申请日2015.09.28
公开(公告)日2015.12.02
IPC分类号C02F9/02; C02F103/34; C02F9/04
摘要
一种工业废水终端处理的工艺方法，其特征在于：第一步、将原液用原水泵1抽入到沉淀池2中，然后投入吸附物3，搅匀，对原液进行第一次吸附，待吸附完成后，用陶瓷膜过滤器5进行第一次过滤;第二步、在第一次过滤后的沉淀池7中投入吸附物6，搅匀，进行第二次吸附，待吸附完成后，然后用孔径更小的陶瓷膜过滤器8进行第二次过滤;第二次过滤后的清水流入清水池9，即为合格再生水，可回收用于生产或排放;其优点在于工艺简单，吸附物能回收再用，不会污染环境，过滤液符合国家排放标准。
摘要附图
权利要求书
1.一种工业废水终端处理的工艺方法，其特征在于：第一步、将原液用原水泵(1)抽入到沉淀池(2)中，然后投入吸附物(3)，搅匀，对原液进行第一次吸附，待吸附完成后，用陶瓷膜过滤器(5)进行第一次过滤;第二步、在第一次过滤后的沉淀池(7)中投入吸附物(6)，搅匀，进行第二次吸附，待吸附完成后，然后用孔径更小的陶瓷膜过滤器(8)进行第二次过滤;第二次过滤后的清水流入清水池(9)，即为合格再生水，可回收用于生产或排放。
2.根据权利要求1所述的一种工业废水终端处理的工艺方法，其特征在于吸附物(3)是指粉煤，本发明所称的吸附物(6)是指炭黑。
3.根据权利要求1所述的一种工业废水终端处理的工艺方法，其特征在于：在原液池中加入粉煤1-10%，搅匀，沉淀6小时以上;用1-5μm的陶瓷膜进行第一次过滤;在第一次过滤的滤液池中，加入炭黑1-10%，搅匀，沉淀12小时以上;用≤10nm的陶瓷膜进行第二次过滤。
4.根据权利要求1所述的一种工业废水终端处理的工艺方法，其特征在于原液是指取经过综合、生化处理、精滤后已不可降解的焦化废水。
5.根据权利要求2所述的一种工业废水终端处理的工艺方法，其特征在于将吸附物(3)用毫米筛精选后，用LAS(脱脂剂)和专用设备高温脱脂，脱脂后的颗粒能表面形成很多微孔增加其吸附性能;将吸附物(3)投入原液中搅拌的同时，加入少量的分散剂以增加其接触面和亲油性，并稳定悬浮体;加入少量凝絮剂进行凝絮以利于精度过滤。
6.根据权利要求2所述的一种工业废水终端处理的工艺方法，其特征在于将吸附物(6)加入少量硝酸进行氧化，用专用设备去湿干燥，将吸附物(6)投入第一次滤液中搅拌的同时加入少量的分散剂以增加其接触面和亲油性，并稳定悬浮体;加入少量凝絮剂进行辅助凝絮以利于高精度过滤。
说明书
一种工业废水终端处理的工艺方法
技术领域
本发明涉及一种工业废水处理方法，尤其涉及一种煤化工废水终端处理的方法。
技术背景
煤化工废水的终端黑液是一种成分复杂、不易降解、处理难度大的工业废水，对工农业生产和周边环境带来很大危害。特别是煤化工废水的终端处理被称为世界性的一大技术难题。
煤化工废水的终端处理，目前的处理办法是：活性炭吸附法、臭氧法、反渗透过滤法和池式自然蒸发法等。以上方法不但成本高昂且处理不彻底。如：采用活性炭吸附法，活性炭使用量大，成本很高，却COD降低少，且活性炭不易再生;用臭氧进行强氧化消除COD也是成本高昂;用反渗透过滤法的话，不但设备昂贵，处理量少且反洗频率高，大量浓水只能用池子自然蒸发。
发明内容
鉴于目前煤化工废水终端处理中存在的问题，为实现本发明的目的，现提供一种煤化工废水终端处理的新方法。
本发明是这样实现的，它包含以下内容：
本发明采用的煤化工废水是以已经生化处理后的过滤水作为原液。第一步：将原液用原水泵1抽入到沉淀池2中，然后投入吸附物3，搅匀，对原液进行第一次吸附，待吸附完成后，用陶瓷膜过滤器5进行第一次过滤;第二步：在第一次过滤后的沉淀池7中投入吸附物6，搅匀，进行第二次吸附，待吸附完成后，然后用孔径更小的陶瓷膜过滤器8进行第二次过滤;第二次过滤后的清水流入清水池9，即为合格再生水，可回收用于生产或排放。
本发明所称的吸附物3是指粉煤，吸附后的粉煤回收后仍然可以炼焦;本发明所称的吸附物6是指炭黑。吸附后的吸附物6回收后，经过加热再生，可不断重复使用。
