CN101519239B

CN101519239B - 一种焦化废水处理剂及使用方法

Info

Publication number: CN101519239B
Application number: CN2009101278329A
Authority: CN
Inventors: 杨立宪
Original assignee: GANSUYUCHEN CHEMICAL ENGINEERING DEVICE MATERIAL Co Ltd
Current assignee: Gansu Yuchen Chemical Technology Co., Ltd.
Priority date: 2009-04-07
Filing date: 2009-04-07
Publication date: 2011-02-02
Anticipated expiration: 2029-04-07
Also published as: CN101519239A

Abstract

本发明提供了一种焦化废水处理剂和焦化废水的处理工艺，该焦化废水处理剂包括活性转化剂、高效分散剂和聚凝剂；焦化废水处理剂的工艺：向焦化废水中加入活性转化剂搅拌均匀，向上述溶液加入高效分散剂搅拌均匀，向上述溶液加入聚凝剂至搅拌均匀，将溶液静置分层，上层为轻油，中层为处理后的水，下层为固体沉淀物。本发明提供的焦化废水处理剂对焦化废水中高浓度石油类、悬浮物和COD的焦化污水有独特效果，焦化废水处理剂使用受温度影响小。本发明提供的焦化废水处理工艺稳定可靠，便于管理，确保了污水处理场的稳定运行和废水的达标排放，对原设备进行小幅改造就可以处理焦化废水，降低处理成本。

Description

一种焦化废水处理剂及使用方法

技术领域

本发明涉及一种工业废水处理剂及生产工艺，特别涉及一种焦化废水处理剂及使用方法。

背景技术

焦化废水是煤制焦炭、煤气净化及焦化产品回收过程中产生的高浓度有机废水。其组成复杂，含有大量的酚类、联苯、吡啶、吲哚和喹啉等有机污染物，还含有氰、无机氟离子和氨氮等有毒有害物质，污染物色度高，属较难生化降解的高浓度有机工业废水。不达标排放，对环境造成严重污染同时也直接威胁到人类的健康。为此，因此焦化废水的处理，一直是国内外废水处理领域的一大难题。如何改善和解决焦化废水对环境的污染问题，已成为摆在人们面前的一个迫切需要解决的课题。

目前焦化废水一般按常规方法先进行预处理，然后进行生物脱酚二次处理。但是，焦化废水经上述处理后，外排废水中氰化物、COD及氨氮等指标仍然很难达标。针对这种状况，近年来国内外学者开展了大量的研究工作，国内采用较多而有效的焦化废水治理技术大致分为生物法、化学法、物化法和循环利用等4类。近年来，工业污水化学药剂投加处理的方法逐渐完善，由于其原理科学，操作简单，在各大中型工业企业中占据了污水处理的一定比例，焦化厂家一般采用聚合硫酸铁，但它对有机物的去除不是很理想。并且处理焦化废水需要附加很多专用设备，占地面积大，处理费用偏高。

发明内容

本发明的目的就是要消除上述技术方案的不足和缺点，提供一种焦化废水处理剂，和一种简单、高效的焦化废水处理工艺。

为了达到上述目的，本发明提供了一种焦化废水处理剂，该焦化废水处理剂包括活性转化剂、高效分散剂和聚凝剂，各剂型配方如下：

所述活性转化剂按重量百分比由氧化钙(35％～50％)、高铁酸钠(15％～25％)、硅酸钠(1％～5％)、碳酸钠(1％～3.5％)、98％硫酸(2％～4％)和水(12.5％～64％)；

所述高效分散剂按重量百分比由硫酸铝胺(10％～25％)、聚硅氯化铝(30％～45％)、硼酸(1％～15％)、异辛烷(0.1％～1％)、高锰酸钾(0.01％～0.1％)和水(13.8％～58.89％)；

所述聚凝剂按重量百分比由二甲基二烯丙基氯化铵-丙烯酰胺共聚物(15％～65％)、黄原胶(0.42％～2％)、硅酸钠(0.01％～0.1％)和水(32.9％～84.57％)；

