公布日：2023.04.18
申請(qǐng)日：2022.11.16
分類號(hào)：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/76(2006.01)I;C02F1/00(2006.01)I;C02F1/52(2006.01)N;C02F1/04(2006.01)N;C02F1/44(2006.01)N;C02F1/56(2006.01)N;C02F1/
28(2006.01)N;C02F3/28(2006.01)N;C02F1/66(2006.01)N;C02F1/32(2006.01)N;C02F103/16(2006.01)N;C02F101/18(2006.01)N
摘要
本發(fā)明公開了一種環(huán)保型焦化廢水硫酸鈉蒸發(fā)母液脫色工藝，包括以下步驟：S1、蒸發(fā)處理：先將預(yù)處理后的焦化廢水引入蒸發(fā)系統(tǒng)蒸發(fā)后得到硫酸鈉蒸發(fā)母液；S2、氧化處理：將硫酸鈉蒸發(fā)母液引入氧化池中，加入氧化劑進(jìn)行氧化處理，再通過超濾得到濃縮的硫酸鈉蒸發(fā)母液；S3、脫色處理：調(diào)節(jié)S2得到的濃縮的硫酸鈉蒸發(fā)母液的pH，再引入好氧條件下的脫色系統(tǒng)中進(jìn)行脫色處理；根據(jù)所述脫色工藝提供的系統(tǒng)包括依次連接的預(yù)處理池、蒸發(fā)系統(tǒng)、離心機(jī)、氧化池、pH調(diào)節(jié)池以及脫色系統(tǒng)；本發(fā)明焦化廢水脫色工藝通過氧化加脫色雙重脫色處理，使焦化廢水中生物難降解且引起色度的物質(zhì)得以去除并減少COD的濃度，且本發(fā)明工藝對(duì)環(huán)境環(huán)保無害。
權(quán)利要求書
1.一種環(huán)保型焦化廢水硫酸鈉蒸發(fā)母液脫色工藝，其特征在于，包括以下步驟：S1、蒸發(fā)處理：先將預(yù)處理后的焦化廢水引入蒸發(fā)系統(tǒng)蒸發(fā)后得到硫酸鈉蒸發(fā)母液；S2、氧化處理：將S1得到的所述硫酸鈉蒸發(fā)母液引入氧化池中，加入占其質(zhì)量2～5％的氧化劑，在65～95℃下連續(xù)氧化處理10～11h，氧化完成后通過超濾得到濃縮的硫酸鈉蒸發(fā)母液；S3、脫色處理：將S2得到的所述濃縮的硫酸鈉蒸發(fā)母液的pH調(diào)節(jié)至7～8，再引入好氧條件下的脫色系統(tǒng)中，調(diào)節(jié)溫度為45～55℃后，開啟功率為550～600W紫外燈；再添加改性脫色劑、氯化鈉溶液，脫色2.5～4h后納濾得到脫色的硫酸鈉蒸發(fā)母液；其中，改性脫色劑的添加量為60～150mg/L，氯化鈉溶液的質(zhì)量濃度為9～11％，氯化鈉溶液的添加量為35～150mg/L。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)保型焦化廢水硫酸鈉蒸發(fā)母液脫色工藝，其特征在于，步驟S1中，所述預(yù)處理為：將焦化廢水倒入?yún)捬醐h(huán)境下的預(yù)處理池中，并向其添加聚丙烯酰胺絮凝劑，聚丙烯酰胺絮凝劑的添加量為15～20mg/L，攪拌反應(yīng)5～10min后進(jìn)行固液分離。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)保型焦化廢水硫酸鈉蒸發(fā)母液脫色工藝，其特征在于，步驟S2中，所述氧化處理中，氧化劑為濃度為0.05～0.09mol/L的二氧化氯。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)保型焦化廢水硫酸鈉蒸發(fā)母液脫色工藝，其特征在于，所述步驟S2中，超濾的截留分子量為600～900道爾頓，操作壓力為0.2～0.4Mpa。