CN204079650U - 焦油废水净化装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种焦油废水净化装置，包括依次相连的原水池、沉降池和混合-分液罐，混合-分液罐与二甲基硅油罐相连，混合-分液罐内设有搅拌桨，开启搅拌桨，罐内混合二甲基硅油和水，关闭搅拌桨静置后，罐内形成上部的二甲基硅油区和下部的水区。混合-分液罐底部的出口依次与储水池的进口和加热温度为180-300℃的催化反应釜的进口相连接，催化反应釜上设置有氮气进口和催化剂加入口，催化剂罐设置于催化剂加入口处；冷却器、过滤器依次与催化反应釜的出口相连接；气浮池、芬顿氧化池、脱氮系统和石英砂过滤罐依次与装有破乳剂罐的储水池相连接。其适用于对含焦油的废水进行净化处理，以大幅度降低水体中的焦油含量。
Description
技术领域
本实用新型涉及焦油废水净化技术领域，具体涉及一种焦油废水净化装置。
背景技术
石油、煤炭等矿物质的生产加工过程常涉及水洗处理，水洗过程中容易产生大量焦油废水。顾名思义，焦油废水中的有害成分主要为焦油，焦油是一种含有一百多种成分的复杂化合物，包括烷烃、芳香烃和胶质等有机物。水洗处理时，部分焦油物质进入水体中，形成为焦油废水。除焦油外，焦油废水中还含有酚类物质、氨氮物质、氰化物和固体颗粒物。
焦油废水的净化主要针对的是去除焦油物质，目前常用的焦油物质去除装置包括重力分离设备、吸附设备等，但这些装置的焦油去除率仅为20-30％(重量百分比)，水体中仍然存在大量的焦油物质。将这些含有焦油的废水直接引入后续工序，焦油物质会影响后续生化处理系统中微生物的生长，使得后续生化处理效果不佳，废水中的氨氮物质、酚类物质难以进一步去除，水体COD降解不完全，无法达到国家水质标准要求。因此，焦油废水净化特别是废水中焦油物质的去除一直以来都是水处理行业的一个难题。
实用新型内容
为此，本实用新型所要解决的一个技术问题在于现有技术对焦油废水的焦油去除率低，导致处理后的水质无法达到国家水质标准要求，从而提出一种焦油去除率高、水质符合国家标准要求的焦油废水净化装置。
为解决上述技术问题，本实用新型提出一种焦油废水净化装置，包括，原水池和沉降池，所述原水池的出口与沉降池的进口相连接；二甲基硅油罐和混合-分液罐，所述混合-分液罐的进液口与沉降池的出液口相连接，所述混合-分液罐的进油口与二甲基硅油罐的出口相连接；所述混合-分液罐内设置有可启闭的搅拌桨，开启搅拌桨，所述混合-分液罐用于混合二甲基硅油和水，关闭搅拌桨，所述混合-分液罐用于静置后形成上部的二甲基硅油区和下部的水区；储水池、反应温度为180-300℃的催化反应釜和用于存放氯化铝或氯化硼的催化剂罐，所述混合-分液罐底部的出口依次与储水池的进口和催化反应釜的进口相连接，用于先将水区物质引入储水池中，再将二甲基硅油区物质引入催化反应釜中，所述催化剂罐与催化反应釜上的催化剂加入口相连接；所述催化反应釜上设置有氮气进口，用于向釜内鼓入氮气；冷却器和过滤器，所述冷却器的进口与催化反应釜的出口相连接，所述过滤器的进口与冷却器的出口相连接；破乳剂罐，所述破乳剂罐的出口与所述储水池的破乳剂进口相连接；气浮池，所述储水池的出口与气浮池的进口相连接；芬顿氧化池，所述气浮池的出液口与芬顿氧化池的进口相连接；脱氮系统，所述芬顿氧化池的出口与脱氮系统的进口相连接；石英砂过滤罐，所述脱氮系统的出口与石英砂过滤罐的进口相连接。
还包括厌氧池，设置于脱氮系统和石英砂过滤罐之间，所述脱氮系统的出口与厌氧池的进口相连接，所述厌氧池的出口与石英砂过滤罐的进口相连接。
还包括絮凝沉淀池，设置于厌氧池和石英砂过滤罐之间，所述厌氧池的出口与絮凝沉淀池的进口相连接，所述絮凝沉淀池的出口与石英砂过滤罐的进口相连接。
所述混合-分液罐内设置有液面指示计，用于指示油水界面的位置。
所述催化反应釜的外侧套有电阻丝加热夹套。
本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点，
