煤制油废水的处理装置及方法

摘要

本发明公开了一种煤制油废水的处理装置及方法。所述煤制油废水的处理装置包括：预处理系统，包括：pH调节池，用于调节煤制油废水的pH值在5.5～6.5；与pH调节池相连的一级除油装置，用于去除煤制油废水中的焦油和焦油渣；与一级除油装置相连的二级除油装置，用于去除煤制油废水中可溶性油类；与二级除油装置相连的脱酚蒸氨装置，用于脱去煤制油废水中的酚和氨；与脱酚蒸氨装置相连的三级除油装置，用于去除煤制油废水中的浮油；与三级除油装置相连的多介质过滤器，用于去除煤制油废水中的悬浮物，形成预处理废水；生化处理系统，用于对预处理废水进行生化处理。采用本发明的技术方案，提高了生化处理系统对煤制油废水的处理能力。

权利要求

1.一种煤制油废水的处理装置，其特征在于，包括预处理系统装置和生化处理系统，其中： 所述预处理系统，包括：

pH调节池，用于调节煤制油废水的pH值在5.5～6.5之间；

与pH调节池相连的一级除油装置，所述一级除油装置包括与pH调节池连接的静置隔油池，以及与所述静置隔油池连接的机械化澄清槽，其中，所述静置隔油池用于分离煤制油废水中的重油和轻油，机械化澄清槽用于去除煤制油废水中的焦油和焦油渣； 与一级除油装置相连的二级除油装置，用于去除煤制油废水中可溶性油类； 与二级除油装置相连的脱酚蒸氨装置，用于脱去煤制油废水中的酚和氨； 与脱酚蒸氨装置相连的三级除油装置，用于去除煤制油废水中的浮油； 与三级除油装置相连的多介质过滤器，用于去除煤制油废水中的悬浮物，形成预处理废水； 所述生化处理系统，用于对预处理废水进行生化处理。

2.如权利要求1所述的煤制油废水的处理装置，其特征在于，所述二级除油装置包括焦炭粉过滤器。

3.如权利要求1所述的煤制油废水的处理装置，其特征在于，所述脱酚蒸氨装置包括与二级除油装置连接的脱酚装置，以及与脱酚装置相连的蒸氨装置，其中： 脱酚装置包括萃取塔和精馏塔，在萃取塔中采用萃取剂将煤制油废水中的酚萃取出来形成萃取相，在精馏塔中将萃取相进行反萃取分离成萃取剂和粗酚； 蒸氨装置，采用蒸汽对煤制油废水中的氨进行回收。

4.如权利要求1所述的煤制油废水的处理装置，其特征在于，所述三级 除油装置包括气旋气浮装置。

5.如权利要求1所述的煤制油废水的处理装置，其特征在于，所述生化处理系统包括： 与多介质过滤器连接的水解酸化池，通过水解酸化用于将煤制油废水中的难降解的大分子有机物转化为易降解的小分子有机物； 与水解酸化池连接的第一生化池，通过好氧反应用于将煤制油废水中的氨氮转化为亚硝酸盐氮和硝酸盐氮； 与第一生化池连接的第二生化池，通过厌氧反应用于将煤制油废水中的亚硝酸盐氮和硝酸盐氮转化为氮气脱除； 与第二生化池连接的第三生化池，通过好氧反应用于将煤制油废水中的剩余的氨氮去除； 与第三生化池连接的二沉池，用于分离污泥和煤制油废水，并将污泥分别回流至第一生化池和第三生化池。

6.如权利要求1～5任一项所述的煤制油废水的处理装置，其特征在于，还包括：位于生化处理系统之后的膜处理系统，所述膜处理系统具体包括： 与生化处理系统末端连接的混凝沉淀池，用于分离生化处理系统出水和污泥； 与混凝沉淀池连接的过滤器，用于去除煤制油废水中的悬浮物； 与过滤器连接的动态膜装置，用于去除煤制油废水中的盐及剩余难降解的有机物，形成冷却水补充水。

7.如权利要求6所述的煤制油废水的处理装置，其特征在于，还包括： 位于pH调节池和静置隔油池之间的初沉池；

位于多介质过滤器和生化处理系统之间的调节池，用于将预处理废水进行浓度调节； 污泥处理系统，包括污泥浓缩池和污泥脱水装置，用于将煤制油废水的处理装置中产生的剩余污泥进行去除。

