申請(qǐng)日2015.06.12

　　公開(公告)日2015.09.09

　　IPC分類號(hào)C02F9/06

　　摘要

　　本發(fā)明涉及一種用于深度處理焦化廢水的方法，包括(1)裝柱，即分別用稀硫酸和稀NaOH溶液浸泡廢鐵屑，將焦碳粉碎，按鐵屑和焦碳比例為12：1的體積比混合均勻后裝入鐵碳柱;(2)對(duì)裝柱處理后的焦化廢水加入絮凝劑進(jìn)行絮凝后沉淀處理;(3)對(duì)廢水進(jìn)行酸化處理;(4)將酸化后的廢水進(jìn)行過柱處理，使液體從鐵碳柱中的柱子底部進(jìn)入，上部流出;(5)進(jìn)行中和處理后沉淀;(6)將第五步中的上清液重復(fù)第二步至第五步中的操作;(7)砂濾處理。本發(fā)明工藝流程簡(jiǎn)單，實(shí)施時(shí)所需設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便，效果好，見效快，所用藥品及試劑廉價(jià)易得，且裝置運(yùn)行費(fèi)用低，實(shí)用性較高。

　　摘要附圖

 

　　權(quán)利要求書

　　1.一種用于深度處理焦化廢水的方法，其特征在于，包括以下步驟：

　　(1)裝柱

　　即先分別用稀酸和稀堿溶液浸泡廢鐵屑，再用清水充分洗滌鐵屑，同時(shí)，將 焦碳粉碎，取粉碎好的焦碳，按鐵屑和焦碳比例為10-13:1的體積比混合均勻后 裝入鐵碳柱;

　　(2)絮凝處理

　　即將經(jīng)過上述步驟(1)裝柱處理后的焦化廢水，加入濃度范圍在2-3g/L 的絮凝劑進(jìn)行絮凝后沉淀;

　　(3)酸化處理

　　即將經(jīng)上述步驟(2)絮凝處理沉淀后的上清液，加入濃酸調(diào)制成pH值為3 的溶液，靜置沉淀;

　　(4)過柱處理

　　即將經(jīng)上述步驟(3)酸化處理靜置后的上清液采用逆流式先排入高位水槽， 接著使廢水從鐵碳柱的底部進(jìn)入，上部流出，控制進(jìn)水流速為3-5mL/min，并在 廢水進(jìn)入的同時(shí)打開空氣壓縮機(jī)，調(diào)整流量，使鐵碳柱內(nèi)的鐵碳填料處于流化狀 態(tài);

　　(5)中和處理

　　即將經(jīng)上述步驟(4)過柱處理后的上部出水，用濃度為4-5%的石灰乳調(diào)制 成pH值范圍在8-9之間的溶液，而后沉淀;

　　(6)為將上述步驟(5)中和處理沉淀后的上清液重復(fù)上述步驟(2)-(5) 中的操作;

　　(7)砂濾處理

　　即將上述步驟(6)處理過的廢水導(dǎo)入砂濾器，控制濾速6-8m/h，以截留更 細(xì)小的絮凝物，出水COD可降至50-60mg/L，SS可降至20-30mg/L，色度接近 無色，以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

　　2.如權(quán)利要求1所述的用于深度處理焦化廢水的方法，其特征在于：所述 步驟(1)中稀酸溶液采用的是稀H2SO4溶液，稀堿溶液采用的稀NaOH溶液。

　　3.如權(quán)利要求1所述的用于深度處理焦化廢水的方法，其特征在于：所述 步驟(1)中是將焦碳粉碎成粒度近乎于鐵屑的粒度，取粉碎好的焦碳，按鐵屑 和焦碳比例為12：1的體積比混合均勻后裝入鐵碳柱。

　　4.如權(quán)利要求1所述的用于深度處理焦化廢水的方法，其特征在于：所述 步驟(2)中是采用FeCl3作為絮凝劑;

