CN104326607B - 一种处理焦化纳滤浓盐水的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种处理焦化纳滤浓盐水的方法，属于污水处理技术领域，将废铁屑预处理后备用，再调节焦化浓盐水pH值，铁屑与含碳物按一定比例加入焦化浓盐水中，再加入少量H2O2并不停搅拌，取上清液调节pH值，加入铁屑继续搅拌，将所得上清液调节pH值，加入絮凝剂沉淀去除固形物，上清液经砂滤后得出水。按本法处理焦化纳滤浓盐水，所得出水的水质可达到pH=6.0～9.0、COD≤100mg/L，水质达标。本发明的方法易操作，无二次污染。

Description

一种处理焦化纳滤浓盐水的方法
技术领域
本发明涉及一种处理焦化纳滤浓盐水的方法，属于污水处理技术领域。
背景技术
焦化纳滤浓盐水，是指焦化废水经生化+微波+反渗透+纳滤膜处理后的浓盐水。由于焦化废水本身所含污染物十分复杂，经生化+微波+反渗透+纳滤膜处理后的浓盐水盐分、有机物的杂质被高度浓缩且污染物很难降解。如果不经过妥善处理达不到排放标准，即使排放，必然会对土壤、地表水、周围环境等产生不利影响。所以焦化浓盐水难处理、难于实现综合利用是一个世界难题。
国内外对纳滤浓盐水的处理方法有：提高回收率、直接或间接排放、综合利用、蒸发浓缩、高级氧化及电化学等方法。提高回收率和直接或间接排放并没有把污染物根本地去除，综合利用对有很大的局限性，而蒸发浓缩则耗能过高，大多企业无法承受。铁碳微电解单独处理废水降解率低，效果不理想；高级氧化法中芬顿具有操作简单、无需复杂设备且对环境友好等优点，但单独采用芬顿法，存在处理成本高的缺点。
因此有必要研发一种简单、节能、低成本的处理焦化纳滤浓盐水的方法。
发明内容
本发明的目的在于提供处理焦化纳滤浓盐水的方法，实现焦化废水的循环回用，达到节能、降耗、减污、增效的目的。
本发明通过下列技术方案实现：一种处理焦化纳滤浓盐水的方法，经过下列各步骤：
a、将废铁屑依次用碱洗液和酸溶液分别浸泡处理30～60min，以除去废铁屑表面的油污和氧化物，再用水洗至中性，烘干备用；
b、将焦化纳滤浓盐水用浓度为0.1～10mol/L的硫酸调节pH值=2～4；
c、按废铁屑:含碳物=1:1～5:1的质量比，将步骤a处理后的废铁屑与含碳物混合，再按1L焦化纳滤浓盐水需废铁屑1～60g的量，向步骤b所得焦化纳滤浓盐水中加入废铁屑与含碳物的混合物，然后按1L焦化纳滤浓盐水需H2O21～10mL的量，加入质量浓度为30%的H2O2搅拌进行铁碳微电解反应，得到混合溶液；
d、将步骤c所得混合溶液静置，取上清液并调节该上清液的pH值<6.5，再按1L焦化纳滤浓盐水需废铁屑1～50g的量，加入步骤a处理后的废铁屑继续搅拌1～5h进行铁碳微电解反应；
e、将d步骤所得溶液静置，取上清液并调节该上清液的pH值为7～9，再按1L焦化纳滤浓盐水需絮凝剂0.5～5mL的量，加入絮凝剂进行沉淀反应1～5h再去除固形物，剩余上清液经砂滤后得到出水。
所述步骤a的废铁屑为碳素钢废铁屑。
所述步骤a的碱洗液是洗衣粉、去污粉、氧化钙中的一种或几种按常规溶于水后的溶液，或者质量浓度为5～10%的氢氧化钠和/或碳酸氢钠的水溶液。
所述步骤a的酸溶液是体积浓度为5～10%的硫酸和/或盐酸溶液。
所述步骤c的含碳物是颗粒状活性炭、粉状活性炭、干熄焦煤粉中的一种或几种。
所述步骤e的絮凝剂为质量浓度为1%～1‰的聚丙烯酰胺（PAM）。
本发明的原理是将焦化纳滤浓盐水进行两次电化学反应的氧化还原。首先铁碳微电解是当铁屑和碳颗粒浸没在酸性废水中，铁碳之间的电极点位差，形成无数个微原电池，反应过程如下：
阳极（Fe）:Fe-2e→Fe2+
阴极（C）:2H++2e→2[H]→H2
