CN109942115A - 一种焦化脱硫废液的处理方法及系统 - Google Patents

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周山罡
宫鲁
邱利祥
陈青松
赵二华
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Abstract

本发明提供一种焦化脱硫废液的处理方法及系统，该方法包括如下步骤：1)向焦化脱硫废液中添加絮凝剂硫酸亚铁，絮凝沉淀；2)经过絮凝沉淀后，向出水中加入过硫酸盐，反应沉淀；3)经过反应沉淀后，向出水中加入石灰乳，经过沉淀后排出。本发明利用絮凝剂硫酸亚铁去除部分剧毒物质和难降解有机物；反应剩余的Fe2+作为活化剂，活化过硫酸盐产生强氧化性的硫酸根自由基，通过硫酸根自由基快速降解焦化脱硫废液中的剧毒物质和难降解有机物，减小对后续生物处理的毒害性；再加入石灰乳可通过沉淀去除过量的SO4 2‑，避免在后期处理阶段产生沉淀堵塞管道。

Description

一种焦化脱硫废液的处理方法及系统
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，特别是涉及一种焦化脱硫废液的处理方法及系统。
背景技术
焦化脱硫废液是一种焦炉煤气净化过程中产生的，含有多种有毒有害物质的高浓度工业废水。其中高浓度的COD、硫化物和氨氮(COD 15000～25000mg/L、硫化物1200～1500mg/L、氨氮700～900mg/L)以及剧毒物质如氰化物(1500～2200mg/L)使得该废水不能直接用生化法处理。
目前，焦化脱硫废液常见的处理方法主要是：重力分离法、吸附法、膜法、电化学法、和生物化学法等。重力分离法对于溶解态的污染物去除没有显著作用，所以一般只用作为脱硫废液的预处理；吸附法和膜法处理效果较好，但是成本偏高，在实际生产中的应用受到限制；电化学法分为间接氧化法和直接氧化法，受有效电极面积小、传质效率不高等影响，难以适用于工业生产；由于焦化脱硫废液中有毒和难降解有机物成分较多，导致生物化学法无法直接处理。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种焦化脱硫废液的处理方法及系统，用于解决现有技术中焦化脱硫废液中剧毒物质和难降解有机物难处理等问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种焦化脱硫废液的处理方法，其包括如下步骤：
1)向焦化脱硫废液中添加絮凝剂硫酸亚铁，絮凝沉淀；
2)经过絮凝沉淀后，向出水中加入过硫酸盐并搅拌，过硫酸盐与Fe2+反应产生硫酸根自由基；
3)经过反应沉淀后，向出水中加入石灰乳并搅拌，经过沉淀后排出。反应剩余的SO4 2-与石灰乳生成沉淀，使得SO4 2-被去除。
可选地，所述焦化脱硫废液的COD 15000～25000mg/L、硫化物1200～1500mg/L、氨氮700～900mg/L、氰化物1500～2200mg/L。
可选地，所述步骤1)中，可以将焦化脱硫废液引入反应器中，该反应器为连续流反应器或间歇式反应器，整个反应过程在常温常压下进行。
可选地，所述步骤1)中，加入絮凝剂硫酸亚铁后，对混合液进行搅拌，搅拌的速度为50～300r/min，搅拌时长为15～30min。
可选地，所述步骤2)中，加入过硫酸盐后，对混合液进行搅拌，搅拌的速度为50～500r/min，搅拌时长为30～300min。
可选地，所述步骤1)中焦化脱硫废液中的COD与絮凝剂硫酸亚铁的摩尔比为1:(1.5～5)。
可选地，所述步骤2)中絮凝沉淀出水中的硫酸亚铁与过硫酸盐的摩尔比为1:(0.5～10)。
可选地，所述步骤2)中，所述过硫酸盐选自过硫酸钠、过硫酸钾中的至少一种，优选为过硫酸钠。
可选地，所述步骤3)中反应剩余的SO4 2-与石灰乳的摩尔比为1:(1～2)，石灰乳即指Ca(OH)2。
本发明还提供一种焦化脱硫废液系统，包括第一反应槽，用于投加硫酸亚铁；
与所述第一反应槽连通的第二反应槽，用于投加过硫酸盐；
与所述第二反应槽连通的第三反应槽，用于投加石灰乳；
所述焦化脱硫废液依次流经第一反应槽、第二反应槽、第三反应槽。
可选地，所述第一反应槽与所述第二反应槽之间设有第一密度分离器，用于沉降沉淀物，所述第一密度分离器中的上清液进入所述第二反应槽。
可选地，所述第二反应槽与所述第三反应槽之间设有第二密度分离器，用于沉降沉淀物，所述第二密度分离器中的上清液进入所述第三反应槽。
如上所述，本发明的一种焦化脱硫废液的处理方法及系统，具有以下有益效果：本发明利用絮凝剂硫酸亚铁去除部分剧毒物质和难降解有机物；反应剩余的Fe2+作为活化剂，活化过硫酸盐产生强氧化性的硫酸根自由基，通过硫酸根自由基快速降解焦化脱硫废液中的剧毒物质和难降解有机物，减小对后续生物处理的毒害性；再加入石灰乳可通过沉淀去除过量的SO4 2-，避免在后期处理阶段产生沉淀堵塞管道。
附图说明
图1为本发明实施例的焦化脱硫废液处理系统示意图。
标号说明：
