤其是生化排水中nahco3含量較高，加鈣反應(yīng)生成的caco3結(jié)晶體，其比表面積大、吸附能力強(qiáng)，可有效吸附脫除生化排水中的有機(jī)膠體懸浮物；同時加鈣反應(yīng)生成的naoh，可為后續(xù)循環(huán)冷卻排污水的脫鈣軟化反應(yīng)提供堿源。

通過脫鈣反應(yīng)槽208，經(jīng)管道⑦加入少量na2co3，控制出水ph值為9.5～11，并鼓風(fēng)曝氣攪拌，溶于循環(huán)冷卻排污水的ca(hco3)2、mg(hco3)2和溶于加鈣反應(yīng)槽出水中的naoh、ca(oh)2和caso4會發(fā)生如下化學(xué)反應(yīng):

ca(hco3)2+2naoh→caco3↓+na2co3+2h2o

mg(hco3)2+2naoh→mgco3↓+na2co3+2h2o

ca(oh)2+na2co3→caco3↓+2naoh

caso4+na2co3→caco3↓+na2so4

由此可見：通過脫鈣反應(yīng)，可有效脫除水中的ca2+、mg2+離子，使硬度較大的循環(huán)冷卻排污水得到軟化處理；同時利用caco3/mgco3結(jié)晶體，進(jìn)一步吸附脫除水中的有機(jī)物膠體懸浮物。

此外，對加鈣反應(yīng)槽207和脫鈣反應(yīng)槽208鼓風(fēng)曝氣：一是為增強(qiáng)攪拌提高加鈣和脫鈣反應(yīng)速度；二是為在堿性條件下，將微溶于水的mn/fe二價氫氧化物，氧化生成難溶于水的三、四價氧化物而沉淀脫除。

通過絮凝反應(yīng)槽209，經(jīng)管道⑧加入適量聚丙烯酸鈉，促使水中吸附著有機(jī)物的各種鈣鹽和鐵/錳氧化物結(jié)晶顆粒絮凝增大，以提高其沉降速度。

通過絮凝沉淀池210，讓絮凝反應(yīng)槽209的排水，以0.2～0.5m/h的速度緩慢上升，使鈣鹽等絮凝物沉淀分離，并使沉降池210溢流出的清水進(jìn)入軟化清水池211，再經(jīng)管道⑨送往過濾與吸附工序進(jìn)一步凈化處理。

從沉淀池210底部抽出的鈣鹽等結(jié)晶絮凝污泥，被分成兩路：一路經(jīng)管道依次通過加鈣反應(yīng)槽207、脫鈣反應(yīng)槽208和絮凝反應(yīng)槽209，用于吸附脫除水中的膠體有機(jī)物，并最終回流到絮凝反應(yīng)槽210；一路經(jīng)管道送入位于coaoc生化系統(tǒng)前的鈣鹽/炭漿吸附槽201，用于吸附脫除蒸氨廢水中的乳化焦油。

所謂的ca/coaoc/ca工藝，就是在coaoc生化系統(tǒng)后，通過加鈣和脫鈣反應(yīng)，對生化排水和循環(huán)冷卻排污水進(jìn)行軟化，并利用軟化反應(yīng)生成的比表面積大、吸附能力強(qiáng)的鈣鹽及mg/fe/mn氫氧化物和氧化物等結(jié)晶顆粒，吸附絮凝脫除生化及循環(huán)冷卻排水中的膠體有機(jī)物；與此同時，在coaoc生化系統(tǒng)前，利用鈣鹽絮凝污泥，吸附脫除蒸氨廢水中的乳化焦油。

通過炭漿制備系統(tǒng)ⅱ：利用3～5mm的小粒焦炭，依次經(jīng)過提升機(jī)213、焦炭儲槽214和皮帶電子秤215，將定量小粒焦送入濕式球磨機(jī)216；同時從管道上，抽出適量來自過濾與吸附工序的反沖洗污水，送入濕式球磨機(jī)216。從球磨機(jī)流出的炭漿，依次經(jīng)過炭漿中間槽217和管道送入炭漿分級槽218；粒徑0.05～0.1mm、含水50～60％的炭漿，由炭漿分級槽218頂部溢出，經(jīng)管道送入coaoc生化系統(tǒng)ⅰ的曝氣池(o)205；粒徑>0.1的炭漿，由炭漿分級槽218底部排出，再回流入濕式球磨機(jī)216。