焦化废水经膜处理后，产生了高无机盐、高有机物双重叠的浓盐水，浓盐水中的高含盐量保证了良好的导电率，是进行电化学反应的有利环境。但是单纯的铁碳微电解处理效果仍不理想，加入H2O2后，阳极（Fe）反应产生的Fe2+与H2O2构成芬顿试剂氧化体系，该体系产生的羟基自由基，能改变浓盐水中许多有机物的结构和特性，使有机物发生断链、开环等作用，达到治理难降解有机物的目的。最后，在完成该步强化微电解后继续加入铁屑，与溶液中的铁离子构成了又一个铁/铁离子原电池，再次进行电化学反应，将焦化纳滤浓盐水中难降解物质进一步分解。
本发明具备的优点和效果：按本法处理焦化纳滤浓盐水，所得出水的水质可达到pH=6.0～9.0、COD≤100mg/L，水质指标达到或优于《工业循环冷却水处理设计规范GB50050-2007》和《炼焦化学工业污染物排放标准GB16171-2012》。本发明的方法易操作，无二次污染。
附图说明
图1是焦化纳滤浓盐水处理方法的工艺流程图。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明做进一步说明。
实施例1
a、将废铁屑依次用洗衣粉按常规溶于水后的溶液和体积浓度为5%的盐酸溶液分别浸泡处理30min，以除去废铁屑表面的油污和氧化物，再用水洗至中性，烘干备用；
b、将焦化纳滤浓盐水用浓度为0.1mol/L的硫酸调节pH值=3.2；
c、按废铁屑:含碳物=1:1的质量比，将步骤a处理后的废铁屑与颗粒状活性炭混合，再按1L焦化纳滤浓盐水需废铁屑30g的量，向步骤b所得焦化纳滤浓盐水中加入废铁屑与含碳物的混合物，然后按1L焦化纳滤浓盐水需H2O21mL的量，加入质量浓度为30%的H2O2搅拌进行铁碳微电解反应，得到混合溶液；
d、将步骤c所得混合溶液静置，取上清液并调节该上清液的pH值=3，再按1L焦化纳滤浓盐水需废铁屑3g的量，加入步骤a处理后的废铁屑继续搅拌1h进行铁碳微电解反应；
e、将d步骤所得溶液静置，取上清液并调节该上清液的pH值为8，再按1L焦化纳滤浓盐水需絮凝剂2mL的量，加入质量浓度为1%的聚丙烯酰胺进行沉淀反应1h再去除固形物，剩余上清液经砂滤后得到出水。
处理后焦化纳滤浓盐水的水质可达到pH=6.0～9.0、COD≤100mg/L，符合《炼焦化学工业污染物排放标准GB16171-2012》。
实施例2
a、将碳素钢废铁屑依次用去污粉和氧化钙按常规溶于水后的溶液以及和体积浓度为8%的硫酸溶液分别浸泡处理50min，以除去废铁屑表面的油污和氧化物，再用水洗至中性，烘干备用；
b、将焦化纳滤浓盐水用浓度为2mol/L的硫酸调节pH值=2；
c、按废铁屑:含碳物=5:1的质量比，将步骤a处理后的废铁屑与粉状活性炭混合，再按1L焦化纳滤浓盐水需废铁屑60g的量，向步骤b所得焦化纳滤浓盐水中加入废铁屑与含碳物的混合物，然后按1L焦化纳滤浓盐水需H2O25mL的量，加入质量浓度为30%的H2O2搅拌进行铁碳微电解反应，得到混合溶液；
d、将步骤c所得混合溶液静置，取上清液并调节该上清液的pH值<6.5，再按1L焦化纳滤浓盐水需废铁屑1g的量，加入步骤a处理后的废铁屑继续搅拌5h进行铁碳微电解反应；
e、将d步骤所得溶液静置，取上清液并调节该上清液的pH值为9，再按1L焦化纳滤浓盐水需絮凝剂0.5mL的量，加入质量浓度为1‰的聚丙烯酰胺进行沉淀反应3h再去除固形物，剩余上清液经砂滤后得到出水。
处理后焦化纳滤浓盐水的水质可达到pH=6～9、COD≤100mg/L，符合《炼焦化学工业污染物排放标准GB16171-2012》。
实施例3
a、将依次用质量浓度为5%的氢氧化钠和碳酸氢钠的水溶液、体积浓度为10%的硫酸和盐酸溶液分别浸泡处理60min，以除去废铁屑表面的油污和氧化物，再用水洗至中性，烘干备用；
b、将焦化纳滤浓盐水用浓度为10mol/L的硫酸调节pH值=4；
c、按废铁屑:含碳物=3:1的质量比，将步骤a处理后的废铁屑与颗粒状活性炭和干熄焦煤粉混合，再按1L焦化纳滤浓盐水需废铁屑1g的量，向步骤b所得焦化纳滤浓盐水中加入废铁屑与含碳物的混合物，然后按1L焦化纳滤浓盐水需H2O210mL的量，加入质量浓度为30%的H2O2搅拌进行铁碳微电解反应，得到混合溶液；