原水经沉降池沉降后引入混合-分离罐中与二甲基硅油混合，二甲基硅油将水中大部分焦油成分萃取出来，实验测定水中焦油去除率高达90％(重量百分数)以上，静置后混合-分离罐内分为上部含焦油的二甲基硅油区和下部水区。分离后，水区物质进入储水池中，二甲基硅油区物质进入催化反应釜中密闭隔氧催化聚合，所使用的催化剂为氯化铝或氯化硼，聚合物进入冷却器形成固体，经过滤后得到沥青。本实用新型通过简单的工序可将废水中的焦油物质转化为直接使用的沥青。其中，氮气能够避免焦油物质在缩聚过程中被氧化，同时能够避免二甲基硅油氧化变质，使二甲基硅油可以继续使用。
水层经破乳、气浮除油污杂质、氧化分解降低COD、去除氨氮和过滤后可达到国标排放要求。
附图说明
为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中
图1是本实用新型焦油废水净化装置的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型所述焦油废水净化装置，包括，原水池和沉降池，所述原水池的出口与沉降池的进口相连接；二甲基硅油罐和混合-分液罐，所述混合-分液罐的进液口与沉降池的出液口相连接，所述混合-分液罐的进油口与二甲基硅油罐的出口相连接；所述混合-分液罐内设置有可启闭的搅拌桨，开启搅拌桨，所述混合-分液罐用于混合二甲基硅油和水，关闭搅拌桨，所述混合-分液罐用于静置后形成上部的二甲基硅油区和下部的水区；储水池、反应温度为180-300℃的催化反应釜和用于存放氯化铝或氯化硼的催化剂罐，所述混合-分液罐底部的出口依次与储水池的进口和催化反应釜的进口相连接，用于先将水区物质引入储水池中，再将二甲基硅油区物质引入催化反应釜中，所述催化剂罐与催化反应釜上的催化剂加入口相连接；所述催化反应釜上设置有氮气进口，用于向釜内鼓入氮气；冷却器和过滤器，所述冷却器的进口与催化反应釜的出口相连接，所述过滤器的进口与冷却器的出口相连接；破乳剂罐，所述破乳剂罐的出口与所述储水池的破乳剂进口相连接；气浮池，所述储水池的出口与气浮池的进口相连接；芬顿氧化池，所述气浮池的出液口与芬顿氧化池的进口相连接；脱氮系统，所述芬顿氧化池的出口与脱氮系统的进口相连接；石英砂过滤罐，所述脱氮系统的出口与石英砂过滤罐的进口相连接。
原水经沉降池沉降后引入混合-分离罐中与二甲基硅油混合，二甲基硅油将水中大部分焦油成分萃取出来，实验测定水中焦油去除率高达90％(重量百分数)以上，静置后混合-分离罐内分为上部含焦油的二甲基硅油区和下部水区。分离后，水区物质进入储水池中，二甲基硅油区物质进入催化反应釜中密闭隔氧催化聚合，聚合温度为180-300℃，所使用的催化剂为氯化铝或氯化硼，聚合物进入冷却器形成固体，经过滤后得到能直接使用的沥青。储水池中的水经破乳、气浮除油、氧化分解降低COD、去除氨氮和过滤后可达到国标排放要求。所使用的破乳剂为聚氧乙烯聚氧丙烯十八醇醚。
上述气浮池利用高度分散的微小气泡为载体黏附水中少量的油污物，使其密度减小上浮至水面，在通过除沫装置刮除，从而实现去除残留油污的目的。
上述芬顿氧化池使用强氧化剂芬顿试剂(Fenton)，该试剂中亚铁离子作为过氧化氢的催化剂，使过氧化氢分解产生高氧化性、高活性的羟基自由基，羟基自由基将水中的有机污染物氧化成二氧化碳和水，从而大大降低了水体的COD。同时，生成的氢氧化铁具有絮凝沉降作用，对硝基苯等有害物质具有强吸附性。
上述脱氮系统采用气提法脱除废水中的氨氮物质。
在此基础上，本实用新型的一个实施例中，还包括厌氧池，设置于脱氮系统和石英砂过滤罐之间，所述脱氮系统的出口与厌氧池的进口相连接，所述厌氧池的出口与石英砂过滤罐的进口相连接。厌氧条件下，利用培养的厌氧污泥中的微生物降解废水中的污染物，从而进一步降低废水的COD。
在上述基础上，如图1所示，本实用新型的一个实施例中，还包括絮凝沉淀池，设置于厌氧池和石英砂过滤罐之间，所述厌氧池的出口与絮凝沉淀池的进口相连接，所述絮凝沉淀池的出口与石英砂过滤罐的进口相连接。通过投加适量的聚合氯化铝和聚丙烯酰胺，有效去除废水中的悬浮物，废水和药剂充分反应后悬浮物发生物理沉淀，实现悬浮物的分离。所述混合-分液罐内设置有液面指示计，用于表示油水界面的位置。所述催化反应釜的外侧套有电阻丝加热夹套。
