本發(fā)明涉及廢水中有機(jī)物脫除技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種煤化工廢水中cod吸附的三層四塔吸附方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著社會(huì)的發(fā)展和環(huán)保要求的提高，大型化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展所帶來(lái)的水資源供給和排放通道限制問(wèn)題已日趨凸顯，部分化工綜合產(chǎn)業(yè)園區(qū)由于排水通道限制，目前園區(qū)的發(fā)展受到制約。零排放項(xiàng)目通過(guò)水再生回用可極大的緩解化工項(xiàng)目水資源困境，并減輕污水受納水體壓力，使產(chǎn)業(yè)園區(qū)健康有序的發(fā)展，有效保證國(guó)家和地方重點(diǎn)項(xiàng)目的按時(shí)實(shí)施，具有極大的環(huán)境效益和社會(huì)效益。

隨著零排放技術(shù)的推廣，目前基本實(shí)現(xiàn)的廢水的零排放，但末端蒸發(fā)產(chǎn)生的廢鹽，屬于危險(xiǎn)廢棄物，因此零排放工藝還需進(jìn)一步延伸，拓展開發(fā)廢鹽資源化工程。目前主流工藝為納濾分鹽蒸發(fā)和鹽硝聯(lián)產(chǎn)。因煤化工廢水中含有一定量的cod，cod的存在影響了整個(gè)副產(chǎn)鹽的產(chǎn)品品質(zhì)。無(wú)論是采用何種工藝進(jìn)行混鹽分離實(shí)現(xiàn)鹽資源化，都存在一個(gè)問(wèn)題：高鹽廢水中cod的去除問(wèn)題，cod不能夠?qū)崟r(shí)移除系統(tǒng)外將影響鹽的品質(zhì)。煤化工廢水cod的特征是：成分復(fù)雜、有機(jī)污染物含量高，cod高達(dá)十甚至幾百克每升，鹽的質(zhì)量分?jǐn)?shù)通常在5%以上，很難實(shí)現(xiàn)生化降解cod。

煤化工廢水中有機(jī)物種類多、成分復(fù)雜(多為吲哚類、喹啉類、咔唑類、吡啶類等一些難降解有機(jī)物)，高含鹽量、且無(wú)法采用生物降解方式完成，致使該問(wèn)題成為了目前煤化工廢水資源化的一個(gè)坎，如何通過(guò)改進(jìn)目前的水處理工藝，解決高鹽水中cod的問(wèn)題是選擇合適的設(shè)備、合理的工藝去除cod，保證副產(chǎn)鹽滿足工業(yè)鹽一級(jí)精鹽標(biāo)準(zhǔn)，故探尋一種應(yīng)用于煤化工廢水脫除cod裝置及工藝具有重要意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，本發(fā)明的目的是提供一種煤化工廢水中cod吸附的三層四塔吸附方法及系統(tǒng)。本發(fā)明可以從而將廢水中cod移除系統(tǒng)，保證產(chǎn)品工業(yè)鹽的純度，實(shí)現(xiàn)真正意義的煤化工廢水中溶解鹽的資源化回收。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種煤化工廢水中cod吸附的三層四塔吸附方法，包括四個(gè)吸附塔，令四個(gè)吸附塔中的三個(gè)處于工作狀態(tài)，對(duì)廢水進(jìn)行吸附，四塔中的剩余單塔再生后處于備用狀態(tài)，保證cod四塔吸附系處于連續(xù)運(yùn)行狀態(tài)，其特征在于，具體步驟如下：

1）cod四塔吸附系統(tǒng)啟動(dòng)：?jiǎn)?dòng)時(shí)，每個(gè)吸附塔的進(jìn)水閥、產(chǎn)水閥、反洗水進(jìn)水閥及反洗水產(chǎn)水閥全部處于關(guān)閉狀態(tài)；按照吸附塔啟動(dòng)步驟，開啟一個(gè)吸附塔的進(jìn)水閥和產(chǎn)水閥；按照前述吸附塔啟動(dòng)步驟，每隔1~2h啟動(dòng)一個(gè)吸附塔，使四個(gè)吸附塔中的三個(gè)處于工作狀態(tài)，其余的一個(gè)吸附塔處于待機(jī)狀態(tài)；

2）cod四塔吸附系統(tǒng)產(chǎn)水量實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)cod四塔吸附系統(tǒng)的產(chǎn)水量和進(jìn)水壓力，當(dāng)cod四塔吸附系統(tǒng)的產(chǎn)水量降低、進(jìn)水壓力上升時(shí)，判定cod四塔吸附系統(tǒng)需要反洗，對(duì)cod四塔吸附系統(tǒng)進(jìn)入反洗步驟；

