CN102701338A - 一种焦化废水深度处理工艺 - Google Patents

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本发明涉及一种焦化废水深度处理工艺。该工艺包括下列步骤：⑴首先将焦化废水生化出水用氢氧化钠调节废水pH为3～7；⑵将调节好pH的废水进行脉冲电絮凝处理，同时投加氧化剂，并调节电解电压为7～12V，电流密度为20～50mA/cm2，脉冲频率为3000～10000Hz；⑶将脉冲电絮凝处理后的废水进行混凝处理，在搅拌条件下加入混凝剂，并用氢氧化钠调节废水pH为8～9，后再加入助凝剂进行絮凝沉降；⑷混凝出水经过滤后排放。采用本发明提供的工艺对焦化废水生化出水进行深度处理，出水CODCr＜70mg/L，NH4-N和色度均可以达到污水综合排放的一级排放标准。该处理工艺操作简单、处理效果显著、能耗低、运行成本低、稳定性好，具有十分广泛的应用前景。

Description

一种焦化废水深度处理工艺
一、技术领域
本发明涉及一种焦化废水深度处理工艺，属于焦化废水处理领域。
二、背景技术
焦化废水是炼焦、煤气净化和焦化产品回收过程中产生的以含氨氮、氰、硫氰化合物、酚类、多环芳烃和杂环化合物为主的高浓度难降解有机废水，其水质成分复杂、污染物浓度高、毒性大、可生化性差。目前对于焦化废水的处理，一般是在脱酚、蒸氨和气浮等前处理基础上，采用A/O或A1/A2/O等生物工艺结合混凝沉淀或活性炭吸附等深度处理法进行处理。但对于其中难降解有机物和氨氮的去除效果差，很难实现焦化废水的稳定达标排放，并且这些技术运行成本高、耐冲击性差、操作复杂，大多数还停留在试验研究阶段。因此，开发高效、节能的焦化废水生化出水深度处理技术具有重要意义。
电解絮凝法是通过可溶性的阳极发生的电化学反应，在电极表面直接连续的产生大量金属阳离子(如Fe2+、A13+等)而进入废水的内部，这些阳离子经过水解、聚合作用生成多核轻基络合物及氢氧化物，可作为絮凝剂对水中悬浮物及有机物进行絮凝处理。由于产生的络合物具有链式结构，起到了网捕、架桥作用，络合离子及氢氧化物有很高的吸附活性，其吸附能力高于一般的药剂水解法得到的氢氧化物吸附能力，它能有效地吸附含油废水中的油类、悬浮物以及可溶性有机物。
脉冲电解絮凝法就是将电解槽与脉冲电源相连接构成电解体系而进行的电解过程。其电极反应同直流电解法一样，使有机污染物在电极上发生直接电化学反应或利用电极表面产生强氧化活性物质使污染物产生氧化还原转化。由于脉冲电解系不断地重复进行“供电-断电-供电”的电解过程，使电解效率得到大幅度地提高。脉冲电解的通电时间小于电解总反应时间，电极上的反应时断时续，有利于扩散，降低浓差极化，从而降低电耗。
由于在电絮凝的电极表面会直接连续的产生大量金属阳离子(如Fe2+、A13+等)，则在电絮凝反应器加入氧化剂双氧水或过硫酸钠或过硫酸钾等后，双氧水在Fe2+的催化作用下将发生类电Fenton反应，生成具有强氧化活性的羟基自由基(HO·)，而过硫酸钠或过硫酸钾也会在Fe2+的催化作用被活化，生成氧化能力接近或超过HO·的硫酸根自由基(SO4 2-·)，加之电絮凝能源源不断的产生Fe2+，这无疑提高了类电Fenton或硫酸根自由基对废水中有机物的氧化去除效果。
三、发明内容
本发明的目的在于提出一种焦化废水深度处理工艺，使最终处理出水CODCr＜70 mg/L，NH4-N和色度均达到污水综合排放的一级排放标准。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明提出的一种焦化废水深度处理工艺，其特征在于，具体包括下列步骤：
⑴ 首先将焦化废水生化出水用浓硫酸调节废水pH为3～7；
⑵ 将调节好pH的废水进行脉冲电解絮凝处理，同时投加氧化剂，并调节电解电压为7～12 V，电流密度为20～50 mA/cm2，脉冲频率为3 000～10 000 Hz；
⑶ 将脉冲电解絮凝处理后的废水进行混凝处理，在搅拌条件下加入混凝剂，并用氢氧化钠调节废水pH为8～9，后再加入助凝剂进行絮凝沉降；
⑷ 混凝出水经过滤后排放。
所述的氧化剂为双氧水或过硫酸钠或过硫酸钾，用量为1.5～5.0 g/L。