通過石灰乳制備系統(tǒng)ⅲ：由密閉罐車運(yùn)來的粉狀cao，依靠壓縮空氣，經(jīng)管道⑩送入cao儲槽219，通過螺旋給料器220，將適量粉狀cao送入石灰乳制備槽221，同時將從管道抽出的來自過濾與吸附工序的反沖洗污水，先通過cao粉塵捕集水流噴射器222，再加入石灰乳制備槽221。此外，通過管道和水流噴射器222，將cao儲槽裝料產(chǎn)生的cao粉塵回收到石灰乳制備石灰乳制備槽221。由石灰乳制備槽221抽出的石灰乳，經(jīng)管道連續(xù)送入位于coaoc生化系統(tǒng)后的加鈣反應(yīng)槽207。

綜上所述步驟的技術(shù)特點(diǎn)：一是，利用鈣鹽絮凝沉污泥和炭漿生化污泥，吸附脫除蒸氨廢水中的乳化焦油；如此，可降低生化系統(tǒng)進(jìn)水cod，可提高生化系統(tǒng)進(jìn)水b/c比值，進(jìn)而會降低生化系統(tǒng)排水cod。二是，在于利用粒徑0.05～o.1的炭漿，作為生化反應(yīng)有機(jī)物和生化活性污泥的吸附催化載體，使之oao生化池內(nèi)循環(huán)，且在缺氧池(a)與曝氣池(o)之間沒有硝化液回流。這樣，可提高oao池內(nèi)活性生化污泥濃度和生化反應(yīng)速度，會延長廢水在ao池內(nèi)的停留生化反應(yīng)時間。故此，coaoc工藝與a/o和a2/o工藝相比，對進(jìn)水cod的脫除率可提高約10％，并可抑制生化污泥膨脹，有利于生化污泥沉降分離。三是，將來自過濾與吸附工序的適量廢堿，加入coaoc生化系統(tǒng)的預(yù)曝池(o)和曝氣池(o)，并控制其排水ph值均為7.5～8。如此，既能滿足生化反應(yīng)用堿需求，又能使廢堿液中的有機(jī)物得以生化降解，特別是，使有機(jī)物生化降解產(chǎn)生的co2生成nahco3溶于水中，以便在加鈣反應(yīng)過程中產(chǎn)生較多的caco3結(jié)晶體，吸附脫除生化排水中的有機(jī)膠體懸浮物。四是，對生化和循環(huán)冷卻排污混合廢水，依次加入適量石灰乳和純堿，并控制加鈣和脫鈣反應(yīng)槽出水ph值為9～11；如此，旨在對生化和循環(huán)冷卻排污混合廢水進(jìn)行軟化處理，并利用軟化反應(yīng)生成的ca/mg鹽及fe/mn氫氧化物和氧化物結(jié)晶顆粒，吸附脫除生化排水中的膠體有機(jī)物。五是，一沉池、鈣鹽/生化泥漿增稠桶、二沉池和絮凝沉降池的清液上升速度為0.2～0.5m/h。

以上技術(shù)特點(diǎn)，使得ca/coaoc/ca工序排水cod低于20mg/l，可溶物含量較低，且可溶物主要是溶解度大的氯化鈉、氫氧化鈉和少量碳酸鈉及硫酸鈉，尤其是水中容易析出結(jié)垢的fe2+、ca2+、mg2+、mn2+/f-、sio2等二價陽離子、氟離子和二氧化硅含量很低，為提高后續(xù)反滲透、電滲析和蒸發(fā)濃縮過程的淡水產(chǎn)率和長期穩(wěn)定運(yùn)行奠定了基礎(chǔ)。

過濾與吸附單元300結(jié)構(gòu)如圖4所示，包括：有多介質(zhì)過濾器301、微孔金屬過濾器302、酸化反應(yīng)器303、氣/液分離罐304和活性炭吸附槽305依次串聯(lián)，并有稀混酸槽306、稀燒堿槽307、循環(huán)堿槽308、廢堿槽309、超濾污水槽310和微孔金屬過濾濃水及反沖污水槽311等設(shè)備，與工藝管道連接而成。

在過濾與吸附單元300廢水處理步驟包括：將來自的ca/coaoc/ca單元200的排水，經(jīng)管道①②③④,依次通過多介質(zhì)過濾器301、微孔金屬過濾器302、酸化反應(yīng)器303、氣/液分離罐304和活性炭吸附槽305。

