Transcript A-COKE活性焦过滤吸附法 - 嘉兴市富译环保工程有限公司

印染废水
A-COKE 过滤吸附法方案
嘉兴市富译环保工程有限公司
一、A-COKE活性焦过滤吸附法的原理
• 1.1活性焦过滤原理
•
活性焦过滤是将水中悬浮状态的污染物进行截留的过程，被截留的
悬浮物充塞于活性焦间的空隙。滤层孔隙尺度以及孔隙率的大小，随活
性焦料粒度的加大而增大。即活性焦粒度越粗，可容纳悬浮物的空间越
大。其表现为过滤能力增强，纳污能力增加，截污量增大。同时，活性
焦滤层孔隙越大，水中悬浮物越能被更深地输送至下一层活性焦滤层，
在有足够保护厚度的条件下，悬浮物可以更多地被截留，使中下层滤层
更好地发挥截留作用，截污量增加。
从力学特性讲，活性焦截留悬浮物依靠的是活性焦颗粒间的范德华力
、库仑力和表面张力。这些力使悬浮物迁移并被吸附。但同时，过滤水
流在活性焦滤层中的流动与活性焦颗粒间的水流剪力则具有使被截留吸
附在活性焦颗粒表面的悬浮物剥落的可能，并同时产生附加水头，即产
生水头损失。活性焦粒度增大，空隙尺度加大，空隙空间增加，过水通
道尺度大，过滤水流阻力减弱，水头损失增量将得以延缓，其结果达到
特定终止水头损失的过滤周期得以延长，产水量得到增加。
从严格的理论上讲，活性焦所具有的对悬浮物的截留能力来自活性焦
所提供的表面积。流速低时，机组的过滤能力主要来自活性焦的筛除作
用，而流速快时，过滤能力来自活性焦颗粒表面的吸附作用，在过滤过
程中活性焦所提供的颗粒表面积越大，对水中悬浮物的附着力越强。
1.2活性焦吸附原理
•
根据吸附原理，活性焦分子和污染物分子之间作用力的不同，可
将吸附分为两大类；物理吸附和化学吸附（又称活性吸附）。在吸附
过程中，当活性焦分子和污染物分子之间的作用力是范德华力（或静
电引力）时称为物理吸附；当活性焦分子和污染物分子之间的作用力
是化学键时称为化学吸附。物理吸附的吸附强度主要与活性焦的物理
性质有关，与活性焦的化学性质基本无关。由于范德华力较弱，对污
染物分子的结构影响不大，这种力与分子间内聚力一样，故可把物理
吸附类比为凝聚现象。物理吸附时污染物的化学性质仍然保持不变。
由于化学键强，对污染物分子的结构影响较大，故可把化学吸附看做
化学反应，是污染物与活性焦间化学作用的结果。化学吸附一般包含
电子对共享或电子转移，而不是简单的微扰或弱极化作用，是不可逆
的化学反应过程。物理吸附和化学吸附的根本区别在于产生吸附键的
作用力。
• 吸附过程是污染物分子被吸附到固体表面的过程，分子的自由能会降
低，因此，吸附过程是放热过程，所放出的热称为该污染物在此固体
表面上的吸附热。由于物理吸附和化学吸附的作用力不同，它们在吸
附热、吸附速率、吸附活化能、吸附温度、选择性、吸附层数和吸附
光谱等方面表现出一定的差异。
二、A-COKE活性焦过滤吸附法的技术路线
• A-COKE过滤吸附法在处理污水的过程中，将污水中的污染物分离、收
集、气化，最终转化为甲烷类可燃气体，并实现资源化利用。
• A-COKE过滤吸附法污水深处理系列工艺由四个核心技术组成，四个核
心技术相互关系、作用和产物如图所示：
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•
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•
2.1生产低成本活性焦
以工业废弃物治理工业污染物为出发点，将煤化工企业的筛下废弃物-焦粉作为原
料，生产低成本的活性焦。
2.2将污水中的污染物与水体分离
在过滤吸附机组中加入活性半焦，当污水流经过滤吸附机组后，污水中的污染物被
过滤吸附机组中的活性半焦截留，实现污染物与水体分离，使污水转化为清水，
2.3将截留污染物的活性焦与过滤吸附机组分离
根据污水处理量核污水中污染物的含量，定期、定量将过滤吸附机组中截留了污染
物的活性半焦卸出，输送到活性半焦处理机组的热解室内。
2.4将污染物热解气化与活性焦分离
活性半焦处理机组的热解室为密封结构，污染物在热解过程中完全与大气隔绝，将
污染物在热解室内高温气化，转化成由水蒸汽、甲烷、乙烷、碳氢化合物等成分组
成的混合气。
2.5将混合气中的可燃成份分离
将热解室内污染物热解产生的混合气输送到混合气净化分离机组中进行处理，将混