将14L煤焦油废水采用上述图1所示的装置处理，使用1L二甲基硅油混合萃取，煤焦油废水中的焦油去除率高达91.7％。分离出的油相于催化反应釜中，加入氯化铝催化剂1g，加热至180-200℃缩聚7-8h，氮气流量为30mL/min，冷却至常温过滤得到沥青I。向分离出的水相加入0.5g聚氧乙烯聚氧丙烯十八醇醚混合破乳、气浮、芬顿氧化、脱氨氮、厌氧处理、絮凝沉淀和过滤，最终处理后水体的各项指标符合GB8978-1996《污水综合排放标准》的要求，能够达标排放。
将35L石油焦油废水采用上述图1所示的装置处理，使用1L二甲基硅油混合萃取，煤焦油废水中的焦油去除率高达85.7％。分离出的油相于催化反应釜中氮气保护密闭加热至270-300℃缩聚4-5h，所添加的催化剂为8.2g的氯化铝，氮气流量为100mL/min，冷却至常温过滤得到沥青II。向分离出的水相加入0.8g聚氧乙烯聚氧丙烯十八醇醚混合破乳、气浮、芬顿氧化、脱氨氮、厌氧处理、絮凝沉淀和过滤，最终处理后水体的各项指标符合GB8978-1996《污水综合排放标准》的要求，能够达标排放。
上述实施例中涉及的煤焦油废水和石油焦油废水的性质如下：
分别按照GB/T 4509、GB/T 4508、GB/T 4507的方法检测沥青I-II的针入度、延度和软化点如下：
| 沥青I | 沥青II | |
| 针入度(25℃，100g，5s)，1/10mm | 90-100 | 80-90 |
| 延度(15℃)，cm不小于 | 99 | 85 |
| 软化点，℃ | 40-45 | 38-44 |
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。
Claims (5)
1.一种焦油废水净化装置，其特征在于，包括，
原水池和沉降池，所述原水池的出口与沉降池的进口相连接；
二甲基硅油罐和混合-分液罐，所述混合-分液罐的进液口与沉降池的出液口相连接，所述混合-分液罐的进油口与二甲基硅油罐的出口相连接；
所述混合-分液罐内设置有可启闭的搅拌桨，开启搅拌桨，所述混合-分液罐用于混合二甲基硅油和水，关闭搅拌桨，所述混合-分液罐用于静置后形成上部的二甲基硅油区和下部的水区；
储水池、反应温度为180-300℃的催化反应釜和用于存放氯化铝或氯化硼的催化剂罐，所述混合-分液罐底部的出口依次与储水池的进口和催化反应釜的进口相连接，用于先将水区物质引入储水池中，再将二甲基硅油区物质引入催化反应釜中，所述催化剂罐与催化反应釜上的催化剂加入口相连接；
所述催化反应釜上设置有氮气进口，用于向釜内鼓入氮气；
冷却器和过滤器，所述冷却器的进口与催化反应釜的出口相连接，所述过滤器的进口与冷却器的出口相连接；
破乳剂罐，所述破乳剂罐的出口与所述储水池的破乳剂进口相连接；
气浮池，所述储水池的出口与气浮池的进口相连接；
芬顿氧化池，所述气浮池的出液口与芬顿氧化池的进口相连接；
脱氮系统，所述芬顿氧化池的出口与脱氮系统的进口相连接；
石英砂过滤罐，所述脱氮系统的出口与石英砂过滤罐的进口相连接。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括厌氧池，设置于脱氮系统和石英砂过滤罐之间，所述脱氮系统的出口与厌氧池的进口相连接，所述厌氧池的出口与石英砂过滤罐的进口相连接。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，还包括絮凝沉淀池，设置于厌氧池和石英砂过滤罐之间，所述厌氧池的出口与絮凝沉淀池的进口相连接，所述絮凝沉淀池的出口与石英砂过滤罐的进口相连接。
4.根据权利要求1-3任一所述的装置，其特征在于，所述混合-分液罐内设置有液面指示计，用于指示油水界面的位置。
5.根据权利要求1-3任一所述的装置，其特征在于，所述催化反应釜的外侧套有电阻丝加热夹套。
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| CN108865200A (zh) * | 2018-07-02 | 2018-11-23 | 安徽省建辉生物质能发展有限公司 | 一种用于生物质木焦油和木醋液的高效分离装置 |
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