各剂型制备工艺如下：

活性转化剂：将水打入反应釜中，向水中边搅拌边投入定量的氧化钙、高铁酸钠和硫酸后将溶液搅拌至少30分钟，在10分钟内向上述溶液中边搅拌边缓慢加入定量的硅酸钠及碳酸钠，将上述溶液加热至60℃～80℃持续搅拌至少1个小时后冷却至室温，成品目测为白色液体，pH值5.5～7.0。

高效分散剂：将水打入反应釜后向水中边搅拌边加入定量聚硅氯化铝和硼酸持续搅拌至少2小时，向上述溶液中依次加入定量硫酸铝胺、异辛烷和高锰酸钾加热在80℃～100℃至少搅拌3小时后冷却至室温，成品目测为淡黄色液体，pH值2.5～4.5。

聚凝剂：将水打入反应釜后加热至至少30℃边搅拌边加入定量黄原胶，持续搅拌至少1小时，向上述溶液中加入定量二甲基二烯丙基氯化铵-丙烯酰胺共聚物和硅酸钠，加热至90℃～110℃持续搅拌至少1小时后冷却至室温，成品目测为白色液体，pH值6.0～7.0。

使用焦化废水处理剂处理焦化废水的工艺，该工艺包括以下步骤：向焦化废水中边搅拌边加入活性转化剂至搅拌均匀，向上述步骤中溶液边搅拌边加入高效分散剂至搅拌均匀，向上述步骤中溶液边搅拌边加入聚凝剂至搅拌均匀，将上述溶液静置分层，上层为轻油，中层为处理后的水，下层为固体沉淀物。在设备工装当中使用时，保证3个药剂投料口间隔10米以上，可依靠焦化废水流动搅拌均匀，当投料口间距满足不了10米时，需在投料口增设搅拌装置，使溶液充分搅拌混合。

本发明的有益效果：

①.本发明所提供的焦化废水处理剂对焦化废水中高浓度石油类、悬浮物和COD的焦化污水有独特效果，去除后水中石油类浓度、悬浮物、COD、硫化物、石油类含量明显大幅减少，经处理后的焦化可达到焦化洗焦和切焦用水指标。焦化废水处理剂使用受温度影响小。

②.本发明提供的焦化废水处理剂使用工艺稳定可靠，便于管理，具有抗冲击能力，对焦化废水进行源头处理后，解决了对终端污水处理场的冲击，确保了污水处理场的稳定运行和废水的达标排放，对原设备进行小幅改造就可以处理焦化废水，降低处理成本。

具体实施方式

焦化废水处理剂中活性转化剂制备：

活性转化剂组分配比表(单位克)

活性转化剂制备实施例1：按上表配方1中数据，取40克水打入反应釜中，向水中边搅拌边投入36克氧化钙、16.2克高铁酸钠和98％硫酸2.5克后将溶液搅拌30分钟，在10分钟内向上述溶液中边搅拌边缓慢加入4克硅酸钠和1.3克碳酸钠，加热溶剂控制温度60℃～80℃内，持续搅拌1小时后冷却至室温，成品目测为白色液体，pH值6.6。

活性转化剂制备实施例2：按上表配方2取各组分重复活性转化剂制备实施例1步骤，成品目测为白色液体，pH值6.8。

活性转化剂制备实施例3：按上表配方3取各组分重复活性转化剂制备实施例1步骤，成品目测为白色液体，pH值5.9。

活性转化剂制备实施例4：按上表配方4取各组分重复活性转化剂制备实施例1步骤，成品目测为白色液体，pH值6.0。

活性转化剂制备实施例5：按上表配方5取各组分重复活性转化剂制备实施例1步骤，成品目测为白色液体，pH值6.3。

活性转化剂制备实施例6：按上表配方6取各组分重复活性转化剂制备实施例1步骤，成品目测为白色液体，pH值5.7。

高效分散剂组分配比表(单位克)

