CN105601055A - 一种兰炭废水多级处理工艺 - Google Patents

一种兰炭废水多级处理工艺 Download PDF

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Abstract

一种兰炭废水多级处理工艺，属于兰炭生产过程中产生的废水净化处理；将废水经过蒸氨、脱酚工艺回收氨、酚，之后废水给入到浮选柱浮选，回收煤焦油；除油后的废水引入搅拌装置，添加调整剂调节废水的pH为2-4，并向搅拌装置中添加煤粉，浓度在150-300g·L-1，充分搅拌后，将pH值为中性的煤水混合浆压滤，得到滤液和脱水煤饼；滤液进入生化系统处理，生化后的尾水利用煤粉吸附法进行深度处理，将处理后的煤水混合浆输送至浓缩设备，并向浓缩设备添加调整剂以利于沉降，所得溢流为最终出水，进入循环水系统，底流给入压滤装置，得到滤液和脱水煤饼，滤液返回浓缩设备；工艺过程中所得煤饼用去燃烧发电或制热，将污染物彻底消解,实现了污水的零排放复用。

Description

一种兰炭废水多级处理工艺
技术领域
本发明涉及工业废水处理工艺，尤其涉及一种兰炭废水多级处理工艺。
背景技术
兰炭是长焰煤、不粘煤或弱粘煤等经过中低温(600-800℃)干馏热解得到的较低挥发份固体炭质产物，又称半焦，是铁合金、煤制气、煤化工生产中重要的生产原料，具有高固定碳、高比电阻、高化学特性的特征，广泛应用于电石、铁合金、化肥造气、高炉喷吹和民用清洁型煤制造等行业。兰炭废水主要来源于兰炭生产过程中的除尘洗涤水、荒煤气中的冷凝水和剩余氨水等，成分复杂，主要含有萘、蒽、醌及苯酚类物质，还含有大量环链有机化合物、氰化物和氨氮等，其成分类似焦化废水，但各个污染指标更高，可生化性更差，废水中COD高达30000-40000mg·L-1，氨氮含量为2500-3000mg·L-1，挥发酚含量为3000-5000mg·L-1，色度是焦化废水的10倍以上，属于高浓度难降解有机化工废水，如未经处理直接排放会对水环境造成严重污染。
一般的工业废水处理分为预处理、生化处理及深度处理三个步骤。目前许多兰炭企业采用密闭隔油、蒸氨脱酚等工艺进行预处理，但废水通过这些物化预处理后仍很难达到生化进水要求，一般的生化处理方法不能将废水中有机物完全降解，出水不能达标。对于兰炭废水的处理方法主要有物理法、化学法和生物法，其主要处理工艺方法有吸附法、烟道气处理法、活性污泥法、焚烧法、催化氧化-生化方法、蒸氨脱酚-SRB方法等，但都存在运行成本高、可操作性差的问题。利用活性炭吸附处理废水成本较高，吸附再生困难，不适于高浓度污水处理；烟道气法要求废水中氨量必须与烟道气所需氨量平衡，使用受限制；活性污泥法、焚烧法及催化氧化法处理投资大，适用性不强；蒸氨脱酚-SRB工艺要用化学剂脱酚，产生二次污染。尽管兰炭废水处理单项技术在实验室研究阶段可以取得较好的成果，然而，可用于工业系统的解决方案还有待探索，并且现有技术存在的处理成本较高、工艺复杂等问题有待改进。
发明内容
技术问题：本发明的目的在于克服现有技术中兰炭废水各种处理方法存在的问题，提供一种针对兰炭废水处理效果好、适用性强、稳定可靠，且操作方便，投资和运行成本低的兰炭废水多级处理工艺方法。
技术方案：为达到本发明的目的，本发明的一种兰炭废水多级处理工艺，采用蒸氨、脱酚工艺回收氨、酚，除油装置回收焦油、煤粉吸附法预处理废水，生化处理后利用煤粉吸附法深度处理，最终得到合格出水，具体步骤如下：
a.将兰炭废水经过蒸氨、脱酚工艺回收氨、酚；
b.蒸氨、脱酚后的废水给入到除油装置，回收废水中的煤焦油；
c.将除油后的废水引入搅拌装置，添加调整剂A、B调节废水的pH为2-4，并向搅拌装置中添加煤粉，使酸性废水与吸附剂煤粉按比例混合；
d.充分搅拌后，将pH值为中性的煤水混合浆输送至压滤装置进行压滤，得到滤液和脱水煤饼，滤液进入生化系统处理，煤饼用去燃烧发电或制热，将污染物彻底消解；
e.生化后的尾水引入搅拌装置进行深度处理，添加调整剂A、B调节废水的pH为2-4，并向搅拌装置中添加煤粉，使酸性废水与吸附剂煤粉按比例混合；
f.吸附剂煤粉与废水充分搅拌混合后，将煤水混合浆输送至浓缩设备，并向浓缩设备中添加调整剂C、D以利于沉降，所得溢流为最终出水，进入循环水系统，底流给入压滤装置，得到滤液和脱水煤饼，滤液返回浓缩设备，煤饼用去燃烧发电或供暖，将污染物彻底消解。
所述除油装置为浮选柱。
所述的吸附剂煤粉为褐煤、长焰煤、不粘煤、弱粘煤或兰炭碎末，且-200目含量在80％以上。
所述酸性废水与煤粉按比例混合，混合浓度为150-300g·L-1。
所述的调整剂A为酸；调整剂B为碱；调整剂C为凝聚剂；调整剂D为絮凝剂。
本发明的有益效果：