在進(jìn)水ph值為9.5～11的堿性條件下，經(jīng)過多介質(zhì)過濾器301和微孔金屬過濾器302，過濾脫除水中的caco3、caf2、casio3、mg(oh)2、fe(oh)2、mn(oh)2、fe2o3、mno2等微小結(jié)晶顆粒和生化污泥殘留懸浮物。

通過酸化反應(yīng)器303，經(jīng)管道⑦加入來自雙極膜電滲析工序的適量混酸(鹽酸+少量硫酸)，控制其出水ph值為4～5，會發(fā)生酸堿中和化學(xué)反應(yīng)。

通過氣/液分離罐304，分離脫除酸化反應(yīng)過程生成的co2分離脫除。

通過活性炭吸附槽305，在ph值為4～5的酸性條件下，使易溶于堿性水中的酸性有機(jī)物，由親水性的離子態(tài)轉(zhuǎn)變成疏水性的分子集聚膠體乃至懸浮物，以便通過活性炭固定床吸附脫除。對于活性炭吸附槽305排水，經(jīng)管道加入適量燒堿，控制其ph值為7～7.5，再經(jīng)管道⑤送往反滲透與電滲析單元400處理。

與此同時，將來自反滲透與電滲析單元400的超濾濃水，經(jīng)管道送入超濾濃水槽310，再利用之，經(jīng)管道定期反沖洗多介質(zhì)過濾器301，經(jīng)管道定期反沖洗微孔金屬過濾器302，經(jīng)管道定期沖洗活性炭吸附槽305內(nèi)的殘堿，同時其各自反沖下水分別經(jīng)管道流入陶瓷過濾及反沖污水槽311；反沖洗剩余的超濾濃水，經(jīng)管道連續(xù)送入微孔金屬過濾器302，并從過濾器302的污水側(cè)，經(jīng)管道連續(xù)排出，同時把陶瓷過濾截留的微小顆粒物帶出，再流入微孔金屬過濾濃水及反沖污水槽311，最終經(jīng)管道送回ca/coaoc/ca單元200，用于炭漿和石灰乳制備。

對于槽305內(nèi)的活性炭吸附床，要定期用熱堿洗滌再生。為此，要把來自蒸氨與蒸發(fā)工序溫度90～95℃的蒸氨廢水，經(jīng)管道依次通過廢堿槽309、循環(huán)堿槽308和稀燒堿槽307內(nèi)的蛇管，將堿液加熱到80～85℃，而后蒸氨廢水經(jīng)管道送往ca/coaoc/ca工序處理。同時把來自雙極膜電滲析工序濃度約15～20％的燒堿，經(jīng)管道⑧送入稀燒堿槽307，并定期經(jīng)管道⑨送入循環(huán)堿槽308，再利用循環(huán)堿槽308內(nèi)85℃的循環(huán)堿液，依次通過管道活性炭吸附槽305、管道定期洗滌活性炭吸附床，同時定期把循環(huán)洗滌廢堿經(jīng)管道⑩送入廢堿槽309。堿洗后將活性炭吸附槽305放空，再用超濾濃水沖洗活性炭吸附床中的殘堿。

從廢堿槽309連續(xù)抽出的廢堿液，分三路回收利用：第一路，送入蒸氨與蒸發(fā)工序的復(fù)合蒸氨塔，用于分解剩余氨水中的固定銨鹽；第二、第三路，分別送入ca/coaoc/ca工序的預(yù)曝氣池和曝氣池，用于調(diào)節(jié)兩池出水ph值為7.5～8，廢堿中的有機(jī)物被生化降解，同時使有機(jī)物生化降解產(chǎn)生的co2生成nahco3溶于水中。

綜上所述，此步驟的技術(shù)特點(diǎn)：一是，在進(jìn)水ph值為9.5～11堿性條件下，采用多介質(zhì)過濾與微孔金屬過濾組合方法，過濾脫除生化與軟化工序排水中的鈣鹽及鐵/錳/鎂氫氧化物、氧化物等結(jié)晶顆粒和生化污泥殘留懸浮物。二是，在進(jìn)水ph值為4～5酸性條件下，采用活性炭固定床，吸附脫除生化與軟化工序排水中的有機(jī)物。三是，先利用蒸氨廢水的顯熱加熱堿液，再利用熱堿液對活性炭吸附固定床定期洗滌再生。四是，把活性炭吸附槽洗滌再生排出的廢堿，回用于剩余氨水蒸氨分解固定銨鹽和蒸氨廢水生化處理過程，最終使廢堿中的有機(jī)物被生化降解。五是，將超濾濃水，連續(xù)送入微孔金屬過濾器，并連續(xù)從其污水側(cè)采出，以便將微孔金屬截留的顆粒懸浮物連續(xù)帶出。

