CN110182885A - 一种以级配半焦和活性炭处理煤化工废水的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种以级配半焦和活性炭处理煤化工废水的方法，将部分半焦研磨成细粉，与未处理的半焦进行级配，将其置于废水中搅拌混合，吸附和聚沉废水中悬浮油、悬浮固体，半焦和废水进行分离；分离出的废水再通过填充了活性炭的吸收塔，除去废水中的绝大部分的有机污染物和无机盐，吸收塔中的活性炭可在氮气保护下经过加热活化，反复使用至失去活化价值；本发明中通过级配半焦吸附和废水中的悬浮油、悬浮颗粒，使废水澄清，处理过废水的半焦和失去活化价值的活性炭与煤、废水和添加剂混合制备成气化用水煤浆；处理过废水的级配半焦也可加入废水、添加剂制成废水半焦浆，再与工业水煤浆混合作为煤化工原料；从而实现半焦、废水的资源化清洁利用。
Description
技术领域
本发明属于环境保护废水处理技术领域，特别涉及一种以级配半焦和活性炭处理煤化工废水，最终产物资源化利用的方法。
背景技术
新型煤化工行业都会产生废水和固体废弃物，这些固、液废弃物严重制约了行业发展，如何处理固、液废弃物成为行业亟待解决的问题。
中国专利申请201711422107.5提供了一种改性活性炭处理印染废水的方法，该发明活性炭和Fe2+为硫酸根自由基引发剂，利用硫酸根自由基降解有机污染物，再经过活化后的活性炭吸附，印染废水COD去除率达95.2％，色度脱色率达93.6％。而且，还能吸附染料废水中的重金属离子，虽然可以有效处理COD，但对盐类和悬浮物含量降低效果较差。
中国发明专利申请201811159507.6公开了一种利用活性炭进行水处理的方法，此方法使用氢氧化钙对水进行预处理然后使用活性炭进行吸附，可以有效去除水中的重金属离子、氰化物等有害物质，同时能够有效降低COD值，但该方法对处理水溶性盐类、悬浮物也无法取得良好的效果。
中国发明专利申请201820330197.9公开了带有活性炭吸附装置的煤化工废水处理系统，包括位于前端的好氧池，在好氧池底部设置有曝气装置，好氧池上连接有原水进水管，所述的原水进水管上设置有活性炭进口，在好氧池后设置有二沉池，二沉池上部设置有净水出口，二沉池后部设置有活性炭再生塔，二沉池底部出口上连接有通向活性炭再生塔进料口的管路，活性炭再生塔的底部具有出料口，出料口上连接有通向活性炭进口的循环管路，该方法能够降低煤化工废水含盐量，但无法降低废水中悬浮的固体和油性液体。
中国发明专利申请201510072374.9提出了一种有机废水的活性炭处理工艺，包括生化处理、活性炭吸附、悬液分离、活性炭微波再生和再生的活性炭导入等步骤。该方法虽然可以降低取得净化水的效果，但无法脱除悬浮颗粒，也未能解决最终无再生价值的活性炭的处理问题。如何满足新型煤化工所需的同时处理固体、液体废弃物，提高废水转化率的需求，成为行业内亟待解决的问题。
发明内容
本发明提供一种以级配半焦和活性炭处理煤化工废水的方法，以解决现有技术中的问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种以级配半焦和活性炭处理煤化工废水的方法，首先将部分半焦研磨成细粉，与未处理的半焦进行级配，将其置于废水中搅拌混合，用其吸附和聚沉煤化工废水中悬浮油、悬浮固体，将半焦和废水进行分离；分离出的废水再通过填充了活性炭的吸收塔，除去废水中的绝大部分的有机污染物和无机盐，吸收塔中的活性炭可在氮气保护下经过加热活化，反复使用至失去活化价值；处理过废水的半焦和失去活化价值的活性炭与煤、废水和添加剂混合制备成气化用水煤浆；处理过废水的级配半焦也可加入废水、添加剂制成废水半焦浆，再与工业水煤浆混合作为煤化工原料。
