CN102267771B

CN102267771B - 一种焦化废水的预处理方法

Info

Publication number: CN102267771B
Application number: CN 201010201824
Authority: CN
Inventors: 胡绍伟; 徐小连; 徐承明; 王永; 艾芳芳; 钟彬; 王永明
Original assignee: Angang Steel Co Ltd
Current assignee: Angang Steel Co Ltd
Priority date: 2010-06-07
Filing date: 2010-06-07
Publication date: 2013-09-04
Anticipated expiration: 2030-06-07
Also published as: CN102267771A

Abstract

本发明公开一种焦化废水的预处理方法，包括pH调节处理、内电解、Fenton氧化和混凝沉淀，具体步骤为：A.首先向装有废水的调节池中加入酸类物质，使其成为酸性溶液，使废水的pH在2.7～3.3之间；B.废水由泵注入内电解反应器的上部，进行内电解反应；C.内电解反应器的出水流入Fenton氧化反应池，在不断搅拌的状态下，加入酸类物质，使其pH处于3～3.5之间；随后投加硫酸亚铁固体，使得亚铁离子的浓度达到700～900ppm，然后再加入双氧水溶液，使其浓度达到1500～1900ppm；D.Fenton氧化结束后，废水流入混凝沉淀池，在搅拌的状态下投加助凝剂，然后进行静置沉淀，沉淀后所得的上清液即为预处理后的焦化废水。

Description

一种焦化废水的预处理方法

技术领域

本发明属于水处理技术领域，尤其涉及一种焦化废水的预处理方法。

背景技术

焦炭是钢铁工业不可或缺的燃料，随着钢铁工业飞速发展，因此对焦炭的需求也与日俱增。但是焦化行业既是用水大户，又是污染大户。焦化废水由于来源广泛、成分复杂、特性多变、危害巨大而成为公认的最难处理的工业废水之一，既难以达标排放，回用率又普遍偏低。

我国焦化废水的处理始于上世纪50年代，经历了从无到有、逐步提高、不断完善的过程。50年代处于低水平阶段，仅有几个大型焦化厂对酚氰废水进行了简易的机械处理。到了90年代初，开展了焦化废水的脱氮和进一步降低COD的试验研究，并将研究成果应用于工程实践，在原生物脱酚处理工艺的基础上，将其改造成A/O或A/A/O生物脱氮工艺。目前，国内大多数焦化厂废水处理系统都是采用一级处理和二级处理工艺。一级处理指高浓度废水中污染物的回收利用，包括氨水脱酚、氨水蒸馏、终冷水脱氰等。二级处理主要指酚氰废水无害化处理，以活性污泥法为主，还包括生物强化技术，如生物铁法、投加生长素法、强化曝气法等。

由于焦化废水的成分十分复杂，含有大量的难以生物降解的多环和含氮杂环芳香族化合物。二级处理后废水中的COD和氨氮等污染物均难以达标排放，无法满足日益提高的环保要求，所以目前普遍采用增设三级处理的方法，但是三级处理工艺投资和运行费用较高。如能使用高效的预处理工艺降低进入二级生化系统的废水中有毒因子的含量，强化处理出水水质，以此来代替三级处理工艺，具有重要的现实意义。

发明内容

针对目前焦化废水处理技术存在的不足，本发明所要解决的问题是提供了一种可以有效的降解焦化废水中难生化处理的有毒有害的有机物质，明显提高废水的可生化性，后序可串联常规的生化处理工艺实现废水的达标排放焦化废水的预处理方法。

本发明的技术方案是：针对高浓度有毒有害的焦化废水，包括pH调节处理、内电解、Fenton氧化和混凝沉淀，具体步骤为：

A.首先向装有废水的调节池中加入酸类物质(通常为浓硫酸)，使其成为酸性溶液，满足于内电解反应的要求，此时废水的pH在2.7～3.3之间。

B.废水由泵注入内电解反应器的上部，进行内电解反应。该工艺以颗粒炭为阴极，铁屑为阳极，电解质起导电作用构成原电池来处理废水中较为容易降解的有机物质，其中包含腐蚀电化学作用、铁的还原作用、氢氧化铁的絮凝作用和电化学附集等过程。废水在内电解反应器的停留时间为2～2.5h。

C.内电解反应器的出水流入Fenton氧化反应池。反应池为间歇式操作，在不断搅拌的状态下，加入一酸类物质(通常为浓硫酸)，使其pH处于3～3.5之间；随后投加硫酸亚铁固体，使得亚铁离子的浓度达到700～900ppm，然后再加入双氧水溶液，使其浓度达到1500～1900ppm。利用H₂O₂在Fe²⁺的催化作用下产生具有很高氧化电位的羟基自由基，无选择的氧化废水中所剩余的有机物，进行氧化反应，时间为2～3h。

