CN103922452B

CN103922452B - 一种焦化废水复配药剂及其制备方法与应用

Info

Publication number: CN103922452B
Application number: CN201410201200.3A
Authority: CN
Inventors: 殷自道; 高桂富; 殷云华
Original assignee: Shandong Sheng Yang Group Co ltd
Current assignee: Shandong Sheng Yang Group Co ltd
Priority date: 2014-05-14
Filing date: 2014-05-14
Publication date: 2015-03-18
Anticipated expiration: 2034-05-14
Also published as: CN103922452A

Abstract

本发明公开了一种焦化废水复配药剂及其制备方法与应用，属于废水处理领域。该复配药剂由脱氮剂和混凝剂组成，将镁盐、磷酸盐、调碱剂、活性炭充分混合后，在70-100℃下干燥60-90分钟，制成脱氮剂，将铁盐、铝盐、PAM、调碱剂、硅藻土充分混合后，在60-90℃下干燥30-60分钟，制成混凝剂。本发明所述复配药剂的制备工艺简单，成本低廉。将其应用于焦化废水的处理中，有效降低焦化废水中COD、氨氮、挥发酚、氰化物浓度，减轻后续生物处理负担。

Description

一种焦化废水复配药剂及其制备方法与应用

技术领域

本发明涉及一种复配药剂的制备及应用，尤其涉及一种焦化废水复配药剂及其制备方法与应用，属于废水处理领域。

背景技术

焦化废水是在煤制焦炭、煤气净化及焦化产品回收过程中产生的大量芳香族化合物和杂环化合物的废水。焦化废水是一种公认的难生物降解的工业废水，其处理难度在于氰化物、酚类含量高，多环芳烃及杂环化合物难难生物降解，可生化性差，高浓度氨氮抑制生物活性导致生物脱氮效果不佳。

目前焦化废水的处理方法主要是采用生物法进行处理。然而因上述处理难度使得直接采用普通的生物处理方法对焦化废水进行处理时，存在微生物容易受到抑制或中毒，处理后出水指标不稳定，因此在进行生物处理之前需要对焦化废水进行预处理，去除高浓度的COD、氨及有毒物质。混凝沉降法是污水处理种常用的预处理方法，目前市场上的混凝剂主要是铝系和铁系絮凝剂，采用单一的混凝剂往往得不到满意的预处理效果，因此，药剂的复配使用技术成为近几年污水处理行业研究的热点。

发明内容

为了使焦化废水得到有效处理，降低焦化废水中COD、氨氮、挥发酚、氰化物浓度，减轻后续生物处理负担，本发明的目的在于提供一种焦化废水复配药剂及其制备方法，并将其应用于焦化废水的处理中。本发明有效解决了焦化废水COD、氨氮、色度及有毒物质含量高，不能满足生物处理要求的局限性。

本发明目的之一是公开一种焦化废水复配药剂，该复配药剂由脱氮剂和混凝剂组成所述脱氮剂由以下重量百分比的成分组成：

A：镁盐，30-50％，优选地，镁盐，30-40％；

B：磷酸盐，30-50％，优选地，磷酸盐，30-40％；

C：调碱剂，10-30％，优选地，调碱剂，20-30％；

D：活性炭，5-20％，优选地，活性炭，5-10％；

所述混凝剂由以下重量百分比的成分组成：

A：铁盐，20-50％，优选地，铁盐，40-50％；

B：铝盐，30-50％，优选地，铝盐，30-40％；

C：PAM，5-10，优选地，PAM，5-10％；

D：调碱剂，10-30％，优选地，调碱剂，10-20％；

E：硅藻土，5-10％，优选地，硅藻土，5-10％。

其中所述镁盐为硫酸镁、氯化镁、碳酸镁中的一种或其组合，优选地，所述镁盐氯化镁；所述磷酸盐为可溶性磷酸钾盐、可溶性磷酸钠盐中的一种或其组合，优选地，所述磷酸盐为磷酸氢二钾；所述调碱剂为氢氧化钠、氢氧化钙中的一种或其组合，优选地，所述调碱剂为氢氧化钙；所述活性碳为粉末活性炭；所述铁盐为硫酸铁、氯化铁中的一种或其组合，优选地，所述铁盐为硫酸铁；所述铝盐为硫酸铝、氯化铝中的一种或其组合，优选地，所述铝盐为氯化铝；所述PAM为阳离子型聚丙烯酰胺或阴阳离子型聚丙烯酰胺，优选地，所述PAM为阳离子型聚丙烯酰胺；所述硅藻土为粉末硅藻土。