所述的脉冲电解絮凝反应时间为20～60分钟。
所述的混凝剂为硫酸亚铁或聚合硫酸铁或聚合氯化铝，用量为1.0～3.0 g/L。
所述的助凝剂为聚丙烯酰胺或部分水解聚丙烯酰胺，用量为30～60 mg/L。
所述的混凝处理是在搅拌条件下加入混凝剂，同时调节废水pH，在胶体破胶脱稳后加入助凝剂，并快速搅拌，待大量矾花形成后停止搅拌。
本发明提出的处理工艺操作简单、处理效果显著、能耗低、运行成本低、稳定性好，且还可用于其他工业废水的深度处理，具有十分广泛的应用前景。
四、附图说明
    图1为一种焦化废水深度处理工艺的工艺流程图。
五、具体实施方式
本发明的技术方案是：一种焦化废水深度处理工艺，其特征在于：包括下列步骤：
⑴ 首先将焦化废水生化出水用浓硫酸调节废水pH为3～7；
⑵ 将调节好pH的废水进行脉冲电解絮凝处理，同时投加氧化剂，并调节电解电压为7～12 V，电流密度为20～50 mA/cm2，脉冲频率为3 000～10 000 Hz；
⑶ 将脉冲电解絮凝处理后的废水进行混凝处理，在搅拌条件下加入混凝剂，并用氢氧化钠调节废水pH为8～9，后再加入助凝剂进行絮凝沉降；
⑷ 混凝出水经过滤后排放。
所述的氧化剂为双氧水或过硫酸钠或过硫酸钾，用量为1.5～5.0 g/L。
所述的脉冲电解絮凝反应时间为20～60分钟。
所述的混凝剂为硫酸亚铁或聚合硫酸铁或聚合氯化铝，用量为1.0～3.0 g/L。
所述的助凝剂为聚丙烯酰胺或部分水解聚丙烯酰胺，用量为30～60 mg/L。
所述的混凝处理是在搅拌条件下加入混凝剂，同时调节废水pH，在胶体破胶脱稳后加入助凝剂，并快速搅拌，待大量矾花形成后停止搅拌。
以下通过具体实施例来进一步详细说明本发明，但本发明并不限定于这些实施例。
实施例1：某炼焦厂焦化废水二级生化出水CODCr为140～180 mg/L，氨氮为25～32 mg/L，色度大于50倍，呈深黄色。首先向焦化废水二级生化出水中加入浓硫酸，调节废水pH为4.5；然后进行废水的脉冲电解絮凝处理，同时投加氧化剂双氧水(质量浓度为30%)，用量为2.0 g/L，并调节电解电压为8 V，电流密度为40 mA/cm2，脉冲频率为5 000 Hz，反应时间为30分钟；将脉冲电解絮凝处理后的废水进行混凝处理，在搅拌条件下加入混凝剂聚合氯化铝，用量为2.0 g/L，并用氢氧化钠调节废水pH为8.6，后再加入助凝剂聚丙烯酰胺，用量为40 mg/L，待大量矾花形成后停止搅拌；混凝出水经过滤后变得十分清澈，CODCr和NH4-N分别降至50 mg/L和7 mg/L，出水均达到污水综合排放的一级排放标准。
实施例2：某焦化厂焦化废水生化出水CODCr为130～160 mg/L，氨氮为20～30 mg/L，色度为100倍。首先向焦化废水生化出水中加入浓硫酸，调节废水pH为3.8；然后进行废水的脉冲电解絮凝处理，同时投加氧化剂过硫酸钠，用量为1.8 g/L，并调节电解电压为10 V，电流密度为45 mA/cm2，脉冲频率为6 000 Hz，反应时间为25分钟；将脉冲电解絮凝处理后的废水进行混凝处理，在搅拌条件下加入混凝剂硫酸亚铁，用量为2.5 g/L，并用氢氧化钠调节废水pH为9.0，后再加入助凝剂聚丙烯酰胺，用量为35 mg/L，待大量矾花形成后停止搅拌；混凝出水经过滤后变得十分清澈，CODCr和NH4-N分别降至56 mg/L和12 mg/L，出水均达到污水综合排放的一级排放标准。
实施例3：某焦化厂焦化废水生化出水CODCr为190～230 mg/L，氨氮为27～36 mg/L，色度为130倍。首先向焦化废水生化出水中加入浓硫酸，调节废水pH为3.5；然后进行废水的脉冲电解絮凝处理，同时投加氧化剂双氧水(质量浓度为30%)，用量为3.0 g/L，并调节电解电压为12 V，电流密度为50 mA/cm2，脉冲频率为8 000 Hz，反应时间为45分钟；将脉冲电解絮凝处理后的废水进行混凝处理，在搅拌条件下加入混凝剂聚合硫酸铁，用量为3.0 g/L，并用氢氧化钠调节废水pH为9.0，后再加入助凝剂部分水解聚丙烯酰胺，用量为40 mg/L，待大量矾花形成后停止搅拌；混凝出水经过滤后排放，出水CODCr和NH4-N分别降至43 mg/L和10 mg/L，色度几乎为0倍，均达到污水综合排放的一级排放标准。

