CN101492223A - 一种煤中低温干馏产生的污水处理工艺 - Google Patents

一种煤中低温干馏产生的污水处理工艺 Download PDF

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本发明涉及煤化工和环境工程领域,具体涉及一种煤中低温干馏产生的污水进行处理的工艺,该工艺包括除油、微电解、吹氨、菌种生物处理、泥水分离及混凝处理过程,按上述过程顺序进行,通过除油、微电解、吹氨的物理化学作用对污水进行强化预处理,将煤中低温干馏所产生的高浓度污水中的油、COD、氨氮、高级酚等污染物去除,去除率达60%以上,使经过预处理后的污水达到生化处理要求;然后再通过泥水分离、混凝处理,使处理后的水质达到排放要求。

Description

一种煤中低温干馏产生的污水处理工艺 技术领域
本发明涉及煤化工和环境工程领域,具体涉及一种煤中低温干馏产生的污水进行处理 的工艺。
背景技术
我国煤炭资源丰富,但炼焦煤资源紧缺。我国陕西内蒙的神府,东胜煤田、山西大同、 新疆等地均有丰富的优质不(弱)粘煤资源。直立式干馏炉是针对弱粘结性块煤干馏专门 开发的一种新工艺技术。该工艺主产品一半焦(铁合金专用焦)收率较高,同时能够回收 极有价值的副产品一煤气和中,低温焦油,是节省优质炼焦煤、合理利用煤炭资源的优良 技术,己经得到国家有关部门和当地政府的认可和支持。
在陕西、内蒙古等地,原来的半焦生产厂家大约有600余家,生产能力均在3-5万吨/ 年,总产能3000万吨/年左右。这些企业所用的直立炉大都是因陋就简建设的小型内热式 直立炉,煤气除部分回炉使用外大部放空、污水也未作处理,资源没有得到合理利用,环 境也受到了严重的污染,根据国家的相关政策,这些企业将限期关闭,用有煤气回收利用 的大型直立炉代替进行煤的中低温干馏。
但是,在直立炉中块状燃料经中低温干馏,脱除挥发分所生成的煤气未经过高温二次 裂解,荒煤气冷凝冷却后产生的污水其成分复杂,有机物和氨氮含量非常高,和常规炼焦 产生的污水有明显的差别,到目前为止尚无很好的处理方法。采用焚烧法处理要消耗大量 的煤气,能耗高,且水无法回用。应用传统的生化处理,不但要兑加大量的稀释水,而且 出水水质不稳定,污染问题无法根本解决,既浪费新鲜水,又加大了处理后污水的排放量。 对煤中低温干馏产生的污水处理是一个亟待解决的课题。
发明内容
本发明的目的是提供一种针对煤中低温干馏产生的污水进行处理的工艺,该工艺首先 通过除油、微电解和脱氮对煤中低温干馏产生的污水进行强化预处理,然后再进行高效菌 种生物技术处理,最后进行泥水分离及混凝处理过程,处理后的工业污水符合国家污水排 放标准,且能进行中水回用,达到节能减排效果。为实现上述目的,本发明通过以下技术方案实现:
一种煤中低温干馏产生的污水处理工艺,该工艺包括除油、微电解、吹氨、菌种生物 处理、泥水分离及混凝处理过程,按上述过程顺序进行,通过除油、微电解、吹氨的物理 化学作用对污水进行强化预处理,将煤中低温干馏所产生的高浓度污水中的油、C0D、氨 氮、高级酚等污染物去除,去除率达60%以上,使经过预处理后的污水达到生化处理要求; 然后再通过泥水分离、混凝处理,使处理后的水质达到排放要求。
所述的除油过程是:先采用重力沉降的方式去除污水中的重质焦油渣等固体颗粒或胶 状杂质,然后通过添加破乳剂和气浮方法除掉水中的乳化油和悬浮在水面的一些轻油;经 过该过程,油类含量去除80〜卯%, COD含量去除20〜30X。