　　所述步驟(2)絮凝處理是通過投加絮凝劑FeCl3后，正3價(jià)Fe離子在水中 離解，其水解產(chǎn)物兼有凝聚和絮凝兩種作用;正3價(jià)Fe離子還可水解生成Fe(OH)3膠體，以吸附廢水中的懸浮顆粒，使呈分散狀態(tài)的顆粒形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，成為更為 粗大的絮凝體而沉淀。

　　5.如權(quán)利要求1所述的用于深度處理焦化廢水的方法，其特征在于：所述 步驟(3)中的濃酸采用的是濃H2SO4;

　　所述步驟(3)酸化處理是將酚類、氨氮物質(zhì)的溶解度發(fā)生變化，促使其析 出;同時(shí)，硫化物也會(huì)反應(yīng)生成相應(yīng)的氣體和沉淀。

　　6.如權(quán)利要求1所述的用于深度處理焦化廢水的方法，其特征在于：所述 步驟(4)中包含一個(gè)微電解處理廢水過程，具體包括電化學(xué)反應(yīng)、氧化還原反 應(yīng)和電凝聚作用。

　　7.如權(quán)利要求1所述的用于深度處理焦化廢水的方法，其特征在于：所述 步驟(5)中是采用濃度為5%的石灰乳。

　　8.如權(quán)利要求1所述的用于深度處理焦化廢水的方法，其特征在于：所述 步驟(7)中是利用石英砂濾料截留更細(xì)小的絮凝物。

　　說明書

　　一種用于深度處理焦化廢水的方法

　　技術(shù)領(lǐng)域：

　　本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于污水環(huán)保處理領(lǐng)域中，尤其涉及一種用于深度處理 焦化廢水的方法。

　　背景技術(shù)

　　焦化廢水是在煤制焦炭、煤氣凈化及焦化產(chǎn)品回收過程中產(chǎn)生的廢水。該 廢水的特點(diǎn)是COD、氨氮濃度高，含有大量的銨鹽、硫化物、氰化物等無機(jī)鹽類， 而且有機(jī)物成分復(fù)雜，主要有酚類化合物、多環(huán)芳香族化合物、雜環(huán)化合物及脂 肪類化合物，且污染物濃度高，屬于生物難降解有機(jī)廢水。焦化廢水一般要通過 一級(jí)預(yù)處理、二級(jí)生化處理和深度處理才能排放。目前，焦化廢水經(jīng)過二級(jí)生化 處理后，出水COD、總酚、氨氮污染物濃度仍然很高，色澤較深，達(dá)不到國(guó)家排 放標(biāo)準(zhǔn)，因此必須對(duì)焦化尾水進(jìn)行處理�，F(xiàn)有的焦化尾水處理的方法主要有絮凝 沉淀過濾法、吸附法、膜分離法、化學(xué)氧化法、折點(diǎn)加氯法、固定化生物技術(shù)和 粉末活性炭法等，這些方法各有利弊，不是一次性投資太大、治理費(fèi)用高，就是 工藝復(fù)雜、效果不佳，都難以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)取得滿意效果。

　　鑒于此，在中國(guó)專利200610151008.3中提到一種焦化廢水深度處理方法， 它按以下步驟進(jìn)行：(一)經(jīng)普通處理的焦化廢水通入絮凝池投加化學(xué)一生物復(fù) 合絮凝劑;(二)泵入砂濾柱;(三)對(duì)經(jīng)過砂濾的廢水進(jìn)行曝氣，之后通入固定 化生物活性炭反應(yīng)器中停留30～40min，即可出水;步驟(三)固定化生物活性 岌反應(yīng)器中設(shè)置有固定化生物活性炭柱，固定化生物活性炭柱上固定有工程菌。 該焦化廢水深度處理方法雖然操作流程一定程度上相對(duì)簡(jiǎn)單，但是其焦化廢水處 理的效果較差，見效較慢，廢水中的污染物無法最大限度的被處理掉，出水難以 達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