8.一种煤制油废水的处理方法，其特征在于，包括：

对煤制油废水进行pH调节，使其pH值在5.5～6.5之间；

采用静置隔油池和机械化澄清槽对pH调节后的煤制油废水进行一级除油，分离煤制油废水中的重油和轻油及去除煤制油废水中的焦油和焦油渣； 对去除焦油和焦油渣的煤制油废水进行二级除油，去除煤制油废水中可溶性的油类； 对去除可溶性油类的煤制油废水进行脱酚蒸氨处理，脱去煤制油废水中的酚和氨； 对脱去酚和氨的煤制油废水进行三级除油，去除煤制油废水中的浮油； 对去除浮油的煤制油废水进行过滤，去除煤制油废水中的悬浮物，形成预处理废水； 对预处理废水进行生化处理，形成生化处理后废水。

9.如权利要求8所述的煤制油废水的处理方法，其特征在于，进一步包括： 将生化处理后废水进行膜滤处理，形成冷却水补充水。

说明书

煤制油废水的处理装置及方法

技术领域

[0001] 本发明涉及废水处理技术领域，特别是涉及煤制油废水的处理装置及方法。

背景技术

[0002] 从能源结构来看，我国是一个“多煤少油气”的国家，由于对石油需求的日益增长，因此，利用相关技术将煤转化为成品油是解决我国石油资源缺乏的一条重要途径。

[0003] 煤制油（Coal-to-liquids，简称CTL）是以煤炭为原料，通过化学加工过程生产油品和石油化工产品的一项技术，包括煤直接液化和煤间接液化两种技术路线。煤的直接液化是将煤在高温高压条件下，通过催化加氢直接液化合成液态烃类燃料，并经进一步精制（脱除硫、氮、氧等原子），形成需要的燃料油；煤炭间接液化技术则是将煤炭气化生产合成气，再经费-托（Fischer-Tropsch，简称F-T）合成生产合成油。煤制油生产实现煤变油的各工序中，会产生大量的废水。

[0004] 现有的生化系统处理废水具有环保和清洁的优势，但是此类煤制油废水成分相当复杂，具有高含油量、高氨氮及高有机物等特点，属于难处理的工业废水之一，难以通过常规的生化方法进行处理。

发明内容

[0005] 本发明提供了一种煤制油废水的处理装置及方法，用以提高生化处理系统处理煤制油废水的能力，使出水达到冷却水补充水标准。

[0006] 本发明煤制油废水的处理装置，包括预处理系统和生化处理系统，其中：

[0007] 所述预处理系统，包括：

[0008] pH调节池，用于调节煤制油废水的pH值在5.5～6.5之间；

[0009] 与pH调节池相连的一级除油装置，所述一级除油装置包括与pH调节池连接的静置隔油池，以及与所述静置隔油池连接的机械化澄清槽，其中，所述所述静置隔油池用于分离煤制油废水中的重油和轻油，机械化澄清槽用于去除煤制油废水中的焦油和焦油渣；