1.本发明所述的一种兰炭废水多级处理工艺，工艺步骤简单，操作方便，有效解决兰炭废水成分复杂、污染物含量高的处理难点；生化处理前进行了蒸氨和脱酚的处理，并在处理过程中对氨、酚进行回收，一方面重新利用氨、酚避免了资源的浪费，另一方面减少了氨、酚排放入自然环境中造成二次污染，蒸氨脱酚后的废水利用浮选柱有效回收废水中的焦油，实现兰炭废水的资源化处理。
2.除油后的废水利用煤粉吸附法进行生化前的处理，再经压滤脱水，吸附了污染物的煤饼作制热原料使用，在高温过程中彻底消解污染物；滤液进入生化处理程序，此时废水的COD已大幅度降低，有利于生化处理，另外滤液中可能残存的微量煤粉可以作为生化反应的反应床，增加了细菌与水中待分解物质的接触与反应几率。
3.生化后的尾水中还有少量特征污染物，如稠环大分子物质(吡啶、蒽醌、喹啉等)，利用煤粉吸附法处理生化尾水，经浓缩后，溢流得到最终出水，作为生产环节的循环水使用，底流给入压滤装置进行脱水，滤液返回浓缩装置，煤饼作为制热原料使用，将污染物彻底消解，实现了污水的零排放复用。
附图说明
图1为本发明的一种兰炭废水多级处理工艺流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施作进一步的描述：
本发明的一种兰炭废水多级处理工艺，采用蒸氨、脱酚工艺回收氨、酚，除油装置回收焦油、煤粉吸附法预处理废水，生化处理后利用煤粉吸附法深度处理，最终得到合格出水，具体步骤如下：
a.将兰炭废水经过蒸氨、脱酚工艺回收氨、酚；
b.蒸氨、脱酚后的废水给入到除油装置，回收废水中的煤焦油；
c.将除油后的废水引入搅拌装置，添加调整剂A、B调节废水的pH为2-4，并向搅拌装置中添加煤粉，使酸性废水与吸附剂煤粉按比例混合；
d.充分搅拌后，将pH值为中性的煤水混合浆输送至压滤装置进行压滤，得到滤液和脱水煤饼，滤液进入生化系统处理，煤饼用去燃烧发电或制热，将污染物彻底消解；
e.生化后的尾水引入搅拌装置进行深度处理，添加调整剂A、B调节废水的pH为2-4，并向搅拌装置中添加煤粉，使酸性废水与吸附剂煤粉按比例混合；
f.吸附剂煤粉与废水充分搅拌混合后，将煤水混合浆输送至浓缩设备，并向浓缩设备中添加调整剂C、D以利于沉降，所得溢流为最终出水，进入循环水系统，底流给入压滤装置，得到滤液和脱水煤饼，滤液返回浓缩设备，煤饼用去燃烧发电或供暖，将污染物彻底消解。
所述除油装置为浮选柱。
所述吸附剂煤粉为褐煤、长焰煤、不粘煤、弱粘煤，或兰炭碎末，且-200目含量在80％以上。
所述酸性废水与煤粉按比例混合，混合浓度为150-300g·L-1。
所述的调整剂A为酸；调整剂B为碱；调整剂C为凝聚剂；调整剂D为絮凝剂。
实施例1：采用兰炭生产原煤作为吸附剂，-200目含量为82％。某兰炭废水，原水COD为28000-32000mg·L-1，氨氮含量为2000-3000mg·L-1，挥发酚含量为4000-5000mg·L-1；经蒸氨、脱酚工艺处理后，COD为7400-9600mg·L-1，氨氮含量为80-150mg·L-1，挥发酚含量为240-350mg·L-1；利用浮选柱除油，除油后的废水COD为3700-5000mg·L-1，氨氮含量为80-150mg·L-1，挥发酚含量为150-200mg·L-1；煤粉吸附法预处理除油后的废水，COD降为1200-1700mg·L-1，氨氮含量为80-150mg·L-1，挥发酚含量为40-60mg·L-1；经生化处理后，COD为85-150mg·L-1，氨氮含量为5-10mg·L-1，挥发酚含量为1-3mg·L-1；利用煤粉吸附法对生化后尾水深度处理，最终出水COD<50mg·L-1，氨氮<10mg·L-1,挥发酚<0.5mg·L-1。
实施例2：采用兰炭碎末作为吸附剂，-200目含量为80％。某兰炭废水，原水COD为24000-30000mg·L-1，氨氮含量为2000-2500mg·L-1，挥发酚含量为3000-3500mg·L-1；经蒸氨、脱酚工艺处理后，COD为7000-9500mg·L-1，氨氮含量为80-125mg·L-1，挥发酚含量为180-210mg·L-1；利用浮选柱除油，除油后的废水COD为3500-4500mg·L-1，氨氮含量为80-125mg·L-1，挥发酚含量为100-150mg·L-1；煤粉吸附法预处理除油后的废水，COD降为1000-1500mg·L-1，氨氮含量为80-125mg·L-1，挥发酚含量为30-50mg·L-1；经生化处理后，COD为80-100mg·L-1，氨氮含量为5-8mg·L-1，挥发酚含量为0.5-3mg·L-1；利用煤粉吸附法对生化后尾水深度处理，最终出水COD<50mg·L-1，氨氮<8mg·L-1,挥发酚<0.5mg·L-1。

