WO2013123780A1

WO2013123780A1 - 一种深度处理焦化废水生化尾水的方法

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Publication number: WO2013123780A1
Application number: PCT/CN2012/083369
Authority: WO
Inventors: 潘丙才; 杨文澜; 吕路; 张炜铭; 姜英南
Original assignee: Nanjing University; Nanjing Tech University
Current assignee: Nanjing University; Nanjing Tech University
Priority date: 2012-02-21
Filing date: 2012-10-23
Publication date: 2013-08-29
Anticipated expiration: 2014-08-21
Also published as: US9573825B2; CN102583847A; CN102583847B; US20150076070A1

Abstract

一种深度处理焦化废水生化尾水的方法，选用聚合硫酸铁和聚丙烯酰胺作为絮凝剂对焦化废水生化尾水进行预处理，废水经沉淀分离、过滤后，出水通过装有纳米复合材料的填充柱，从而实现焦化废水的深度处理；当吸附达到穿透点时停止吸附，用氢氧化钠水溶液作为脱附剂，进行脱附再生；得到的高浓度脱附液经浓缩后，外送焚烧或用于生产水煤浆，低浓度脱附液用于配制氢氧化钠水溶液套用于下一批脱附操作。

Description

一种深度处理焦化废水生化尾水的方法技术领域

本发明属于污水处理技术领域，更具体的说是一种深度处理焦化废水生化尾水的方法。

背景技术

焦化废水是在原煤高温干熘、煤气净化和化工产品精制过程中产生的废水，其成分复杂，且随着原煤、干熘温度和化工副产品回收方式等的不同，废水的成分发生很大变化。焦化废水一般含有氨氮说、氰化物、硫氰化物、酚类以及其他有机污染物如：多环芳香烃、含氮、氧和硫杂环化合物等。这些持久性污染物对生态环境造成较大的危害，且大多数多环和杂环化书合物可不断转化并具有致癌性。因此，焦化废水的处理是目前国内外各个国家面临的严峻的问题。目前，大多数焦化厂对产生的焦化废水经过脱酚预处理、生化处理后即进行排放。焦化废水中生化需氧量（BOD) 能达到国家废水二级排放标准，但色度、化学需氧量（COD) 等普遍超标，达不到国家要求的排放标准。采用高级氧化法、活性炭吸附法等可以解决上述问题，但成本高、处理量小限制了其广泛应用。因此，寻求工艺简单、成本低廉、效果稳定的焦化废水深度处理技术是目前较难且迫切需要解决的问题。

铁氧化物和锰氧化物用于去除溶液中某些重金属（Zn、 Cd、 M、 Pb等）及无机阴离子污染物（砷酸根、氟离子、高氯酸根等），这在很多文献及专利中已有记载。废水中某些有机物可以与水合氧化铁或水合氧化锰形成配位络合物，形成选择吸附，这使得采用铁氧化物或锰氧化物纳米材料处理有机废水成为可能。但对于焦化废水处理后实现达标排放仍是本领域技术所需要面对的难题。

发明内容

1、发明要解决的技术问题

为解决现有技术存在的问题，针对目前经生化处理后的焦化废水不能实现达标排放的现状，本发明提供一种深度处理焦化废水生化尾水的方法，可以在较低的成本下，使处理后出水 COD稳定降至 70 mg/L以下，色度稳定降至 20倍以下。

2、技术方案

本发明的技术方案如下：一种深度处理焦化废水生化尾水的方法，包括以下步骤：

( A) 将焦化废水生化处理系统二沉池出水流入絮凝搅拌池，投加聚合硫酸铁 (PFS)和聚丙烯酰胺（PAM)，使原水与絮凝剂得以充分混合。聚合硫酸铁（PFS) 和聚丙烯酰胺（PAM) 的投加方式均为湿式投加，聚合硫酸铁（PFS) 溶液的浓度为 2-10%，投加量为： 5-25 L/m³;聚丙烯酰胺（PAM)溶液的浓度为 0.05-0.2%，投加量为： 5-20 L/m³。絮凝搅拌池中搅拌浆的转速为 200-300 rpm，混合时间为 2-6 min。

(B) 将步骤（A) 得到的混合液流入絮凝反应池，进行絮凝反应，通过压缩双电层、吸附电中和、吸附架桥、网捕等物理化学作用形成大的絮凝颗粒，去除水中胶体颗粒、非溶解性 COD 等污染物。絮凝反应池中搅拌浆的转速为 50-100 rpm, 反应时间为 20-60 min。

(C) 将步骤（B) 得到的絮凝反应混合液流入沉淀池，进行固液分离。沉淀池的沉淀时间为 30-60 min。

(D) 将步骤（C) 所得上清液过滤后，在 5-35 °。条件下，以 4-10 BV/h (BV 为床层体积）的流速通过装填有纳米复合材料的吸附塔，使废水中难以生物降解的溶解性有机物和少量还原性无机物被有效吸附在纳米材料上；每批次废水处理量为 500-1000 BV。吸附出水的 COD小于 70 mg/L, 色度小于 20倍。

