[發明專利]一種深度處理焦化廢水生化尾水的方法

有效

• 申請號: 201210039460.6
• 申請日: 2012-02-21
• 公開（公告）號: CN102583847A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 潘丙才;楊文瀾;呂路;張煒銘;姜英男
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: C02F9/08
• 分類號: C02F9/08;B01J20/26;C02F1/28;C02F1/52;C02F1/56
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 蔣海軍

技術領域

本發明屬于污水處理技術領域，更具體的說是一種深度處理焦化廢水生化尾水的方法。

背景技術

焦化廢水是在原煤高溫干餾、煤氣凈化和化工產品精制過程中產生的廢水，其成分復雜，且隨著原煤、干餾溫度和化工副產品回收方式等的不同，廢水的成分發生很大變化。焦化廢水一般含有氨氮、氰化物、硫氰化物、酚類以及其他有機污染物如：多環芳香烴、含氮、氧和硫雜環化合物等。這些持久性污染物對生態環境造成較大的危害，且大多數多環和雜環化合物可不斷轉化并具有致癌性。因此，焦化廢水的處理是目前國內外各個國家面臨的嚴峻的問題。目前，大多數焦化廠對產生的焦化廢水經過脫酚預處理、生化處理后即進行排放。焦化廢水中生化需氧量（BOD）能達到國家廢水二級排放標準，但色度、化學需氧量（COD）等普遍超標，達不到國家要求的排放標準。采用高級氧化法、活性炭吸附法等可以解決上述問題，但成本高、處理量小限制了其廣泛應用。因此，尋求工藝簡單、成本低廉、效果穩定的焦化廢水深度處理技術是目前較難且迫切需要解決的問題。

鐵氧化物和錳氧化物用于去除溶液中某些重金屬（Zn、Cd、Ni、Pb等）及無機陰離子污染物（砷酸根、氟離子、高氯酸根等），這在很多文獻及專利中已有記載。廢水中某些有機物可以與水合氧化鐵或水合氧化錳形成配位絡合物，形成選擇吸附，這使得采用鐵氧化物或錳氧化物納米材料處理有機廢水成為可能。但對于焦化廢水處理后實現達標排放仍是本領域技術所需要面對的難題。

發明內容

1、發明要解決的技術問題

為解決現有技術存在的問題，針對目前經生化處理后的焦化廢水不能實現達標排放的現狀，本發明提供一種深度處理焦化廢水生化尾水的方法，可以在較低的成本下，使處理后出水COD穩定降至70?mg/L以下，色度穩定降至20倍以下。

2、技術方案

????本發明的技術方案如下：

一種深度處理焦化廢水生化尾水的方法，包括以下步驟：

（A）將焦化廢水生化處理系統二沉池出水流入絮凝攪拌池，投加聚合硫酸鐵（PFS）和聚丙烯酰胺（PAM），使原水與絮凝劑得以充分混合。聚合硫酸鐵（PFS）和聚丙烯酰胺（PAM）的投加方式均為濕式投加，聚合硫酸鐵（PFS）溶液的濃度為2-10%，投加量為：5-25?L/m³；聚丙烯酰胺（PAM）溶液的濃度為0.05-0.2%，投加量為：5-20?L/m³。絮凝攪拌池中攪拌漿的轉速為200-300?rpm，混合時間為2-6?min。

（B）將步驟（A）得到的混合液流入絮凝反應池，進行絮凝反應，通過壓縮雙電層、吸附電中和、吸附架橋、網捕等物理化學作用形成大的絮凝顆粒，去除水中膠體顆粒、非溶解性COD等污染物。絮凝反應池中攪拌漿的轉速為50-100?rpm，反應時間為20-60?min。

（C）將步驟（B）得到的絮凝反應混合液流入沉淀池，進行固液分離。沉淀池的沉淀時間為30-60?min。

（D）將步驟（C）所得上清液過濾后，在5-35?℃條件下，以4-10?BV/h（BV為床層體積）的流速通過裝填有納米復合材料的吸附塔，使廢水中難以生物降解的溶解性有機物和少量還原性無機物被有效吸附在納米材料上；每批次廢水處理量為500-1000?BV。吸附出水的COD小于70?mg/L，色度小于20倍。

本發明中所述納米復合材料以季銨化的納米孔球形聚苯乙烯為基本骨架、負載納米鐵氧化物或錳氧化物顆粒。它可以是負載錳氧化物納米粒子的復合材料NDA-HMO（江蘇永泰環保科技有限公司生產），也可以是負載鐵氧化物納米粒子的復合材料NDA-HFO（江蘇永泰環保科技有限公司生產）。其中優選的是負載錳氧化物納米粒子的復合材料NDA-HMO。

（E）當吸附達到穿透點時（COD超過70?mg/L或色度超過20倍）停止吸附，用2-10%的氫氧化鈉水溶液作為脫附劑，在40-85?℃溫度下以0.5-2?BV/h的流速進行脫附再生。?

（F）將步驟（E）得到的高濃度脫附液濃縮后，外送焚燒或者用于生產水煤漿，低濃度脫附液用于配制氫氧化鈉水溶液套用于下一批脫附操作。

一般的焦化廢水深度處理方法，其COD僅能處理至100?mg/L左右，效率不高，且處理量小，脫色能力較差。但本方法由于氧化物納米顆粒對單環及多環的芳香族化合物，含氮、硫、氧的雜環化合物，酚類等有機成分和氰化物、硫氰化物等還原性無機物的高吸附選擇性、高吸附效率以及樹脂基的Donnas膜效應，表現出優異的COD及色度去除效果。