公布日：2022.12.09
申请日：2022.08.19
分类号：C02F9/06(2006.01)I;C02F101/30(2006.01)N;C02F101/20(2006.01)N
摘要
本发明涉及工业废水处理技术领域，公开了一种煤化工废水资源化利用的方法和系统。该方法包括：(1)将煤化工废水与重金属捕获剂混合接触，去除所述煤化工废水中的重金属；(2)采用双碱法对经过步骤(1)处理后的废水进行处理，降低废水硬度；(3)用螯合树脂对经过步骤(2)处理后的废水进行处理，进一步降低废水硬度；(4)用大孔树脂对经过步骤(3)处理后的废水进行处理，降低废水中的有机物含量；以及(5)将经过步骤(4)处理后的废水进行双极膜电渗析处理。本发明所述的方法具有运行稳定，处理效果好等特点，解决了煤化工废水的排放问题，满足了绿色环保和经济效益。
权利要求书
1.一种煤化工废水资源化利用的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)将煤化工废水与重金属捕获剂混合接触，去除所述煤化工废水中的重金属；(2)采用双碱法对经过步骤(1)处理后的废水进行处理，降低废水硬度；(3)用螯合树脂对经过步骤(2)处理后的废水进行处理，进一步降低废水硬度；(4)用大孔树脂对经过步骤(3)处理后的废水进行处理，降低废水中的有机物含量；以及(5)将经过步骤(4)处理后的废水进行双极膜电渗析处理。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述重金属捕获剂为硫化钠、三硫代碳酸钠、二硫代氨基甲酸钠和三巯基三嗪三钠盐中的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(1)还包括向所述煤化工废水中加入混凝剂。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述混凝剂为聚合氯化铝和/或聚丙烯酰胺。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述双碱法所用的试剂为碳酸钠和氢氧化钠。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述螯合树脂为CH-93树脂。
7.根据权利要求1或6所述的方法，其特征在于，在步骤(3)中，用所述螯合树脂对废水进行处理的条件包括：废水流经树脂柱子的流速为2-6BV/h。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(4)中，所述大孔树脂为LS-109D树脂。
9.根据权利要求1或8所述的方法，其特征在于，在步骤(4)中，用所述大孔树脂对废水进行处理的条件包括：废水流经树脂柱子的流速为2-6BV/h。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(5)中，所述双极膜电渗析处理过程中使用的膜组合为BP-1E/CMX/AMX。
11.根据权利要求1-10中任意一项所述的方法，其特征在于，煤化工废水的电导率为200000-900000μs/cm，COD浓度为5000-20000ppm，重金属含量为20-50ppm，钙镁离子浓度为30-150ppm。
12.一种煤化工废水资源化利用的系统，其特征在于，该系统包括：重金属脱除装置，煤化工废水与重金属捕获剂在其中混合接触，以去除所述煤化工废水中的重金属；第一除硬度装置，在所述第一除硬度装置中采用双碱法对脱除重金属后的废水进行处理，以降低废水硬度；第二除硬度装置，所述第二除硬度装置中装填有螯合树脂，用于对经过所述第一除硬度装置处理后的废水进行处理，以进一步降低废水硬度；除有机物装置，所述除有机物装置中装填有大孔树脂，用于对经过所述第二除硬度装置处理后的废水进行处理，以降低废水中的有机物含量；以及双极膜电渗析装置，用于对经过除有机物后的废水进行双极膜电渗析处理。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有的煤化工废水处理工艺存在的没法同时达到高效、低耗和环保的要求的问题，提供一种煤化工废水资源化利用的方法和系统。
为了实现上述目的，本发明提供了一种煤化工废水资源化利用的方法，该方法包括以下步骤：
(1)将煤化工废水与重金属捕获剂混合接触，去除所述煤化工废水中的重金属；
(2)采用双碱法对经过步骤(1)处理后的废水进行处理，降低废水硬度；
(3)用螯合树脂对经过步骤(2)处理后的废水进行处理，进一步降低废水硬度；
(4)用大孔树脂对经过步骤(3)处理后的废水进行处理，降低废水中的有机物含量；以及
(5)将经过步骤(4)处理后的废水进行双极膜电渗析处理。
优选地，在步骤(1)中，所述重金属捕获剂为硫化钠、三硫代碳酸钠、二硫代氨基甲酸钠和三巯基三嗪三钠盐中的至少一种。
优选地，步骤(1)还包括向所述煤化工废水中加入混凝剂。
优选地，所述混凝剂为聚合氯化铝和/或聚丙烯酰胺。
优选地，在步骤(2)中，所述双碱法所用的试剂为碳酸钠和氢氧化钠。
优选地，在步骤(3)中，所述螯合树脂为CH-93树脂。
优选地，在步骤(3)中，用所述螯合树脂对废水进行处理的条件包括：废水流经树脂柱子的流速为2-6BV/h。
优选地，在步骤(4)中，所述大孔树脂为LS-109D树脂。
优选地，在步骤(4)中，用所述大孔树脂对废水进行处理的条件包括：废水流经树脂柱子的流速为2-6BV/h。
优选地，在步骤(5)中，所述双极膜电渗析处理过程中使用的膜组合为BP-1E/CMX/AMX。
优选地，煤化工废水的电导率为200000-900000μs/cm，COD浓度为5000-20000ppm，重金属含量为20-50ppm，钙镁离子浓度为30-150ppm。
本发明还提供了一种煤化工废水资源化利用的系统，该系统包括：
重金属脱除装置，煤化工废水与重金属捕获剂在其中混合接触，以去除所述煤化工废水中的重金属；
第一除硬度装置，在所述第一除硬度装置中采用双碱法对脱除重金属后的废水进行处理，以降低废水硬度；
第二除硬度装置，所述第二除硬度装置中装填有螯合树脂，用于对经过所述第一除硬度装置处理后的废水进行处理，以进一步降低废水硬度；
除有机物装置，所述除有机物装置中装填有大孔树脂，用于对经过所述第二除硬度装置处理后的废水进行处理，以降低废水中的有机物含量；以及双极膜电渗析装置，用于对经过除有机物后的废水进行双极膜电渗析处理。
在本发明所述的技术方案中，通过将重金属捕获剂去除重金属、双碱法和螯合树脂去除钙镁离子、大孔树脂去除有机物以及双极膜电渗析制备酸碱等技术进行耦合，可以实现煤化工废水资源化利用。具体的，采用重金属捕获剂去除废水中重金属，保证后续深度处理具有良好效果；采用双碱法和螯合树脂除去钙镁离子降低废水的硬度，避免双极膜电渗析过程中产生氢氧化物沉淀降低效率；采用大孔树脂降低废水的有机物，可以提高制备酸碱的纯度；最后通过双极膜电渗析技术将盐资源转为高浓度酸碱回用，实现废水资源化利用。本发明所述的工艺具有运行稳定，处理效果好等特点，解决了煤化工废水的排放问题，满足了绿色环保和经济效益。在具体的实施方式中，按照本发明所述的方法，煤化工废水中的重金属去除率可以达到85-89％，COD去除率可以达到95％以上，钙镁离子去除率可以高达90％以上，制备的酸、碱的浓度分别可以达到1.64mol/L以上和1.64mol/L以上。
（发明人：杨洋;曹洲;沈江南;王丽谦;董云迪;周秀红;崔海龙;张鑫）