合气中的水蒸汽分离出来成为冷凝水，将混合气中的甲烷、乙烷、碳氢化合物等可
燃成份分离出来成为燃料。
2.6将可燃气体和冷凝水回收利用
冷凝水收集后作为煤气发生炉的补水。将由甲烷、乙烷、碳氢化合物等成分组成的
可燃气体输送到活性焦处理机组，作为机组的燃料。
三.活性焦吸附法流程
• 3.1 A-COKE过滤吸附法循环经济流程
• 3.2过滤吸附法工艺流程
四、活性焦过滤吸附法技术特点
•
•
•
•
4.1处理后的水可以回用
污水采用A-COKE过滤吸附法深度处理后，水质可以达到“《地表（面）水环境
质量标准》 GB 3838～2002”地表水环境质量标准基本项目标准值中Ⅲ类的指
标。
4.2水处理费用低
处理的费用，其中包括电费、工资福利费、维修费、活性焦补充和再生费用
、折旧费。
污水种类
城市供水预处理（
CODmn）
中、小城市污水处
理
印 染 废 水 深 度 处理
与回用
垃圾渗滤液深处理
回用
造纸中段废水深处
理回用
制药废水深处理
进水COD
≤10mg/l
COD出水
≤2mg/l
处理费用
≤0.1元
≤400mg/l
≤50mg/l
≤0.6元
≤400mg/l
≤90mg/l
≤2.2元
≤600mg/l
≤80mg/l
≤3.5元
≤300mg/l
≤50mg/l
≤1元
≤300mg/l
≤50mg/l
≤1元
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•
•
4.3脱色能力强
以处理色度（稀释倍数）高达1,000多倍的印染、焦化、核酸废水为例，采用ACOKE过滤吸附法处理后，出水色度均可达到10倍以下。
4.4设施占地面积小
吨水处理设施占地约0.08平方米。
4.5不产生臭气、二氧化碳或噪音
A-COKE过滤吸附法处理废水是在过滤吸附机组中进行封闭处理，在废水处理过
程中，不产生臭气、二氧化碳或噪音，避免了废水处理过程对设施周围环境造
成的空气污染和噪音影响。
4.6不产生污泥、浓水
A-COKE过滤吸附法是采用特制的过滤吸附料将废水中的有机污染物与水分离，
然后将载有有机污染物的过滤吸附料输送到有机物热解机组中进行热解处理，
在热解处理过程中，将有机污染物裂解、气化，转化成由甲烷、乙烷、氢、水
蒸汽等成分组成的混合气，然后将混合气中的水份与可燃成份进行分离、净化
，将可燃成份作为有机物热解机组的燃料。
4.7运行稳定，抗冲击能力强
A-COKE过滤吸附法废水、污水处理系统对水量和水质波动适应能力强，并且不
受水温、气候、温度变化影响。
五、A-COKE过滤吸附法应用工程实例
• 5.1 城市污水处理厂污水处理
项目
单位
进水
出水
化学需氧量COD
mg/L
253
251
15.2
15.0
生化需氧量BOD
mg/L
102
99
2.16
2.10
悬浮物（SS）
mg/L
359
358
15
16
总氮（以N计）
mg/L
24.6
24.7
11.8
11.6
氨氮（以N计）
mg/L
19.4
19.0
9.05
9.06
总磷（以P计）
mg/L
6.97
6.98
0.15
0.16
色度（稀释倍
数）
115
115
23
23
pH
7.37
7.37
8.39
8.39
• 5.2、工业园区污水处理
• 工业开发区是园区内工业企业进行预处理达到《污水综合排放标
准》（GB8978-1996）三级后的污水，缺乏生化性，即使采用氧化
、活性炭吸附、膜、化学絮凝等传统的工艺处理，仍然无法达到
《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002中的一级A标
准，而且处理费用高。
• 采用过滤吸附法技术可以用低廉的处理费用，解决工业集控区污
水处理厂的污水深处理、提标改造问题，采用过滤吸附法处理后
，各项指标均优于《城市污水处理厂污染物排放标准》GB189182002。
• 河南·工业园区污水处理（进水为开发区污水原水）
5.2、工业园区污水处理
工业开发区是园区内工业企业进行预处理达到《污水综合排放标准》
（GB8978-1996）三级后的污水，缺乏生化性，即使采用氧化、活性炭吸
附、膜、化学絮凝等传统的工艺处理，仍然无法达到《城镇污水处理厂污
染物排放标准》GB18918-2002中的一级A标准，而且处理费用高。
