CN102180569A

CN102180569A - 兰炭生产废水资源化处理工艺方法

Info

Publication number: CN102180569A
Application number: CN 201110076106
Authority: CN
Inventors: 唐绍明; 赖祖明
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-03-29
Filing date: 2011-03-29
Publication date: 2011-09-14

Abstract

本发明公开了兰炭生产废水资源化处理工艺方法：在有表面催化剂存在的条件下，利用强氧化剂，在高温、常压下先经过碱解处理，氧化兰炭废水中的有机污染物，或将大分子有机污染物分解成小分子有机污染物，或将大分子有机污染物分解成小分子有机污染物；适当调节PH后，再通过多维电催化，将苯酚环状有机物进行开环断链处理，去除苯酚环状有机物，处理生的废水经过泵提升至微电解反应器氧化，进一步降解大分子与难降解有机物，再经多维电催化氧化混凝处理，再经过厌氧—A/O生化处理，然后再进行污泥处理。本发明所述兰炭生产废水处理工艺方法工艺稳定，处理效果良好，工程造价小，运行费用低，处理工艺成熟，污泥产生量少，维护工作量小，维护又方便。

Description

兰炭生产废水资源化处理工艺方法

技术领域

本发明涉及工业废水处理工艺方法，尤其是涉及兰炭生产废水处理工艺方法。

背景技术

众所周知，兰炭又称半焦，它是用长焰煤、不粘煤和弱粘煤等经过中低温干馏热解得到的较低挥发份固体炭质产物。兰炭生产废水是一种特殊废水，兰炭废水中COD和氨氮浓度高，COD高达4万mg/L，其中含有大量的煤焦油类物质（如酚类、氰化物、氨氮等）和环链有机化合物以及未被高温氧化的污染物，属高浓度难降解有机化工废水，如未经处理直接排放会对水环境造成严重污染。目前兰炭生产废水的处理方法有物理法、化学法和生物法，其主要处理工艺方法有吸附法、烟道气处理法、活性污泥法、焚烧法、催化氧化-生化方法、蒸氨脱酚-SRB方法和等，它们存在的问题是：一是吸附法处理成本高，吸附再生困难，不适用高浓度废水处理，烟道气法要求废水中氨量必须与烟道气所需氨量平衡，使用受限制；二是活性污泥法和焚烧法处理投资大，对处理水质要求高，适用性不强；三是催化氧化法要在高温高压下催化氧化，处理成本高，投资规模和运行费用大；再是蒸氨脱酚-SRB方法要用化学剂脱酚，会产生二次污染，且先进行脱酚处理后影响脱氨氮处理的去除率只能达到85%左右，增加了后续处理的难度，使后续处理的出水水质达不到排放要求。

发明内容

针对上述现有技术中兰炭生产废水各种处理方法存在的问题，本发明提供了一种不仅兰炭生产废水处理效果好，适用性强，稳定可靠，而且操作方便，处理投资和运行费用较低的兰炭生产废水资源化处理工艺方法。

本发明要解决的技术问题所采取的技术方案是：所述兰炭生产废水先经过碱解处理，再经多维电催化氧化混凝处理，再经过厌氧---A/O生化处理，然后再进行污泥处理。

所述碱解处理的目的主要是用碱来脱除氨氮和破出氰及去除大部份COD，碱解处理方法是在有表面催化剂存在的条件下，利用强氧化剂在高温、常压下氧化兰炭废水中的有机污染物，或将大分子有机污染物分解成小分子有机污染物，或将大分子有机污染物分解成小分子有机污染物；脱氨氮是指利用通入空气的条件下，通过破坏原有的气液平衡状态，使兰炭废水中的溶解气体和易于挥发的溶质穿过气液界面，向气相转移，从而达到脱除污染物的目的，而脱氮过程中的传质推动力就是兰炭废水中挥发物质的浓度与大气中该物质的浓度差，从高浓度氨氮废水中脱出来的氨气通过吸收塔吸收后，可回收18%以上浓度的氨水；破氰是在一定的碱度和温度条件下，污染有机物质的电子活动非常活跃，同时由于在碱性条件下，加入的破氰剂的氧化性非常强，在通入空气的情况下，氧气能够参与整个氧化反应，所以实际上要求破氰剂投量并不高，在该反应条件下非常容易使污染物质断链或降解。