d、将步骤c所得混合溶液静置，取上清液并调节该上清液的pH值=6，再按1L焦化纳滤浓盐水需废铁屑50g的量，加入步骤a处理后的废铁屑继续搅拌3h进行铁碳微电解反应；
e、将d步骤所得溶液静置，取上清液并调节该上清液的pH值为7，再按1L焦化纳滤浓盐水需絮凝剂5mL的量，加入质量浓度为7‰的聚丙烯酰胺进行沉淀反应5h再去除固形物，剩余上清液经砂滤后得到出水。
处理后焦化纳滤浓盐水的水质可达到pH=6～9、COD≤100mg/L，符合《炼焦化学工业污染物排放标准GB16171-2012》。
实施例4
a、将碳素钢废铁屑依次用质量浓度为10%的氢氧化钠水溶液和体积浓度为6%的硫酸溶液分别浸泡处理40min，以除去废铁屑表面的油污和氧化物，再用水洗至中性，烘干备用；
b、将焦化纳滤浓盐水用浓度为10mol/L的硫酸调节pH值=4；
c、按废铁屑:含碳物=5:1的质量比，将步骤a处理后的废铁屑与干熄焦煤粉混合，再按1L焦化纳滤浓盐水需废铁屑40g的量，向步骤b所得焦化纳滤浓盐水中加入废铁屑与含碳物的混合物，然后按1L焦化纳滤浓盐水需H2O23mL的量，加入质量浓度为30%的H2O2搅拌进行铁碳微电解反应，得到混合溶液；
d、将步骤c所得混合溶液静置，取上清液并调节该上清液的pH值<6.5，再按1L焦化纳滤浓盐水需废铁屑10g的量，加入步骤a处理后的废铁屑继续搅拌3h进行铁碳微电解反应；
e、将d步骤所得溶液静置，取上清液并调节该上清液的pH值为9，再按1L焦化纳滤浓盐水需絮凝剂1mL的量，加入质量浓度为1%的聚丙烯酰胺进行沉淀反应5h再去除固形物，剩余上清液经砂滤后得到出水。
处理后焦化纳滤浓盐水的水质可达到pH=6～9、COD≤100mg/L，符合《炼焦化学工业污染物排放标准GB16171-2012》。

Claims (5)

1.一种处理焦化纳滤浓盐水的方法，其特征在于经过下列各步骤：
a、将废铁屑依次用碱洗液和酸溶液分别浸泡处理30～60min，再用水洗至中性，烘干备用；
b、将焦化纳滤浓盐水用浓度为0.1～10mol/L的硫酸调节pH值=2～4；
c、按废铁屑:含碳物=1:1～5:1的质量比，将步骤a处理后的废铁屑与含碳物混合，再按1L焦化纳滤浓盐水需废铁屑1～60g的量，在步骤b所得焦化纳滤浓盐水中，加入废铁屑与含碳物的混合物，然后按1L焦化纳滤浓盐水需H2O21～10mL的量，加入质量浓度为30%的H2O2搅拌进行铁碳微电解反应，得到混合溶液；
d、将步骤c所得混合溶液静置，取上清液并调节该上清液的pH值<6.5，再按1L焦化纳滤浓盐水需废铁屑1～50g的量，加入步骤a处理后的废铁屑继续搅拌1～5h进行铁碳微电解反应；
e、将d步骤所得溶液静置，取上清液并调节该上清液的pH值为7～9，再按1L焦化纳滤浓盐水需絮凝剂0.5～5mL的量，加入絮凝剂进行沉淀反应1～5h再去除固形物，剩余上清液经砂滤后得到出水；所述絮凝剂为质量浓度为1%～1‰的聚丙烯酰胺。
2.根据权利要求1所述的处理焦化纳滤浓盐水的方法，其特征在于：所述步骤a的废铁屑为碳素钢废铁屑。
3.根据权利要求1所述的处理焦化纳滤浓盐水的方法，其特征在于：所述步骤a的碱洗液是洗衣粉、去污粉、氧化钙中的一种或几种按常规溶于水后的溶液，或者质量浓度为5～10%的氢氧化钠和/或碳酸氢钠的水溶液。
4.根据权利要求1所述的处理焦化纳滤浓盐水的方法，其特征在于：所述步骤a的酸溶液是体积浓度为5～10%的硫酸和/或盐酸溶液。
5.根据权利要求1所述的处理焦化纳滤浓盐水的方法，其特征在于：所述步骤c的含碳物是颗粒状活性炭、粉状活性炭、干熄焦煤粉中的一种或几种。
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