采用过滤吸附法技术可以用低廉的处理费用，解决工业集控区污水处理厂
的污水深处理、提标改造问题，采用过滤吸附法处理后，各项指标均优于
《城市污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002。
河南·工业园区污水处理（进水为开发区污水原水）
项目
COD
mg/l
氨氮
mg/l
总氮
mg/l
总磷
mg/l
进水
287
9.3
26
9.44
出水
29.1
1.53
3.46
0.0705
去除率(%)
90%
84%
87%
99%
一级A标准
50
5
15
0.5
•
•
5.3工业废水处理
5.3.1工业企业废水深度处理
•
工业企业污水经生化处理后，水质往往无法达到国家新颁布的污染物排放标准或企业
回用水标准的污水。企业在原有污水处理设施的基础上采用A-COKE过滤吸附装置进行
深度处理，使经过深处理后的水质达到国家新颁布的污染物排放标准或企业回用水标
准
6.3.2制药废水深度处理
•
制药企业及废
水种类
石家庄制药集
团
原水COD
（mg/l)
出水COD
（mg/l)
去除率
（%）
350
40
89%
2
东北制药总厂
11,700
85
99%
3
联邦制药彭州
药业
联邦制药内蒙
药业
286
38
87%
320
22
93%
序号
1
4
5
江苏江山制药
224
47
79%
6
华北制药研究
所
338-890
45-48
86-99%
5.3.3其它工业企业废水深度处理
序号
1
2
3
4
5
6
7
污
水
种
类
造纸中段污水深度
处理回用
焦化废水深度处理
回用
酸洗磷化废水深度
处理及回用
电子线路板综合废
水处理及回用
五金电镀综合废水
处理及回用
棉短绒废水深度处
理及回用
橄榄深加工废水深
度处理
原水COD
出水COD
去除率
（mg/l)
（mg/l)
（%）
734
18
98%
350
70
80%
230
25
89%
207
31
85%
480
32
93%
455
86
81%
2000
89
95%
5.4、高浓度废水预处理
活性焦过滤吸附法可以对企业难以生化处理的废水进行预处理，去除影响生化的有害物质，
然后进入生化处理系统进一步处理。
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
原水COD
出水COD
去除率
（mg/l)
（mg/l)
%
制药氧化母液预处理
90,000
1,214
99%
制药精制母液预处理
18,300
2,470
87%
制药嘧啶氯化废水预处
理
56,900
945
98%
制药结晶母液预处理
29,034
2,573
91%
乳酸废水预处理
12,590
2,390
81%
农药废水预处理
31,150
1,298
96%
含氰化物化工废水预处
理
7,464
740
90%
核酸废水预处理
16000
500
97%
污 水 种 类
5.5、垃圾渗滤液深度处理
垃圾处置场渗滤液生化处理系统的出水，采用A-COKE过滤吸附法进行深处理，替代原来采
用的臭氧氧化、超滤和纳滤系统，解决了膜处理系统的堵塞、经常换膜和浓水处理等问题，
降低了垃圾渗滤液的处理费用，深处理后的水质达到了回用的标准。以下是采用A-COKE滤
吸附法对垃圾发电厂（江苏宜兴）垃圾渗滤液SBR处理系统的出水，采用活性焦过滤吸附法
进行深处理后的效果：
COD
mg/l
氨氮
mg/l
总磷
mg/l
SS
mg/l
色度
倍
浊度
Ftu
SBR系统出水
816
95
4
280
260
210
过滤吸附法深
处理出水
56
4
0.4
5
5
1.8
深处理去除率
(%)
93%
96%
90%
97%
98%
99%
项目
• 6.3 项目设备内容
序号 名 称
规格及技术内容
单位 数量 备注
1
活性焦水处理反应装置
套
6
2
活性焦输送装置
式
1
3
活性焦冷却装置
式
1
4
活性焦再生机装置
式
1
5
混合气体净化分离装置
式
1
6
环保排放装置
套
1
7
其他配套设备
式
1
8
活性焦
立方 600
5用1备
系统工程图片：
造纸中段废水深处理回用项目
化工制药废水预处理项目
酸洗磷化废水深处理回用项目
过滤吸附法印染废水深处里车间
有机物热解、活性半焦再生和热解气体净化回
收利用系统车间