所述多维电催化氧化混凝处理方法是指经碱解处理后呈较强碱性的废水，适当调节PH后，再通过多维电催化氧化，将苯酚环状有机物进行开环断链处理，去除苯酚环状有机物，处理后的废水经过泵提升至微电解反应器氧化，进一步降解大分子与难降解有机物，此阶段可使可使废水中的酚类物质几乎完全被氧化降解， COD也可到大幅的降低，而后再在经过微电解反应器处理的废水中投加石灰乳调整pH的方法进行混凝沉淀处理。

所述厌氧---A/O工艺生物处理为现有技术的工艺处理，可除去兰炭生产废水中的各种特征污染物，使处理后的出水水质达标排放标准。

所述污泥处理（常规处理）是指各阶段所形成的污泥泵入污泥浓中缩池，再经过板框压滤机脱水，形成泥饼外运处理，上清液回流至中和沉淀池中继续处理。

本发明由于先用碱解处理并利用氨氮分离器进行脱氨氮和破氰处理，大大提高了氨氮、氰和油处理去除率，氨氮、氰和油去除率可达到99%以上，COB去除率达到80%以上，经过碱解处理后，调整其处理水的PH值，再进行多维电催化氧化混凝处理，采用电催化氧化去除酚类物质和微电解氧化进一步去除大分子和难降解有机物，不仅酚类物质去除率可达到98%以上、COD去除率在碱解处理的的基础上再降低了60%，硫去除率达到了80-90%，而且不会产生二次污染，再通过混凝处理，再进入厌氧—A/O工艺生化处理池处理后，水质完全达到排放要求再经过污泥处理，使泥水分离，清水排放。

表1所示为本发明在实施中所监测的试验数据（单位:mg/L）

进入厌氧池前，其废水水质要求；氨氮不大于300 mg/L,COD不大于5000 mg/L

表1说明：

1、兰炭生产废水中COD为40000 mg/L，经过碱解后降到8000 mg/L，再经过多维电催化氧化混凝处理后降到3200 mg/L（低于进入厌氧池要求的5000 mg/L），再经过现有的厌氧—A/O生化处理后降到194.4 mg/L，再经过常规的污泥处理降到136.08 mg/L(低于150 mg/L排放要求)而排放。

2、兰炭生产废水中氨氮为5500 mg/L，经过碱解后降到55 mg/L (低于进入厌氧池要求的300 mg/L，经多维电催化氧化混凝处理略有下降，再经过污泥处理降到12mg/L以下(低于15 mg/L排放要求)而排放。

3、COD去除率，40000-8000/40000=80%，碱解后余下的8000经过多维电催化氧化混凝处理后降到3200mg/L，去除率再下降了60%，总去除率为40000-3200/40000=92%，再经污泥处理后去除率为40000-136/40000=99.66%；而氨氮（5500mg/L）经过碱解和多维电催化氧化混凝处理降到50mg/L，其去除率为5500-50/5500=99%，比现有技术中的去除率85%高出14%。

