一种焦炉煤气冷凝水预处理系统的制作方法

1.本发明涉及煤化工废水处理相关技术领域，尤其涉及一种焦炉煤气冷凝水预处理系统。


背景技术：

2.焦炉煤气经过净化处理在送往用户的途中，其中含有的水分会凝结与煤气分离，而焦炉煤气的凝结水分一般会通过煤气水封排出，其中含有高浓度容易挥发的酚、多环芳烃及氧、硫、氮等杂环化合物,其是一种高codcr、高酚值、高氨氮且变化范围大的一种难处理工业有机废水，具有水质成分复杂、污染浓度高、生化性较差、色度高和毒性大等特点。
3.由于焦炉煤气水封水毒性大，如果直接进入生化系统处理，会导致生化污泥中的活性菌群中毒死亡，因此，必须通过预处理降低其毒性，再进入生化系统处理，目前，对焦炉煤气水封水的处理方式一般是混入剩余氨水，通过蒸氨处理形成蒸氨废水，再进入生化系统处理，但该工艺技术复杂，消耗大量蒸汽，能耗很高，成本较大。


技术实现要素：

4.为克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种焦炉煤气冷凝水预处理系统，不需要对煤气水封水进行蒸氨，直接在铁碳反应装置中进行处理，不消耗蒸汽，设备简单，运行维护方便，处理效果好，且处理后的焦炉煤气水封水不会对后续的生化处理系统产生不利影响。
5.本发明是通过以下技术方案予以实现的：
6.一种焦炉煤气冷凝水预处理系统，包括有处理水池，所述处理水池中设有平行布置的若干隔板，所述隔板将处理水池依次分隔成迂回连通的第一区、第二区、第三区、第四区、第五区、第六区及第七区；所述第一区为进料区，侧边设有进料管；第七区为出料区，侧边设有出料管；所述第一区至第六区中放置有铁碳球，并设有盐酸管道及曝气管道；所述盐酸管道用于输送盐酸溶液，以调节第一区至第六区中溶液的ph值；所述曝气管用于输送高压空气，以在第一区至第六区的溶液中产生气泡；所述第一区中溶液的ph值不大于2，第二区中溶液的ph值在2～3之间，第三区中溶液的ph值在3～4之间，第四区中溶液的ph值在4～5之间，第五区中溶液的ph值在5～6之间，第六区中溶液的ph值不小于6；本系统通过铁碳填料在酸性条件下形成原电池反应，反应过程中产生的新生态的h
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都能与废水中的污染物发生氧化还原反应，能将部分环状和长链的大分子有机物降解为简单的小分子有机物，从而提高废水的可生化性，且fe
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是一种吸附、包容和络合能力相当强的混凝剂，故微电解法的特点是作用机制多，协同性强，综合效果显著，可提高废水可生化性，与生化处理匹配性好，操作简便，运行费用低，具体地，所述处理水池由隔板分成七个区域，各个反应区中放置有铁碳球，且区域之间的水流呈迂回蛇形流动，增加溶液在处理水池中的路径长度，使得溶液与铁碳球之间充分进行反应；所述盐酸管道输送盐酸溶液，使得各个反应区的ph值保持在依次逐渐递增的范围，逐级充分的反应；煤气水封水从进料管进入进料区，依次通过
六个反应区，最后从第七区的出料管排出；所述曝气管产生的气泡可使得溶液翻滚，使得盐酸与煤气水封水、均匀的反应，且可增加溶液中的氧气的含量，进一步促进反应的进行。
7.优选地，所述盐酸管道用于输送30％的盐酸溶液；所述浓度30％的盐酸溶液为常用的工业盐酸溶液，取材方便，成本低。
8.优选地，所述盐酸管道的出水端设有流量调节阀；所述流量调节阀与中控单元电连接，由中控单元控制调节开合大小，用于实时调节各个区域中溶液的ph值；具体地，盐酸管道的出口设置在相对应区域的入水口端。
9.优选地，所述第一区至第七区的出口处设有酸度传感器；所述酸度传感器用于实时感应各个区域的ph值，并通过将检测到的数值传输给中控单元，由中控单元再控制各个流量调节阀的开合大小，以控制各个区域中溶液的ph值，具体地，所述酸度传感器设置在各个区域的出水口端。
10.优选地，所述铁碳球的粒径在3-5cm范围内；所述铁碳球呈球状结构，堆放在一起的时候，铁碳球之间会形成空隙，方便流体经过，也可使得流体与铁碳球充分接触并反应，但所选铁碳球的粒径有一定的要求，因为若直径太大会造成与盐酸反应不够，原电池反应不充分；若直径太小，铁碳材料消耗速度太快，需要经常补充，不利于长期运行，增加了成本。