3）cod四塔吸附系統(tǒng)的反洗：當(dāng)處于工作狀態(tài)的某一個(gè)吸附塔需要進(jìn)行反洗時(shí)，按照吸附塔反洗步驟，關(guān)閉該吸附塔的進(jìn)水閥及產(chǎn)水閥，開啟該吸附塔的反洗水進(jìn)水閥及反洗水產(chǎn)水閥，使該吸附塔處于反洗狀態(tài)，反洗一段時(shí)間后關(guān)閉該吸附塔的反洗水進(jìn)水閥及反洗水產(chǎn)水閥，開啟該吸附塔的進(jìn)水閥及產(chǎn)水閥，使反洗完畢的吸附塔重新投入工作；對(duì)cod四塔吸附系統(tǒng)的反洗，按照處于工作狀態(tài)的三個(gè)吸附塔的啟動(dòng)順序，依次按照前述吸附塔反洗步驟對(duì)處于工作狀態(tài)的三個(gè)吸附塔進(jìn)行反洗；

4）產(chǎn)水cod實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)：實(shí)時(shí)監(jiān)控cod四塔吸附系統(tǒng)的產(chǎn)水中的cod含量，當(dāng)cod檢測(cè)數(shù)值超過(guò)產(chǎn)水的要求值時(shí)，判定三個(gè)吸附塔中最先啟動(dòng)的吸附塔失效，進(jìn)入吸附塔切換程序；

5）cod四塔吸附系統(tǒng)的切換：按照前述吸附塔啟動(dòng)步驟啟動(dòng)處于待機(jī)狀態(tài)的第四個(gè)吸附塔；按照吸附塔關(guān)閉步驟，令步驟4）判斷的失效吸附塔的進(jìn)水閥、產(chǎn)水閥、反洗水進(jìn)水閥及反洗水產(chǎn)水閥全部處于關(guān)閉狀態(tài)；完成cod四塔吸附系統(tǒng)的切換；

6）失效吸附塔的再生：將失效吸附塔切出再生，再生完成后，使該吸附塔處于待機(jī)狀態(tài)；

7）cod四塔吸附系統(tǒng)的連續(xù)運(yùn)行：按照步驟2）~6），及時(shí)監(jiān)測(cè)、反洗、替換并再生吸附塔，使cod四塔吸附系統(tǒng)處于連續(xù)穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)。

所述步驟1）~7）中，吸附塔串聯(lián)運(yùn)行及再生采用plc或dcs自動(dòng)化系統(tǒng)操作控制。

以及一種煤化工廢水中cod吸附的三層四塔吸附系統(tǒng)，吸附塔a、吸附塔b、吸附塔c及吸附塔d并聯(lián)設(shè)置；cod四塔吸附系統(tǒng)的進(jìn)水母管分別通過(guò)進(jìn)水閥與吸附塔a、吸附塔b、吸附塔c及吸附塔d的廢水進(jìn)口連接，cod四塔吸附系統(tǒng)的產(chǎn)水母管分別通過(guò)產(chǎn)水閥與吸附塔a、吸附塔b、吸附塔c及吸附塔d的產(chǎn)水出口連接，cod四塔吸附系統(tǒng)的反洗水進(jìn)水管分別通過(guò)反洗水進(jìn)水閥與吸附塔a、吸附塔b、吸附塔c及吸附塔d的產(chǎn)水出口連接，cod四塔吸附系統(tǒng)的反洗水產(chǎn)水管分別通過(guò)反洗水產(chǎn)水閥與吸附塔a、吸附塔b、吸附塔c及吸附塔d的進(jìn)水口連接。

所述吸附塔a、吸附塔b、吸附塔c及吸附塔d的廢水進(jìn)口外連接并聯(lián)的進(jìn)水閥和反洗水產(chǎn)水閥，吸附塔a、吸附塔b、吸附塔c及吸附塔d的廢水進(jìn)口內(nèi)連接噴淋器；吸附塔a、吸附塔b、吸附塔c及吸附塔d的產(chǎn)水出口外連接并聯(lián)的連接產(chǎn)水閥和反洗水進(jìn)水閥；吸附塔a、吸附塔b、吸附塔c及吸附塔d內(nèi)由廢水進(jìn)口至產(chǎn)水出口依次設(shè)有大孔活性炭吸附層、介孔活性炭吸附層及大微孔活性炭吸附層。