一种以级配半焦和活性炭处理煤化工废水的方法，包括以下步骤：
S1、级配半焦：将半焦分为两部分，其中一分部进行研磨制成半焦细粉，另一部分不做处理；半焦细粉和未处理半焦按质量比为1:1-2:3混合，得到级配半焦；
S2、半焦吸附：按照级配半焦和废水质量比为1:3-1:9将其混合均匀后，静置10-30min，离心分离出废水和级配半焦；
S3、第一次活性炭吸附：将S2处理后的废水从底部泵入填充有活性炭的吸收塔中进行第一次吸附，保持吸收塔内废水和活性炭的质量比为1：10～1：40，经第一次活性炭吸附后的废水从吸收塔的顶部流出；
S4、第二次活性炭吸附：将S3处理后流出的废水再从底部泵入吸收塔中进行第二次吸附，保持吸收塔内废水和活性炭的质量比为1：10～1：40，经第二次活性炭吸附后的水自然流出；
S5、重复步骤S4直至得到的废水达到工业用水的标准；
S6、活性炭活化再利用：当所述步骤S3-S5中的活性炭吸附效率下降时，在氮气保护下加热活化活性炭，活化后的活性炭再利用至其失去活化价值；
S7、半焦制浆：将步骤S2中分离得到的半焦，加入煤、废水和添加剂，煤与半焦干基比为1:1～3:1，制备成气化用废水-煤-半焦浆；或将步骤S2中分离得到的半焦，加入废水和添加剂经搅拌制得废水半焦浆，再与工业水煤浆按1：5～1：60的质量比混合，制得废水-煤-半焦浆；
S8、活性炭制浆：当活性炭失去活化价值后，将活性炭与煤、废水和添加剂混合制得废水-煤-活性炭浆。
进一步的，所述步骤S1中，将平均粒径为50-200μm的半焦分为两部分，其中一分部进行研磨制备成平均粒径为10-40μm的半焦细粉，另一部分不做处理。
进一步的，所述步骤S2中，分离得到的半焦含废水量为30-40％。
进一步的，所述步骤S3和步骤S4中，保持吸收塔内废水和活性炭的质量比为1：10～1：40，直至经处理后的水符合工业用水的要求；符合工业用水要求的水返回生产再利用。
进一步的，所述步骤S6中，所述活性炭活化处理时在氮气保护下，在吸附塔内400～600℃的温度下进行加热活化处理，加热活化后的活性炭再利用若干次，直至活性炭失去活化价值，再将失去活化价值的活性炭置于步骤S8中制浆；活化时，活性炭中脱附的有机物进水煤浆气化炉，利用纯氧进行气化，并通过煤气化的后段气体清洁流程进行清洁利用。
进一步的，所述步骤S8中，采用失去活化价值的活性炭制备浆时，活性炭中加入煤、添加剂和废水制备成水煤浆，其中，按照质量百分比，活性炭1％～10％，煤50％～60％，废水29.7％～45％，添加剂0.1％～0.3％，所述步骤S7和S8中的添加剂为萘系添加剂。
进一步的，所述活性炭为水处理用粒状活性炭，粒状活性炭的粒径范围为1-2mm，其比表面为600-1600m2/g。
进一步的，所述步骤S7制得的废水-煤-半焦浆和所述步骤S8中制得的废水-煤-活性炭浆浓度均为55-65％；步骤S7制得的废水-煤-半焦浆和步骤S8中制得的废水-煤-活性炭浆在气化炉中进行气化处理。
进一步的，所述步骤S7中，工业水煤浆的浓度为58-65％，制得的废水-煤-半焦浆的浓度为55-65％；所述步骤S7中制得废水-煤-半焦浆供气化装置使用。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明采用微米级配半焦粉体颗粒作为废水的悬浮油、悬浮固体的第一步处理材料，废水经半焦处理后，再以活性炭进行多次处理，经过废水处理的半焦、无法再生的活性炭与煤混合制成混合浆作为气化原料以实现固体、液体废弃物的资源化清洁利用。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作更进一步的说明。