Claims (6)

1.一种焦化废水深度处理工艺，其特征在于：包括下列步骤：
⑴ 首先将焦化废水生化出水用浓硫酸调节废水pH为3～7；
⑵ 将调节好pH的废水进行脉冲电解絮凝处理，同时投加氧化剂，并调节电解电压为7～12 V，电流密度为20～50 mA/cm2，脉冲频率为3 000～10 000 Hz；
⑶ 将脉冲电解絮凝处理后的废水进行混凝处理，在搅拌条件下加入混凝剂，并用氢氧化钠调节废水pH为8～9，后再加入助凝剂进行絮凝沉降；
⑷ 混凝出水经过滤后排放。
2.根据权利要求1所述的一种焦化废水深度处理工艺，其特征在于：所述的氧化剂为双氧水或过硫酸钠或过硫酸钾，用量为1.5～5.0 g/L。
3.根据权利要求1或2所述的一种焦化废水深度处理工艺，其特征在于：所述的脉冲电解絮凝反应时间为20～60分钟。
4.根据权利要求1所述的一种焦化废水深度处理工艺，其特征在于：所述的混凝剂为硫酸亚铁或聚合硫酸铁或聚合氯化铝，用量为1.0～3.0 g/L。
5.根据权利要求1所述的一种焦化废水深度处理工艺，其特征在于：所述的助凝剂为聚丙烯酰胺或部分水解聚丙烯酰胺，用量为30～60 mg/L。
6.根据权利要求1所述的一种焦化废水深度处理工艺，其特征在于：所述的混凝处理是在搅拌条件下加入混凝剂，同时调节废水pH，在胶体破胶脱稳后加入助凝剂，并快速搅拌，待大量矾花形成后停止搅拌。
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