通過過濾與吸附工序步驟，可有效脫除進(jìn)水的懸浮物和有機(jī)物，其排水cod小于15mg/l，溶鹽主要是溶解度大的氯化鈉和少量硫酸鈉，尤其是fe2+、ca2+、mg2+、mn2+/f-、sio2等二價陽離子、氟離子和二氧化硅含量很低，有利于反滲透與電滲析工序長期穩(wěn)定運(yùn)行和提高其淡水產(chǎn)率。

反滲透與電滲析單元400結(jié)構(gòu)如圖5所示，包括：超濾進(jìn)水池401、超濾加壓泵402、超濾保安過濾器403、超濾膜組件404、反滲透進(jìn)水池405、反滲透加壓泵406、反滲透保安過濾器407、反滲透膜組件408和反滲透淡水池409依次串聯(lián)，并有離子交換樹脂塔410、一級edr電滲析組件411、一級edr濃水池412、二級edr進(jìn)料泵413、二級edr電滲析組件414、二級edr濃水池415、二級edr濃水泵416、活性炭吸附器417和濃鹽水中間槽418依次串聯(lián)，與工藝管道連接而成。其中，通過管道⑩和管道將一級edr電滲析組件11和二級edr電滲析組件13的淡水出口，與反滲透進(jìn)水池5聯(lián)通。

反滲透與電滲析單元400的處理步驟包括：將來自過濾與吸附單元300的排水，其ph值為7～7.5，經(jīng)管道①流入超濾進(jìn)水池401，并在該池進(jìn)水口和出水口，分別投入適量殺菌劑和還原劑，再由超濾加壓泵402抽出，依次通過超濾保安過濾器403和超濾膜組件404。

超濾組件404排出的濃水，依靠自身余壓，經(jīng)管道⑤送往過濾與吸附工序。由超濾膜組件404排出的清水，與來自電滲析組件的淡水混合，經(jīng)管道④流入反滲透進(jìn)水池405，由反滲透加壓泵406抽出后，依次通過保安過濾器407和反滲透膜組件408，并通過調(diào)節(jié)電滲析淡水酸堿度，將反滲透進(jìn)水ph控制在7。

對于反滲透膜組件408排出的濃鹽水，先加入適量來自雙極膜電滲析工序的稀堿，將其ph值調(diào)到8～8.5，再依靠自身余壓，經(jīng)管道⑦送入離子交換樹脂塔410，以脫除反滲透濃水中的fe2+、ca2+、mg2+和mn2+等二價陽離子。為此，還要利用來自雙極膜電滲析工序的稀堿和混酸，對離子交換樹脂塔410定期洗滌再生。

離子交換樹脂塔410排出的脫除二價陽離子的鹽水,經(jīng)管道⑨送入一級電滲析edr組件411；一級edr組件411排出的濃鹽水，經(jīng)管道流入一級der濃水池412，由二級電滲析進(jìn)料泵413抽出分成兩路：一路經(jīng)管道回流到一級edr組件411，另一路經(jīng)管道送入二級電滲析edr組件414。

一級電滲析edr組件412和二級電滲析edr組件414產(chǎn)出的淡水，分別經(jīng)管道⑩和管道流入反滲透進(jìn)水池405，由反滲透加壓泵406抽出，依次經(jīng)過保安過濾器407和反滲透膜組件408，繼續(xù)脫鹽淡化。并分別在電滲析組件412和414的進(jìn)口加入適量混酸(鹽酸+硫酸)，通過調(diào)節(jié)電滲析淡水的酸堿度，將反滲透進(jìn)水ph值控制在7。由反滲透膜組件408產(chǎn)出的脫鹽淡水，經(jīng)管道⑥流入反滲透淡水池409，再經(jīng)管道⑧外送用于鍋爐給水系統(tǒng)和焦化生產(chǎn)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。

二級電滲析edr組件414排出的含鹽3～4％的濃水，經(jīng)管道流入二級edr濃水池415，由泵416抽出分成兩路：一路經(jīng)管道回流到二級edr組件414；另一路經(jīng)管道并加入適量混酸，控制其ph為4～5，送入活性炭吸附器417，進(jìn)一步吸附脫除鹽水中的有機(jī)物，而后經(jīng)管道并加入適量稀堿，控制其ph值為8～8.5，流入濃鹽水中間槽418，再經(jīng)管道送往蒸氨與蒸發(fā)工序進(jìn)一步蒸發(fā)濃縮后，最終通過雙極膜電滲析工序生產(chǎn)稀堿和混酸。此外，要利用雙極膜電滲析單元500生產(chǎn)的稀堿，對于吸附槽417中的活性炭吸附床定期洗滌再生，并將洗滌廢堿經(jīng)管道送入過濾與吸附工序的廢堿槽回收利用。

