CN103641261B - 一种焦化生化尾水的处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种焦化生化尾水的处理方法，处理经过A²/O生化处理后的焦化尾水，步骤包括：将焦化生化尾水、工业粉煤灰和过硫酸盐混合，用盐酸调节pH3.0～4.0；搅拌反应，然后用碱溶液调节pH为7.0～9.0；再加入聚丙烯酰胺，搅拌，絮凝反应，静止沉降，出水。跟现有技术相比，本发明反应条件温和，反应过程容易控制，自由基生成速度快，氧化能力强、pH适用范围宽、反应物残留量少、运行操作方便，焦化尾水处理效率高，处理后的废水COD，色度，SS去除率分别达到65%，87%，92%以上，满足《污染物综合排放标准》(GB8978-1996)一级排放标准，能够在大规模工业生产中应用。

Description

一种焦化生化尾水的处理方法

技术领域

本发明涉及一种焦化废水的处理方法，具体涉及一种已经生化处理过的焦化废水的处理方法。

背景技术

焦化废水是炼焦、煤气在高温干馏、净化及副产品回收过程中，产生含有挥发酚、多环芳烃及氧、硫、氮等杂环化合物的工业废水，是一种高COD、高酚值、高氨氮且很难处理的一种工业有机废水。目前，即使焦化废水经A/O、A²/O生化工艺处理后，其出水残留部分的有机物如呋喃、哌啶、吡啶、咪唑、咔唑、噻吩、多氯联苯、喹啉、萘胺和苯酚类等这些环烃或杂环有机物，大多数表现为对微生物有抑制。据国家冶金行业权威机构的统计，我国90%以上的焦化企业对焦化废水的处理效果不理想，COD和NH₃-N均不能达标排放，成为水处理的一大难题。

当前焦化废水深度处理方法主要有AAO-MBR、絮凝、活性炭吸附等。但是，絮凝法会产生大量污泥，常规活性炭吸附处理费用高、效率低。而且传统水处理工艺中采用的吸附、膜分离、絮凝沉淀及生物氧化法这些过程只是将污染物分离或浓缩，或者只是将污染物从一相转移到另一相，并没有使污染物得到破坏而实现无害化，通常不可避免地带来二次污染。高级氧化技术，例如臭氧氧化，操作运行困难。Fenton高级氧化法需要调节pH值至2.0～3.0，H₂O₂消耗量大，而且会产生大量的铁泥，这些缺陷不同程度上限制了其工业化的应用。因此对焦化尾水深度净化研发经济有效的可靠性技术是一个急需亟待解决的课题。

基于硫酸根自由基SO₄ ^-·的过硫酸盐活化技术可氧化去除水中难降解有机污染物，是一类新型的高级氧化技术。但是过硫酸盐比较稳定，在常温下反应速率较慢，对有机物的降解效果不明显，需在热、紫外光、过渡金属离子（Fe²⁺等）等条件下，S₂O₈ ^2-才活化分解产生活性物种SO₄ ^-·。

S₂O₈ ^2-+heat or hυ→SO₄ ^-·（1）

S₂O₈ ^2-+e^-→SO₄ ^-·+SO₄ ^2- （2）

S₂O₈ ^2-+Mⁿ⁺→M⁽ⁿ⁺¹⁾⁺+SO₄ ^-·+SO₄ ^2- （3）

SO₄ ^-·的标准氧化还原电位E⁰=+2.5～+3.1V，接近于甚至超过氧化性极强的羟基自由基（·OH，E⁰=+1.8～+2.7V），与·OH相比，SO4-·具有使有机物矿化程度更高的优点。SO4^-·能使难降解有机污染物开环、断键、加成、取代、电子转移等，大分子难降解有机物转变成易降解小分子物质,甚至直接生成CO₂和H₂O，达到彻底无害化目的。近年来硫酸根自由基在降解有机污染物方面日益引起关注,利用SO₄ ^-·氧化难降解有机污染物，例如：碱性黄，多环芳烃，多氯联苯，对氯苯酚，2,4,6-三氯酚，敌草隆，二苯胺，三氯乙烯，2,4-二硝基甲苯，酚类化合物，垃圾渗滤液，染料废水等作为目标污染物等方面取得了较大的进展。