Claims (5)

1.一种兰炭废水多级处理工艺，其特征在于：采用蒸氨、脱酚工艺回收氨、酚，除油装置回收焦油、煤粉吸附法预处理废水，生化处理后利用煤粉吸附法深度处理，最终得到合格出水，具体步骤如下：
a.将兰炭废水经过蒸氨、脱酚工艺回收氨、酚；b.蒸氨、脱酚后的废水给入到除油装置，回收废水中的煤焦油；
c.将除油后的废水引入搅拌装置，添加调整剂A、B调节废水的pH为2-4，并向搅拌装置中添加煤粉，使酸性废水与吸附剂煤粉按比例混合；
d.充分搅拌后，将pH值为中性的煤水混合浆输送至压滤装置进行压滤，得到滤液和脱水煤饼，滤液进入生化系统处理，煤饼用去燃烧发电或制热，将污染物彻底消解；
e.生化后的尾水引入搅拌装置进行深度处理，添加调整剂A、B调节废水的pH为2-4，并向搅拌装置中添加吸附剂煤粉，使酸性废水与吸附剂煤粉按比例混合；
f.吸附剂煤粉与废水充分搅拌混合后，将煤水混合浆输送至浓缩设备，并向浓缩设备中添加调整剂C、D以利于沉降，所得溢流为最终出水，进入循环水系统，底流给入压滤装置，得到滤液和脱水煤饼，滤液返回浓缩设备，煤饼用去燃烧发电或供暖，将污染物彻底消解。
2.根据权利要求1所述的一种兰炭废水多级处理工艺，其特征在于：所用除油装置为浮选柱。
3.根据权利要求1所述的一种兰炭废水多级处理工艺，其特征在于：所述的吸附剂煤粉为褐煤、长焰煤、不粘煤、弱粘煤或兰炭碎末，且-200目含量在80％以上。
4.根据权利要求1所述的一种兰炭废水多级处理工艺，其特征在于：酸性废水与煤粉混合浓度为150-300g·L-1。
5.根据权利要求1所述的一种兰炭废水多级处理工艺，其特征在于：所述的调整剂A为酸；调整剂B为碱；调整剂C为凝聚剂；调整剂D为絮凝剂。
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