綜上所述，此步驟的技術(shù)特點(diǎn)：一是，對于來自工序步驟3的凈化水，在ph值為7～7.5的條件下，通過超濾膜組件過濾，再加入適量酸控制ph值為6.5～7，通過反滲透膜組件進(jìn)行淡/濃分離。二是，將超濾濃水返回工序步驟3，用于對過濾吸附部件反沖洗。三是，對于反滲透濃水，先加入適量燒堿控制其ph值為8～8.5，經(jīng)離子交換脫除水中的二價陽離子，通過兩級串聯(lián)電滲析edr組件進(jìn)一步淡/濃分離，并將兩級電滲析組件排出的淡水回流到反滲透膜組件繼續(xù)脫鹽淡化；這樣，該工序的淡水產(chǎn)率高達(dá)93.5％，外排濃鹽水僅為6.5％(鹽量含約3～4％)，可顯著降低后續(xù)蒸發(fā)濃縮負(fù)荷及能耗。四是，在電滲析組件進(jìn)口加入適量酸，控制電滲析濃水ph值為6.5；如此，旨在防止二價陽離子生成鹽或氫氧化物沉淀，以免電滲析膜堵塞和電極電阻增大。五是，對電滲析外排濃鹽水，先加入適量酸控制其ph值為4～5，經(jīng)活性炭吸附脫除鹽水中的有機(jī)物，再加入適量燒堿控制ph值為8～8.5，以便抑制氯離子和硫酸根等陰離子對后續(xù)蒸發(fā)濃縮設(shè)備的腐蝕。

雙極膜電滲析單元500的結(jié)構(gòu)如圖6所示，包括：有沉降桶501、鹽水清液槽502、α纖維素涂層過濾器503、離子交換樹脂塔504、雙極膜電滲析(bmed)組件505和鹽水循環(huán)池506依次串聯(lián)，并有混酸產(chǎn)品槽507、稀堿產(chǎn)品槽508和沉泥及樹脂再生污水槽509，與管道連接而成。

在雙極膜電滲析單元500中廢除處理步驟包括：對于來自蒸氨與蒸發(fā)工序、經(jīng)兩級蒸發(fā)濃縮含鹽15～20％的濃鹽水，加入適量堿，將其ph值調(diào)到9～10，經(jīng)管道①送入道爾沉降桶501，以分離脫除鹽水中的鐵/錳/鈣/鎂等金屬的氫氧化物。

道爾沉降桶501頂部溢出的鹽水清液，依次經(jīng)管道②流入鹽水清液槽502、經(jīng)管道③送入α纖維素涂層過濾器503、經(jīng)管道④送入離子交換樹脂塔504、經(jīng)管道⑤并加入適量自產(chǎn)混酸控制ph值為6～6.5，再送入雙極膜電滲析組件505，用于生產(chǎn)稀堿和混酸。

雙極膜電滲析組件505產(chǎn)出的混酸，是鹽酸+硫酸的混酸，經(jīng)管道⑨流入混酸產(chǎn)品槽507，而后經(jīng)管道⑩送往過濾與吸附、反滲透與edr電滲析和本工序各處用酸點(diǎn)，主要用于離子交換樹脂酸洗再生和工藝水的ph調(diào)節(jié)，其余經(jīng)管道外銷。

雙極膜電滲析組件505產(chǎn)出的稀堿，經(jīng)管道流入稀堿產(chǎn)品槽508，而后經(jīng)管道送往過濾與吸附、反滲透與edr電滲析和本工序各處用堿點(diǎn)，全部用于滿足活性炭吸附床洗滌再生、離子交換樹脂床洗滌再生和水處理過程ph調(diào)節(jié)。利用活性炭吸附床洗滌再生廢堿，滿足剩余氨水蒸氨和蒸氨廢水生化處理過程用堿需求。

雙極膜電滲析組件505排出的鹽水，經(jīng)管道⑥流入鹽水循環(huán)池506，而后經(jīng)管道⑦大部分回流到雙極膜電滲析組件505；同時將少量雙極膜電滲析殘液，經(jīng)管道⑧送往蒸氨與蒸發(fā)工序進(jìn)一步蒸發(fā)濃縮。