CCSI是煤提取煤焦油与制取合成气一体化技术，在工业过程中会产生半焦和废水。
实施例1
取1.0kg CCSI半焦(平均粒径为100μm)，在球磨机中磨制成平均粒径为10μm的细粉，将3.0kg未处理的半焦与其混合级配。在6.0kgCCSI废水中加入2.0kg级配半焦，搅拌10min，再静置30min，离心分理出半焦和废水。取分离出的含33.3％废水半焦1.5kg，与2.0kg红柳林煤、1.5kg废水和0.05kg 20％萘系添加剂一同加入小型球磨机中磨制35min，制成浓度为60.0％的气化用水煤浆。将4.0kg经半焦吸附处理后的废水缓慢泵入装有0.4kg粒状活性炭的吸收塔中进行吸附处理；将3.0kg经第一次活性炭吸附处理后的废水缓慢泵入装有0.3kg粒状活性炭的吸收塔中进行二次吸附处理，处理后的水质达到工业水回用标准，可以返回生产使用；待活性炭吸附效率下降至起始的70％以下时，将其在氮气保护下加热至550℃活化2h回用，脱附的有机物进气化炉进行清洁利用。最终活化8次后，取0.4kg失活活性炭加入3.6kg红柳林煤中，加入0.12kg 10％萘系添加剂溶液和2.68kg废水，在棒磨机中磨制50min，制得浓度约为59％的水-活性炭-煤浆在气化炉中进行气化处理。废水处理前后的部分性质变化的分析见表1、2。
表1半焦活性炭处理废水实验结果
表2水样经半焦和活性炭处理后性质的变化
| 处理方式 | 性状变化 |
| 半焦 | 油污和固体悬浮物消失，澄清 |
| 活性炭一次处理 | 变为无色，基本无味 |
| 活性炭二次处理 | 变为无色，无味 |
实施例2
取2.0kg CCSI半焦(平均粒径为100μm)，在球磨机中磨制成平均粒径为20μm的细粉，将2.0kg未处理的半焦与其混合级配。在6.0kgCCSI废水中加入1.5kg级配半焦，搅拌10min，再静置30min，离心分理出半焦和废水。取分离出的含33.3％废水半焦1.5kg，与0.4kg废水和0.02kg 20％萘系添加剂高速搅拌10min，制得浓度约为52％的废水半焦浆。取1kg废水半焦浆，加入3kg浓度为63％的榆林煤气化浆，搅拌8min，制得浓度约为60.2％的废水-半焦-煤浆。将4.0kg经半焦吸附处理后的废水缓慢泵入装有0.2kg粒状活性炭的吸收塔中进行吸附处理；将3.0kg经第一次活性炭吸附处理后的废水缓慢泵入装有0.2kg粒状活性炭的吸收塔中进行二次吸附处理，处理后的水质达到工业水回用标准，可以返回生产使用；待活性炭吸附效率下降至起始的70％以下时，将其在氮气保护下加热至600℃活化1.5h，脱附的有机物进气化炉进行清洁利用。最终活化6次后，取0.2kg失活活性炭加入3.8kg榆林煤中，加入0.12kg 10％萘系添加剂溶液和2.58kg废水，在棒磨机中磨制50min，制得浓度约为60％的水-活性炭-煤浆在气化炉中进行气化处理。废水处理前后的部分性质变化的分析见表3、4。
表3半焦活性炭处理废水实验结果
表4水样经半焦和活性炭处理后性质的变化
| 处理方式 | 性状变化 |
| 半焦 | 油污和固体悬浮物消失，澄清 |
| 活性炭一次处理 | 无色，基本无味 |
| 活性炭二次处理 | 无色，无味 |
实施例3