高效分散剂制备实施例1：按上表配方1中数据，取42.03克水打入反应釜后向水中边搅拌边加入40克聚硅氯化铝和5克硼酸持续搅拌2小时，向上述溶液中依次加入12克硫酸铝胺、0.9克异辛烷和0.07克高锰酸钾后加热在80℃～100℃至少3小时后冷却至室温，成品目测为淡黄色液体，pH值2.7。

高效分散剂制备实施例2：按上表配方2取各组分重复高效分散剂制备实施例1步骤，成品目测为白色液体，pH值3.6。

高效分散剂制备实施例3：按上表配方3取各组分重复高效分散剂制备实施例1步骤，成品目测为白色液体，pH值2.4。

高效分散剂制备实施例4：按上表配方4取各组分重复高效分散剂制备实施例1步骤，成品目测为白色液体，pH值4.0。

高效分散剂制备实施例5：按上表配方5取各组分重复高效分散剂制备实施例1步骤，成品目测为白色液体，pH值3.2。

高效分散剂制备实施例6：按上表配方6取各组分重复高效分散剂制备实施例1步骤，成品目测为白色液体，pH值3.8。

聚凝剂组分配比表(单位克)

聚凝剂制备实施例1：按上表配方1中数据，取42.03克水打入反应釜后向水中边搅拌边加入40克聚硅氯化铝和5克硼酸持续搅拌2小时，向上述溶液中依次加入12克硫酸铝胺、0.9克异辛烷和0.07克高锰酸钾后加热在80℃～100℃至少3小时后冷却至室温，成品目测为淡黄色液体，pH值6.3。

聚凝剂制备实施例2：按上表配方2取各组分重复聚凝剂制备实施例1步骤，成品目测为白色液体，pH值6.1。

聚凝剂制备实施例3：按上表配方3取各组分重复聚凝剂制备实施例1步骤，成品目测为白色液体，pH值6.5。

聚凝剂制备实施例4：按上表配方4取各组分重复聚凝剂制备实施例1步骤，成品目测为白色液体，pH值6.9。

聚凝剂制备实施例5：按上表配方5取各组分重复聚凝剂制备实施例1步骤，成品目测为白色液体，pH值6.8。

聚凝剂制备实施例6：按上表配方6取各组分重复聚凝剂制备实施例1步骤，成品目测为白色液体，pH值6.5。

焦化废水处理工艺：选取活性分散剂制备实施例4制得的活性转化剂、高效分散剂制备实施例6制得的高效分散剂和聚凝剂制备实施例3制得的聚凝剂作为以下实施例的药剂。

以下实施例数据当中脱除率按以下公式得出。

取某石化厂焦化废水1000ml于烧杯中，启动旋转搅拌器，用移液管加入定量的活性转化剂于废水中搅拌，搅拌3秒钟后，加入定量的高效分散剂搅拌，搅拌3秒钟后，再加入聚凝剂溶液搅拌，当废水中生成矾花与废水分离时，关闭搅拌器，静置30分钟，观察矾花大小、絮凝效果、沉降速度、矾花的密实度，并取上清液做pH；COD；硫化物；挥发酚；含油；氨氮；悬浮物的项目分析。处理焦化废水处理结果分析选用正交表L₉(3⁴)，3水平，4因素对焦化废水做9次处理，结果见下表

因素水平表

焦化废水处理结果正交表L₉(3⁴)

从上表可以得出焦化废水处理结果中A2B2C3；A3B3C2；的处理效果较好，即通过正交表的交互试验，筛选出1000mL的焦化废水的活性转化剂加入量在9.5mL～10mL，高效分散剂加入量在7.5mL～8mL，聚凝剂加入量4.5mL～5mL废水中油相均匀，生成的矾花大与水分离快速沉降，上清液清透，无悬浮物界面清晰。