11.优选地，所述第一区至第六区设有双氧水加料管，用于向第一区至第六区输送双氧水；所述双氧水在增加h
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含量的同时还能够提高降毒能力。
12.优选地，所述铁碳球由固定框固定在反应区中；所述固定框将铁碳球按照一定的设计形式牢牢的固定在反应区中，防止铁碳球在流体中顺着流体移动而改变每个区域中铁碳球配比量，进而影响处理效果。
13.优选地，所述固定框由立体框架及固定在立体框架上的网格组装而成，所述固定框通过支撑杆固定在反应区；所述支撑杆将填充有铁碳球的固定框支撑起来，与底部形成一定的空间，可方便反应产生的沉淀物降落，并及时顺着水流排除。
14.优选地，所述曝气管置于固定框的下方，其产生的气泡可防止沉淀物在处理水池底部积聚，能更加方便地使得沉淀物顺着水流排除。
15.本发明的有益效果在于：1、该系统通过铁碳填料在酸性条件下形成原电池反应，反应过程中产生的新生态的h
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都能与废水中的污染物发生氧化还原反应，将部分环状和长链的大分子有机物降解为简单的小分子有机物，从而提高废水的可生化性；2、该系统分成七个区域，且区域之间的水流呈迂回蛇形流动，增加了煤气水封水在处理水池中的停留时间，可使得煤气水封水能与铁碳球之间有充分的时间进行反应；3、该系统各个反应区的ph值呈现依次逐渐递增的范围，实行逐级地、不同程度地控制氧化还原反应的程度，使得对煤气水封水的处理效率最大化。
附图说明
16.图1为实施例一中所述一种焦炉煤气冷凝水预处理系统的示意图；
17.图2为实施例一中所述曝气管道及盐酸管道的布置示意图；
18.图3为实施例一中所述固定架的布置示意图；
19.图4为实施例二中所述曝气管道及盐酸管道的布置示意图；
20.图中：1、处理水池；11、第一区；12、第二区；13、第三区；14、第四区；15、第五区；16、第六区；17、第七区；2、隔板；3、铁碳球；4、盐酸管道；41、流量调节阀；5、曝气管道；6、酸度传感器；7、进料管；8、出料管；9、固定框；91、立体框架；92、网格；93、支撑杆；10、双氧水加料管。
具体实施方式
21.以下将结合附图对本发明各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述发实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本发明所保护的范围。
22.实施例一
23.如图1～3所示，一种焦炉煤气冷凝水预处理系统，包括有处理水池1，所述处理水池中设有平行布置的若干隔板2，所述隔板2将处理水池1依次分隔成迂回连通的第一区11、第二区12、第三区13、第四区14、第五区15、第六区16及第七区17；所述第一区11为进料区，侧边设有进料管7；第七区17为出料区，侧边设有出料管8；所述第一区11至第六区16中放置有铁碳球3，并设有盐酸管道4及曝气管道5；所述盐酸管道4用于输送盐酸溶液，以调节第一区11至第六区16溶液的ph值；所述曝气管道5用于输送高压空气，以在第一区11至第六区16的溶液中产生气泡；所述第一区11中的ph值不大于2，第二区12中的ph值在2～3之间，第三区13中的ph值在3～4之间，第四区14中的ph值在4～5之间，第五区15中的ph值在5～6之间，第六区16中的ph值不小于6；本系统通过铁碳填料在酸性条件下形成原电池反应，反应过程中产生的新生态的h
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都能与废水中的污染物发生氧化还原反应，将部分环状和长链的大分子有机物降解为简单的小分子有机物，从而提高废水的可生化性，且fe