所述的破乳剂为水溶性聚氧乙烯、聚氧丙烯、或聚醚破乳齐U,其添加量为300〜500ppm, 以污水的重量为基数计,ppm为百万分之一单位。
所述的微电解过程是:在PH值:2-5的酸性条件下,铁为阳极,碳为阴极,当污水通 过填料时,在阳极和阴极之间有微电流流动,由于有机物和无机物参与反应,使污水中的 胶体粒子和微小分散污染物聚集在电极上使水澄清,并降低污水的毒性,使污水指标达到
后续生化处理的要求;经过微电解处理后,污水的COD去除率为40-60%, B0D5/C0D值可提
高0. 1-0. 3,色度可去掉60-80%。
所述的吹氨过程是:在PH值-9-11的碱性条件下,添加脱氮剂,使污水中的NHrN
降到100mg/l以下,挥发酚、氰化物同时去除80-95%;经过该过程处理后,煤中低温干馏
污水中的高浓度氨氮得到有效去除,氨氮去除率达到95%以上。
所述的脱氮剂为上海傲立环境工程有限公司提供的型号为JY-TN的脱氮剂。 所述的菌种生物处理过程是:预氧化一缺氧—好氧,简称OrA-02工艺过程,在A段
和02段添加经过驯化后的高效菌种,菌种生物处理后的废水水质达到钢铁工业国家二级以
上排放标准。
所述的菌种生物处理使用的高效菌种为上海保育环境技术有限公司生产的307菌种, 每1000吨水加0.5-3L,每周添加l-3次,是专门处理杂环芳香烃和苯酚类同系物的高效菌 种。
所述的泥水分离处理过程是:采用二沉池或超滤膜分离的方法进行污泥和污水的泥水 分离过程。
所述的混凝过程是:采用混凝剂对经上述过程处理后的污水进行混凝处理。与现有技术相比,本发明的有益效果是:采用强化预处理和高效菌种生物处理相结合 的方法,彻底处理煤中低温干馏所产污水,不但可彻底解决这种高浓度难降解工业污水对 环境的污染,而且处理后的污水可以作为熄焦、洗煤或者其他中水进行回用,是一种真正
的污水资源化处理技术。以60万t/a的煤中低温干馏生产厂家为例, 一年可以节约新鲜水 资源近14万吨。
本发明通过强化预处理过程结合菌种生化处理过程,对于煤中低温干馏产生的污水处 理具有较好的效果。
菌种生化处理过程主要通过除油、微电解、吹氨等物理化学作用,将煤中低温干馏所
产生的高浓度污水中的油、COD、氨氮、高级酚等污染物大量去除,去除率60%以上,使 经过预处理后的污水达到生化处理的要求。
优势菌种处理技术是指通过富集、分离、筛选等步骤从自然界中寻找到降解某种污染 物的最佳微生物,经扩大培养后再投入到受污染环境中;或将已有的高效降解菌种通过诱
变或基因重组,原生质体细胞融合等技术制成新型工程菌,并通过分离,筛选得到该目标 污染物的高效降解菌株,经扩大培养后投入到受污染环境中,最终降解污染物,消除污染的 一类技术。优势菌技术应用于污水处理是将不同污水中长势旺,生命力强的菌种筛选出来, 用该种水进行培养驯化后重新投入到水中进行污水处理,以达到更高更快的处理效果,它 具有专用化性质,对某一类有机污染物质具有高效分解和利用的效果,从而达到净化被污 染水体的目的。
由于高效优势菌种是有针对性的对污染物进行降解处理,因此它对污染物承受负荷远 远高于普通自养型生物菌种,处理效果也好于普通生化处理,由于承受负荷能力的增加就 可减少外兑稀释水量或不加稀释水,降低处理后污水的排放总量和整个处理装置的运行负 荷,从而使出水水质稳定,再加上后续深度处理工艺,出水完全可以作为中水回用,达到 零排放。
