CN105585160B - 一种去除焦化反渗透浓水中有机氮和悬浮物的工艺系统和方法 - Google Patents

一种去除焦化反渗透浓水中有机氮和悬浮物的工艺系统和方法 Download PDF

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Abstract

本发明所述一种去除焦化反渗透浓水中有机氮和悬浮物的工艺系统，包括进水泵、加药池、水溶性活性氧化铝高效吸附剂、吸附剂加药泵、斜板沉淀池、提升泵、多介质过滤器、多介质滤料、出水泵。经过上述工艺流程，焦化反渗透浓水出水水质电导率为12100～16500us/cm，有机氮为2～7mg/L，悬浮物为7～15mg/L。根据本发明的技术方案，可减少环境污染，积极应对日益严格的环境保护法规。

Description

一种去除焦化反渗透浓水中有机氮和悬浮物的工艺系统和 方法
技术领域
本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种焦化反渗透浓水深度处理的技术和方法。
背景技术
中国是一个焦炭大国。炼焦是高能耗、高污染、资源性的典型“两高一资”行业。生产焦炭的过程中会排放大量的废水，我国每年约排放1亿吨焦化废水。
焦化废水是煤在高温干馏以及煤气净化、化学产品精制过程中形成的废水，其中含有酚、氨氮、氰、苯、吡啶、吲哚和喹啉等几十种污染物，成分复杂，有机污染物浓度及污水色度高、毒性大，性质非常稳定，是一种典型的难降解有机废水。
目前国家对废水的排放标准及相关的“节能减排”政策正逐步提高，上2012年10月1日起颁布了新的《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB16171-2012)，其中《炼焦化学工业污染物排放标准》要求自2015年1月1日起，现有企业执行的的焦化排水指标有严格的要求。
废水回用是废水处理的最终目标，是企业节能减排的实施手段。目前简单的焦化废水回用技术已经无法满足企业要求，将生化处理后的焦化废水进行深度处理后回用是必然的趋势。
国内的焦化废水深度处理技术是采用反渗透技术将焦化废水深度处理后回用作为钢铁企业循环冷却用水，但存在的主要问题是反渗透产生的浓水的处理。
因此，反渗透工艺产生的污染物如果未经处理而直接排放，势必会对水体环境产生极大的危害。
发明内容
为了解决焦化反渗透浓水中有机氮的环境污染问题，本发明提供了一种焦化反渗透浓水的处理系统和处理方法，采用本发明的焦化反渗透浓水处理系统，工艺简单快速是环境友好型的钢铁废水绿色环保处理工艺。
本发明的技术方案如下：
一种去除焦化反渗透浓水中有机氮和悬浮物的工艺系统，包括进水泵、加药池、水溶性活性氧化铝高效吸附剂、吸附剂加药泵、斜板沉淀池、提升泵、多介质过滤器、多介质滤料、出水泵，其特征在于，
所述焦化反渗透浓水通过进水泵流入斜板沉淀池，焦化反渗透浓水和水溶性活性氧化铝高效吸附剂混合后进入斜板沉淀池，
所述焦化反渗透浓水在斜板沉淀池的停留时间为6～12min，然后焦化反渗透浓水通过提升泵进入多介质过滤器，在多介质过滤器中的流速为5～7m/h，
所述焦化反渗透浓水经过多介质过滤器后，通过出水泵达标排放，
所述焦化反渗透浓水经过整个工艺流程后，出水水质电导率为12100～16500us/cm，有机氮为2～7mg/L，悬浮物为7～15mg/L。
本发明还提供一种去除焦化反渗透浓水中有机氮和悬浮物的方法，其应用所述去除焦化反渗透浓水中有机氮和悬浮物的工艺系统，水溶性活性氧化铝高效吸附剂经过加药泵打入斜板沉淀池，投入到斜板沉淀池的药剂量为450～750mg/L。
所述水溶性活性氧化铝高效吸附剂针对焦化反渗透浓水的特点制备而成，
1)将粉末活性炭与活性氧化铝按照(3～6)：1的质量比混合，然后在混料机中混磨25～55min。在气氛为氮气保护的高温炉中活化1小时，高温炉的温度为350℃，冷却至室温形成改性活性氧化铝混合料，