根据以上结果确定活性转化剂、高效分散剂、聚凝剂加入量，对该焦化废水在80℃、60℃、40℃、30℃、25℃的条件下进行药剂稳定性处理试验，其处理结果见下表：

从上表可得出以下结论：

(1)焦化废水中加入活性转化9.5mL+高效分散剂7.5mL+聚凝剂5.0mL。

·80℃时试验：COD脱除率94％、油脱除率97.3％、悬浮物脱除率87％；

·25℃时试验：COD脱除率94％、油脱除率97％、悬浮物脱除率92％，处理效果波动不大，处理药剂稳定性比较好。

(2)D116乳化废水中加入活性转化剂10mL+高效分散剂8mL+聚凝剂4.5mL。

·高温80℃，COD脱除率94％、油脱除率95％、悬浮物脱除率92％；

·低温25℃时试验COD脱除率94％、油脱除率95％、悬浮物92％，处理效果波动不大，处理药剂稳定性比较好。

对焦化废水选取加入活性转化剂9.5mL+高效分散剂7.5mL+聚凝剂5.0mL；进行7天的药剂处理试验，其试验结果如下：

通过试验数据显示焦化废水经处理后COD平均脱除率94.8％；NH₃-N平均脱除率95.5％；油平均脱除率96.9％；酚平均脱除率34％；硫平均脱除率88.9；悬浮物平均脱除率96.9％，处理效果比较明显。

对焦化废水中选取加入活性转化剂10mL+高效分散剂8.0mL+聚凝剂4.5mL，进行7天的药剂处理试验，试验结果见下表

通过实验结果可看出焦化废水处理后COD含量最高825mg/l；最低240mg/l；平均脱除率95.5％；NH₃-N含量最高91mg/l；最低2.05mg/l；平均脱除率96.5％；油含量最高108mg/l；最低30mg/l；平均脱除率96.9％；酚平均脱除率41.3％；硫平均脱除率89.9；悬浮物含量最高180mg/l；最低60mg/l，平均脱除率97.9％，处理效果明显。

以上试验在废水中加入活性转化剂、高效分散剂、聚凝剂后1秒钟内快速絮凝形成大的矾花，在3秒钟内全部下沉于烧杯底部，放置2分钟后上清液水质清透明，烧杯中的上清液与底部的絮凝物分界线非常清晰，并且形成的絮凝物中包裹着大量的油渣、煤粉成团状有很好的密实度。经过试验可得出1000mL的该焦化废水需加活性转化剂10mL～9.5mL+高效分散剂8.0mL～7.5mL+聚凝剂4.5mL～5.0mL可达到的脱除率COD95.2％；NH₃-N96.5％；油96.9％；酚41.3％；硫89.9％；悬浮物97.4％，1吨该焦化废水需加活性转化剂10.5kg～9.9kg；高效分散剂8.24kg～7.7kg；聚凝剂4.5kg～5.03kg。

将活性转化剂、高效分散剂和聚凝剂的投放在焦化废水管道中依次分段投放，投料口间隔10米，经分离器各出料口检测处理前水质颜色为黄棕色乳状，且含油大，含大量硫化氢气体，气味刺鼻，投加三种药剂处理后，水质颜色显微黄色清透或无色清透水质，从外观和颜色看处理效果比较明显。特别是对焦化污水中含高悬浮物、高油的污水水质处理效果尤为明显，即焦化废水处理前换热器取样口污水中最高含油类为7420mg/L，最低为6980mg/L，平均为7252mg/L，处理后最高含油类为1843mg/L，最低为716mg/L，平均为991mg/L，脱出率平均为86.3％，合格率达100％；处理前水体中COD最高为39600mg/L，最低为9700mg/L，平均为22760mg/L，通过药剂处理后的污水中COD降为最高为7500mg/L，最低为2580mg/L，平均为5458mg/L，COD平均去除率74.9％，合格率达100％，处理前水体中SS最高为6684mg/L，最低为496mg/L，平均为2110mg/L，通过药剂处理后的污水中SS降为最高为262mg/L，最低为150mg/L，平均为192mg/L，SS平均去除率80.9％。

