公布日：2022.03.08

申請(qǐng)日：2021.11.10

分類號(hào)：C02F9/04(2006.01)I;C02F103/34(2006.01)N

摘要

本發(fā)明提供了一種焦化廢水深度處理復(fù)合藥劑，包括脫碳軟化劑和組合混凝劑。其中，所述脫碳軟化劑由粉末活性炭和熟石灰按1～5:1的質(zhì)量比混合而成，所述組合混凝劑由鋁鹽和鐵鹽按6～50:1的質(zhì)量比混合而成。利用該復(fù)合藥劑對(duì)焦化廢水進(jìn)行處理，能夠發(fā)揮脫碳軟化劑和組合混凝劑的協(xié)同作用，在低藥劑配比量的前提下，獲得更好的絮凝效果，確保了出水COD及濁度穩(wěn)定。使用該復(fù)合藥劑對(duì)焦化廢水膜系統(tǒng)前端進(jìn)水進(jìn)行處理，水質(zhì)可達(dá)以下指標(biāo)：COD穩(wěn)定小于100mg/L，硬度穩(wěn)定小于100mg/L，濁度穩(wěn)定小于1NTU。此外，工程實(shí)際運(yùn)行情況顯示，膜污堵現(xiàn)象明顯改善，膜污染清洗周期延長(zhǎng)至3個(gè)月以上，清洗頻次下降90％，延長(zhǎng)了膜系統(tǒng)的使用壽命，降低了膜系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用。

權(quán)利要求書

1.一種焦化廢水深度處理復(fù)合藥劑，其特征在于，包括脫碳軟化劑和組合混凝劑；所述脫碳軟化劑由粉末活性炭和熟石灰按1～5:1的質(zhì)量比混合而成；所述組合混凝劑由鋁鹽和鐵鹽按6～50:1的質(zhì)量比混合而成。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焦化廢水深度處理復(fù)合藥劑，其特征在于，所述脫碳軟化劑中，粉末活性炭的碘吸附值為700～950mg/g，粉末活性炭的亞甲基藍(lán)吸附值為120～200mg/g。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焦化廢水深度處理復(fù)合藥劑，其特征在于，所述鋁鹽為聚合氧化鋁，聚合氧化鋁中氧化鋁含量大于26％，聚合氧化鋁的鹽基度為50～70％。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的焦化廢水深度處理復(fù)合藥劑，其特征在于，所述鐵鹽為聚合硫酸鐵、聚合磷酸鐵、聚合硫酸鋁鐵、聚合氯化鋁鐵中的一種或多種的組合。

5.權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的焦化廢水深度處理復(fù)合藥劑在處理焦化廢水膜系統(tǒng)前端進(jìn)水中的應(yīng)用。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的應(yīng)用，其特征在于，包括以下步驟：S1、向焦化廢水中加入脫碳軟化劑，攪拌0.45～2.0h，得到第一產(chǎn)物；S2、向所述第一產(chǎn)物中加入組合混凝劑，攪拌0.15～0.5h，得到第二產(chǎn)物；S3、向所述第二產(chǎn)物中加入絮凝劑，經(jīng)沉淀和過(guò)濾，得到深度處理后的焦化廢水。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的應(yīng)用，其特征在于：所述步驟S1中，脫碳軟化劑與焦化廢水的質(zhì)量體積比為0.6～1.2mg/L。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的應(yīng)用，其特征在于：所述脫碳軟化劑的加入量與所述組合混凝劑的加入量的質(zhì)量比為1:0.7～1.2。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的應(yīng)用，其特征在于：所述步驟S3中，絮凝劑為陰離子型聚丙烯酰胺，絮凝劑的加入量為1.2mg/L。

10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的應(yīng)用，其特征在于：所述焦化廢水為生化處理后的二沉淀池出水。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的之一在于提供一種焦化廢水深度處理復(fù)合藥劑，該藥劑能夠去除出水硬度、降低出水COD值和濁度、減少懸浮物，且有利于混凝沉淀。

