公布日：2022.12.09
申請(qǐng)日：2022.08.19
分類號(hào)：C02F9/06(2006.01)I;C02F101/30(2006.01)N;C02F101/20(2006.01)N
摘要
本發(fā)明涉及工業(yè)廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種煤化工廢水資源化利用的方法和系統(tǒng)。該方法包括：(1)將煤化工廢水與重金屬捕獲劑混合接觸，去除所述煤化工廢水中的重金屬；(2)采用雙堿法對(duì)經(jīng)過步驟(1)處理后的廢水進(jìn)行處理，降低廢水硬度；(3)用螯合樹脂對(duì)經(jīng)過步驟(2)處理后的廢水進(jìn)行處理，進(jìn)一步降低廢水硬度；(4)用大孔樹脂對(duì)經(jīng)過步驟(3)處理后的廢水進(jìn)行處理，降低廢水中的有機(jī)物含量；以及(5)將經(jīng)過步驟(4)處理后的廢水進(jìn)行雙極膜電滲析處理。本發(fā)明所述的方法具有運(yùn)行穩(wěn)定，處理效果好等特點(diǎn)，解決了煤化工廢水的排放問題，滿足了綠色環(huán)保和經(jīng)濟(jì)效益。
權(quán)利要求書
1.一種煤化工廢水資源化利用的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：(1)將煤化工廢水與重金屬捕獲劑混合接觸，去除所述煤化工廢水中的重金屬；(2)采用雙堿法對(duì)經(jīng)過步驟(1)處理后的廢水進(jìn)行處理，降低廢水硬度；(3)用螯合樹脂對(duì)經(jīng)過步驟(2)處理后的廢水進(jìn)行處理，進(jìn)一步降低廢水硬度；(4)用大孔樹脂對(duì)經(jīng)過步驟(3)處理后的廢水進(jìn)行處理，降低廢水中的有機(jī)物含量；以及(5)將經(jīng)過步驟(4)處理后的廢水進(jìn)行雙極膜電滲析處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(1)中，所述重金屬捕獲劑為硫化鈉、三硫代碳酸鈉、二硫代氨基甲酸鈉和三巰基三嗪三鈉鹽中的至少一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，步驟(1)還包括向所述煤化工廢水中加入混凝劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述混凝劑為聚合氯化鋁和/或聚丙烯酰胺。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(2)中，所述雙堿法所用的試劑為碳酸鈉和氫氧化鈉。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(3)中，所述螯合樹脂為CH-93樹脂。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的方法，其特征在于，在步驟(3)中，用所述螯合樹脂對(duì)廢水進(jìn)行處理的條件包括：廢水流經(jīng)樹脂柱子的流速為2-6BV/h。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(4)中，所述大孔樹脂為L(zhǎng)S-109D樹脂。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或8所述的方法，其特征在于，在步驟(4)中，用所述大孔樹脂對(duì)廢水進(jìn)行處理的條件包括：廢水流經(jīng)樹脂柱子的流速為2-6BV/h。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(5)中，所述雙極膜電滲析處理過程中使用的膜組合為BP-1E/CMX/AMX。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-10中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，煤化工廢水的電導(dǎo)率為200000-900000μs/cm，COD濃度為5000-20000ppm，重金屬含量為20-50ppm，鈣鎂離子濃度為30-150ppm。