1—硫酸亚铁反应槽
2—第一密度分离器
3—过硫酸盐反应槽
4—第二密度分离器
5—石灰乳反应槽
6—第三密度分离器
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
本实施例中，石灰乳是指Ca(OH)2。
如图1所示，焦化脱硫废液排入反应槽1中，该焦化脱硫废液的COD 15000～25000mg/L、硫化物1200～1500mg/L、氨氮700～900mg/L、氰化物1500～2200mg/L，向硫酸亚铁反应槽1内投加絮凝剂硫酸亚铁并搅拌，焦化脱硫废液中的COD与絮凝剂硫酸亚铁的摩尔比为1:(1.5～1:5)，搅拌的速度为50～300r/min，搅拌时长为15～30min，反应后流入第一密度分离器2中进行分离；上清液随后流入过硫酸盐反应槽3中，向过硫酸盐反应槽3内投加过硫酸钠并搅拌，絮凝沉淀出水中的硫酸亚铁与过硫酸盐的摩尔比为1:(0.5～10)，搅拌的速度为50～500r/min，搅拌时长为30～300min，过硫酸盐受到Fe2+的活化，产生强氧化性的硫酸根自由基，通过硫酸根自由基快速降解焦化脱硫废液中的剧毒物质和难降解有机物，减小对后续生物处理的毒害性，液体反应后流入第二密度分离器4中，随之排入石灰乳反应槽5内，向石灰乳反应槽5内投加石灰乳，反应剩余的SO4 2-与石灰乳的摩尔比为1:(1～2)，将过量的SO4 2-沉淀并去除，避免在后期处理阶段产生沉淀堵塞管道，液体反应后流入第三密度分离器6中，沉降分离，上清液流出，进入后续的生化处理系统，处理出水中COD 7500～11000mg/L、硫化物5～10mg/L、氨氮400～500mg/L、氰化物50～100mg/L。
综上所述，本发明的焦化脱硫废液的处理方法及系统，利用絮凝剂硫酸亚铁去除部分剧毒物质和难降解有机物；反应剩余的Fe2+作为活化剂，活化过硫酸盐产生强氧化性的硫酸根自由基，通过硫酸根自由基快速降解焦化脱硫废液中的剧毒物质和难降解有机物，减小对后续生物处理的毒害性；再加入石灰乳可通过沉淀去除过量的SO4 2-，避免在后期处理阶段产生沉淀堵塞管道。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种焦化脱硫废液的处理方法，其特征在于，其包括如下步骤：
1)向焦化脱硫废液中添加絮凝剂硫酸亚铁，絮凝沉淀；
2)经过絮凝沉淀后，向出水中加入过硫酸盐，反应沉淀；
3)经过反应沉淀后，向出水中加入石灰乳，经过沉淀后排出。
2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于：所述焦化脱硫废液的COD 15000～25000mg/L、硫化物1200～1500mg/L、氨氮700～900mg/L、氰化物1500～2200mg/L。
3.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于：所述步骤1)中，焦化脱硫废液中的COD与絮凝剂硫酸亚铁的摩尔比为1:(1.5～5)。
4.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于：所述步骤2)中，絮凝沉淀出水中的硫酸亚铁与过硫酸盐的摩尔比为1:(0.5～10)。
5.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于：所述步骤2)中，所述过硫酸盐选自过硫酸钠、过硫酸钾中的至少一种，优选为过硫酸钠。
6.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于：所述步骤3)中加入石灰乳时，所述步骤2)反应剩余的SO4 2-与石灰乳的摩尔比为1:(1～2)。
7.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于：所述步骤1)中，加入絮凝剂硫酸亚铁后，对混合液进行搅拌，搅拌的速度为50～300r/min，搅拌时长为15～30min。
8.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于：所述步骤2)中，加入过硫酸盐后，对混合液进行搅拌，搅拌的速度为50～500r/min，搅拌时长为30～300min。
9.一种焦化脱硫废液处理系统，其特征在于：包括第一反应槽，用于投加硫酸亚铁；
与所述第一反应槽连通的第二反应槽，用于投加过硫酸盐；
与所述第二反应槽连通的第三反应槽，用于投加石灰乳；
所述焦化脱硫废液依次流经第一反应槽、第二反应槽、第三反应槽。
10.根据权利要求9所述的焦化脱硫废液处理系统，其特征在于：所述第一反应槽与所述第二反应槽之间设有第一密度分离器，用于沉降沉淀物，所述第一密度分离器中的上清液进入所述第二反应槽；
和/或，所述第二反应槽与所述第三反应槽之间设有第二密度分离器，用于沉降沉淀物，所述第二密度分离器中的上清液进入所述第三反应槽。
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