申请日2017.02.24
公开(公告)日2017.06.13
IPC分类号C02F1/28; C02F1/52; C02F103/16
摘要
本发明提供了一种高效组合废水处理剂，所述处理剂由脱色吸附剂和混凝剂混配而成;所述脱色吸附剂包括以下重量百分比成分：活性炭：25‑70%，矿渣微粉A：30‑60%;所述活性炭的比表面积800‑1300m2/ml，孔径700‑16000nm;所述矿渣微粉A的粒径为100‑500nm;所述混凝剂为硫酸铝：40‑60%，矿渣微粉B：40‑80%。本发明还提供了该处理剂的制备方法，以及利用该处理剂处理焦化废水的方法。本发明所述的工艺流程简单、药剂成本低廉，较传统深度回用预处理能力有显著提升，大大降低深度回用系统的运行负荷，降低深度回用投资及运行成本，降低深度回用浓盐水的发生量。
权利要求书
1.一种高效组合废水处理剂，其特征在于：所述处理剂由脱色吸附剂和混凝剂混配而成;
所述脱色吸附剂包括以下重量百分比成分：活性炭：25-70%，矿渣微粉A：30-60%;所述活性炭的比表面积800-1300m2/ml，孔径700-16000nm;所述矿渣微粉A的粒径为100-500nm;
所述混凝剂为硫酸铝溶液：40-60%，矿渣微粉B：40-80%。
2.根据权利要求1所述的一种高效组合废水处理剂，其特征在于：所述活性炭碘吸附值>700mg/g，灰分<6%。
3.根据权利要求1所述的一种高效组合废水处理剂，其特征在于：所述硫酸铝溶液浓度为5-10%;矿渣微粉B：粒径100目-600目。
4.权利要求1所述一种高效组合废水处理剂的制备方法，其特征在于：将活性炭、矿渣微粉A按比例充分混合后，在150-200℃的条件下，干燥60-90mins，制成脱色吸附剂;将硫酸铝溶液、矿渣微粉B按比例充分混合后，在20-40℃下，充分搅拌1-10mins，搅拌转速50-250r/min，制成混凝剂。
5.一种焦化废水处理方法，其特征在于：采用权利要求1所述的高效组合废水处理剂，包括脱色吸附、混凝和过滤步骤，该方法包括：在脱色吸附中，将经过生化处理后的生化原水通过原水泵抽至脱色吸附槽，在槽内先将pH调至5～7，将脱色吸附剂按投加浓度为150-1100ppm投加至槽内，搅拌与废水充分混合，水力停留时间15-60min;
在混凝步骤中，出水混合液通过溢流至混凝槽，在槽内先将pH调至7～9，将混凝剂注入至槽内，投加浓度为100～1300ppm，并搅拌与废水充分混合，水力停留时间5～20min。
6.根据权利要求5所述的一种焦化废水处理方法，其特征在于：所述pH调节通过定量泵加酸或加碱来进行。
7.根据权利要求5所述的一种焦化废水处理方法，其特征在于：所述脱色吸附剂通过粉剂投加装置来投加。
8.根据权利要求5所述的一种焦化废水处理方法，其特征在于：所述脱色吸附槽为混凝土构筑物，脱色吸附中的水力停留时间为15min-30min。
9.根据权利要求5所述的一种焦化废水处理方法，其特征在于：所述搅拌采用搅拌机进行。
10.一种焦化废水处理方法，其特征在于：采用权利要求1所述的高效组合废水处理剂，包括脱色吸附、混凝和过滤步骤，该方法包括：在脱色吸附中，将经过生化处理后的生化原水通过原水泵抽至脱色吸附槽，在槽内先将pH调至5～7，将脱色吸附剂和混凝剂按投加浓度为100-2800ppm投加至槽内，搅拌与废水充分混合，水力停留时间15-60min;
在混凝步骤中，出水混合液通过溢流至混凝槽，在槽内先将pH调至7～9，并搅拌与废水充分混合，水力停留时间5～20min。
说明书
一种高效组合处理剂、制备及焦化废水深度预处理方法
技术领域
本发明涉及废水处理领域，具体涉及一种焦化废组合水处理剂，并且涉及该处理剂的制备方法，以及涉及焦化废水深度预处理方法。
背景技术
焦化废水是煤在高温及中温干馏、煤气净化以及化学产品精制过程中形成的废水，其中含有酚类、苯系物、多环芳烃、含氮杂环化合物等有机污染物以及氨、氰、硫氰化物等无机污染物，成分复杂，组分种类繁多，有机污染物浓度及污水色度高、毒性大，性质非常稳定，是一种典型的难降解复杂有毒工业有机废水。为满足达标排放的处理难度大，成本较高，如处理不当，将对全国水环境造成重大的危害。