2)配制质量百分比为10～15％的淀粉-丙烯酰胺接枝共聚物水溶液，然后按照固液比＝1：5的比例向淀粉-丙烯酰胺接枝共聚物水溶液中投加活性氧化铝混合料，
3)将溶液转移至超声水浴中，超声30～60min，即得水溶性活性氧化铝高效吸附剂。
根据本发明提供的去除焦化反渗透浓水中有机氮和悬浮物的方法，焦化反渗透浓水和水溶性活性氧化铝高效吸附剂混合后进入斜板沉淀池，在斜板沉淀池的停留时间为6～12min，然后焦化反渗透浓水通过提升泵进入多介质过滤器。
根据本发明提供的去除焦化反渗透浓水中有机氮和悬浮物的方法，焦化反渗透浓水在多介质过滤器中的流速为5～7m/h，多介质的滤料为无烟煤和石英砂，其特征在于第一层滤料为无烟煤，占整个多介质过滤器体积为35％，粒径为1.2～1.5mm，第二层滤料为石英砂，占多介质过滤器体积为65％，粒径为0.5～0.9mm。
本发明所述一种去除焦化反渗透浓水中有机氮和悬浮物的工艺系统，包括进水泵、加药池、水溶性活性氧化铝高效吸附剂、吸附剂加药泵、斜板沉淀池、提升泵、多介质过滤器、多介质滤料、出水泵。
所述焦化反渗透浓水的水质特征在于电导率为13290～17600us/cm，有机氮为16～37mg/L，悬浮物为45～91mg/L。
所述焦化反渗透浓水通过进水泵流入斜板沉淀池。
所述加药池中放置针对焦化反渗透浓水制备的水溶性活性氧化铝高效吸附剂，水溶性活性氧化铝高效吸附剂经过加药泵打入斜板沉淀池，其特征在于，投入到斜板沉淀池的药剂量为450～750mg/L。
本发明的水溶性活性氧化铝高效吸附剂针对焦化反渗透浓水的特效制备而成，可快速去除焦化反渗透浓水中的有机氮和悬浮物。其制备特征在于
1)将粉末活性炭与活性氧化铝按照(3～6)：1的质量比混合，然后在混料机中混磨25～55min。在气氛为氮气保护的高温炉中活化1小时，高温炉的温度为350℃，冷却至室温形成改性活性氧化铝混合料，
2)配制质量百分比为10～15％的淀粉-丙烯酰胺接枝共聚物水溶液，然后按照固液比＝1：5的比例向淀粉-丙烯酰胺接枝共聚物水溶液中投加活性氧化铝混合料，
3)将溶液转移至超声水浴中，超声30～60min，即得水溶性活性氧化铝高效吸附剂。
所述焦化反渗透浓水和水溶性活性氧化铝高效吸附剂混合后进入斜板沉淀池，其特征在于，在斜板沉淀池的停留时间为6～12min，然后焦化反渗透浓水通过提升泵进入多介质过滤器。
本发明所述焦化反渗透浓水在多介质过滤器中的流速为5～7m/h，多介质的滤料为无烟煤和石英砂，其特征在于第一层滤料为无烟煤，占整个多介质过滤器体积为35％，粒径为1.2～1.5mm，第二层滤料为石英砂，占多介质过滤器体积为65％，粒径为0.5～0.9mm。
本发明所述焦化反渗透浓水经过多介质过滤器后，通过出水泵达标排放。
本发明所述焦化反渗透浓水经过整个工艺流程后，出水水质电导导率为12100～16500us/cm，有机氮为2～7mg/L，悬浮物为7～15mg/L。
本发明提出了焦化反渗透浓水深度处理的技术方案，有效的解决了反渗透浓水总有氮和悬浮物的环境污染问题。因此本发明属于钢铁绿色环保生产工艺，具有良好的社会效益和环境效益。
附图说明
图1一种去除焦化反渗透浓水中有机氮和悬浮物的工艺系统，包括进水泵1、加药池2、水溶性活性氧化铝高效吸附剂3、吸附剂加药泵4、斜板沉淀池5、提升泵6、多介质过滤器7、多介质滤料8、出水泵9。
具体实施方式
为了更好地理解本发明专利，下面结合实施例进一步阐明本发明专利的内容，但本发明专利的内容不仅仅局限于下面的实施例。
下面结合附图和实施例对本发明作详细说明。
实施例1：
一种去除焦化反渗透浓水中有机氮和悬浮物的工艺系统，包括进水泵、加药池、水溶性活性氧化铝高效吸附剂、吸附剂加药泵、斜板沉淀池、提升泵、多介质过滤器、多介质滤料、出水泵。