作为本发明的最优选方案，复配药剂由脱氮剂和混凝剂组成，所述脱氮剂由以下重量百分比的成分组成：

A：氯化镁，36％；

B：磷酸氢二钾，32％；

C：氢氧化钙，25％；

D：粉末活性炭，7％；

所述混凝剂由以下重量百分比的成分组成：

A：硫酸铁，42％；

B：氯化铝，36％；

C：阳离子型聚丙烯酰胺，5％

D：氢氧化钙，12％；

E：粉末硅藻土，5％

本发明的目的之二是提供上述焦化废水复配药剂的制备方法：

将镁盐、磷酸盐、调碱剂、活性炭充分混合后，在70-100℃下，干燥60-90分钟，制成脱氮剂；将铁盐、铝盐、PAM、调碱剂、硅藻土充分混合后，在60-90℃下，干燥30-60分钟，制成混凝剂。

本发明的目的三是提供上述焦化废水复配药剂在污水处理中的应用，其中所述污水优选为焦化废水，复配药剂中的加入顺序为先加入脱氮剂，再加入混凝剂，其中脱氮剂与废水的投加比例为(0.5-1.5)kg/m³；混凝剂与废水的投加比例为(0.1-0.5)kg/m³。本发明实施例3采用混凝沉降试验，使用本发明制备的复配药剂处理焦化废水，实验表明，该复配药剂对废水色度、COD、去除效果好，实验现象表明，该复配药剂产生的絮体大且更易沉降。

本发明所述的焦化废水絮凝剂及其制备方法与应用，与现有技术相比，其优点如下：

1)由脱氮剂和混凝剂组成的复配药剂，先对废水进行脱氮处理，再进行混凝处理，药剂用量少，处理效果好；

2)使用镁盐和磷酸盐作为脱氮剂的主要配伍成分，能够快速生成磷酸铵镁沉淀，脱氮效率高；

3)活性炭的引入复配，利用了其强大的比表面积，与生成的磷酸铵镁沉淀粘附在一起，沉降速度更快；

4)使用氢氧化钙作为调碱剂，能够快速将水质调节为碱性，而且氢氧化钙成本低廉，适合大规模工业应用；

5)将铁盐和铝盐复配，在水中能够水解形成层状双氢氧化物—氢氧化铝铁，得到共沉淀法效果从而絮凝反应更迅速，药剂用量更少；

6)PAM的复配，利用其高分子絮凝剂架桥联结作用特性，使生成的氢氧化铝铁沉淀形成较大的絮体，增强沉淀效果；

7)硅藻土的引入复配，利用了其孔隙度高，比表面积大，表面带有负电性的特点，一方面可以作为形成絮体的骨架。另一方面可紧密结合表面带正电荷的铝、铁分子，形成粒度和密度较大和稳定性较好的絮体。

具体实施方式

以下将通过具体实施例进一步说明本发明，但本领域技术人员应该理解，本发明具体实施例并不以任何方式限制本发明。在本发明基础上任何等同替换均落入本发明的保护范围之内。

实施例1：

取硫酸镁30％，磷酸二氢钾20％，磷酸二氢钠20％，氢氧化钠10％，粉末活性炭20％。将上述原料充分混合后，在100℃下，干燥60分钟，制成脱氮剂；取氯化铁20％，硫酸铁20％，硫酸铝30％，阳离子型聚丙烯酰胺5％，氢氧化钙20％，硅藻土5％，将上述原料充分混合后，在60℃下，干燥90分钟，制成混凝剂。

实施例2：

取碳酸镁20％氯化镁30％，磷酸氢二钠30％，氢氧化钠15％，粉末活性炭5％。将上述原料充分混合后，在90℃下，干燥90分钟，制成脱氮剂；取氯化铁30％硫酸铁20％，氯化铝25％，阴离子型聚丙烯酰胺5％，氢氧化钠10％，硅藻土10％，将上述原料充分混合后，在90℃下，干燥30分钟，制成混凝剂。