但是，现有技术利用SO4^-·均相体系处理焦化尾水存在pH的应用范围较窄，体系反应时需进行搅拌推动传质是成本太高等问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种pH的应用范围宽，成本低、效率高、能在工业上应用的焦化生化尾水处理方法。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种焦化生化尾水的处理方法,处理经过A²/O生化处理后的焦化尾水，包括以下步骤：

a、将含有COD的焦化生化尾水、工业粉煤灰和过硫酸盐混合，用盐酸调节pH为3.0～4.0；

b、搅拌反应，然后加入碱溶液调节pH为7.0～9.0；

c、再加入聚丙烯酰胺，搅拌，絮凝反应，静止沉降，出水。

步骤a中，根据焦化生化尾水中COD的量确定工业粉煤灰和过硫酸盐的用量，所述COD、工业粉煤灰和过硫酸钠质量比为10：26.7～36.7：20～30。

步骤b所述搅拌反应时间为3.0-4.0h。

步骤b中所述碱溶液为氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液任意一种。

步骤c中所述加入聚丙烯酰胺的量为3.0～5.0mg/每升焦化生化尾水。

步骤c中所述搅拌速度为60r/min，絮凝反应1～2min，静止沉降5～10min。

粉煤灰中含有较多的活性Al₂O₃和SiO₂，具有较强的吸附能力和絮凝特性，同时煤灰具有多孔结构以及其中含有的Fe、Mg、Al、Mn、Cu、Ti等催化活性金属元素。在本发明中，粉煤灰提供催化的载体用来深度处理焦化生化出水。粉煤灰在酸性条件下溶解出的Fe²⁺等有催化活性的离子作为硫酸根自由基引发剂，利用硫酸根自由基SO₄ ^-·降解有机污染物，深度处理焦化生化出水。

利用本发明提供的方法处理经过A²/O生化处理后的焦化尾水，反应条件温和，反应过程容易控制，自由基生成速度快，氧化能力强、pH适用范围宽、反应物残留量少、运行操作方便，焦化尾水处理效率高，处理后的废水COD，色度，SS去除率分别达到65%，87%，92%以上，满足《污染物综合排放标准》(GB8978-1996)一级排放标准，能够在大规模工业生产中应用。

具体实施方式

实施例1

对某焦化厂COD浓度为170.2mg/L、色度380倍，SS120mg/L的A²/O生化尾水进行处理，包括以下步骤：

a、10L焦化生化尾水，加入5.556g工业粉煤灰和4.63g过硫酸钠混匀，盐酸调节pH至3；

b、搅拌反应3.5h后，加入氢氧化钠溶液调节pH为9。

c、再加入40mg的聚丙烯酰胺，以60r/min转速搅拌反应60秒，絮凝沉降5min，出水COD59.6mg/L，色度49.4倍，SS96mg/L满足污水综合排放标准(GB8978-1996)一级排放标准。

实施例2

对某焦化厂COD浓度为125.8mg/L、色度240倍，SS145mg/L的生化尾水深度处理，包括以下步骤：：

a、将20L焦化生化尾水，加入7.045g工业粉煤灰和6.04g过硫酸钠混匀，加入盐酸调节pH至3。

b、搅拌反应4.0h，加入氢氧化钾溶液调节pH值为9。

c、再加入90mg的聚丙烯酰胺，搅拌75秒停止，絮凝沉降8min，出水COD37.74mg/L，色度33.6倍，SS11.5mg/L。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰，都应当视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种焦化生化尾水的处理方法，其特征在于,所述处理方法包括以下步骤：

a、将含有COD的焦化生化尾水、工业粉煤灰和过硫酸盐混合，用盐酸调节pH为3.0～4.0；

b、搅拌反应，然后加入碱溶液调节pH为7.0～9.0；

c、再加入聚丙烯酰胺，搅拌，絮凝反应，静止沉降，出水；

步骤a中，所述COD、工业粉煤灰和过硫酸钠质量比为10：26.7～36.7：20～30。

2.根据权利要求1所述的焦化生化尾水的处理方法，其特征在于,步骤b中所述搅拌反应时间为3.0-4.0h。

3.根据权利要求1所述的焦化生化尾水的处理方法，其特征在于,步骤b中所述碱溶液为氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液任意一种。

4.根据权利要求1所述的焦化生化尾水的处理方法，其特征在于,步骤c中所述加入聚丙烯酰胺的量为3.0～5.0mg/每升焦化生化尾水。

5.根据权利要求1所述的焦化生化尾水的处理方法，其特征在于,步骤c中所述搅拌速度为60r/min，絮凝反应1～2min，静止沉降5～10min。