[0010] 与一级除油装置相连的二级除油装置，用于去除煤制油废水中可溶性油类；

[0011] 与二级除油装置相连的脱酚蒸氨装置，用于脱去煤制油废水中的酚和氨；

[0012] 与脱酚蒸氨装置相连的三级除油装置，用于去除煤制油废水中的浮油；

[0013] 与三级除油装置相连的多介质过滤器，用于去除煤制油废水中的悬浮物，形成预处理废水；

[0014] 所述生化处理系统，用于对预处理废水进行生化处理。

[0015] 优选的，所述二级除油装置包括焦炭粉过滤器。

[0016] 优选的，所述脱酚蒸氨装置包括与二级除油装置连接的脱酚装置，以及与脱酚装置相连的蒸氨装置，其中：

[0017] 脱酚装置包括萃取塔和精馏塔，在萃取塔中采用萃取剂将煤制油废水中的酚萃取出来形成萃取相，在精馏塔中将萃取相进行反萃取分离成萃取剂和粗酚；

[0018] 蒸氨装置，采用蒸汽对煤制油废水中的氨进行回收。

[0019] 优选的，所述三级除油装置包括气旋气浮装置。

[0020] 优选的，所述生化处理系统包括：

[0021] 与多介质过滤器连接的水解酸化池，通过水解酸化用于将煤制油废水中的难降解的大分子有机物转化为易降解的小分子有机物；

[0022] 与水解酸化池连接的第一生化池，通过好氧反应用于将煤制油废水中的氨氮转化为亚硝酸盐氮和硝酸盐氮；

[0023] 与第一生化池连接的第二生化池，通过厌氧反应用于将煤制油废水中的亚硝酸盐氮和硝酸盐氮转化为氮气脱除；

[0024] 与第二生化池连接的第三生化池，通过好氧反应用于将煤制油废水中的剩余的氨氮去除；

[0025] 与第三生化池连接的二沉池，用于分离污泥和煤制油废水，并将污泥分别回流至第一生化池和第三生化池。

[0026] 优选的，对于上述的煤制油废水的处理装置，还包括：位于生化处理系统之后的膜处理系统，包括：

[0027] 与生化处理系统末端连接的混凝沉淀池，用于分离生化处理系统出水和污泥；

[0028] 与混凝沉淀池连接的过滤器，用于去除煤制油废水中的悬浮物；

[0029] 与过滤器连接的动态膜装置，用于去除煤制油废水中的盐及剩余难降解的有机物，形成冷却水补充水。

[0030] 较佳的，所述的煤制油废水的处理装置，还包括：

[0031] 位于pH调节池和静置隔油池之间的初沉池；

[0032] 位于多介质过滤器和生化处理系统之间的调节池，用于将预处理废水进行浓度调节；

[0033] 污泥处理系统，包括污泥浓缩池和污泥脱水装置，用于将煤制油废水的处理装置中产生的剩余污泥进行去除。

[0034] 本发明煤制油废水的处理方法，包括：

[0035] 对煤制油废水进行pH调节，使其pH值在5.5～6.5之间；

[0036] 采用静置隔油池和机械化澄清槽对pH调节后的煤制油废水进行一级除油，分离煤制油废水中的重油和轻油及去除煤制油废水中的焦油和焦油渣；

[0037] 对去除焦油和焦油渣的煤制油废水进行二级除油，去除煤制油废水中可溶性的油类；

[0038] 对去除可溶性油类的煤制油废水进行脱酚蒸氨处理，脱去煤制油废水中的酚和氨；

[0039] 对脱去酚和氨的煤制油废水进行三级除油，去除煤制油废水中的浮油；

[0040] 对去除浮油的煤制油废水进行过滤，去除煤制油废水中的悬浮物，形成预处理废水；

[0041] 对预处理废水进行生化处理，形成生化处理后废水。

[0042] 优选的，所述的煤制油废水的处理方法，还包括：

[0043] 将生化处理后废水进行膜滤处理，形成冷却水补充水。

[0044] 在本发明技术方案中，依次对煤制油废水进行pH调节、一级除油、二级除油、脱酚蒸氨、三级除油及过滤的预处理形成的预处理废水，由于该预处理废水中脱去了煤制油废水中的焦油、氨、酚、浮油等污染物，因此，可以进行生化处理，提高了生化处理系统对煤制油废水的处理能力。此外，该方案环保并且成本较低。

附图说明

[0045] 图1为本发明煤制油废水的处理装置实施例处理废水的流程示意图；

[0046] 图2为本发明煤制油废水的处理装置具体实施例处理废水的流程示意图；

[0047] 图3为本发明煤制油废水的处理方法流程示意图。

具体实施方式

[0048] 为了提高生化处理煤制油废水的能力，本发明提供了一种煤制油废水的处理装置及方法。在该技术方案中，依次对煤制油废水进行pH调节、一级除油、二级除油、脱酚蒸氨、三级除油及过滤处理形成的预处理废水，由于该预处理废水中脱去了煤制油废水中的焦油、氨、酚、浮油等污染物，因此，可以采用生化处理方式进行处理，因此，提供了一种将煤焦油废水进行生化处理的方法，提高了煤制油废水的生化处理能力。为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举具体实施例对本发明作进一步详细的说明。