直立式干馏炉大多建在相应的煤炭产地,多处在我国西部缺水地区,应用该工艺不但 能彻底解决污水的污染问题,而且能节约大量的新鲜水,整套污水处理装置的运行负荷又 比较低,将会大大促进块煤中低温干馏产业的健康发展。
具体实施方式
一种煤中低温干馏产生的污水处理工艺,该工艺包括除油、微电解、吹氨、菌种生物 处理、泥水分离及混凝处理过程,按上述过程顺序进行,通过除油、微电解、吹氨的物理化学作用对污水进行强化预处理,将煤中低温干馏所产生的高浓度污水中的油、C0D、氨 氮、高级酚等污染物去除,去除率达60%以上,使经过预处理后的污水达到生化处理要求;
然后再通过泥水分离、混凝处理,使处理后的水质达到排放要求。
1) 除油过程;先采用重力沉降的方式去除污水中的重质焦油渣等固体颗粒或胶状杂 质,然后通过添加破乳剂和气浮方法除掉水中的乳化油和悬浮在水面的一些轻油;经过该 过程,油类含量去除80〜90%, COD含量去除20〜30X。所述的破乳剂为水溶性聚氧乙 烯、聚氧丙烯、或聚醚破乳剂,其添加量为300〜500ppm,以污水的重量为基数计,ppm 为百万分之一单位。
2) 微电解过程;在PH值-2-5的酸性条件下,铁与炭之间形成无数个微电流反应器, 污水中的有机物在微电流的作用下被还原氧化。当污水通过含铁和炭的填料时,铁成为阳 极,碳成为阴极,并有微电流流动,形成无数个小电池,产生腐蚀。在酸性和充氧的情况 下腐蚀反应最甚并具有如下被证实了的功能:由于有机物参与阴极的还原反应,使官能团
发生变化,改变原有有机物的性质,降低色度,改善B/C值; 一些无机物也参与反应生成
沉淀得以去除,污水中的胶体粒子和微小分散污染物受电场作用,产生电泳现象,向相反
电荷的电极移动,并聚集在电极上使水澄清;阳极新生态的Fe2+经石灰中和生成Fe(0H)2、 Fe(0H)3有极强的吸附能力,使水得以澄清;阳极生成的氢气,具有还原性,能将硝基苯还 原成苯胺,降低污水的毒性增加污水的可生化性,利于后续处理。微电解非常适用于处理 高浓度难降解的有机污水,经过微电解处理后,污水的COD去除率为40-60%, BODs/C0D值 可提高0. 1-0. 3,色度可去掉60-80%。
所述的填料是由下述成分按重量份比例制成:炼焦用煤20-40份、铁屑40-70份、粘 结剂2-15份。所述的粘结剂选自酚醛树脂、淀粉、焦油中的一种或两种以上组合。
所述的制备工艺为:炼焦用煤、铁屑和粘结剂按规定比例在80-300'C条件下混合均匀, 在5-15MPa压力下加压成型,成型后的材料在1300-180(TC条件下高温干馏3-8小时,得 到块状高效微电解填料。
3) 吹氨过程;在PH值=9-11的碱性条件下,添加脱氮剂,使污水中的NH3-N降到 100mg/l以下,挥发酚、氰化物同时去除80-95%;经过该过程处理后,煤中低温干馏污水 中的高浓度氨氮得到有效去除,氨氮去除率达到95%以上。脱氮剂为上海傲立环境工程有 限公司提供的型号为JY-TN的脱氮剂。
4) 菌种生物处理过程;预氧化一缺氧一好氧,简称Oi-A-02工艺过程,在A段和02高效菌种,菌种生物处理后的废水水质达到钢铁工业国家二级以上排 放标准。菌种生物处理使用的高效菌种为上海保育环境技术有限公司生产的307菌种,每 1000吨水加0.5-3L,每周添加1-3次,是专门处理杂环芳香烃和苯酚类同系物的高效菌种。