所述焦化反渗透浓水的电导率为15200us/cm，有机氮为36mg/L，悬浮物为85mg/L。
所述焦化反渗透浓水通过进水泵流入斜板沉淀池。
加药池中放置针对焦化反渗透浓水制备的水溶性活性氧化铝高效吸附剂，水溶性活性氧化铝高效吸附剂经过加药泵打入斜板沉淀池，投入到斜板沉淀池的药剂量为560mg/L。
本发明的水溶性活性氧化铝高效吸附剂针对焦化反渗透浓水的特效制备而成，可快速去除焦化反渗透浓水中的有机氮和悬浮物。制备的方法：1)将粉末活性炭与活性氧化铝按照5：1的质量比混合，然后在混料机中混磨45min。在气氛为氮气保护的高温炉中活化1小时，高温炉的温度为350℃，冷却至室温形成改性活性氧化铝混合料。2)配制质量百分比为13％的淀粉-丙烯酰胺接枝共聚物水溶液，然后按照固液比＝1：5的比例向淀粉-丙烯酰胺接枝共聚物水溶液中投加活性氧化铝混合料。3)将溶液转移至超声水浴中，超声50min，即得水溶性活性氧化铝高效吸附剂。
焦化反渗透浓水和水溶性活性氧化铝高效吸附剂混合后进入斜板沉淀池，在斜板沉淀池的停留时间为10min，然后焦化反渗透浓水通过提升泵进入多介质过滤器。
焦化反渗透浓水在多介质过滤器中的流速为7m/h，多介质的滤料为无烟煤和石英砂。第一层滤料为无烟煤，占整个多介质过滤器体积为35％，粒径为1.5mm，第二层滤料为石英砂，占多介质过滤器体积为65％，粒径为0.8mm。
焦化反渗透浓水经过多介质过滤器后，通过出水泵达标排放。
所述焦化反渗透浓水经过整个工艺流程后，出水水质电导导率为13900～us/cm，有机氮为7mg/L，悬浮物为12mg/L。
实例2
一种去除焦化反渗透浓水中有机氮和悬浮物的工艺系统，包括进水泵、加药池、水溶性活性氧化铝高效吸附剂、吸附剂加药泵、斜板沉淀池、提升泵、多介质过滤器、多介质滤料、出水泵。
所述焦化反渗透浓水的电导率为14100us/cm，有机氮为25mg/L，悬浮物为67mg/L。
所述焦化反渗透浓水通过进水泵流入斜板沉淀池。
加药池中放置针对焦化反渗透浓水制备的水溶性活性氧化铝高效吸附剂，水溶性活性氧化铝高效吸附剂经过加药泵打入斜板沉淀池，投入到斜板沉淀池的药剂量为520mg/L。
本发明的水溶性活性氧化铝高效吸附剂针对焦化反渗透浓水的特效制备而成，可快速去除焦化反渗透浓水中的有机氮和悬浮物。制备的方法：1)将粉末活性炭与活性氧化铝按照6：1的质量比混合，然后在混料机中混磨30min。在气氛为氮气保护的高温炉中活化1小时，高温炉的温度为350℃，冷却至室温形成改性活性氧化铝混合料。2)配制质量百分比为10％的淀粉-丙烯酰胺接枝共聚物水溶液，然后按照固液比＝1：5的比例向淀粉-丙烯酰胺接枝共聚物水溶液中投加活性氧化铝混合料。3)将溶液转移至超声水浴中，超声35min，即得水溶性活性氧化铝高效吸附剂。
焦化反渗透浓水和水溶性活性氧化铝高效吸附剂混合后进入斜板沉淀池，在斜板沉淀池的停留时间为7min，然后焦化反渗透浓水通过提升泵进入多介质过滤器。
焦化反渗透浓水在多介质过滤器中的流速为5m/h，多介质的滤料为无烟煤和石英砂。第一层滤料为无烟煤，占整个多介质过滤器体积为35％，粒径为1.3mm，第二层滤料为石英砂，占多介质过滤器体积为65％，粒径为0.7mm。
焦化反渗透浓水经过多介质过滤器后，通过出水泵达标排放。
所述焦化反渗透浓水经过整个工艺流程后，出水水质电导导率为12900us/cm，有机氮为4mg/L，悬浮物为9mg/L。
综上所述，本发明所述的焦化反渗透浓水快速处理系统实现了反渗透浓水的脱有机碳和色度，本发明工艺一次性投资低；废水处理效果稳定，充分体现了节能减排的效果，是环境友好型的绿色钢铁生产工艺。
当然，本技术领域内的一般技术人员应当认识到，上述实施例仅是用来说明本发明，而非用作对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对上述实施例的变换、变形都将落在本发明权利要求的范围内。