[0049] 如图1所示，本发明煤制油废水的处理装置一实施例处理废水的流程示意图，本发明煤制油废水处理装置包括预处理系统和生化处理系统，其中：

[0050] 预处理系统，包括：

[0051] pH调节池1，用于调节煤制油废水的pH值在5.5～6.5之间；

[0052] 与pH调节池1相连的一级除油装置2，用于去除煤制油废水中的焦油和焦油渣；

[0053] 与一级除油装置2相连的二级除油装置3，用于去除煤制油废水中可溶性油类；

[0054] 与二级除油装置3相连的脱酚蒸氨装置4，用于脱去煤制油废水中的酚和氨；

[0055] 与脱酚蒸氨装置4相连的三级除油装置5，用于去除煤制油废水中的浮油；

[0056] 与三级除油装置5相连的多介质过滤器6，用于去除煤制油废水中的悬浮物，形成预处理废水；

[0057] 生化处理系统7，用于对预处理废水进行生化处理。

[0058] 在本发明实施例中，煤制油废水的处理装置包括预处理系统和生化处理系统7，通过预处理系统对煤制油废水进行处理后，可以将预处理废水进行生化处理，预处理系统中的pH调节池、一级除油装置、二级除油装置、脱酚蒸氨装置、三级除油装置以及多介质过滤器的结构不限，只要能实现各自的功能即可，并且也可以将上述装置中的多个进行集成形成一个装置，该装置可以实现多个功能也可。预处理系统处理煤制油废水的流程包括：首先通过pH调节池1对煤制油废水的pH进行调节，由于煤制油废水呈碱性，而生化处理需要偏酸性的pH值，因此，将煤制油废水的pH值调至5.5～6.5之间，这样的pH值也利于后续的脱酚要求；然后通过一级除油装置2对煤制油废水进行一级除油处理，主要用于将重油、轻油进行有效分离并去除，也将焦油和焦油渣进行除去；然后通过二级除油装置3对煤制油废水中可溶性油类及部分有机物进行去除，可以优选采用焦炭过滤的方式进行去除；然后通过脱酚蒸氨装置4对煤制油废水进行脱酚蒸氨处理，主要用于脱除煤制油废水中的酚和氨；然后通过三级除油装置5对煤制油废水进行进一步除油处理，优选加入破乳药剂，采用气旋气浮装置主要对废水中的浮油、乳化油、悬浮物和COD进行处理；最后通过多介质过滤器6对煤制油废水中的悬浮物进行去除。通过以上的预处理，废水中的污染物得到很好的去除，可以进入生化处理系统7进行生化处理。采用本发明的技术方案，通过预处理可以将高含油量、高氨氮及高有机物的煤制油废水处理得较为清洁，适于进行生化处理。

[0059] 如图2所示，优选的，一级除油装置2包括与pH调节池1连接的静置隔油池21，以及与静置隔油池21连接的机械化澄清槽22，其中，所述静置隔油池21用于分离煤制油废水中的重油和轻油，机械化澄清槽22用于去除煤制油废水中的焦油和焦油渣。

[0060] 请继续参照图2所示，优选的，二级除油装置3包括焦炭粉过滤器31。

[0061] 优选的，脱酚蒸氨装置4包括与二级除油装置3连接的脱酚装置，以及与脱酚装置相连的蒸氨装置，其中：

[0062] 脱酚装置包括萃取塔41和精馏塔42，在萃取塔41中采用萃取剂将煤制油废水中的酚萃取出来形成萃取相，在精馏塔42中将萃取相进行反萃取分离成萃取剂和粗酚；

[0063] 蒸氨装置43，采用蒸汽对煤制油废水中的氨进行回收。

[0064] 优选的，三级除油装置5包括气旋气浮装置51。

[0065] 在本发明实施例中，采用预处理系统，首先通过调节pH值的范围在利于生化处理系统处理的范围内；再通过一级除油装置进行初步除油，主要通过密度不同进行重油和轻油的分离，并分离出焦油渣；再通过二级除油装置对煤制油废水的油进行进一步分离，优选焦炭粉过滤器除去废水中可溶性油类，所述焦炭粉过滤器内的焦炭粉可用废水处理厂内的废焦炭，成本低廉并且方便更换；再对煤制油废水中较多的酚和氨通过脱酚蒸氨装置进行处理，脱去酚类和氨类；再通过三级除油装置，优选采用气旋气浮装置，去除废水中的悬浮物，经过这样的预处理后，使得预处理废水可以进行生化处理，进入下一步生化处理系统中。

[0066] 优选的，所述生化处理系统7包括：

[0067] 与多介质过滤器6连接的水解酸化池71，通过水解酸化用于将煤制油废水中的难降解的大分子有机物转化为易降解的小分子有机物；

[0068] 与水解酸化池71连接的第一生化池72，通过好氧反应用于将煤制油废水中的氨氮转化为亚硝酸盐氮和硝酸盐氮；

[0069] 与第一生化池72连接的第二生化池73，通过厌氧反应用于将煤制油废水中的亚硝酸盐氮和硝酸盐氮转化为氮气脱除；

[0070] 与第二生化池73连接的第三生化池74，通过好氧反应用于将煤制油废水中的剩余的氨氮去除；

[0071] 与第三生化池74连接的二沉池75，用于分离污泥和煤制油废水，并将污泥分别回流至第一生化池和第三生化池。

[0072] 在本发明实施例中，生化处理系统可以用于对COD不大于3500mg/L的废水进行处理，该生化处理系统通过需氧和厌氧相结合的方式对能更有效去除废水中的污染物。