　　在中國(guó)專利201410201208.X中提到一種焦化廢水的深度處理方法，采用電 解、絮凝、深度處理、排水等步驟用于處理生物法處理之后的焦化廢水，經(jīng)傳統(tǒng) 生物處理法處理后，廢水色度較大，COD濃度滿足不了排放標(biāo)準(zhǔn)，且殘留少量的 酚類和氰化物。該處理方法雖然一定程度上能夠?qū)�焦化廢水進(jìn)行處理，但是操作 工藝相對(duì)復(fù)雜、繁瑣，處理過程中需要的化學(xué)藥品也相對(duì)較多，焦化廢水的處理 成本較高、效率較低，不夠經(jīng)濟(jì)實(shí)用，不利于大規(guī)模推廣應(yīng)用。

　　在另一中國(guó)專利201410677839.9中提到一種焦化廢水的深度處理方法，包 括以下步驟：將轉(zhuǎn)爐除塵灰制漿后在接觸池中對(duì)焦化廢水生化出水進(jìn)行吸附，吸 附后的上清液進(jìn)入初沉池進(jìn)行初步固液分離，分離后的上清液加入混凝劑絮凝后 進(jìn)入二沉池進(jìn)一步固液分離，最后過濾或超濾至出水達(dá)標(biāo)。該處理方法雖然操作 工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，成本一定程度上較低，但是其廢水處理效果一般，無法深度處理 掉廢水中的污染物，出水難以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

　　綜上所述，有必要對(duì)現(xiàn)有技術(shù)作進(jìn)一步完善。

　　發(fā)明內(nèi)容：

　　本發(fā)明是為了解決上述背景技術(shù)中所提到的現(xiàn)有技術(shù)中存在的處理工藝復(fù) 雜、效果不佳，填料易板結(jié)，出水難以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)等技術(shù)問題，而提出了一種 工藝流程簡(jiǎn)單，工藝所需設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便，效果好，見效快，所用藥品及試 劑廉價(jià)易得，裝置運(yùn)行的費(fèi)用低，具有很高實(shí)用性的用于深度處理焦化廢水的方 法。

　　本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

　　上述的一種用于深度處理焦化廢水的方法，其特征在于，包括以下步驟：

　　(1)裝柱，即先分別用稀酸和稀堿溶液浸泡廢鐵屑，再用清水充分洗滌鐵 屑，同時(shí)，將焦碳粉碎，取粉碎好的焦碳，按鐵屑和焦碳比例為10-13:1的體積 比混合均勻后裝入鐵碳柱;

　　(2)絮凝處理，即將經(jīng)過上述步驟(1)裝柱處理后的焦化廢水，加入濃度 范圍在2-3g/L的絮凝劑進(jìn)行絮凝后沉淀;

　　(3)酸化處理，即將經(jīng)上述步驟(2)絮凝處理沉淀后的上清液，加入濃酸 調(diào)制成pH值為3的溶液，靜置沉淀;

　　(4)過柱處理，即將經(jīng)上述步驟(3)酸化處理靜置后的上清液采用逆流式 先排入高位水槽，接著使廢水從鐵碳柱的底部進(jìn)入，上部流出，控制進(jìn)水流速為 3-5mL/min，并在廢水進(jìn)入的同時(shí)打開空氣壓縮機(jī)，調(diào)整流量，使鐵碳柱內(nèi)的鐵 碳填料處于流化狀態(tài);

　　(5)中和處理，即將經(jīng)上述步驟(4)過柱處理后的上部出水，用濃度為 4%-5%的石灰乳調(diào)制成pH值范圍在8-9之間的溶液，而后沉淀;

　　(6)為將上述步驟(5)中和處理沉淀后的上清液重復(fù)上述步驟(2)-(5) 中的操作;

　　(7)砂濾處理，即將上述步驟(6)處理過的廢水導(dǎo)入砂濾器，控制濾速 6-8m/h，以截留更細(xì)小的絮凝物，出水COD可降至50-60mg/L，SS可降至20-30 mg/L，色度接近無色，以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