本發(fā)明的目的之二在于提供一種上述焦化廢水深度處理復(fù)合藥劑在在處理焦化廢水膜系統(tǒng)前端進(jìn)水中的應(yīng)用，能夠減輕膜污染、提高膜分離出水效果、延長(zhǎng)膜系統(tǒng)的使用壽命。

本發(fā)明實(shí)現(xiàn)目的之一采用的技術(shù)方案是：一種焦化廢水深度處理復(fù)合藥劑，包括脫碳軟化劑和組合混凝劑；

所述脫碳軟化劑由粉末活性炭和熟石灰按1～5:1的質(zhì)量比混合而成；所述組合混凝劑由鋁鹽和鐵鹽按6～50:1的質(zhì)量比混合而成。

在上述焦化廢水深度處理復(fù)合藥劑中，脫碳軟化劑中的粉末活性炭對(duì)難降解的有機(jī)物具有強(qiáng)吸附特性，熟石灰用于去除水中的碳酸鹽等硬度，并降低出水COD值、減少懸浮物，有利于混凝沉淀；組合混凝劑中的鐵鹽和鋁鹽在水中水解形成層狀雙氫氧化物(氫氧化鋁鐵)，得到共沉淀。本發(fā)明的復(fù)合藥劑將脫碳軟化劑和組合混凝劑配合使用，發(fā)揮兩者的協(xié)同作用，能夠在低藥劑配比量的前提下，獲得更好的絮凝效果，確保了出水COD及濁度穩(wěn)定。

在脫碳軟化劑中，粉末活性炭與熟石灰質(zhì)量比為1～5:1，這樣設(shè)置的能夠最大程度的降低焦化廢水的COD值，并去除廢水的硬度。在組合混凝劑中，鋁鹽和鐵鹽的質(zhì)量比為6～50:1，相對(duì)于使用純鐵鹽或高鐵鹽含量的混凝劑，本發(fā)明中，鐵鹽的含量明顯更低，這樣能夠減少處理過(guò)程中鐵鹽產(chǎn)生的膠體物質(zhì)，同時(shí)保證沉淀池在高負(fù)荷運(yùn)行工況下，出水濁度更低，既能避免混凝劑的使用對(duì)膜系統(tǒng)造成污染，又能延長(zhǎng)膜系統(tǒng)的使用壽命。優(yōu)選地，粉末活性炭與熟石灰質(zhì)量比為1～1.5:1，鋁鹽和鐵鹽的質(zhì)量比為30～35:1。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述脫碳軟化劑中，粉末活性炭的碘吸附值為700～950mg/g，粉末活性炭的亞甲基藍(lán)吸附值為120～200mg/g。上述原料選擇能夠在成本控制范圍內(nèi)，獲得更好的COD吸附效率。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述鋁鹽為聚合氧化鋁，其氧化鋁含量大于26％，其鹽基度為50～70％。組合混凝劑中的鋁鹽能夠保證絮凝沉淀效果，并降低膜的清洗頻次，延長(zhǎng)膜系統(tǒng)的使用壽命。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述鐵鹽為聚合硫酸鐵、聚合磷酸鐵、聚合硫酸鋁鐵、聚合氯化鋁鐵中的一種或多種的組合。

本發(fā)明實(shí)現(xiàn)目的之二采用的技術(shù)方案是：提供一種上述焦化廢水深度處理復(fù)合藥劑在處理焦化廢水膜系統(tǒng)前端進(jìn)水中的應(yīng)用。具體地，該應(yīng)用包括以下步驟：