[0073] 如图2所示，优选的，对于上述的煤制油废水的处理装置，还包括：位于生化处理系统之后的膜处理系统，膜处理系统具体包括：

[0074] 与生化处理系统末端连接的混凝沉淀池11，用于分离生化处理系统出水和污泥；

[0075] 与混凝沉淀池连接的过滤器12，用于去除煤制油废水中的悬浮物；

[0076] 与过滤器连接的动态膜装置13，用于去除煤制油废水中的盐及剩余难降解的有机物，形成冷却水补充水。

[0077] 在本发明实施例中，由于生化处理后废水中含盐量较高并且还有剩余的COD，因此增加了一套膜处理系统，用于去除废水中的盐和COD，膜处理系统中可以采用离子交换法、反渗透法或动态膜（DM）法对废水进一步处理，优选用动态膜装置，在动态膜装置中，废水进水方向与膜面垂直，并通过振动泵为膜体提供震动弹力，使颗粒物不能在膜表面富集，能够维持膜通量不受影响，避免了膜堵塞问题的发生，并根据不同的处理要求，分别采用微滤、超滤和反渗透级别的膜片，优选采用反渗透膜片，以达到各种废水水质的深度处理。

[0078] 较佳的，上述的煤制油废水的处理装置，还包括：

[0079] 位于pH调节池1和静置隔油池21之间的初沉池8；

[0080] 位于多介质过滤器6和生化处理系统之间的调节池9，用于将预处理废水进行浓度调节；

[0081] 污泥处理系统，包括污泥浓缩池14和污泥脱水装置15，用于将煤制油废水的处理装置中产生的剩余污泥进行去除。

[0082] 如图2所示，以下列举一个具体的实施例对本发明煤制油废水的处理装置的工艺流程进行说明，本发明并不限于以下实施例。

[0083] 表1煤制油废水水质分析表

[0084]序号 监测项目 单位 指标
1 pH 9～9.5
2 BOD5 mg/L 11600
3 COD mg/L 32000～38000
4 总氮 mg/L 5200
5 氨氮 mg/L 3200～3700
6 石油类 mg/L 3000
7 挥发酚（总酚） mg/L 9000～11000
8 硫化物 mg/L 0.25
9 总氰化合物（以CN计） mg/L 35
10 氟化物 mg/L 75

[0085] 煤制油废水的水质分析如表1所示，可见其pH值为9～9.5，呈碱性，COD（化学需氧量或化学耗氧量）、BOD（5 生化需氧量或生化耗氧量，一般以5天为标准表示）、氨、酚较多，预处理系统就是针对上述污染物进行处理，以下对预处理系统的各个装置进行逐一介绍：

[0086] 将煤制油废水引入pH调节池1进行pH调节处理：煤焦油生产废水的为了满足后续脱酚的进水要求，需通过加酸将pH值调到5.5～6.5之间，优选pH值为6，同时，还可起到破乳除油的作用；

[0087] 将pH调节后的废水引入初沉池8进行沉淀处理：废水中的密度较大的物质经过初沉池沉淀至池底，上层密度较小的废水进入下一步处理；

[0088] 对废水在一级除油装置中进行一级除油处理，一级除油装置包括依次连接的静置隔油池21和机械化澄清槽22，其中，静置隔油池21优选采用平流式隔油池，可对废水中的重油、轻油进行有效分离，分离出来的重油由抽油泵打到重油罐，轻油最终收集到轻油罐；机械化澄清槽22主要根据物料比重的不同，将焦油、废水及焦油渣进行分离，在机械化澄清槽22内分为三层：上层为废水，中层为焦油，下层为焦油渣，沉淀在槽底的焦油渣由刮板输送机送到漏嘴排出槽外，焦油则通过液面调节器流至储油罐，澄清后的废水经上部溢流至中间水池；

[0089] 对一级除油的废水通过二级除油装置进行二级除油处理，二级除油装置优选为焦炭粉过滤器31，上步骤的机械化澄清槽22出水进入焦炭粉过滤器31，进一步去除废水中可溶性油类物质及部分有机物；