取2.0kg CCSI半焦(平均粒径为100μm)，在球磨机中磨制成平均粒径为40μm的细粉，将1.0kg未处理的半焦与其混合级配。在6.0kgCCSI废水中加入2.0kg级配半焦，搅拌10min，再静置30min，离心分理出半焦和废水。取分离出的含33.3％废水半焦1.5kg，与1.0kg内蒙煤、0.9kg废水和0.05kg 10％萘系添加剂一同加入小型球磨机中磨制45min，制成浓度为58.0％的气化用水煤浆。将4.0kg经半焦吸附处理后的废水缓慢泵入装有0.1kg粒状活性炭的吸收塔中进行吸附处理；将3.0kg经第一次活性炭吸附处理后的废水缓慢泵入装有0.2kg粒状活性炭的吸收塔中进行二次吸附处理，处理后的水质达到工业水回用标准，可以返回生产使用；待活性炭吸附效率下降至起始的70％以下时，将其在氮气保护下加热至580℃活化2h回用，脱附的有机物进气化炉进行清洁利用。最终活化7次后，取0.1kg失活活性炭加入3.9kg内蒙煤中，加入0.1kg 10％萘系添加剂溶液和2.46kg废水，在棒磨机中磨制45min，制得浓度约为61％的水-活性炭-煤浆在气化炉中进行气化处理。废水处理前后的部分性质变化的分析见表5、6。
表5半焦活性炭处理废水实验结果
表6水样经半焦和活性炭处理后性质的变化
| 处理方式 | 性状变化 |
| 半焦 | 油污和固体悬浮物消失，色度变深 |
| 活性炭处理 | 无色，基本无味 |
| 活性炭处理 | 无色，无味 |
实施例4
取2.0kg CCSI半焦(平均粒径为100μm)，在球磨机中磨制成平均粒径为20μm的细粉，将1.0kg未处理的半焦与其混合级配。在9.0kgCCSI废水中加入1.0kg级配半焦，搅拌10min，再静置30min，离心分理出半焦和废水。取分离出的含40％废水半焦1.5kg，与3.0kg兖州煤、1.7kg废水和0.04kg 15％萘系添加剂一同加入小型球磨机中磨制50min，制成浓度为62.5％的气化用水煤浆。将5.0kg经半焦吸附处理后的废水缓慢泵入装有0.2kg粒状活性炭的吸收塔中进行吸附处理；将4.0kg经第一次活性炭吸附处理后的废水缓慢泵入装有0.2kg粒状活性炭的吸收塔中进行二次吸附处理，处理后的水质达到工业水回用标准，可以返回生产使用；待活性炭吸附效率下降至起始的70％以下时，将其在氮气保护下加热至560℃活化2.5h回用，脱附的有机物进气化炉进行清洁利用。最终活化8次后，取0.1kg失活活性炭加入4.9kg兖州煤中，加入0.15kg 10％萘系添加剂溶液和2.72kg废水，在棒磨机中磨制55min，制得浓度约为63.5％的水-活性炭-煤浆在气化炉中进行气化处理。废水处理前后的部分性质变化的分析见表7、8。
表7半焦活性炭处理废水实验结果
表8水样经半焦和活性炭处理后性质的变化
| 处理方式 | 性状变化 |
| 半焦 | 油污和固体悬浮物消失，色度变深 |
| 活性炭一次处理 | 变为无色，基本无味 |
| 活性炭二次处理 | 无色，无味 |
实施例5
一种以级配半焦和活性炭处理煤化工废水的方法，本实施例中采用的活性炭为水处理用粒状活性炭，粒状活性炭的粒径范围为1mm，其比表面为1600m2/g，包括以下步骤：
S1、级配半焦：将平均粒径为50μm的半焦分为两部分，其中一分部进行研磨制备成平均粒径为10μm的半焦细粉，另一部分不做处理，半焦细粉和未处理半焦按质量比为1:1混合，得到级配半焦；
S2、半焦吸附：按照级配半焦和废水质量比为1:3将其混合均匀后，静置10min，离心分离出废水和级配半焦，分离得到的级配半焦含废水量为30％；