Claims (5)

1.一种去除焦化反渗透浓水中有机氮和悬浮物的工艺系统，包括进水泵、加药池、水溶性活性氧化铝高效吸附剂、吸附剂加药泵、斜板沉淀池、提升泵、多介质过滤器、多介质滤料、出水泵，其特征在于，
所述焦化反渗透浓水通过进水泵流入斜板沉淀池，水溶性活性氧化铝高效吸附剂通过吸附剂加药泵也打入斜板沉淀池，焦化反渗透浓水和水溶性活性氧化铝高效吸附剂在斜板沉淀池中充分混合，
所述焦化反渗透浓水在斜板沉淀池的停留时间为6～12min，然后焦化反渗透浓水通过提升泵进入多介质过滤器，在多介质过滤器中的流速为5～7m/h，
所述焦化反渗透浓水经过多介质过滤器后，通过出水泵达标排放，
所述焦化反渗透浓水经过整个工艺流程后，出水水质电导率为12100～16500us/cm，有机氮为2～7mg/L，悬浮物为7～15mg/L。
2.如权利要求1所述一种去除焦化反渗透浓水中有机氮和悬浮物的工艺系统，其特征在于，水溶性活性氧化铝高效吸附剂经过吸附剂加药泵打入斜板沉淀池，投入到斜板沉淀池的药剂量为450～750mg/L。
3.如权利要求1所述一种去除焦化反渗透浓水中有机氮和悬浮物的工艺系统，其特征在于，水溶性活性氧化铝高效吸附剂针对焦化反渗透浓水的特点制备而成，1)将粉末活性炭与活性氧化铝按照(3～6)：1的质量比混合，然后在混料机中混磨25～55min，在气氛为氮气保护的高温炉中活化1小时，高温炉的温度为350℃，冷却至室温形成改性活性氧化铝混合料，
2)配制质量百分比为10～15％的淀粉-丙烯酰胺接枝共聚物水溶液，然后按照固液比＝1：5的比例向淀粉-丙烯酰胺接枝共聚物水溶液中投加活性氧化铝混合料，
3)将溶液转移至超声水浴中，超声30～60min，即得水溶性活性氧化铝高效吸附剂。
4.应用如权利要求1所述一种去除焦化反渗透浓水中有机氮和悬浮物的工艺系统的处理方法，其特征在于，焦化反渗透浓水和水溶性活性氧化铝高效吸附剂混合后进入斜板沉淀池，在斜板沉淀池的停留时间为6～12min，然后焦化反渗透浓水通过提升泵进入多介质过滤器。
5.应用如权利要求1所述一种去除焦化反渗透浓水中有机氮和悬浮物的工艺系统的处理方法，其特征在于，焦化反渗透浓水在多介质过滤器中的流速为5～7m/h，多介质的滤料为无烟煤和石英砂，其特征在于第一层滤料为无烟煤，占整个多介质过滤器体积为35％，粒径为1.2～1.5mm，第二层滤料为石英砂，占多介质过滤器体积为65％，粒径为0.5～0.9mm。
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