目前国内大部分企业执行钢铁行业排放标准GB13456-92(含焦化行业)。2012年10月1日，国家颁布了《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB16171-2012)，以下简称新标准。新标准在污染物排放浓度和监控范围上更为严格，对悬浮物、COD、氨氮、石油类和氰化物的排放要求明显提升，增加了BOD5、T-N、苯和多环芳烃的排放要求;同时，新标准也相应提升了吨产品水耗要求。针对国内焦化行业的水处理现状，该标准的严格执法将是对焦化行业的巨大挑战。基本国内所有焦化废水处理装置都必须进行升级改造，才可能满足排放要求;同时对处理设施的管理水平也必须进一步提升。
新建企业水污染物排放浓度限值及单位产品基准排水量
单位：mg/l(pH值除外)
为了满足日益严格的标准要求，需要不断研发更好的处理焦化废水的方法。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题是提供一种高效组合废水处理剂。本发明要解决的另一个技术问题是，提供该高效组合废水处理剂的制备方法。本发明还提供了上述高效组合废水处理剂的在焦化废水处理时的处理方法。
本发明的技术方案是，一种高效组合废水处理剂，所述处理剂由脱色吸附剂和混凝剂混配而成;
所述脱色吸附剂包括以下重量百分比成分：活性炭：25-70%，矿渣微粉A：30-60%;所述活性炭的比表面积800-1300m2/ml，孔径700-16000nm;所述矿渣微粉A的粒径为100-500nm;
所述混凝剂为硫酸铝：40-60%，矿渣微粉B：40-80%。
活性炭对焦化废水中多组分有机物的吸附分为快速吸附过程和慢速吸附过程。在快速吸附过程,长链烷烃、多环芳烃和含氮杂环有机物等强吸附组分优先占据活性炭上的吸附位.慢速吸附过程时,焦化废水中的多环芳烃和含氮杂环有机物浓度相对于单苯环芳香族化合物的浓度较低,此时单苯环芳香族化合物会占据活性炭上剩下的吸附位,但由于大部分的吸附位被占据后,活性炭对有机物的吸附效率会大幅度下降，吸附能力趋于饱和。本发明的脱色吸附剂中，由于矿渣微粉A具有一定的吸附性，可通过矿渣微粉A辅助吸附部分有机污染物来提升活性炭的吸附效率，形成了活性炭A/矿渣微粉A协同吸附作用。
所述的脱色吸附槽中原水泵为普通离心泵，功率30～37kw;
所述的脱色吸附槽中装有pH计及自控系统，通过控制pH自控系统调节硫酸的注入量;槽中装有自动搅拌机，功率0.5kw～4kw;
所述的脱色吸附剂投加装置为粉剂投药装置，装置主要由料仓、输送泵、中控系统等组成，该设备为通用设备;
所述添加的工业硫酸浓度为93～98%，硫酸加药泵为定量泵;
所述混凝槽为混凝土构筑物，水力停留时间为5mins-30mins;
所述的混凝槽中装有pH计及自控系统，通过控制pH自控系统调节液碱的注入量;槽中装有自动搅拌机，功率0.5kw～4kw;
所述的混凝加药泵为定量泵;
所述添加的工业液碱为氢氧化钠，浓度为30%;
优选的是，所述硫酸铝溶液浓度为5-10%。
根据本发明的一种焦化废水处理剂，优选的是，所述活性炭碘吸附值>700mg/g，灰分<6%。
本发明的一种焦化废水处理剂的制备方法是，将活性炭、矿渣微粉A按比例充分混合后，在150-200℃的条件下，干燥60-90mins，制成脱色吸附剂;将硫酸铝、矿渣微粉B按比例充分混合后，在20-40℃下，充分搅拌1-10mins，搅拌转速50-250r/min，制成混凝剂。
本发明还提供了一种焦化废水处理方法，采用上述的高效组合废水处理剂，包括脱色吸附、混凝和过滤步骤，该方法包括：在脱色吸附中，将经过生化处理后的生化原水通过原水泵抽至脱色吸附槽，在槽内先将pH调至5～7，将脱色吸附剂按投加浓度为150-1100ppm投加至槽内，搅拌与废水充分混合，水力停留时间15-60min;