S3、第一次活性炭吸附：将S2处理后的废水从底部泵入填充有活性炭的吸收塔中进行第一次吸附，保持吸收塔内废水和活性炭的质量比为1：10，经第一次活性炭吸附后的废水从吸收塔的顶部流出；
S4、第二次活性炭吸附：将S3处理后流出的废水再从底部泵入吸收塔中进行第二次吸附，保持吸收塔内废水和活性炭的质量比为1：10，经第二次活性炭吸附后的水自然流出；
S5、重复步骤S4直至得到的废水达到工业用水的标准，符合工业用水要求的水返回生产再利用；
S6、活性炭活化再利用：当所述步骤S3-S5中的活性炭吸附效率下降时，活性炭在氮气保护下，在吸附塔内400℃的温度下进行加热活化处理，加热活化后的活性炭再利用若干次，直至活性炭失去活化价值，再将失去活化价值的活性炭置于步骤S8中制浆；活化时，活性炭中脱附的有机物进水煤浆气化炉，利用纯氧进行气化，并通过煤气化的后段气体清洁流程进行清洁利用，活化后的活性炭再利用至其失去活化价值；
S7、半焦制浆：将步骤S2中分离得到的半焦，加入煤、废水和添加剂，煤与半焦干基比为1:1，制备成浆浓度均为55％的气化用废水-煤-半焦浆。
实施例6
一种以级配半焦和活性炭处理煤化工废水的方法，本实施例中采用的活性炭为水处理用粒状活性炭，粒状活性炭的粒径范围为2mm，其比表面为600m2/g，包括以下步骤：
S1、级配半焦：将平均粒径为200μm的半焦分为两部分，其中一分部进行研磨制备成平均粒径为40μm的半焦细粉，另一部分不做处理，半焦细粉和未处理半焦按质量比为2:3混合，得到级配半焦；
S2、半焦吸附：按照级配半焦和废水质量比为1:9将其混合均匀后，静置30min，离心分离出废水和级配半焦，分离得到的级配半焦含废水量为40％；
S3、第一次活性炭吸附：将S2处理后的废水从底部泵入填充有活性炭的吸收塔中进行第一次吸附，保持吸收塔内废水和活性炭的质量比为1：40，经第一次活性炭吸附后的废水从吸收塔的顶部流出；
S4、第二次活性炭吸附：将S3处理后流出的废水再从底部泵入吸收塔中进行第二次吸附，保持吸收塔内废水和活性炭的质量比为1：40，经第二次活性炭吸附后的水自然流出；
S5、重复步骤S4直至得到的废水达到工业用水的标准，符合工业用水要求的水返回生产再利用；
S6、活性炭活化再利用：当所述步骤S3-S5中的活性炭吸附效率下降时，活性炭在氮气保护下，在吸附塔内600℃的温度下进行加热活化处理，加热活化后的活性炭再利用若干次，直至活性炭失去活化价值，再将失去活化价值的活性炭置于步骤S8中制浆；活化时，活性炭中脱附的有机物进水煤浆气化炉，利用纯氧进行气化，并通过煤气化的后段气体清洁流程进行清洁利用，活化后的活性炭再利用至其失去活化价值；
S7、半焦制浆：将步骤S2中分离得到的半焦，加入废水和添加剂经搅拌制得废水半焦浆，再与浓度为65％工业水煤浆按1：5的质量比混合，制得浓度为55％的废水-煤-半焦浆。
实施例7
一种以级配半焦和活性炭处理煤化工废水的方法，本实施例中采用的活性炭为水处理用粒状活性炭，粒状活性炭的粒径范围为2mm，其比表面为800m2/g，包括以下步骤：
S1、级配半焦：将平均粒径为100μm的半焦分为两部分，其中一分部进行研磨制备成平均粒径为30μm的半焦细粉，另一部分不做处理，半焦细粉和未处理半焦按质量比为2:3混合，得到级配半焦；
S2、半焦吸附：按照级配半焦和废水质量比为1:9将其混合均匀后，静置20min，离心分离出废水和级配半焦，分离得到的级配半焦含废水量为40％；