12.一種煤化工廢水資源化利用的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括：重金屬脫除裝置，煤化工廢水與重金屬捕獲劑在其中混合接觸，以去除所述煤化工廢水中的重金屬；第一除硬度裝置，在所述第一除硬度裝置中采用雙堿法對(duì)脫除重金屬后的廢水進(jìn)行處理，以降低廢水硬度；第二除硬度裝置，所述第二除硬度裝置中裝填有螯合樹脂，用于對(duì)經(jīng)過所述第一除硬度裝置處理后的廢水進(jìn)行處理，以進(jìn)一步降低廢水硬度；除有機(jī)物裝置，所述除有機(jī)物裝置中裝填有大孔樹脂，用于對(duì)經(jīng)過所述第二除硬度裝置處理后的廢水進(jìn)行處理，以降低廢水中的有機(jī)物含量；以及雙極膜電滲析裝置，用于對(duì)經(jīng)過除有機(jī)物后的廢水進(jìn)行雙極膜電滲析處理。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有的煤化工廢水處理工藝存在的沒法同時(shí)達(dá)到高效、低耗和環(huán)保的要求的問題，提供一種煤化工廢水資源化利用的方法和系統(tǒng)。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種煤化工廢水資源化利用的方法，該方法包括以下步驟：
(1)將煤化工廢水與重金屬捕獲劑混合接觸，去除所述煤化工廢水中的重金屬；
(2)采用雙堿法對(duì)經(jīng)過步驟(1)處理后的廢水進(jìn)行處理，降低廢水硬度；
(3)用螯合樹脂對(duì)經(jīng)過步驟(2)處理后的廢水進(jìn)行處理，進(jìn)一步降低廢水硬度；
(4)用大孔樹脂對(duì)經(jīng)過步驟(3)處理后的廢水進(jìn)行處理，降低廢水中的有機(jī)物含量；以及
(5)將經(jīng)過步驟(4)處理后的廢水進(jìn)行雙極膜電滲析處理。
優(yōu)選地，在步驟(1)中，所述重金屬捕獲劑為硫化鈉、三硫代碳酸鈉、二硫代氨基甲酸鈉和三巰基三嗪三鈉鹽中的至少一種。
優(yōu)選地，步驟(1)還包括向所述煤化工廢水中加入混凝劑。
優(yōu)選地，所述混凝劑為聚合氯化鋁和/或聚丙烯酰胺。
優(yōu)選地，在步驟(2)中，所述雙堿法所用的試劑為碳酸鈉和氫氧化鈉。
優(yōu)選地，在步驟(3)中，所述螯合樹脂為CH-93樹脂。
優(yōu)選地，在步驟(3)中，用所述螯合樹脂對(duì)廢水進(jìn)行處理的條件包括：廢水流經(jīng)樹脂柱子的流速為2-6BV/h。
優(yōu)選地，在步驟(4)中，所述大孔樹脂為L(zhǎng)S-109D樹脂。
優(yōu)選地，在步驟(4)中，用所述大孔樹脂對(duì)廢水進(jìn)行處理的條件包括：廢水流經(jīng)樹脂柱子的流速為2-6BV/h。
優(yōu)選地，在步驟(5)中，所述雙極膜電滲析處理過程中使用的膜組合為BP-1E/CMX/AMX。
優(yōu)選地，煤化工廢水的電導(dǎo)率為200000-900000μs/cm，COD濃度為5000-20000ppm，重金屬含量為20-50ppm，鈣鎂離子濃度為30-150ppm。
本發(fā)明還提供了一種煤化工廢水資源化利用的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：
重金屬脫除裝置，煤化工廢水與重金屬捕獲劑在其中混合接觸，以去除所述煤化工廢水中的重金屬；
第一除硬度裝置，在所述第一除硬度裝置中采用雙堿法對(duì)脫除重金屬后的廢水進(jìn)行處理，以降低廢水硬度；
第二除硬度裝置，所述第二除硬度裝置中裝填有螯合樹脂，用于對(duì)經(jīng)過所述第一除硬度裝置處理后的廢水進(jìn)行處理，以進(jìn)一步降低廢水硬度；
除有機(jī)物裝置，所述除有機(jī)物裝置中裝填有大孔樹脂，用于對(duì)經(jīng)過所述第二除硬度裝置處理后的廢水進(jìn)行處理，以降低廢水中的有機(jī)物含量；以及雙極膜電滲析裝置，用于對(duì)經(jīng)過除有機(jī)物后的廢水進(jìn)行雙極膜電滲析處理。
在本發(fā)明所述的技術(shù)方案中，通過將重金屬捕獲劑去除重金屬、雙堿法和螯合樹脂去除鈣鎂離子、大孔樹脂去除有機(jī)物以及雙極膜電滲析制備酸堿等技術(shù)進(jìn)行耦合，可以實(shí)現(xiàn)煤化工廢水資源化利用。具體的，采用重金屬捕獲劑去除廢水中重金屬，保證后續(xù)深度處理具有良好效果；采用雙堿法和螯合樹脂除去鈣鎂離子降低廢水的硬度，避免雙極膜電滲析過程中產(chǎn)生氫氧化物沉淀降低效率；采用大孔樹脂降低廢水的有機(jī)物，可以提高制備酸堿的純度；最后通過雙極膜電滲析技術(shù)將鹽資源轉(zhuǎn)為高濃度酸堿回用，實(shí)現(xiàn)廢水資源化利用。本發(fā)明所述的工藝具有運(yùn)行穩(wěn)定，處理效果好等特點(diǎn)，解決了煤化工廢水的排放問題，滿足了綠色環(huán)保和經(jīng)濟(jì)效益。在具體的實(shí)施方式中，按照本發(fā)明所述的方法，煤化工廢水中的重金屬去除率可以達(dá)到85-89％，COD去除率可以達(dá)到95％以上，鈣鎂離子去除率可以高達(dá)90％以上，制備的酸、堿的濃度分別可以達(dá)到1.64mol/L以上和1.64mol/L以上。
（發(fā)明人：楊洋;曹洲;沈江南;王麗謙;董云迪;周秀紅;崔海龍;張?chǎng)危?/p>