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是一种吸附、包容和络合能力相当强的混凝剂，因此，铁碳填料在酸性条件下形成微电解法具有作用机制多，协同性强，综合效果显著的特点，可提高废水可生化性，与生化处理匹配性好，操作简便，运行费用低，具体地，所述处理水池1由隔板2分成七个区域，各个反应区中放置有铁碳球，且区域之间的水流呈迂回蛇形流动，增加了溶液在处理水池1中的流动路径长度，进而增加了煤气水封水在处理水池1中的停留时间，可使得煤气水封水能与铁碳球之间有充分的时间进行反应；所述盐酸管道输送盐酸溶液，使得各个反应区的ph值呈现依次逐渐递增的范围，逐级地、不同程度地控制氧化还原反应的程度，使得对煤气水封水的处理效率最大化，充分将煤气水封水中环状和长链的大分子有机物降解为简单的小分子有机物，从而提高废水的可生化性；煤气水封水从进料管进入进料区，依次通过六个反应区，最后从出料区的出水管排除；所述曝气管产生的气泡可使得溶液翻滚，将盐酸与煤气水封水混合的更加均匀反应，且可增加溶液中氧气的含量，进一步促进反应的进行。
24.优选地，所述盐酸管道4用于输送30％的盐酸溶液；所述盐酸管道4的出水端设有流量调节阀41；所述流量调节阀41为电动流量调节阀，各个区域的流量调节阀41与系统的中控单元电连接，由中控单元控制调节开合大小，控制管道中盐酸溶液的流量大小，进而实时调节各个区域中溶液的ph值；所述第一区11至第七区17的出口处设有酸度传感器6；所述酸度传感器6用于实时感应各个区域中溶液的ph值，并通过将检测到的数值传输给中控单元，由中控单元再控制各个流量调节阀41的开合大小，以控制各个区域中溶液的ph值；所述
铁碳球3呈球状结构，粒径在3-5cm范围内，堆放在一起时，铁碳球之间会形成空隙，形成疏松多孔的结构形式，一方面可方便流体经过，另一方面也可使得流体与铁碳球充分接触并反应；所选铁碳球的粒径需控制在3-5cm范围内，因为若直径太大会造成铁碳球与盐酸反应不够，原电池反应不充分；若直径太小，铁碳材料消耗速度太快，需要经常补充，不利于长期运行，增加了成本；所述铁碳球3由固定框9固定在反应区中；所述固定框9将铁碳球3按照一定的设计形式牢牢的固定在反应区中，防止铁碳球3在流体中顺着流体移动而改变每个区域中铁碳球配比量，进而影响处理效果；所述固定框9由立体框架91及固定在方形立体框架91上的网格92组装而成，所述固定框9通过支撑杆93固定在反应区；所述支撑杆93将填充有铁碳球3的固定框9支撑起来，与处理水池1底部形成一定的空间，可方便反应产生的沉淀物降落，并及时顺着水流排除；所述曝气管道5置于固定框的下方，包括有主管及布置在主管上的各个区域的支管，所述支管上均布有透气管，所述透气管上设有透气孔；在曝气管道5中通入高压空气，其产生的气泡可防止沉淀物在处理水池底部积聚，能更加方便地使得沉淀物顺着水流排除；经过该系统的处理，对煤气水封水中的codcr、氨氮、挥发酚类物质去除率可达到30％以上，b/c比由0.25提高到0.45以上，经处理后的煤气水封水可直接进入生化系统处理，不需要去蒸氨，工艺简单，能耗低，运行维护成本低。
25.实施例二
26.如图4所示，一种焦炉煤气冷凝水预处理系统，包括有处理水池1，所述处理水池中设有平行布置的若干隔板2，所述隔板2将处理水池1依次分隔成迂回连通的第一区11、第二区12、第三区13、第四区14、第五区15、第六区16及第七区17；所述第一区11为进料区，侧边设有进料管7；第七区17为出料区，侧边设有出料管8；所述第一区11至第六区16中放置有铁碳球3，并设有盐酸管道4及曝气管道5；所述盐酸管道4用于输送盐酸溶液，以调节第一区11至第六区16溶液的ph值；所述曝气管道5用于输送高压空气，以在第一区11至第六区16的溶液中产生气泡；所述第一区11中的ph值不大于2，第二区12中的ph值在2～3之间，第三区13中的ph值在3～4之间，第四区14中的ph值在4～5之间，第五区15中的ph值在5～6之间，第六区16中的ph值不小于6；与上述实施例不同的是，所述第一区11至第六区16设置有双氧水加料管10，所述双氧水加料管10，用于向第一区至第六区输送双氧水；双氧水加料管10上同样可设有流量调节阀，与系统的中控单元电连接，由中控单元控制流量；所述双氧水在增加h
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含量以提高反应效率的同时还能够提高降毒能力。
27.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案。