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)保型焦化廢水硫酸鈉蒸發(fā)母液脫色工藝，其特征在于，所述步驟S3中，所述脫色處理中，所述好氧條件下溶解氧的濃度為2.0～2.5mg/L。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)保型焦化廢水硫酸鈉蒸發(fā)母液脫色工藝，其特征在于，所述納濾的截留分子量為100～150道爾頓，操作壓力為0.8～0.9Mpa。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)保型焦化廢水硫酸鈉蒸發(fā)母液脫色工藝，其特征在于，步驟S1中，蒸發(fā)結(jié)束后，先向硫酸鈉蒸發(fā)母液B中添加粉煤灰進(jìn)行吸附，攪拌35～45min后再離心；其中，粉煤灰的添加量為10～15g/L。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)保型焦化廢水硫酸鈉蒸發(fā)母液脫色工藝，其特征在于，步驟S3中，所述脫色處理中，改性脫色劑按重量份數(shù)計(jì)包括8～9份的雙氰胺甲醛樹脂、1～2份的羧甲基殼聚糖。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)保型焦化廢水硫酸鈉蒸發(fā)母液脫色工藝，其特征在于，所述脫色處理中，改性脫色劑與氯化鈉溶液采用交替添加的方式：先添加改性脫色劑，再添加氯化鈉溶液，直至改性脫色劑添加結(jié)束；改性脫色劑的單次添加量不變均為總添加量的25％，氯化鈉溶液的初始添加量為改性脫色劑添加量的0.5～0.8倍，且氯化鈉溶液的單次添加量隨添加次數(shù)的增加而依次增加10～15％。
10.根據(jù)權(quán)利要求1～9任一所述的一種環(huán)保型焦化廢水硫酸鈉蒸發(fā)母液脫色工藝所用系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括依次連接的預(yù)處理池、蒸發(fā)系統(tǒng)、氧化池、pH調(diào)節(jié)池以及脫色系統(tǒng)；所述預(yù)處理池中包括用于使焦化廢水、絮凝劑進(jìn)行厭氧反應(yīng)的厭氧腔以及與厭氧腔底部連接并用于對(duì)反應(yīng)完成后的反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行固液分離的濾網(wǎng)；所述蒸發(fā)系統(tǒng)中包括用于對(duì)預(yù)處理后的焦化廢水進(jìn)行加熱形成硫酸鈉蒸發(fā)母液的加熱器、用于使加熱器形成的蒸汽與蒸汽所攜帶的硫酸鈉蒸發(fā)母液分離的分離室、用于使蒸汽冷凝的冷凝器、用于使加熱器中焦化廢水循環(huán)加熱的循環(huán)泵、用于抽除不凝或未凝飽和蒸汽的真空泵；所述氧化池中設(shè)有用于調(diào)節(jié)反應(yīng)溫度的第一溫度調(diào)節(jié)器，用于對(duì)硫酸鈉蒸發(fā)母液與氧化劑反應(yīng)完成后的產(chǎn)物進(jìn)行超濾的超濾模塊，所述超濾模塊包括超濾膜以及第一壓力調(diào)節(jié)閥；所述pH調(diào)節(jié)池用于調(diào)節(jié)超濾得到的濃縮的硫酸鈉蒸發(fā)母液的pH，pH調(diào)節(jié)池中設(shè)有外接電源的pH感應(yīng)器以及與pH感應(yīng)器相連接的酸堿液儲(chǔ)液罐；所述脫色系統(tǒng)包括脫色釜，用于調(diào)節(jié)脫色釜中溶解氧濃度的曝氣系統(tǒng)，用于調(diào)節(jié)脫色溫度的第二溫度調(diào)節(jié)器，用于添加改性炭脫色劑和氯化鈉的定量控制器，以及用于對(duì)脫色處理后的硫酸鈉蒸發(fā)母液進(jìn)行納濾的納濾模塊，所述納濾模塊包括納濾膜以及第二壓力調(diào)節(jié)閥。