本發(fā)明的有益效果是：

1）單塔存在三層吸附層：能夠煤化工廢水水中的組分復(fù)雜的cod進(jìn)行分級(jí)吸附，煤化工廢水中的有機(jī)cod依次按照分子量從大至小的順序被依次吸附。且根據(jù)水質(zhì)的不同，三層吸附層的吸附劑選擇也是具有針對(duì)性，最大程度利用了活性炭的吸附率，避免了因分子量大，分子直徑大而堵塞活性炭孔隙，從而降低吸附率的情況出現(xiàn)。

2）工藝簡(jiǎn)單便于生產(chǎn)：本發(fā)明采用三層四塔并聯(lián)運(yùn)行，在保證總產(chǎn)水滿足下端需求的同時(shí)，工藝簡(jiǎn)單便于生產(chǎn)，本發(fā)明僅在產(chǎn)水罐母管設(shè)有檢測(cè)儀表，極大降低了儀表投資，降低了因儀表數(shù)量多維護(hù)復(fù)雜，如果設(shè)備的串聯(lián)級(jí)數(shù)越多，則其運(yùn)行難度呈指數(shù)比例上升。

3）延長(zhǎng)吸附塔的運(yùn)行時(shí)間，節(jié)約運(yùn)行成本：由于采用的是四塔并聯(lián)工藝，通過(guò)改變進(jìn)入吸附塔的先后順序來(lái)保證總產(chǎn)水水質(zhì)滿足要求(第一塔完全失效穿透，但是最后一個(gè)塔處于完好狀態(tài)，故總產(chǎn)水cod值滿足下端工藝需求)，每個(gè)吸附塔均能達(dá)到充分穿透，提高了活性炭的吸附效率，減少活性炭的再生頻次，降低了炭損耗，節(jié)約運(yùn)行成本。

附圖說(shuō)明

圖1為煤化工廢水中cod吸附的三層四塔吸附工藝系統(tǒng)示意圖；

圖2為三層單塔吸附裝置示意圖。

圖中，1為進(jìn)水閥；2為噴淋器；3為大孔活性炭吸附層；4為介孔活性炭吸附層；5為大微孔活性炭吸附層；6為產(chǎn)水閥；7為反洗水進(jìn)水閥；8為反洗水產(chǎn)水閥。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明專利做更進(jìn)一步的具體說(shuō)明，本發(fā)明專利的優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更加清楚，但是本發(fā)明不局限于以下內(nèi)容。

參照?qǐng)D1，一種煤化工廢水中cod吸附的三層四塔吸附系統(tǒng)，吸附塔a、吸附塔b、吸附塔c及吸附塔d并聯(lián)設(shè)置；cod四塔吸附系統(tǒng)的進(jìn)水母管分別通過(guò)進(jìn)水閥與吸附塔a、吸附塔b、吸附塔c及吸附塔d的廢水進(jìn)口連接，cod四塔吸附系統(tǒng)的產(chǎn)水母管分別通過(guò)產(chǎn)水閥與吸附塔a、吸附塔b、吸附塔c及吸附塔d的產(chǎn)水出口連接，cod四塔吸附系統(tǒng)的反洗水進(jìn)水管分別通過(guò)反洗水進(jìn)水閥與吸附塔a、吸附塔b、吸附塔c及吸附塔d的產(chǎn)水出口連接，cod四塔吸附系統(tǒng)的反洗水產(chǎn)水管分別通過(guò)反洗水產(chǎn)水閥與吸附塔a、吸附塔b、吸附塔c及吸附塔d的進(jìn)水口連接。

參照?qǐng)D2，所述吸附塔a、吸附塔b、吸附塔c及吸附塔d的廢水進(jìn)口外連接并聯(lián)的進(jìn)水閥和反洗水產(chǎn)水閥，吸附塔a、吸附塔b、吸附塔c及吸附塔d的廢水進(jìn)口內(nèi)連接噴淋器；吸附塔a、吸附塔b、吸附塔c及吸附塔d的產(chǎn)水出口外連接并聯(lián)的連接產(chǎn)水閥和反洗水進(jìn)水閥；吸附塔a、吸附塔b、吸附塔c及吸附塔d內(nèi)由廢水進(jìn)口至產(chǎn)水出口依次設(shè)有大孔活性炭吸附層、介孔活性炭吸附層及大微孔活性炭吸附層。