实施例3：

取氯化镁36％，磷酸氢二钾32％，氢氧化钙，25％，粉末活性炭，7％，将上述原料充分混合后，在100℃下，干燥60分钟，制成脱氮剂；取硫酸铁42％，氯化铝36％，阳离子型聚丙烯酰胺5％，氢氧化钙12％，粉末硅藻土5％，将上述原料充分混合后，在60℃下，干燥45分钟，制成混凝剂。

实施例4：

取某焦化厂生物处理单元废水5000mL，平均置于三个1000mL烧杯中，分别加入本方法制备的复配药剂，先加入脱氮剂1.0kg/m³，搅拌5分钟后形成絮体，静置沉降15min后弃去沉淀，向上清液中加入混凝剂0.3kg/m³，搅拌3分钟后形成絮体，静置沉降30min后分别取上清液测定。结果如下：

Claims

1.一种焦化废水复配药剂，其特征在于：由脱氮剂和混凝剂组成，所述脱氮剂由以下重量百分比的成分组成：

A：镁盐，30-50％；

B：磷酸盐，30-50％；

C：调碱剂，10-30％；

D：活性炭，5-20％；

所述混凝剂由以下重量百分比的成分组成：

A：铁盐，20-50％；

B：铝盐，30-50％；

C：PAM，5-10％

D：调碱剂，10-30％；

E：硅藻土，5-10％。

2.如权利要求1所述的一种焦化废水复配药剂，其特征在于：由脱氮剂和混凝剂组成，所述脱氮剂由以下重量百分比的成分组成：

A：镁盐，30-40％；

B：磷酸盐，30-40％；

C：调碱剂，20-30％；

D：活性炭，5-10％；

所述混凝剂由以下重量百分比的成分组成：

A：铁盐，40-50％；

B：铝盐，30-40％；

C：PAM，5-10％

D：调碱剂，10-20％；

E：硅藻土，5-10％。

3.如权利要求2所述的一种焦化废水复配药剂，其特征在于：所述镁盐为硫酸镁、氯化镁、碳酸镁中的一种或其组合；所述磷酸盐为可溶性磷酸钾盐、可溶性磷酸钠盐中的一种或其组合；所述调碱剂为氢氧化钠、氢氧化钙中的一种或其组合；所述活性炭为粉末活性炭；所述铁盐为硫酸铁、氯化铁中的一种或其组合；所述铝盐为硫酸铝、氯化铝中的一种或其组合；所述PAM为阳离子型聚丙烯酰胺或阴阳离子型聚丙烯酰胺；所述硅藻土为粉末硅藻土。

4.如权利要求3所述的一种焦化废水复配药剂，其特征在于：所述镁盐氯化镁；所述磷酸盐为磷酸氢二钾；所述调碱剂为氢氧化钙；所述活性炭为粉末活性炭；所述铁盐为硫酸铁；所述铝盐为氯化铝；所述PAM为阳离子型聚丙烯酰胺；所述硅藻土为粉末硅藻土。

5.如权利要求3所述的一种焦化废水复配药剂，其特征在于：由脱氮剂和混凝剂组成，所述脱氮剂由以下重量百分比的成分组成：

A：氯化镁，36％；

B：磷酸氢二钾，32％；

C：氢氧化钙，25％；

D：粉末活性炭，7％；

所述混凝剂由以下重量百分比的成分组成：

A：硫酸铁，42％；

B：氯化铝，36％；

C：阳离子型聚丙烯酰胺，5％

D：氢氧化钙，12％；

E：粉末硅藻土，5％。

6.一种如权利要求1-5任一所述的焦化废水复配药剂的制备方法，其特征在于：将镁盐、磷酸盐、调碱剂、活性炭充分混合后，在70-100℃下，干燥60-90分钟，制成脱氮剂；将铁盐、铝盐、PAM、调碱剂、硅藻土充分混合后，在60-90℃下，干燥30-60分钟，制成混凝剂。

7.一种如权利要求6所述的焦化废水复配药剂在焦化废水处理中的应用。

8.如权利要求7所述的应用，其特征在于所述复配药剂中的加入顺序为先加入脱氮剂，再加入混凝剂。

9.如权利要求8所述的应用，其特征在于所述脱氮剂与废水的投加比例为(0.5-1.5)kg/m³；所述混凝剂与废水的投加比例为(0.1-0.5)kg/m³。