S3、第一次活性炭吸附：将S2处理后的废水从底部泵入填充有活性炭的吸收塔中进行第一次吸附，保持吸收塔内废水和活性炭的质量比为1：30，经第一次活性炭吸附后的废水从吸收塔的顶部流出；
S4、第二次活性炭吸附：将S3处理后流出的废水再从底部泵入吸收塔中进行第二次吸附，保持吸收塔内废水和活性炭的质量比为1：30，经第二次活性炭吸附后的水自然流出；
S5、重复步骤S4直至得到的废水达到工业用水的标准，符合工业用水要求的水返回生产再利用；
S6、活性炭活化再利用：当所述步骤S3-S5中的活性炭吸附效率下降时，活性炭在氮气保护下，在吸附塔内500℃的温度下进行加热活化处理，加热活化后的活性炭再利用若干次，直至活性炭失去活化价值，再将失去活化价值的活性炭置于步骤S8中制浆；活化时，活性炭中脱附的有机物进水煤浆气化炉，利用纯氧进行气化，并通过煤气化的后段气体清洁流程进行清洁利用，活化后的活性炭再利用至其失去活化价值；
S7、半焦制浆：将步骤S2中分离得到的半焦，加入废水和添加剂经搅拌制得废水半焦浆，再与浓度为65％工业水煤浆按1：60的质量比混合，制得浓度为65％的废水-煤-半焦浆。
实施例8
一种以级配半焦和活性炭处理煤化工废水的方法，本实施例中采用的活性炭为水处理用粒状活性炭，粒状活性炭的粒径范围为1.5mm，其比表面为900m2/g，包括以下步骤：
S1、级配半焦：将平均粒径为150μm的半焦分为两部分，其中一分部进行研磨制备成平均粒径为30μm的半焦细粉，另一部分不做处理，半焦细粉和未处理半焦按质量比为1:3混合，得到级配半焦；
S2、半焦吸附：按照级配半焦和废水质量比为1:6将其混合均匀后，静置20min，离心分离出废水和级配半焦，分离得到的级配半焦含废水量为35％；
S3、第一次活性炭吸附：将S2处理后的废水从底部泵入填充有活性炭的吸收塔中进行第一次吸附，保持吸收塔内废水和活性炭的质量比为1：20，经第一次活性炭吸附后的废水从吸收塔的顶部流出；
S4、第二次活性炭吸附：将S3处理后流出的废水再从底部泵入吸收塔中进行第二次吸附，保持吸收塔内废水和活性炭的质量比为1：20，经第二次活性炭吸附后的水自然流出；
S5、重复步骤S4直至得到的废水达到工业用水的标准，符合工业用水要求的水返回生产再利用；
S6、活性炭活化再利用：当所述步骤S3-S5中的活性炭吸附效率下降时，活性炭在氮气保护下，在吸附塔内500℃的温度下进行加热活化处理，加热活化后的活性炭再利用若干次，直至活性炭失去活化价值，再将失去活化价值的活性炭置于步骤S8中制浆；活化时，活性炭中脱附的有机物进水煤浆气化炉，利用纯氧进行气化，并通过煤气化的后段气体清洁流程进行清洁利用，活化后的活性炭再利用至其失去活化价值；
S8、活性炭制浆：当活性炭失去活化价值后，按照质量百分比，活性炭1％，煤53.8％，废水45％，萘系添加剂0.2％混合制得的废水-煤-活性炭浆。
实施例9
一种以级配半焦和活性炭处理煤化工废水的方法，本实施例中采用的活性炭为水处理用粒状活性炭，粒状活性炭的粒径范围为1.5mm，其比表面为1200m2/g，包括以下步骤：
S1、级配半焦：将平均粒径为180μm的半焦分为两部分，其中一分部进行研磨制备成平均粒径为30μm的半焦细粉，另一部分不做处理，半焦细粉和未处理半焦按质量比为2:3混合，得到级配半焦；
S2、半焦吸附：按照级配半焦和废水质量比为1:6将其混合均匀后，静置20min，离心分离出废水和级配半焦，分离得到的级配半焦含废水量为35％；