道爾沉淀桶501底部排出的泥漿，經(jīng)管道送入沉泥及樹脂再生污水槽509，并將本工序的離子交換樹脂塔504和反滲透與edr電滲析工序的離子交換樹脂塔酸堿洗滌再生廢水，分別經(jīng)管道和管道送入槽509。最終把槽509內(nèi)的沉泥和污水，經(jīng)管道送往煉焦車間用于除塵卸灰加濕。

綜上所述此步驟的技術(shù)的特點(diǎn)：一是，對焦化蒸發(fā)濃縮含鹽廢水，在其ph值為9～10的堿性條件下，依次通過道爾沉降桶、α纖維素涂層過濾器、離子交換樹脂塔，以脫除鹽水中的ca2+、mg2+、fe2+和mn2+等二價陽離子。二是，對焦化蒸發(fā)濃縮含鹽廢水，采用雙極膜電滲析方法生產(chǎn)燒堿和鹽酸，使焦化含鹽廢水得到資源化利用。

本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，本發(fā)明提供的裝置及方法并不限于具體實(shí)施方式中所述的實(shí)施例，上面的具體描述只是為了解釋本發(fā)明的目的，并非用于限制本發(fā)明。本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案得出其他的實(shí)施方式，同樣屬于本發(fā)明的技術(shù)創(chuàng)新范圍，本發(fā)明的保護(hù)范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。

技術(shù)特征：

1.一種焦化廢水的處理裝置，其特征在于，所述裝置包括：蒸氨與蒸發(fā)單元、ca/coaoc/ca處理單元、過濾與吸附單元、反滲透與電滲析單元和雙極膜電滲析單元。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述蒸氨與蒸發(fā)單元包括：粗?；?水分離槽、復(fù)合蒸氨塔、重焦油捕集器、蒸氨廢水換熱器、蒸氨廢水冷卻器、鹽水正壓蒸發(fā)機(jī)組和鹽水負(fù)壓蒸發(fā)機(jī)組。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述粗?；?水分離槽包括：儲油室、粗?；?、沉降室、環(huán)流室和清液室；儲油室底部有焦油排放口，粗?；覂?nèi)由上至下裝有網(wǎng)孔波紋填料和剩余氨水進(jìn)料分布器，分布器與含油剩余氨水進(jìn)口相連，重焦油進(jìn)口與粗?；蚁虏肯噙B，沉降室內(nèi)裝有波紋板填料層，沉降室上部安有環(huán)狀鋸齒溢流堰，清液室有液位計接、清液室放散管和脫油剩余氨水清液出口，并有環(huán)流室與清液室連通管和沉降室與環(huán)流室放散管。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述復(fù)合蒸氨塔包括下段、中段和上段；下段內(nèi)由下至上裝有喇叭筒型降液管和網(wǎng)孔波紋狀捕集層、并有蒸氨廢水出口、液位計接口和蒸汽進(jìn)口，中段裝有若干層板式傳質(zhì)塔盤，頂層傳質(zhì)塔盤上裝有分餾液進(jìn)口和堿液進(jìn)口，上段內(nèi)裝有鮑爾環(huán)填料層，填料層底部有駝峰支承，填料層頂部裝有進(jìn)料分布器，分布器與剩余氨水進(jìn)料口相連，上段頂部有蒸氨汽出口，下段與中段與之間設(shè)有液相收集斷塔盤，斷塔盤上有分餾液出口，中段底層傳質(zhì)塔與下段內(nèi)底部喇叭筒型降液管之間設(shè)有連通管。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述重焦油捕集器包括：焦油收集室、沉降捕集室和清液室；焦油收集室底部有焦油排放口，沉降捕集室內(nèi)由上至下裝有網(wǎng)孔波紋捕集層、喇叭筒降液管和降液管固定筋板，喇叭筒降液管與分餾液進(jìn)口相連，清液室內(nèi)裝有清液分布傘帽，清液室頂部有分餾清液出口。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述鹽水正壓蒸發(fā)機(jī)組包括：由工藝管道連接的鹽水預(yù)熱器、正壓蒸發(fā)器、正壓蒸發(fā)加熱器、蒸汽冷凝水水槽、正壓蒸發(fā)母液循環(huán)泵和冷凝水輸送泵。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述鹽水負(fù)壓蒸發(fā)機(jī)組包括：由工藝管道連接的負(fù)壓蒸發(fā)加熱器、氨凝液冷卻器、稀氨水槽、負(fù)壓蒸發(fā)器、蒸發(fā)汽冷凝器、蒸發(fā)冷凝水高置槽、負(fù)壓蒸發(fā)母液循環(huán)泵和真空泵。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述ca/coaoc/ca處理單元包括：由工藝管道連接的鈣鹽/炭漿吸附槽、一沉池、coaoc生化系統(tǒng)ⅰ、加鈣反應(yīng)槽、脫鈣反應(yīng)槽、絮凝反應(yīng)槽、絮凝沉淀池和軟化清水池依次串聯(lián)，并有鈣鹽/炭漿/生化泥增稠桶和炭漿制備系統(tǒng)ⅱ、石灰乳制備系統(tǒng)ⅲ，還有蒸氨廢水/循環(huán)冷卻排污水換熱器。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述coaoc系統(tǒng)ⅰ包括依次串聯(lián)的炭漿循環(huán)的預(yù)曝池(o)、缺氧池(a)、曝氣池(o)和二沉池。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述炭漿制備系統(tǒng)ⅱ包括：由工藝管道連接的小粒焦提升機(jī)、小粒焦儲槽、皮帶秤電子、濕式球磨機(jī)、炭漿中間槽和炭漿分級槽。