發(fā)明內(nèi)容
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種環(huán)保型焦化廢水硫酸鈉蒸發(fā)母液脫色工藝及其系統(tǒng)。
本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種環(huán)保型焦化廢水硫酸鈉蒸發(fā)母液脫色工藝，包括以下步驟：
S1、蒸發(fā)處理：
先將預(yù)處理后的焦化廢水引入蒸發(fā)系統(tǒng)蒸發(fā)后得到硫酸鈉蒸發(fā)母液；
S2、氧化處理：
將S1得到的所述硫酸鈉蒸發(fā)母液引入氧化池中，加入占其質(zhì)量2～5％的氧化劑，在65～95℃下連續(xù)氧化處理10～11h，氧化完成后通過超濾得到濃縮的硫酸鈉蒸發(fā)母液；
S3、脫色處理：
將S2得到的所述濃縮的硫酸鈉蒸發(fā)母液的pH調(diào)節(jié)至7～8，再引入好氧條件下的脫色系統(tǒng)中，調(diào)節(jié)溫度為45～55℃后，開啟功率為550～600W紫外燈；再添加改性脫色劑、氯化鈉溶液，脫色2.5～4h后納濾得到脫色的硫酸鈉蒸發(fā)母液；其中，改性脫色劑的添加量為60～150mg/L，氯化鈉溶液的質(zhì)量濃度為9～11％，氯化鈉溶液的添加量為35～150mg/L。
進(jìn)一步地，步驟S1中，所述預(yù)處理為：將焦化廢水倒入?yún)捬醐h(huán)境下的預(yù)處理池中，并向其添加聚丙烯酰胺絮凝劑，聚丙烯酰胺絮凝劑的添加量為15～20mg/L，攪拌反應(yīng)5～10min后進(jìn)行固液分離。
說明：通過厭氧環(huán)境破壞難降解有機(jī)物的結(jié)構(gòu)，生成能降解和易降解產(chǎn)物，提高廢水的可生化性；加入絮凝劑可以更易將焦化廢水中的污泥等污染物反應(yīng)形成固態(tài)物固液分離。
進(jìn)一步地，步驟S2中，所述氧化處理中，氧化劑為濃度為0.05～0.09mol/L的二氧化氯。
說明：通過二氧化氯中的原子氧和自身的強(qiáng)氧化能力而達(dá)到分解色素和雜質(zhì)的目的，且可以提高化學(xué)反應(yīng)的活性，利于后續(xù)脫色處理的進(jìn)行。
進(jìn)一步地，所述步驟S2中，超濾的截留分子量為600～900道爾頓，操作壓力為0.2～0.4Mpa。
說明：通過超濾可以提高硫酸鈉蒸發(fā)母液的濃縮程度，減少雜質(zhì)的影響。
進(jìn)一步地，所述步驟S3中，所述脫色處理中，所述好氧條件下溶解氧的濃度為2.0～2.5mg/L。
說明：保持良好的好氧條件，能夠保證脫色處理的高效進(jìn)行。
進(jìn)一步地，所述納濾的截留分子量為100～150道爾頓，操作壓力為0.8～0.9Mpa。
說明：通過納濾可以提高硫酸鈉蒸發(fā)母液的濃縮程度，減少雜質(zhì)的影響。
進(jìn)一步地，步驟S1中，蒸發(fā)結(jié)束后，先向硫酸鈉蒸發(fā)母液B中添加粉煤灰進(jìn)行吸附，攪拌35～45min后再離心；其中，粉煤灰的添加量為10～15g/L。
說明：粉煤灰具有發(fā)達(dá)的大孔，比表面積較大，表面能高，對(duì)染料分子具有一定的吸附能力，對(duì)廢水中許多污染物質(zhì)，尤其是有機(jī)物具有較強(qiáng)的吸附和絮凝共沉作用。
進(jìn)一步地，步驟S3中，所述脫色處理中，改性脫色劑按重量份數(shù)計(jì)包括8～9份的雙氰胺甲醛樹脂、1～2份的羧甲基殼聚糖。