本发明第一步采用粉煤作吸附物对原液中的较大基团进行吸附，是基于一种同族相亲、物以类聚的简单道理。吸附物3粉煤是焦化废水产生的母体，有亲拥性，颗粒表面还有很多晶状微孔和毛刺，对原液中的油、乳状物油有较强的吸附能力，实验证明很有效果，COD可减少20-30%;太赫兹(THz)时域光谱显示：吸附物3的外部系挂率为30-50%。
具体实施程序是：将吸附物3用毫米筛精选后，用LAS(脱脂剂)和专用设备高温脱脂，脱脂后的颗粒能表面形成很多微孔增加其吸附性能。将吸附物3投入原液中搅拌的同时，加入少量的分散剂以增加其接触面和亲油性，并稳定悬浮体;加入少量凝絮剂进行凝絮以利于精度过滤。
第二步的吸附物6采用炭黑也是基于这种逻辑，因为它也主要是由碳原子组成的。
本发明之所以采用吸附物对不可降解的终端黑液进行吸附，是因为用化学方法无法解决的情况下的无奈之举，想到用反渗透法中既然能被反渗透膜强行滤出部分清水，说明这种物质只是小而又小，镶嵌在柔软的水分子中。实验发现，这些物质的直径大多小于1nm,如苯、酚、萘等，是否可以找一种性质相近的吸附能力强的东西把它吸出来呢?本发明在通过大量实验寻找这种材料时根据平常研究过的吸附物6数据进行了进一步的探索：发现它高结构，颗粒细，网状链堆积紧密，比表面积大，单位质量颗粒多，有利于在聚合物中形成链式导电结构，粒子间聚成链状或葡萄状;它有很好的吸附能力和絮凝能力，与Cu和Zn等金属离子有很高的化合能力，表面容易产生自由基、阳离子、阴离子的接枝现象，加以硝酸氧化处理还可提高其分散性，并可接枝羧基基团和羟基基团。吸附比表面积大：用大分子吸附法(CTAB)比表面积103-120m2/Kg，氮吸附法(BET)氮吸附比表面积114-126m2/Kg。深入研究中发现它的每个小微粒在水中都会膨胀，满身张开N个1nm左右的小孔，且吸粘性很强，吸粘能力也很大，对有些有机分子特别明显，吸粘速度还很快，在这个过程中，与其说是吸附，不如说是吞噬，像海绵体一样。太赫兹(THz)时域光谱显示：吸附物6加以分散处理，它的每个颗粒外部吸进率为100%，即整个表面已全部覆盖。如不去使之复原，将是一种合成的新材料!故采用了它。实验证明效果很好：在经过吸附物6吸附后的液体中，结成了10nm以上的团块，团块逐渐链接，稳固增大，慢慢下沉，水体逐渐清澈。过滤后的清液，经多次检测：COD去除率可达70-90%;NTU<2倍;电导率<200us/cm;挥发酚<0.02mg/L;氨氮<2mg/L。
这个过程的具体实施程序是：将吸附物6加入少量硝酸进行氧化，用专用设备去湿干燥。将吸附物6投入第一次滤液中搅拌的同时加入少量的分散剂以增加其接触面和亲油性，并稳定悬浮体;加入少量凝絮剂进行辅助凝絮以利于高精度过滤。
本发明所述的分散剂是指硅酸盐类，如：水玻璃。
本发明所述的凝絮剂是指聚合氯化铝。
本发明之所以采用陶瓷膜这种过滤材料进行过滤，是因为陶瓷膜具有表面、膜孔均坚硬、耐磨、光滑无毛刺、不易粘结堵塞、不易结垢、使用寿命长等诸多优点。且采用的滤管是双层结构，即过滤膜层薄，支撑层厚;过滤膜微孔孔径远小于支撑层微孔孔径，像喇叭口形。过滤层薄，一可以对膜孔进行准确的精度控制，二便于彻底清洗。支撑层厚，一可以使滤液畅行无阻，二可以为滤管反洗提供强度支持。采用这种滤管，过滤精度高、过滤速度快、反冲洗彻底。经过这种<0.01μm过滤膜产出的清水，SS<1mg/L。
本发明中使用的吸附物3的回收利用方法是：将吸附沉淀后的和滤出的吸附物3排出风干，均匀参入原煤中同样炼焦，煤焦油等附加值高的副产品还应有所提高;吸附物6的复原再生方法为：将回收的吸附物6多层放入密封炉中加热复原，并将分离出的附着物收集作为工业原料回收，不对大气产生污染;吸附物6可不断重复使用。复原再生成本主要是热源费用。热源如采用工厂余热或太阳能成本更低。
本发明在使用过程中，生化处理并初滤后的污水如COD小于100mg/L,可省略第一道吸附过滤程序。