S1、向焦化廢水中加入所述脫碳軟化劑，攪拌0.45～2.0h，得到第一產(chǎn)物；

S2、向所述第一產(chǎn)物中加入所述組合混凝劑，攪拌0.15～0.5h，得到第二產(chǎn)物；

S3、向所述第二產(chǎn)物中加入絮凝劑，經(jīng)沉淀和過(guò)濾，得到深度處理后的焦化廢水。

在本發(fā)明中，先將脫碳軟化劑加入焦化廢水中，使其中的熟石灰和粉末活性炭在攪拌作用下，與廢水充分接觸并反應(yīng)形成沉淀；再投入組合混凝劑，利用鋁鹽和鐵鹽的配合作用，穩(wěn)定水的濁度，進(jìn)一步降低膜污染率。本發(fā)明將兩種藥劑以先后順序加入焦化廢水中，能夠確保每種藥劑與焦化廢水充分接觸和反應(yīng)，提高處理效果。一般而言，在步驟S1和S2中，焦化廢水與脫碳軟化劑和組合混凝劑的接觸時(shí)間越久，攪拌越充分，則處理效果越好。在實(shí)際工程運(yùn)行中，需要兼顧建設(shè)成本、運(yùn)行成本，并控制廢水處理時(shí)間，因此，本發(fā)明限定了步驟S1和S2的攪拌時(shí)間分別為0.45～2.0h和0.15～0.5h，這樣既能確保廢水的吸附處理效果，又能降低施工和運(yùn)行成本。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述步驟S1中，脫碳軟化劑與焦化廢水的質(zhì)量體積比為0.6～1.2mg/L。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述脫碳軟化劑的加入量與所述組合混凝劑的加入量的質(zhì)量比為1:0.7～1.2。在該范圍內(nèi)，能夠使脫碳軟化劑和組合混凝劑更好的發(fā)揮配合效果，產(chǎn)生協(xié)同作用。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述步驟S3中，絮凝劑為陰離子型聚丙烯酰胺，其投加量為1.2mg/L。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述焦化廢水為生化處理后的二沉淀池出水。

進(jìn)一步的，所述步驟S3之后，還包括：對(duì)深度處理后的焦化廢水進(jìn)行超濾和反滲透處理。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：

(1)本發(fā)明提供的一種焦化廢水深度處理復(fù)合藥劑，包括脫碳軟化劑和組合混凝劑組成的復(fù)合藥劑。其中，脫碳軟化劑中的粉末活性炭對(duì)難降解的有機(jī)物具有強(qiáng)吸附特性，熟石灰用于去除水中的碳酸鹽等硬度，并降低出水COD值、減少懸浮物，有利于混凝沉淀；組合混凝劑中的鐵鹽和鋁鹽在水中水解形成層狀雙氫氧化物，得到共沉淀。本發(fā)明將脫碳軟化劑和組合混凝劑配合使用，發(fā)揮兩者的協(xié)同作用，能夠在低藥劑配比量的前提下，獲得更好的絮凝效果，確保了出水COD及濁度穩(wěn)定。

(2)本發(fā)明提供的一種焦化廢水深度處理復(fù)合藥劑用于處理焦化廢水膜系統(tǒng)前端進(jìn)水，處理后的水質(zhì)在三個(gè)月內(nèi)均可達(dá)到以下指標(biāo)：COD穩(wěn)定小于100mg/L，硬度穩(wěn)定小于100mg/L，濁度穩(wěn)定小于1NTU。

(3)本發(fā)明提供的復(fù)合藥劑的使用中不會(huì)造成對(duì)膜造成額外的污染或堵塞，經(jīng)過(guò)本發(fā)明提供的焦化廢水深度處理復(fù)合藥劑對(duì)膜系統(tǒng)前端進(jìn)水處理后，膜污堵現(xiàn)象明顯改善，膜污染清洗周期延長(zhǎng)至3個(gè)月以上，清洗頻次下降90％，有效延長(zhǎng)了膜系統(tǒng)的使用壽命，降低了膜系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用。

(4)本發(fā)明提供的焦化廢水的深度處理方法，能夠在一套處理單元中完成投加操作，不需要增加特殊設(shè)備和構(gòu)筑物。同時(shí)，由于組合混凝劑較強(qiáng)的混凝絮凝效果，可增加沉淀池的設(shè)計(jì)上升流速，減少沉淀池沉淀容積，從而使基建投資降低。此外，該處理方法不需要采用高能耗動(dòng)力系統(tǒng)，系統(tǒng)的維護(hù)和運(yùn)行更方便，且費(fèi)用更低。

（發(fā)明人：馮馳;孫勇;高智榮;吳朝陽(yáng);龔浩;陳濤;胡正茂;張春杰）