在混凝步骤中，出水混合液通过溢流至混凝槽，在槽内先将pH调至7～9，将混凝剂注入至槽内，投加浓度为100～1300ppm，并搅拌与废水充分混合，水力停留时间5～20min。
优选的是，脱色吸附剂的投加浓度为250-600ppm。
出水混合液通过泵抽吸经过砂过滤器过滤后至深度回用膜处理装置。
所述产水泵为普通离心泵，功率30kw～37kw;
所述物化沉淀池为辅流式沉淀池，混凝土构筑物;
所述过滤采用砂过滤器，砂过滤器为石英砂过滤器，主要滤材为石英砂，过滤精度10～20μm。
根据本发明的一种焦化废水处理方法，优选的是，所述pH调节通过定量泵加酸或加碱来进行。所述添加的工业硫酸浓度为93～98%，硫酸加药泵为定量泵。除氟混凝步骤中，通过定量加药泵投加。
根据本发明的一种焦化废水处理方法，优选的是，所述脱色吸附剂通过粉剂投加装置来投加。所述的脱色吸附剂投加装置为粉剂投药装置，装置主要由料仓、输送泵、中控系统等组成，该设备为通用设备。
根据本发明的一种焦化废水处理方法，优选的是，所述脱色吸附槽为混凝土构筑物，脱色吸附中的水力停留时间为15min-30min。
根据本发明的一种焦化废水处理方法，优选的是，所述硫酸铝溶液的质量浓度为5-10%。
本发明还提供了另一种焦化废水处理方法，采用上述的高效组合废水处理剂，包括脱色吸附、混凝和过滤步骤，该方法包括：在脱色吸附中，将经过生化处理后的生化原水通过原 水泵抽至脱色吸附槽，在槽内先将pH调至5～7，将脱色吸附剂和混凝剂按投加浓度为100-2800ppm投加至槽内，搅拌与废水充分混合，水力停留时间15-60min;
在混凝步骤中，出水混合液通过溢流至混凝槽，在槽内先将pH调至7～9，并搅拌与废水充分混合，水力停留时间5～20min。
优选的是，脱色吸附剂和混凝剂按投加浓度分别为100-1500ppm。脱色吸附剂和混凝剂可以先后投加在脱色吸附槽，也可以同时投加。
更优选的是，作为细分，硫酸铝溶液投加浓度可以为600～1300ppm，矿渣微粉B的投加浓度为100-500ppm。
采用本发明的焦化废水物化处理方法及其产品，处理效果稳定，生产运行成本低，操作运行简便，处理流程短。本发明采用的是焦化酚氰废水的生化出水作为原水，原水水质：pH是6-9，COD是200-500mg/l，油是5～20mg/l，悬浮物是20～100mg/l，T-CN是3～15mg/l，水温是25-35℃。
有益效果：
采用本发明的焦化废水物化处理方法及其产品，处理效果稳定，生产运行成本低，操作运行简便，处理流程短。本发明采用的是焦化酚氰废水的生化出水作为原水，原水水质：pH是6-9，COD是200-500mg/l，油是5～20mg/l，悬浮物是20～100mg/l，T-CN是3～15mg/l，水温是25-35℃。
焦化废水经活性污泥生物处理后出水无法达到深度回用处理系统进水标准，一般需进一步进行物化处理以降低焦化废水中的COD、氨氮、氰化物、酚等特征污染物。本发明的目的在于提供一种焦化废水物化处理方法及其产品，不仅缩短传统工艺流程、减少处理停留时间，同时处理效果更稳定、药剂使用成本更低廉。
矿渣微粉作为高炉生产后的副产品，生产成本极其低廉。但实验发现粒径较细的矿渣微粉具有较高的吸附性，而粒径较粗的矿渣微粉可以作为混凝絮体的晶核，加速絮体的沉降。将2种不同粒径规格的矿渣微粉与吸附剂、混凝剂的复配，能够在出水达标外排的同时进一 步降低药剂使用成本。
1.焦化废水处理难度在于氰化物、酚类、多环芳烃及杂环类化合物难以被生物降解，可生化性较差。本发明中的吸附剂是利用活性炭与矿渣微粉A的组合，能够对废水中不同分子结构的污染物进行更有效的吸附，提高了单一活性炭的吸附效率。而混凝剂是通过以矿渣微粉B作为絮体晶核，加速絮体沉降，缩短反应停留时间。
2.该处理方法能使反应停留时间缩短10%-20%;除COD效果提升10-20%，使用运行成本降低30%-60%，投资成本降低20%-30%。