11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述石灰乳制備系統(tǒng)ⅲ包括：由工藝管道連接的cao儲存槽、cao調(diào)節(jié)螺旋給料器、石灰乳制備槽和cao粉塵捕集水流噴射器。

12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述過濾與吸附單元包括：由工藝管道連接的多介質(zhì)過濾器、微孔金屬過濾器、酸化反應(yīng)器、氣/液分離罐和活性炭吸附槽依次串聯(lián)，并有稀混酸槽、稀燒堿槽、循環(huán)堿槽、廢堿槽、超濾污水槽和陶瓷過濾及反沖污水槽設(shè)備。

13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述反滲透與電滲析單元包括：超濾進(jìn)水池、超濾加壓泵、超濾保安過濾器、超濾膜組件、反滲透進(jìn)水池、反滲透加壓泵、反滲透保安過濾器、反滲透膜組件和反滲透淡水池依次串聯(lián)，并有離子交換樹脂塔、一級edr電滲析組件、一級edr濃水池、二級edr進(jìn)料泵、二級edr電滲析組件、二級edr濃水池、二級edr濃水泵、活性炭吸附器和濃鹽水中間槽依次串聯(lián)；且一級edr電滲析組件的淡水出口和二級edr電滲析組件的淡水出口，通過工藝管道與反滲透進(jìn)水池聯(lián)通。

14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述雙極膜電滲析單元包括：由管道連接的沉降桶、鹽水清液槽、α纖維素涂層過濾器、離子交換樹脂塔、雙極膜電滲析(bmed)組件和鹽水循環(huán)池依次串聯(lián)，有稀酸產(chǎn)品槽、稀堿產(chǎn)品槽和沉泥及樹脂再生污水槽。

15.一種利用權(quán)利要求1-14任意一項焦化廢水的處理裝置的處理方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

(1)將焦化剩余氨水分別通過?；?水分離槽、復(fù)合蒸氨塔和重焦油捕集器進(jìn)行脫油和蒸氨，得到蒸氨廢水；

(2)將部分所述蒸氨廢水通過蒸氨廢水換熱器和蒸氨廢水冷卻器冷卻，并通過ca/coaoc/ca單元依次經(jīng)過吸附脫油、coaoc生化過程、加鈣反應(yīng)、脫鈣反應(yīng)、絮凝反應(yīng)和絮凝沉淀，得到軟化水；

(3)將步驟(2)中得到的軟化水通過過濾與吸附單元依次經(jīng)過多介質(zhì)過濾、微孔金屬過濾、酸化反應(yīng)、氣/液分離和活性炭吸附凈化得到過濾吸附凈化水；并對活性炭吸附排水，加入適量堿將ph值控制在7～7.5；

(4)將步驟(3)中得到的過濾吸附凈化水經(jīng)超濾和反滲透淡/濃分離后，對于反滲透濃水，加入適量燒堿控制ph值為7.5～8，先經(jīng)離子交換樹脂脫除水中的鈣/鎂/鐵/錳等二價陽離子，再經(jīng)電滲析淡/濃分離。