本发明所述兰炭生产废水处理工艺方法处理后兰炭废水达到如下排放指标：

PH值：6-9，酚含量（mg/l）：≤0.5， COD（mg/l）：≤150，

氰化物（mg/l）：≤0.5，氨氮（mg/l）：≤15。

本发明所述兰炭生产废水处理工艺方法工艺稳定，处理效果良好，工程造价小，运行费用低，处理工艺成熟，污泥产生量少，维护工作量小，维护又方便。

附图说明

图1是本发明所述兰炭生产废水处理工艺流程图。

具体实施方式

下面根据工艺流程图和表1进一步说明具体实施过程：

（1）碱解处理—脱氮破氰：

高浓度的兰炭生产废水首先进入调节池，在调节池内均匀后，调节池出水经废水提升泵进入碱式破氰反应器（反应器内已加入氢氧化钠溶液），在进入碱式破氰反应器前加入PH值调节剂并调节PH值为10.5-11.5，碱解破氰后再进入综合反应器中，同时加入0.8‰解氨剂,在综合反应器中用稀碱液泵和喷射泵循环喷射后回收解吸氨气的热量，预加废热水经废水泵控制流量送到化工填料塔中，经废水分布器均匀分布后与塔底部上的热汽流传质传热，控制化工填料塔底部温度为85-130℃，塔顶温度为75-110℃。解吸氨后的塔底废水被高温泵泵入脱氨分离机（氨氮分离器），脱出的氨氮气体通过收集并制成18％～20％氨水，收集后回用到生产中。而经过碱解处理的废水流入综合调节池内。

对通过上述碱解处理，COD从40000mg/L降到8000mg/L，氨氮从5500降到55mg/L，氰化物从50mg/L降到0.5mg/L，主要毒性物质氰化物下降到国家一级排放标准（≤0.5mg/L），它完全氧化为氮和二氧化碳而失去毒性。

废水在碱解脱氮破氰系统内反应后，整个过程是一个序批式反应过程，即随着反应的进程，分时间段检测废水中的水质，若完全达到碱解的去除效果，方进行下批次反应。其CODcr的去除率可达到80%以上，氨氮去除率可达到99%以上。整个反应器在密封条件下操作运行，整个空间形成负压，无有毒气体外排。当发生事故或碱解反应达不到要求时，碱解设备不排放废水继续处理或回流到事故池。但是该废水通过碱解工段后还是不能达到生化系统进水的要求，还需要更进一步的物化处理。

(2)多维电催化氧化混凝处理：

经碱解（氨回收）工段处理后进入综合调节池内的废水呈较强的碱性，需要适当调节PH,然后通过多维电催化氧化，电催化氧化反应中生成的强氧化粒子（·OH、O₂、H₂O₂等）与废水中的有机污染物无先择地快速发生链式反应，进行氧化降解，同时将苯酚环状有机物进行开环断链处理，废水再流入中间水池后，经过泵提升至微电解反应器氧化，进一步降解大分子与难降解有机物，此阶段可使可使废水中的酚类物质几乎完全被氧化降解，COD也可到大幅的降低。氧化处理后的废水pH＝4左右，并含有催化剂Fe^3＋，这是一种良好的混凝剂，经微电解反应器处理后的废水流入中和沉淀池采用投加石灰乳调整pH的方法进行混凝沉淀处理，同时可以进一步削减废水的COD值。

(3)生化达标处理：

经过前面的预处理后，废水的可生化性得到大幅提高。其主要成分为氧化产物等有机物，另外还有极少量的苯酚，对微生物的抑制作用已经消失。生化处理采用厌氧---A/O工艺，去除废水中的各种特征污染物，出水水质达标排放标准。

(4)污泥处理：

各阶段形成的污泥泵入污泥浓缩池，再经过板框压滤机脱水，形成泥饼外运处理，上清液回流至中和沉淀池中继续处理。

Claims

1. 兰炭生产废水资源化处理工艺方法，其特征在于：所述兰炭生产废水先经过碱解处理，再经多维电催化氧化混凝处理，再经过厌氧---A/O生化处理，然后再进行污泥处理。

2.根据权利要求1所述的兰炭生产废水资源化处理工艺方法，其特征在于：所述碱解处理是在有表面催化剂存在的条件下，利用强氧化剂在高温、常压下氧化兰炭废水中的有机污染物，或将大分子有机污染物分解成小分子有机污染物，或将大分子有机污染物分解成小分子有机污染物。

3.根据权利要求1所述的兰炭生产废水资源化处理工艺方法，其特征在于：所述多维电催化氧化混凝处理是指经碱解处理后呈较强碱性的废水，适当调节PH后，再通过多维电催化氧化，将苯酚环状有机物进行开环断链处理，去除苯酚环状有机物，处理生的废水再经过泵提升至微电解反应器氧化，进一步降解大分子与难降解有机物。