5) 泥水分离处理过程;采用二沉池或超滤膜分离的方法进行污泥和污水的泥水分离 过程。
6) 混凝过程;采用混凝剂对经上述过程处理后的污水进行混凝处理。

Claims (10)

1、一种煤中低温干馏产生的污水处理工艺,其特征在于,该工艺包括除油、微电解、吹氨、菌种生物处理、泥水分离及混凝处理过程,按上述过程顺序进行,通过除油、微电解、吹氨的物理化学作用对污水进行强化预处理,将煤中低温干馏所产生的高浓度污水中的油、COD、氨氮、高级酚等污染物去除,去除率达60%以上,使经过预处理后的污水达到生化处理要求;然后再通过泥水分离、混凝处理,使处理后的水质达到排放要求。
2、 根据权利要求1所述的一种煤中低温干馏产生的污水处理工艺,其特征在于,所 述的除油过程是:先采用重力沉降的方式去除污水中的重质焦油渣等固体颗粒或胶状杂 质,然后通过添加破乳剂和气浮方法除掉水中的乳化油和悬浮在水面的一些轻油;经过该 过程,油类含量去除80〜90%, COD含量去除20〜30X。
3、 根据权利要求2所述的一种煤中低温干馏产生的污水处理工艺,其特征在于,所 述的破乳剂为水溶性聚氧乙烯、聚氧丙烯、或聚醚破乳剂,其添加量为300〜500ppm,以 污水的重量为基数计,ppm为百万分之一单位。
4、 根据权利要求1所述的一种煤中低温干馏产生的污水处理工艺,其特征在于,所 述的微电解过程是:在PH值:2-5的酸性条件下,铁为阳极,碳为阴极,当污水通过填料 时,在阳极和阴极之间有微电流流动,由于有机物和无机物参与反应,使污水中的胶体粒 子和微小分散污染物聚集在电极上使水澄清,并降低污水的毒性,使污水指标达到后续生 化处理的要求;经过微电解处理后,污水的COD去除率为40-60%, B0D5/C0D值可提高 0.1-0.3,色度可去掉60-80%。
5、 根据权利要求1所述的一种煤中低温干馏产生的污水处理工艺,其特征在于,所 述的吹氨过程是:在PH值=9-11的碱性条件下,添加脱氮剂,使污水中的NH3-N降到 100mg/l以下,挥发酚、氰化物同时去除80-95%;经过该过程处理后,煤中低温干馏污水 中的高浓度氨氮得到有效去除,氮氮去除率达到95%以上。
6、 根据权利要求5所述的一种煤中低温干馏产生的污水处理工艺,其特征在于,所 述的脱氮剂为上海傲立环境工程有限公司提供的型号为JY-TN的脱氮剂。
7、 根据权利要求1所述的一种煤中低温干馏产生的污水处理工艺,其特征在于,所述的菌种生物处理过程是:预氧化—缺氧一好氧,简称Oi-A-02工艺过程,在A段和02段添加经过驯化后的高效菌种,菌种生物处理后的废水水质达到钢铁工业国家二级以上排放标准。
8、 根据权利要求7所述的一种煤中低温干馏产生的污水处理工艺,其特征在于,所 述的菌种生物处理使用的高效菌种为上海保育环境技术有限公司生产的307菌种,每1000 吨水加0.5-3L,每周添加l-3次,是专门处理杂环芳香烃和苯酚类同系物的高效菌种。
9、 根据权利要求1所述的一种煤中低温干馏产生的污水处理工艺,其特征在于,所 述的泥水分离处理过程是:采用二沉池或超滤膜分离的方法进行污泥和污水的泥水分离过 程。
10、 根据权利要求1所述的一种煤中低温干馏产生的污水处理工艺,其特征在于,所述的混凝过程是:采用混凝剂对经上述过程处理后的污水进行混凝处理。
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