以上所述的仅是本发明的优选实例，应当指出对于本领域的普通技术人员来说，在本实用新型所提供的技术启示下，作为机械领域的公知常识，还可以做出其它等同变型和改进，也应视为本发明的保护范围。

本发明所提供的焦化废水处理剂对焦化废水中高浓度石油类、悬浮物和COD的焦化污水有独特效果，去除后水中石油类浓度、悬浮物、COD、硫化物、石油类含量明显大幅减少，经处理后的焦化废水可达到焦化洗焦和切焦用水指标。焦化废水处理剂使用受温度影响小。

本发明提供的焦化废水处理剂使用工艺稳定可靠，便于管理，具有抗冲击能力，对焦化废水进行源头处理后，解决了对终端污水处理场的冲击，确保了污水处理的稳定运行和废水的达标排放，在原设备的基础上增加药剂储罐、储渣罐、泵就可以处理焦化废水，可降低处理成本。

Claims

1.一种焦化废水处理剂，其特征在于：该焦化废水处理剂包括活性转化剂、高效分散剂和聚凝剂，所述活性转化剂按重量百分比由以下组分制备，各组分含量之和为100％

氧化钙 35％～50％

高铁酸钠 15％～25％

硅酸钠 1％～5％

碳酸钠 1％～3.5％

98％硫酸 2％～4％

水 12.5％～64％

所述高效分散剂按重量百分比由以下组分制备

硫酸铝铵 10％～25％

聚硅氯化铝 30％～45％

硼酸 1％～15％

异辛烷 0.1％～1％

高锰酸钾 0.01％～0.1％

水 13.8％～58.89％

所述聚凝剂按重量百分比由以下组分制备

二甲基二烯丙基氯化铵-丙烯酰胺共聚物 15％～65％

黄原胶 0.42％～2％

硅酸钠 0.01％～0.1％

水 32.9％～84.57％

所述废水处理剂的活性转化剂由以下步骤制得

i.将水打入反应釜中，向水中边搅拌边投入定量的氧化钙、高铁酸钠和硫酸后将溶液搅拌至少30分钟；

ii.10分钟内向上述溶液中边搅拌边缓慢加入定量的硅酸钠及碳酸钠；

iii.将上述溶液加热至60℃～80℃持续搅拌至少1个小时后冷却至室温；

所述废水处理剂的高效分散剂由以下步骤制得

i.将水打入反应釜后向水中边搅拌边加入定量聚硅氯化铝和硼酸持续搅拌至少2小时；

ii.向溶液中依次加入定量硫酸铝铵、异辛烷和高锰酸钾后加热在80℃～100℃至少搅拌3小时后冷却至室温；

所述废水处理剂的聚凝剂由以下步骤制得

i.将水打入反应釜后加热至至少30℃边搅拌边加入定量黄原胶，持续搅拌至少1小时；

ii.向溶液中加入定量二甲基二烯丙基氯化铵-丙烯酰胺共聚物和硅酸钠，加热至90℃～110℃持续搅拌至少1小时后冷却至室温。

2.一种使用权利要求1方法制备的焦化废水处理剂的处理焦化废水工艺，其特征在于：该工艺包括以下步骤

i.向焦化废水中边搅拌边加入活性转化剂至搅拌均匀；

ii.向步骤i中溶液边搅拌边加入高效分散剂至搅拌均匀；

iii.向步骤ii中溶液边搅拌边加入聚凝剂至搅拌均匀；

iv.将上述溶液静置分层，上层为轻油，中层为处理后的水，下层为固体沉淀物。

3.一种使用权利要求1方法制备的焦化废水处理剂的处理焦化废水工艺，其特征在于：该工艺包括以下步骤

i.向工装设备焦化废水管道中加入活性转化剂；

ii.在距离步骤i中活性转化剂投料口至少10米处加入高效分散剂；

iii.在距离步骤ii中活性转化剂投料口至少10米处加入聚凝剂；

iv.将步骤iii溶液静置分层，上层为轻油，中层为处理后的水，下层为固体沉淀物。