說明：用羧甲基殼聚糖對(duì)雙氰胺甲醛樹脂進(jìn)行改性得到的改性脫色劑能夠在去除COD和氰化物的同時(shí)，產(chǎn)生良好的脫色作用。
進(jìn)一步地，所述脫色處理中，改性脫色劑與氯化鈉溶液采用交替添加的方式：先添加改性脫色劑，再添加氯化鈉溶液，直至改性脫色劑添加結(jié)束；
改性脫色劑的單次添加量不變均為總添加量的25％，氯化鈉溶液的初始添加量為改性脫色劑添加量的0.5～0.8倍，且氯化鈉溶液的單次添加量隨添加次數(shù)的增加而依次增加10～15％。
說明：通過交替添加改性脫色劑和氯化鈉溶液，能夠改變單次添加改性脫色劑和氯化鈉溶液的配比時(shí)，使在不同時(shí)間不同處理狀態(tài)下能夠更好地發(fā)揮改性脫色劑和氯化鈉溶液的配合脫色作用，通過少量多次的添加，能夠進(jìn)一步與硫酸鈉蒸發(fā)母液進(jìn)行反應(yīng)，加強(qiáng)脫色效果。
任一一種環(huán)保型焦化廢水硫酸鈉蒸發(fā)母液脫色工藝所用系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括依次連接的預(yù)處理池、蒸發(fā)系統(tǒng)、氧化池、pH調(diào)節(jié)池以及脫色系統(tǒng)；
所述預(yù)處理池中包括用于使焦化廢水、絮凝劑進(jìn)行厭氧反應(yīng)的厭氧腔以及與厭氧腔底部連接并用于對(duì)反應(yīng)完成后的反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行固液分離的濾網(wǎng)；
所述蒸發(fā)系統(tǒng)中包括用于對(duì)預(yù)處理后的焦化廢水進(jìn)行加熱的加熱器、用于使加熱器形成的蒸汽與剩余的焦化廢水分離的分離室、用于使蒸汽冷凝成硫酸鈉蒸發(fā)母液的冷凝器、用于使剩余焦化廢水循環(huán)至加熱器繼續(xù)蒸發(fā)的循環(huán)泵、用于抽除不凝或未凝飽和蒸汽的真空泵；
所述氧化池中設(shè)有用于調(diào)節(jié)反應(yīng)溫度的第一溫度調(diào)節(jié)器，用于對(duì)硫酸鈉蒸發(fā)母液與氧化劑反應(yīng)完成后的產(chǎn)物進(jìn)行超濾的超濾模塊，所述超濾模塊包括超濾膜以及第一壓力調(diào)節(jié)閥；
所述pH調(diào)節(jié)池用于調(diào)節(jié)超濾得到的濃縮的硫酸鈉蒸發(fā)母液的pH，pH調(diào)節(jié)池中設(shè)有外接電源的pH感應(yīng)器以及與pH感應(yīng)器相連接的酸堿液儲(chǔ)液罐；
所述脫色系統(tǒng)包括脫色釜，用于調(diào)節(jié)脫色釜中溶解氧濃度的曝氣系統(tǒng)，用于調(diào)節(jié)脫色溫度的第二溫度調(diào)節(jié)器，用于添加改性炭脫色劑和氯化鈉的定量控制器，以及用于對(duì)脫色處理后的硫酸鈉蒸發(fā)母液進(jìn)行納濾的納濾模塊，所述納濾模塊包括納濾膜以及第二壓力調(diào)節(jié)閥。
本發(fā)明的有益效果是：
(1)本發(fā)明焦化廢水脫色工藝通過氧化加脫色雙重脫色處理，使焦化廢水中對(duì)生物難降解且引起色度的物質(zhì)得以去除的同時(shí)高效減少COD的濃度，去除率高達(dá)99％以上，且所用試劑與硫酸鈉蒸發(fā)母液反應(yīng)時(shí)不會(huì)產(chǎn)生額外的廢氣以及污染物，起到環(huán)保的效果。
(2)本發(fā)明焦化廢水脫色工藝通過在脫色處理時(shí)交替添加改性脫色劑和氯化鈉溶液，逐步增強(qiáng)改性脫色劑和氧化鋁的配合效果，進(jìn)一步提高氯化鈉溶液對(duì)脫色的輔助力度；且通過這種少量多次的添加可以提高脫色處理效果。
（發(fā)明人：張升星;鄭濤;韓俊海;王仁豐;張豪）