技术特征：
1.一种焦炉煤气冷凝水预处理系统，其特征在于，包括有处理水池，所述处理水池中设有平行布置的若干隔板，所述隔板将处理水池依次分隔成迂回连通的第一区、第二区、第三区、第四区、第五区、第六区及第七区；所述第一区为进料区，侧边设有进料管；第七区为出料区，侧边设有出料管；所述第一区至第六区中放置有铁碳球，并设有盐酸管道及曝气管道；所述盐酸管道用于输送盐酸溶液，以调节第一区至第六区中溶液的ph值；所述曝气管用于输送高压空气，以在第一区至第六区的溶液中产生气泡；所述第一区中溶液的ph值不大于2，第二区中溶液的ph值在2～3之间，第三区中溶液的ph值在3～4之间，第四区中溶液的ph值在4～5之间，第五区中溶液的ph值在5～6之间，第六区中溶液的ph值不小于6。2.根据权利要求1所述的一种焦炉煤气冷凝水预处理系统，其特征在于，所述盐酸管道用于输送30％的盐酸溶液。3.根据权利要求1所述的一种焦炉煤气冷凝水预处理系统，其特征在于，所述盐酸管道的出水端设有流量调节阀。4.根据权利要求1所述的一种焦炉煤气冷凝水预处理系统，其特征在于，所述第一区至第七区的出口处设有酸度传感器。5.根据权利要求1所述的一种焦炉煤气冷凝水预处理系统，其特征在于，所述铁碳球的粒径在3-5cm范围内。6.根据权利要求1所述的一种焦炉煤气冷凝水预处理系统，其特征在于，所述第一区至第六区设有双氧水加料管，用于向第一区至第六区输送双氧水。7.根据权利要求1所述的一种焦炉煤气冷凝水预处理系统，其特征在于，所述铁碳球由固定框固定在反应区中。8.根据权利要求7所述的一种焦炉煤气冷凝水预处理系统，其特征在于，所述固定框由立体框架及固定在立体框架上的网格组装而成，所述固定框通过支撑杆固定在反应区。9.根据权利要求8所述的一种焦炉煤气冷凝水预处理系统，其特征在于，所述曝气管置于固定框的下方。

技术总结
本发明公开了一种焦炉煤气冷凝水预处理系统，包括有处理水池，处理水池中设有隔板，所述隔板将处理水池依次分隔成迂回连通的七个区域；第一区为进料区，侧边设有进料管；第七区为出料区，侧边设有出料管；第一区至第六区中放置有铁碳球，并设有盐酸管道及曝气管道；盐酸管道用于输送盐酸溶液；所述曝气管用于输送高压空气；第一区至第六区的溶液PH值逐渐增大。本发明提供了一种焦炉煤气冷凝水预处理系统，不需要对煤气水封水进行蒸氨，直接在铁碳反应装置中进行处理，不消耗蒸汽，设备简单，运行维护方便，处理效果好，经过该装置预处理后的焦炉煤气水封水不会对后续的生化处理系统产生不利影响。产生不利影响。产生不利影响。


技术研发人员：刘成红 李聪 孙建军 张静波
受保护的技术使用者：宝武集团鄂城钢铁有限公司
技术研发日：2023.03.28
技术公布日：2023/7/12