[0090] 对二级除油的废水通过脱酚蒸氨装置进行脱酚蒸氨，脱酚蒸氨装置包括脱酚装置和蒸氨装置，其中，脱酚装置采用萃取塔41和精馏塔42，在萃取塔41中进行脱酚处理，由于废水中含酚量较大，采用萃取的方法进行脱酚处理，具体为将二级除油后的废水引入脱酚塔上部，将萃取剂引入萃取塔下部，两相在萃取塔内逆流接触，由于酚在萃取剂溶解度高于在水的溶解度，将酚从水相萃取至萃取相，达到废水脱酚的目的；脱酚后的废水从萃取塔底部流出，至脱酚废水槽，再送入蒸氨装置43进行蒸氨处理，再经过氨回收装置44形成液氨，而萃取后的萃取剂从萃取塔41顶部流出，至萃取相槽，将萃取相引入精馏塔42进行萃取剂回收，经该精馏塔42精馏后在塔顶回收萃取剂，在塔底回收酚类混合物，即粗酚，塔底的粗酚由于采出量较小，在保持正常液位的前提条件下，定期外排至酚槽，再将粗酚送入精酚车间制备成精酚，形成再生品，其中，萃取剂可选择二异丙基醚或甲基叔戊基醚；

[0091] 经过萃取塔41萃取后的废水进入蒸氨装置43，优选为蒸氨塔，由于废水中氨氮的含量很高，不可直接进入生化系统，需进入蒸氨装置43进行脱氨处理，蒸氨装置的工作原理是采用一般的载热体水蒸汽作为加热剂，使废水液面上氨气的平衡蒸汽压大于热载体中氨气的分压，在汽液两相逆流接触过程中，汽液两相进行传质传热，从而使氨气逐渐从废水中释放出来，在塔顶得到氨蒸汽与水蒸汽的混合物，在塔底得到经蒸氨处理后的废水；

[0092] 将蒸氨处理后的废水送入三级除油装置进行三级除油处理，三级除油装置优选为气旋气浮装置51，较佳地采用塞克感应气旋气浮系统，该系统是华霆集团与加拿大及美国等知名水处理公司历经数年合作开发的新一代高效气浮设备。该设备利用气旋原理，产生高密度的微气泡溶气水与污水混合，达到去除水中浮油、乳化油、悬浮物、COD的目的。该技术的特点是除污效果好（粒径5μm左右）溶气效率高，回流比小，安装简单，易于操作及运行稳定性好。是国内首创的新型气浮水处理技术。与目前传统采用的气浮设备相比，该设备具有如下特点：

[0093] 一、微气泡的性能好，系统产生的溶气水稳定性好、气泡密度大、比表面积大、粘附性强，极大提高了气泡网捕悬浮物和油粒的能力。

[0094] 二、微气泡粒径小，系统产生粒径约为5μm左右的微气泡，气泡越小，越容易粘附污水中的悬浮物和油粒。

[0095] 三、系统溶气比高，微气泡发生系统通过较高的压力（1.0Mpa左右）的空气与水混合，然后通过微气泡发生器的气旋作用产生溶气水。该溶气水的溶气比可达30%～50%，从而达到更好的去除效果。

[0096] 四、系统的稳定性好，系统由于其特殊的工作原理，使其在工程应用中易于调试，运行稳定，对于流量波动较大的进水系统，可以进行流量的闭环控制，以保证出水水质的稳定。

[0097] 五、自动化节能运行，利用变频调速技术，对气液两相压进行控制，自动调节不同水质所需要的气泡密度，达到最佳的分离效果，且节能运行。

[0098] 气浮系统需投加破乳药剂，生化处理需投加的药剂为工业用纯碱、磷盐、铁盐等药剂；

[0099] 将气旋气浮的废水送入多介质过滤器6进行过滤后形成预处理废水，优选采用石英砂和无烟煤滤料的双层过滤，用于去除废水中的悬浮物；

[0100] 将预处理废水送入调节池9，在调节池9内，可以引入其他废水，如生活污水、精酚车间污水，该其他废水指可以直接进行生化处理的废水，在调节池9内将预处理废水与其他废水混合，并对混合后的废水按照1:1的比例配制洁净水，废水均衡水质水量后进入到生化处理系统，其水质标准如表2所示，其中，CODCr是采用重铬酸钾测出的化学需氧量，在实际应用中，可以约等于COD；调节池9采用合建式，根据生产污水排放规律，后续处理的生化池对水质水量稳定性的要求，池顶除小面积加设活动盖板外，其余均为封闭式，有利于冬季废水的保温；为了提高进入生化系统的废水达到进水标准，在多介质过滤器6后设有事故池10，当前端生产工段出现问题导致废水浓度过高时，这部分废水先暂存在事故池10，在事故池10进行处理后再逐步打入调节池9，这样保证不会对后续的生化系统造成影响，经过调节池后进入生化处理系统的水质标准如表2所示；