S3、第一次活性炭吸附：将S2处理后的废水从底部泵入填充有活性炭的吸收塔中进行第一次吸附，保持吸收塔内废水和活性炭的质量比为1：20，经第一次活性炭吸附后的废水从吸收塔的顶部流出；
S4、第二次活性炭吸附：将S3处理后流出的废水再从底部泵入吸收塔中进行第二次吸附，保持吸收塔内废水和活性炭的质量比为1：20，经第二次活性炭吸附后的水自然流出；
S5、重复步骤S4直至得到的废水达到工业用水的标准，符合工业用水要求的水返回生产再利用；
S6、活性炭活化再利用：当所述步骤S3-S5中的活性炭吸附效率下降时，活性炭在氮气保护下，在吸附塔内500℃的温度下进行加热活化处理，加热活化后的活性炭再利用若干次，直至活性炭失去活化价值，再将失去活化价值的活性炭置于步骤S8中制浆；活化时，活性炭中脱附的有机物进水煤浆气化炉，利用纯氧进行气化，并通过煤气化的后段气体清洁流程进行清洁利用，活化后的活性炭再利用至其失去活化价值；
S8、活性炭制浆：当活性炭失去活化价值后，按照质量百分比，活性炭9.9％，煤50％，废水40％，萘系添加剂0.1％混合制得的废水-煤-活性炭浆。
实施例10
一种以级配半焦和活性炭处理煤化工废水的方法，本实施例中采用的活性炭为水处理用粒状活性炭，粒状活性炭的粒径范围为1.5mm，其比表面为1200m2/g，包括以下步骤：
S1、级配半焦：将平均粒径为100μm的半焦分为两部分，其中一分部进行研磨制备成平均粒径为30μm的半焦细粉，另一部分不做处理，半焦细粉和未处理半焦按质量比为1:2混合，得到级配半焦；
S2、半焦吸附：按照级配半焦和废水质量比为1:5将其混合均匀后，静置20min，离心分离出废水和级配半焦，分离得到的级配半焦含废水量为35％；
S3、第一次活性炭吸附：将S2处理后的废水从底部泵入填充有活性炭的吸收塔中进行第一次吸附，保持吸收塔内废水和活性炭的质量比为1：30，经第一次活性炭吸附后的废水从吸收塔的顶部流出；
S4、第二次活性炭吸附：将S3处理后流出的废水再从底部泵入吸收塔中进行第二次吸附，保持吸收塔内废水和活性炭的质量比为1：30，经第二次活性炭吸附后的水自然流出；
S5、重复步骤S4直至得到的废水达到工业用水的标准，符合工业用水要求的水返回生产再利用；
S6、活性炭活化再利用：当所述步骤S3-S5中的活性炭吸附效率下降时，活性炭在氮气保护下，在吸附塔内500℃的温度下进行加热活化处理，加热活化后的活性炭再利用若干次，直至活性炭失去活化价值，再将失去活化价值的活性炭置于步骤S8中制浆；活化时，活性炭中脱附的有机物进水煤浆气化炉，利用纯氧进行气化，并通过煤气化的后段气体清洁流程进行清洁利用，活化后的活性炭再利用至其失去活化价值；
S8、活性炭制浆：当活性炭失去活化价值后，按照质量百分比，活性炭10％，煤60％，废水29.7％，萘系添加剂0.3％混合制得的废水-煤-活性炭浆。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种以级配半焦和活性炭处理煤化工废水的方法，其特征在于，首先将部分半焦研磨成细粉，与未处理的半焦进行级配，将其置于废水中搅拌混合，用其吸附和聚沉煤化工废水中悬浮油、悬浮固体，将半焦和废水进行分离；分离出的废水再通过填充了活性炭的吸收塔，除去废水中的绝大部分的有机污染物和无机盐，吸收塔中的活性炭可在氮气保护下经过加热活化，反复使用至失去活化价值；处理过废水的半焦和失去活化价值的活性炭与煤、废水和添加剂混合制备成气化用水煤浆；处理过废水的级配半焦也可加入废水、添加剂制成废水半焦浆，再与工业水煤浆混合作为煤化工原料。