　　所述用于深度處理焦化廢水的方法，其中：所述步驟(1)中稀酸溶液采用 的是稀H2SO4溶液，稀堿溶液采用的稀NaOH溶液。

　　所述用于深度處理焦化廢水的方法，其中：所述步驟(1)中是將焦碳粉碎 成粒度近乎于鐵屑的粒度，取粉碎好的焦碳，按鐵屑和焦碳比例為12：1的體積 比混合均勻后裝入鐵碳柱。

　　所述用于深度處理焦化廢水的方法，其中：所述步驟(2)中是采用FeCl3作為絮凝劑;所述步驟(2)絮凝處理是通過投加絮凝劑FeCl3后，正3價(jià)Fe離 子在水中離解，其水解產(chǎn)物兼有凝聚和絮凝兩種作用;正3價(jià)Fe離子還可水解 生成Fe(OH)3膠體，以吸附廢水中的懸浮顆粒，使呈分散狀態(tài)的顆粒形成網(wǎng)狀結(jié) 構(gòu)，成為更為粗大的絮凝體而沉淀。

　　所述用于深度處理焦化廢水的方法，其中：所述步驟(3)中的濃酸采用的 是濃H2SO4;所述步驟(3)酸化處理是將酚類、氨氮物質(zhì)的溶解度發(fā)生變化，促 使其析出;同時(shí)，硫化物也會(huì)反應(yīng)生成相應(yīng)的氣體和沉淀。

　　所述用于深度處理焦化廢水的方法，其中：所述步驟(4)中包含一個(gè)微電 解處理廢水過程，具體包括電化學(xué)反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)和電凝聚作用。

　　所述用于深度處理焦化廢水的方法，其中：所述步驟(5)中是采用濃度為 5%的石灰乳。

　　所述用于深度處理焦化廢水的方法，其中：所述步驟(7)中是利用石英砂 濾料截留更細(xì)小的絮凝物。

　　有益效果：

　　本發(fā)明用于深度處理焦化廢水的方法工藝流程簡(jiǎn)單，其利用酸堿浸泡鐵屑可 除去其表面的雜質(zhì)污漬，焦炭與鐵屑粒度接近可使其混合均勻，有利于微電解等 反應(yīng)的進(jìn)行，同時(shí)，活性炭具有較大的比表面積，通過分子間的作用主要發(fā)生物 理吸附，利用微電解柱的活性炭可以對(duì)廢水起到吸附和脫色的作用;之后，通過 投加FeCl3后，正3價(jià)Fe離子在水中離解，其水解產(chǎn)物兼有凝聚和絮凝兩種作 用，可以吸附廢水中的懸浮顆粒，使呈分散狀態(tài)的顆粒形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，成為更為 粗大的絮凝體而沉淀;再次，通過酸化可使溶液中酚類、氨氮等物質(zhì)的溶解度發(fā) 生變化，促使其析出，同時(shí)，硫化物等物質(zhì)也會(huì)反應(yīng)生成相應(yīng)的氣體和沉淀，便 于除去;此外，采用逆流式并調(diào)節(jié)適當(dāng)?shù)牧魉伲�可使廢水在柱內(nèi)充分發(fā)生電化學(xué) 反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)和電凝聚作用等，從而降低溶液的COD及色度，另外，柱內(nèi) 鐵碳填料處于流化狀，可增加柱內(nèi)氧含量，有利于氧化還原反應(yīng)的發(fā)生，并且避 免鐵碳結(jié)塊;而且加入石灰乳調(diào)溶液pH為8-9時(shí)，產(chǎn)生大量Fe(OH)2，F(xiàn)e(OH)3的膠體顆粒，吸附廢水中的其它懸浮物，同時(shí)在石灰乳作助凝劑的前提下，形成 鐵礬花，具有很強(qiáng)的混凝吸附作用;最后通過砂濾處理，能去除更細(xì)小的懸浮顆 粒物，達(dá)到凈化廢水的目的。整個(gè)方法工藝所需設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便，效果好， 見效快，所用藥品及試劑廉價(jià)易得，裝置運(yùn)行的費(fèi)用低，具有很高實(shí)用性。