[0101] 表2生化处理系统进水水质

[0102]序号 监测项目 单位 指标
1 CODCr mg/L ≤3500mg/L
2 总酚 mg/L ≤1000mg/L
3 SS mg/L ≤100mg/L
4 NH3-N mg/L ≤250mg/L
5 pH 6～9
6 石油类 mg/L ≤350mg/L(80%溶解油)

[0103] 将调节池调节后的废水送入生化处理系统，该生化处理系统包括依次连接的水解酸化池71、第一生化池72、第二生化池73、第三生化池74以及二沉池75，具体为采用水解酸化和生化处理工艺的组合处理工艺，主要目的是通过专项菌属的生物新陈代谢来降低污水中的有毒有害物质，降低污水中的有机物、氨氮等污染物的含量，使其达到设计的出水指标；生化反应池内均挂有组合填料，填料上附着的大量专属微生物形成脱氮除碳生物膜，当污水与生物膜接触过程中，通过这类专属微生物的生化反应，有效地降解污水中的有机物和氨氮，从而使水质得到净化，以下分别对生化处理系统中的水解酸化池71、第一生化池72、第二生化池73、第三生化池74以及二沉池75进行具体介绍：

[0104] 在水解酸化池71中，由于废水的污染物浓度很高，可生化性差，故在生化工艺之前加设水解酸化池，水解（酸化）处理方法是一种介于好氧和厌氧处理法之间的方法，和其它工艺组合可以降低处理成本提高处理效率，水解酸化工艺根据产甲烷菌与水解产酸菌生长速度不同，将厌氧处理控制在反应时间较短的厌氧处理第一和第二阶段，即在大量水解细菌、酸化菌作用下将不溶性有机物水解为溶解性有机物，将难生物降解的大分子物质转化为易生物降解的小分子物质的过程，从而改善废水的可生化性，为后续生化处理奠定良好基础；

[0105] 在第一生化池72内，主要是将氨氮、转化为亚硝酸盐氮、硝酸盐氮，酚类等有机物降解成二氧化碳和水，采用好氧反应，在第一生化池内挂填料，池底均安装盘片式微孔曝气器，盘片底部与曝气管道牢固固定，防止气压将盘片顶出，由阀门控制曝气量；池顶栏杆周围架设消泡管道，当好氧池泡沫多时,打开消泡水管阀门进行消泡；由于氨氮在硝化细菌的作用下发生亚硝化反应时释放出氢离子，因此，需要向反应池内加碱来平衡pH值。；

[0106] 在第二生化池73内，主要是通过氨氧化菌和反硝化菌、硝化细菌的作用发生脱氮反应，同时，硝化后的亚硝态氮、硝态氮在厌氧菌作用下转化为氮气逸出；水中所含的未被分解的大分子有机物在厌氧菌的作用下进行水解酸化转化为小分子有机物；在第二生化池内均挂填料；考虑到整个池子布水的均匀性，在厌氧反应池底层采用穿孔管布水；

[0107] 在第三生化池74内，第三生化池又可称为生物炭反应池，主要是为了进一步去除污水中的COD、氨氮、酚类等污染物；将污染物吸附在菌类表面并且转化为自身的营养源，进行好氧代谢，从而进一步去除水中的有机污染物；池内挂满填料，根据实际情况的需要，可投加一定量的活性炭，作为生化系统处理的保证性措施；池内连续充氧曝气，与第一生化池共用风机；

[0108] 在二沉池75内进行沉淀，主要是用来分离生化处理系统的泥水混合液，建一座沉淀池，采用辐流式，在沉淀池中，污泥与清水分离，剩余污泥通过池内的刮泥机收集到泥斗排出，上清液自流进入膜处理系统进行深度处理；

[0109] 将二沉池的废水送入膜处理系统，该膜处理系统包括依次连接的混凝沉淀池11、过滤器12和动态膜装置13，以下对膜处理系统的各装置进行一一介绍：

[0110] 将二沉池的废水送入混凝沉淀池11，混凝沉淀池采用幅流式，混凝沉淀池出水一部分直接用于熄焦或煤场抑尘，一部分需进行下一步处理，而池底污泥用泵提升至污泥浓缩池进行进一步处理；

[0111] 将混凝沉淀池中的废水送入过滤器12，优选为石英砂过滤器，进一步去除废水中的悬浮物及其他杂质；

[0112] 将过滤器中的废水通过动态膜装置13，去除剩余的COD和盐，该动态膜采用具有震动效果的反渗透膜，该动态膜对废水的含盐量、COD、悬浮物（SS）、油类等适应性非常强，可处理含盐量在3000～60000mg/L的含盐废水，其预除盐率在90%～98%，终端出水水质稳定，品质较好；