2.根据权利要求1所述的以级配半焦和活性炭处理煤化工废水的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、级配半焦：将半焦分为两部分，其中一分部进行研磨制成半焦细粉，另一部分不做处理；半焦细粉和未处理半焦按质量比为1:1-2:3混合，得到级配半焦；
S2、半焦吸附：按照级配半焦和废水质量比为1:3-1:9将其混合均匀后，静置10-30min，离心分离出废水和级配半焦；
S3、第一次活性炭吸附：将S2处理后的废水从底部泵入填充有活性炭的吸收塔中进行第一次吸附，经第一次活性炭吸附后的废水从吸收塔的顶部流出；
S4、第二次活性炭吸附：将S3处理后流出的废水再从底部泵入吸收塔中进行第二次吸附，经第二次活性炭吸附后的水自然流出；
S5、重复步骤S4若干次，直至得到的废水达到工业用水的标准；
S6、活性炭活化再利用：当所述步骤S3-S5中的活性炭吸附效率下降时，在氮气保护下加热活化活性炭，活化后的活性炭再利用至其失去活化价值；
S7、半焦制浆：将步骤S2中分离得到的半焦，加入煤、废水和添加剂，煤与半焦干基比为1:1~3:1，制备成气化用废水-煤-半焦浆；或将步骤S2中分离得到的半焦，加入废水和添加剂经搅拌制得废水半焦浆，再与工业水煤浆按1：5~1：60的质量比混合，制得废水-煤-半焦浆；
S8、活性炭制浆：当活性炭失去活化价值后，将活性炭与煤、废水和添加剂混合制得废水-煤-活性炭浆。
3.根据权利要求2所述的以级配半焦和活性炭处理煤化工废水的方法，其特征在于：所述步骤S1中，将平均粒径为50-200μm的半焦分为两部分，其中一分部进行研磨制备成平均粒径为10-40μm的半焦细粉，另一部分不做处理。
4.根据权利要求2所述的以级配半焦和活性炭处理煤化工废水的方法，其特征在于：所述步骤S2中，分离得到的半焦含废水量为30-40%。
5.根据权利要求2所述的以级配半焦和活性炭处理煤化工废水的方法，其特征在于：所述步骤S3和步骤S4中，保持吸收塔内废水和活性炭的质量比为1：10~1：40。
6.根据权利要求2所述的以级配半焦和活性炭处理煤化工废水的方法，其特征在于：所述步骤S6中，所述活性炭活化处理时在氮气保护下，在吸附塔内400~600℃的温度下进行加热活化处理，加热活化后的活性炭再利用若干次，直至活性炭失去活化价值，再将失去活化价值的活性炭置于步骤S8中制浆；活化时，活性炭中脱附的有机物进水煤浆气化炉，利用纯氧进行气化。
7.根据权利要求2所述的以级配半焦和活性炭处理煤化工废水的方法，其特征在于：所述步骤S8中，采用失去活化价值的活性炭制备浆时，活性炭中加入煤、添加剂和废水制备成水煤浆，其中，按照质量百分比，活性炭1%~10%，煤50%~60%，废水29.7%~45%，添加剂0.1%~0.3%，所述步骤S7和S8中的添加剂为萘系添加剂。
8.根据权利要求2所述的以级配半焦和活性炭处理煤化工废水的方法，其特征在于：所述活性炭为水处理用粒状活性炭，粒状活性炭的粒径范围为1-2mm，其比表面为600-1600m2/g。
9.根据权利要求2所述的以级配半焦和活性炭处理煤化工废水的方法，其特征在于：所述步骤S7制得的废水-煤-半焦浆和所述步骤S8中制得的废水-煤-活性炭浆浓度均为55-65%。
10.根据权利要求2所述的以级配半焦和活性炭处理煤化工废水的方法，其特征在于：所述步骤S7中，工业水煤浆的浓度为58-65%，制得的废水-煤-半焦浆的浓度为55-65%。
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