本發(fā)明的具體實(shí)施方式為，具體過(guò)程如下：

如圖1所示，來(lái)自前處理工藝單元的廢水自上而下流過(guò)裝有活性炭的吸附塔a(此時(shí)開啟閥門xv01a和xv02a)，吸附塔a吸附1-2h后開啟閥門xv01b和xv02b(吸附塔b運(yùn)行)，吸附塔b吸附1-2h后開啟xv01c和xv02c(吸附塔c運(yùn)行)，此時(shí)abc三塔處于運(yùn)行狀態(tài)。吸附塔運(yùn)行過(guò)程中當(dāng)吸附塔產(chǎn)水量降低，進(jìn)水壓力上升時(shí)，表示該塔需要進(jìn)行反洗程序。

以下以吸附塔a為例進(jìn)行說(shuō)明，當(dāng)吸附塔a需要進(jìn)行反洗，關(guān)閉吸附塔a的進(jìn)水閥xv01a和產(chǎn)水閥xv02a，打開吸附塔a的反洗進(jìn)水閥xv01'a和反洗產(chǎn)水閥xv02'a，反洗約3min后關(guān)閉反洗閥(xv01'a、xv02'a)打開吸附塔a進(jìn)水閥(xv01a、xv01a)繼續(xù)進(jìn)行吸附。因進(jìn)料過(guò)程中是吸附塔三塔之間存在間歇時(shí)間，故此以進(jìn)料的先后順序進(jìn)行反洗，不影響正常的運(yùn)行和吸附過(guò)程。

產(chǎn)水的母管安裝有cod檢測(cè)儀，當(dāng)cod檢測(cè)儀上讀數(shù)顯示超過(guò)產(chǎn)水要求值，表示吸附后水質(zhì)不能滿足下一個(gè)工藝標(biāo)準(zhǔn)，也意味著吸附塔a失效，此時(shí)需要進(jìn)行將a塔切出再生，d塔投運(yùn)，打開閥門xv01d、xv02d(投運(yùn)吸附塔d)，關(guān)閉閥門xv01a、xv02a(切出吸附塔a)，此時(shí)就由原吸附三塔a-b-c更改為吸附塔b-c-d，如此進(jìn)行循環(huán)b-c-d、c-d-a、d-a-b、a-b-c，剩余的單塔作為備用。

對(duì)于單塔的活性炭吸附劑的填裝，如圖2所示，吸附單塔可分為上中下三層吸附層，廢水由上至下依次經(jīng)過(guò)，最上層采用大孔活性炭、中層采用介孔活性炭、下層采用大微孔活性炭。因煤化工廢水中cod的成分復(fù)雜，單獨(dú)的采用一兩種活性炭不能滿足工藝需求，cod的分子量也大不相同，因活性炭的吸附機(jī)理，上層必須采用大孔活性炭，否則中孔或大微孔會(huì)堵塞孔隙，降低活性炭的吸附率，故此本發(fā)明專利是采用依次吸附廢水中大分子量、中等分子量和小分子量實(shí)現(xiàn)廢水中的cod移除，同時(shí)極大程度利用了活性炭的高比表面的吸附效果且有效的提高了吸附效率。

樹脂塔串聯(lián)運(yùn)行及再生采用plc或dcs自動(dòng)化系統(tǒng)操作控制。

該工藝針對(duì)煤化工廢水的吸附主要分包含兩部分：1）單塔三層活性炭吸附；2）四塔并聯(lián)工藝，包括吸附、反洗工藝，四塔并聯(lián)采用三塔吸附一塔備用的并聯(lián)工藝，保證三塔順序進(jìn)水四塔循環(huán)使用，從而方便實(shí)現(xiàn)煤化工廢水的cod吸附。同時(shí)在吸附過(guò)程中，固液的傳質(zhì)與吸附推動(dòng)力需求，需要定時(shí)對(duì)吸附塔進(jìn)行反洗，故工藝的瞬間兩塔吸附滿足工藝需求，即此時(shí)單塔進(jìn)行反洗。通過(guò)本專利保證進(jìn)水順序通過(guò)，最終實(shí)現(xiàn)水中cod分子量的從高到低吸附過(guò)程。四塔并聯(lián)工藝過(guò)程簡(jiǎn)單，控制因素單一，設(shè)備的構(gòu)造緊湊且操作方便，便于進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的維護(hù)且能夠滿足出水的工藝技術(shù)指標(biāo)。