[0113] 在上述过程中，初沉池8、气旋气浮装置51、二沉池75和混凝沉淀池11排出的污泥分别由各自的污泥泵送入污泥浓缩池14进行处理，浓缩后污泥含水率为97%～98%，可由污泥泵送至污泥脱水装置15进行污泥脱水处理形成泥饼，优选的污泥脱水装置15为机械压滤装置，将泥饼送配煤，污泥浓缩后分离出的污泥上清液及滤后液再送回至调节池9。

[0114] 通过上述的煤制油废水的处理装置处理后的废水的出水水质指标满足《再生水用作冷却用水的水质标准》（GB/T19923-2005），如表3所示，因此，采用本发明处理后的废水可以作为循环冷却水的补充水。采用上述的煤制油废水的处理装置通过四个运行周期后分别进行检测，四个运行周期的出水水质分别如表4～表7所示，可见该废水处理装置的处理煤制油废水可以达到再生水用作冷却用水的水质标准。此外，该废水处理装置处理每吨的成本在40元左右，相对于现有的处理系统90元/吨，成本大大地降低。

[0115] 表3敞开式循环冷却水系统补充水要求水质标准

[0116]序号 监测项目 单位 指标
1 pH值 6.5－8.5
2 悬浮物（SS） mg/L －
3 浊度（NTU） mg/L 5
4 色度 度 30
5 BOD5 mg/L 10
6 CODCr mg/L 60
7 铁 mg/L 0.3
8 锰 mg/L 0.1
9 氯离子 mg/L 250
10 二氧化硅 mg/L 50
11 总硬度（以CaCO3计） mg/L 450
12 总碱度（以CaCO3计） mg/L 350
13 硫酸盐 mg/L 250
14 氨氮 mg/L 10
15 总磷 mg/L 1
16 溶解性总固体 mg/L 1000
17 石油类 mg/L 1
18 阴离子表面活性剂 mg/L 0.5
19 余氯 mg/L 0.05
20 粪大肠菌群（个/L） 个/L 2000

[0117] 表4本发明煤制油废水的处理装置处理废水的出水分析表

[0118]

[0119] 表5本发明煤制油废水的处理装置处理废水的出水分析表

[0120]

[0121] 表6本发明煤制油废水的处理装置处理废水的出水分析表

[0122]

[0123] 表7本发明煤制油废水的处理装置处理废水的出水分析表

[0124]

[0125] 如图3所示，本发明实施例还提供一种煤制油废水的处理方法，包括：

[0126] 步骤101、对煤制油废水进行pH调节，使其pH值在5.5～6.5之间；

[0127] 步骤102、对pH调节后的煤制油废水进行一级除油，去除煤制油废水中的焦油和焦油渣；

[0128] 步骤103、对去除焦油和焦油渣的煤制油废水进行二级除油，去除煤制油废水中可溶性的油类；

[0129] 步骤104、对去除可溶性油类的煤制油废水进行脱酚蒸氨处理，脱去煤制油废水中的酚和氨；

[0130] 步骤105、对脱去酚和氨的煤制油废水进行三级除油，去除煤制油废水中的浮油；

[0131] 步骤106、对去除浮油的煤制油废水进行过滤，去除煤制油废水中的悬浮物，形成预处理废水；

[0132] 步骤107、对预处理废水进行生化处理，形成生化处理后废水。

[0133] 优选的，本发明煤制油废水的处理方法，进一步包括：

[0134] 将生化处理后的废水进行膜滤处理，形成冷却水补充水。

[0135] 在本发明技术方案中，通过依次对煤制油废水进行pH调节、一级除油、二级除油、脱酚蒸氨、三级除油以及过滤等预处理操作形成预处理废水，在预处理中，将煤制油废水中的焦油、高含量的氨和酚、浮油等去除，使得预处理废水可以进行生化处理。在本发明技术方案中，分别用于pH调节、一级除油、二级除油、脱酚蒸氨、三级除油、过滤的装置不限，只要能实现上述功能即可，并且，这些装置中的多个可以集成为一个装置，依据也是以实现各装置或集成后装置的功能为准。此外，对生化后废水进行膜处理的膜装置也可以有多种选择，膜装置主要用于除去生化处理后废水中的盐以及剩余的COD，优选采用动态膜装置。本发明煤制油废水的处理方法对装置的要求不限，只要采用的装置能够实现的工艺流程是以上述方法中的步骤为依据即可。

[0136] 显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。