16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，步驟(1)中所述脫油具體包括：將焦化剩余氨水依次經(jīng)粗?；两挡都?、復(fù)合蒸氨塔上段汽提分餾、重力沉降捕集，復(fù)合蒸氨塔中段汽提分餾和復(fù)合蒸氨塔下段重力沉降捕集脫油，通過三次沉降捕集以脫除剩余氨水中的重質(zhì)焦油，通過兩次汽提分餾以脫除剩余氨水中的輕質(zhì)焦油。

17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，步驟(1)中所述蒸氨具體包括：以鹽水正壓蒸發(fā)機(jī)組排出鹽水蒸發(fā)汽為熱源，通過復(fù)合蒸氨塔的上段和中段，對剩余氨水進(jìn)行兩次汽提蒸氨。

18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，步驟(2)中所述吸附脫油包括：利用絮凝沉淀生產(chǎn)的鈣鹽污泥和coaoc過程產(chǎn)生的炭漿生化污泥，吸附脫除蒸氨廢水中的乳化焦油。

19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，步驟(2)中所述coaoc生化過程包括：利用炭漿制備系統(tǒng)ⅱ將粒徑3～5mm的小粒焦炭，通過濕式研磨機(jī)，制成炭粒為0.05～0.1mm、含水40～60％的炭漿，作為活性生化污泥和有機(jī)物生化降解吸附催化載體，加入coaoc系統(tǒng)的曝氣池(o),并使所述炭漿在coaoc系統(tǒng)的預(yù)曝池(o)、缺氧池(a)、曝氣池(o)和二沉池之間循環(huán)。

20.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，步驟(3)中所述方法還包括活性炭吸附床洗滌再生：將步驟(1)中剩余部分所述蒸氨廢水通過蒸氨廢水換熱器冷卻到90～95℃，用于將氫氧化鈉含量15～20％的燒堿水溶液加熱到80～85℃，再利用熱堿液對活性炭吸附床洗滌再生。

21.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述步驟(1)還包括：待步驟(4)中電滲析分離出的濃鹽水加入混酸(鹽酸+硫酸)，控制ph值為4～5，經(jīng)活性炭吸附凈化后，再加入燒堿，控制ph值為8～8.5后，利用鹽水正壓蒸發(fā)機(jī)組和鹽水負(fù)壓蒸發(fā)機(jī)組進(jìn)行蒸發(fā)濃縮得到蒸發(fā)濃縮鹽水。

22.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述方法還包括步驟(5)通過雙極膜電滲析單元生產(chǎn)燒堿和混酸(鹽酸+硫酸)，具體包括：將所述蒸發(fā)濃縮鹽水加入燒堿，控制ph值為9～10；依次通過道爾沉降桶、α纖維素涂層過濾器和離子交換樹脂塔，脫除鹽水中的懸浮物和鈣/鎂/鐵/錳等二價陽離子；再加入混酸，控制濃鹽水的ph值為6.5～7，通過雙極膜電滲析組件，生產(chǎn)燒堿和混酸(鹽酸+硫酸)。

23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，所述步驟(1)中所述將電滲析濃水經(jīng)過鹽水正壓蒸發(fā)機(jī)組和鹽水負(fù)壓蒸發(fā)機(jī)組兩級蒸發(fā)濃縮得到濃鹽水具體包括：以一次蒸汽為熱源，通過鹽水正壓蒸發(fā)機(jī)組，將電滲析濃水進(jìn)行一級蒸發(fā)濃縮；以復(fù)合蒸氨塔頂逸出的含油含氨蒸汽為熱源，通過鹽水負(fù)壓蒸發(fā)機(jī)組，對一級蒸發(fā)濃鹽水繼續(xù)蒸發(fā)濃縮得到濃鹽水。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明提供一種焦化廢水的處理裝置及處理方法，裝置包括：蒸氨與蒸發(fā)單元、Ca/COAOC/Ca處理單元、過濾與吸附單元、反滲透與電滲析單元和雙極膜電滲析單元。本發(fā)明提供的一種焦化廢水的處理裝置及處理方法，對焦化剩余氨水、焦化生產(chǎn)循環(huán)冷卻排污水、焦化廠區(qū)生化污水及地坪沖洗水進(jìn)行綜合處理，可低能耗低成本實(shí)現(xiàn)焦化廢水零排放。

技術(shù)研發(fā)人員：郝東珍;劉洪泉;李瑞齋

受保護(hù)的技術(shù)使用者：郝東珍;河北協(xié)同水處理技術(shù)有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2020.04.28

技術(shù)公布日：2020.09.01