D.Fenton氧化结束后，废水流入混凝沉淀池，在搅拌的状态下投加助凝剂，然后进行静置沉淀，沉淀后所得的上清液即为预处理后的焦化废水。静置沉淀25～40min。

通过上述的三种工艺的协同作用，强化了对难降解有机物的破坏作用，提高了废水的可生化性，后续进行常规生化处理工艺即可实现污水的达标排放。

本发明的有益效果是：本发明提供了一种内电解、Fenton氧化和混凝沉淀组合工艺预处理焦化废水的方法，高浓度焦化废水经过本发明处理后，后续再通过常规的生化处理工艺即可使得出水的指标达到排放标准。由于本发明工艺具有高效的氧化效果，且投资和运行费用比较适合实际工程的应用，解决了钢铁行业生产中焦化废水处理的一大难题，对于企业的可持续发展具有重要的现实意义。

附图说明

图1为本发明焦化废水的预处理方法的工艺流程图。

具体实施方式

以下结合图1说明介绍本发明装置的最佳实施方式：

实施例1

调节池中的焦化废水在搅拌的状态下缓慢的加入浓硫酸，使得废水的pH为2.7；然后由泵注入圆柱形内电解反应器的上部。反应器的填料由铸铁铁屑和果壳活性炭组成，两者的质量比为8∶1。废水在柱内的停留时间为2h，出水流入Fenton氧化池。

Fenton氧化工艺采用间歇式操作，待池内的废水达到3/4后，开始搅拌同时加入浓硫酸，使其pH为3。一次性投加硫酸亚铁固体，使得亚铁离子的浓度达到700ppm，然后缓慢的投加双氧水溶液，使其浓度达到1500ppm。在搅拌的状态下反应2h后，废水流入混凝沉淀池。

向沉淀池中投加3ppm的助凝剂PAM，搅拌五分钟后静置沉淀25min。沉淀后所得的上清液即为预处理后的废水。

实施例2

调节池中的焦化废水在搅拌的状态下缓慢的加入浓硫酸，使得废水的pH为3；

然后由泵注入圆柱形内电解反应器的上部。反应器的填料由铸铁铁屑和果壳活性炭组成，两者的质量比为8∶1。废水在柱内的停留时间为2.3h，出水流入Fenton氧化池。

Fenton氧化工艺采用间歇式操作，待池内的废水达到4/5后，开始搅拌同时加入浓硫酸，使其pH为3.3。一次性投加硫酸亚铁固体，使得亚铁离子的浓度达到800ppm，然后缓慢的投加双氧水溶液，使其浓度达到1700ppm。在搅拌的状态下反应2.5h后，废水流入混凝沉淀池。

向沉淀池中投加3ppm的助凝剂PAM，搅拌五分钟后自然沉降30min。沉淀后所得的上清液即为预处理后的废水

实施例3

调节池中的焦化废水在搅拌的状态下缓慢的加入浓硫酸，使得废水的pH为3.3；

然后由泵注入圆柱形内电解反应器的上部。反应器的填料由铸铁铁屑和果壳活性炭组成，两者的质量比为8∶1。废水在柱内的停留时间为2.5h，出水流入Fenton氧化池。

Fenton氧化工艺采用间歇式操作，待池内的废水达到5/6后，开始搅拌同时加入浓硫酸，使其pH为3.5。一次性投加硫酸亚铁固体，使得亚铁离子的浓度达到900ppm，然后缓慢的投加双氧水溶液，使其浓度达到1900ppm。在搅拌的状态下反应3h后，废水流入混凝沉淀池。

向沉淀池中投加3ppm的助凝剂PAM，搅拌五分钟后自然沉降40min。沉淀后所得的上清液即为预处理后的废水

经过分析测试，此发明对焦化废水的COD去除率大于40％，挥发酚去除率大于88％，氰化物去除率大于85％，色度去除率大于90％，BOD₅/COD值大于0.33，具体值如表1所示。工艺出水水质稳定，有利于后续的生化处理。

表1各实施例对污染物的去除效果

	COD去除率	挥发酚去除率	氰化物去除率	色度去除率	B/C值
						实施例1	44.1％	89.7％	88.4％	92.2％	0.36
实施例2	43.5％	92.6％	86.2％	91.3％	0.37
						实施例3	41.7％	93.4％	91.5％	96.1％	0.34

Claims

1.一种焦化废水的预处理方法，包括pH调节处理、内电解、Fenton氧化和混凝沉淀，具体步骤为：

A.pH调节处理：首先向装有废水的调节池中加入酸类物质，使其成为酸性溶液，使废水的pH在2.7～3.3之间；B.内电解：废水由泵注入内电解反应器的上部，进行内电解反应；C.Fenton氧化：内电解反应器的出水流入Fenton氧化反应池，在不断搅拌的状态下，加入酸类物质，使其pH处于3～3.5之间；随后投加硫酸亚铁固体，使得亚铁离子的浓度达到700～900ppm，然后再加入双氧水溶液，使其浓度达到1500～1900ppm；D.混凝沉淀：Fenton氧化结束后，废水流入混凝沉淀池，在搅拌的状态下投加助凝剂，然后进行静置沉淀，沉淀后所得的上清液即为预处理后的焦化废水；废水在内电解反应器的停留时间为2～2.5h；Fenton氧化过程中，氧化反应时间为2～3h；混凝沉淀过程中，静置沉淀25～40min。