本发明中所述纳米复合材料以季铵化的纳米孔球形聚苯乙烯为基本骨架、负载纳米铁氧化物或锰氧化物颗粒。它可以是负载锰氧化物纳米粒子的复合材料 DA-HMO (江苏永泰环保科技有限公司生产），也可以是负载铁氧化物纳米粒子的复合材料 DA-HFO (江苏永泰环保科技有限公司生产）。其中优选的是负载锰氧化物纳米粒子的复合材料 DA-HMO。

(E) 当吸附达到穿透点时（COD超过 70 mg/L或色度超过 20倍）停止吸附，用 2- 10%的氢氧化钠水溶液作为脱附剂，在 40-85 温度下以 0.5-2 BV/h的流速进行脱附再生。

(F) 将步骤（E) 得到的高浓度脱附液浓缩后，外送焚烧或者用于生产水煤浆，低浓度脱附液用于配制氢氧化钠水溶液套用于下一批脱附操作。

一般的焦化废水深度处理方法，其 COD仅能处理至 100 mg/L左右，效率不高，且处理量小，脱色能力较差。但本方法由于氧化物纳米颗粒对单环及多环的芳香族化合物，含氮、硫、氧的杂环化合物，酚类等有机成分和氰化物、硫氰化物等还原性无机物的高吸附选择性、高吸附效率以及树脂基的 Donnas膜效应，表现出优异的 COD及色度去除效果。

3、有益效果

本发明的有益效果在于： 1、对生化处理后的焦化废水进行深度处理后，在进水 COD为 160 mg/L，色度为 80倍的条件下，出水 COD<70 mg/L，色度 <20倍，达到污水综合排放标准（GB8978-1996) —级标准； 2、处理量大，在保证上述处理效果的条件下，可处理 500-1000床层体积的焦化尾水； 3、纳米复合材料再生性能良好，机械强度高，可重复使用。综上所述，本发明操作工艺简单，成本低廉，在产生环境效益的同时又产生经济效益。

具体实施方式

以下通过实施例对本发明作进一步说明。

实施例 1

将焦化厂生化处理系统二沉池出水（COD为 160 mg/L, 色度为 80倍）流入絮凝搅拌池，依次投加重量百分比浓度为 5%的聚合硫酸铁（PFS ) 和重量百分比浓度为 0.1%的聚丙烯酰胺 (PAM)，投加量均为 10 L/m³。在搅拌浆的转速为 300 rpm 条件下，混合 2 min。混合液流入絮凝反应池，在搅拌浆的转速为 50 rpm条件下，反应 60 min。混合液流入沉淀池，静置沉淀 30 min。

将 5 mL (约 3.8克）纳米复合材料 DA-HMO装入带夹套的玻璃吸附柱中（16 X 160 mm)。取废水经絮凝沉淀后的上清液，经过滤后于 10± 5 °C，以 50 mL/h 的流量通过纳米复合材料床层，处理量为 4000 mL/批。经纳米材料吸附后，出水 COD降至 61 mg/L, 色度降至 20倍以下。

依次用 5 mL重量百分比浓度为 6%的氢氧化钠水溶液和 5 mL重量百分比浓度为 1%的氢氧化钠水溶液， 20mL自来水在45 ± 5 °C的温度下以 5 mL/h的流量顺流通过纳米复合材料床层进行脱附。脱附下来的高浓度有机溶液经浓缩后，外送焚烧或者用于生产水煤浆，低浓度脱附液用于配制下一批次脱附所用的氢氧化钠水溶液。

实施例 2

将焦化厂生化处理系统二沉池出水（COD为 160 mg/L, 色度为 80倍）流入絮凝搅拌池，依次投加重量百分比浓度为 10%的聚合硫酸铁（PFS)和重量百分比浓度为 0.05%的聚丙烯酰胺（PAM)，投加量分别为 5 L/m³和 20 L/m³。在搅拌浆的转速为 250 rpm条件下，混合 4 min。混合液流入絮凝反应池，在搅拌浆的转速为 60 rpm条件下，反应 50 min。混合液流入沉淀池，静置沉淀 40 min。

将 10 mL (约 7.5克）纳米复合材料 DA-HMO装入带夹套的玻璃吸附柱中（16 X 160 mm)。取废水经絮凝沉淀后的上清液，经过滤后于 25 ± 5 °C，以 100 mL/h 的流量通过纳米复合材料床层，处理量为 8000 mL/批。经纳米材料吸附后，出水 COD降至 65 mg/L，色度降至 20倍以下。

依次用 10 mL 6%的氢氧化钠水溶液和 10 mL 2%的氢氧化钠水溶液， 40 mL自来水在 55 ± 5 °C的温度下以 10 mL/h的流量顺流通过纳米复合材料床层进行脱附。脱附下来的高浓度有机溶液经浓缩后，外送焚烧或者用于生产水煤浆，低浓度脱附液用于配制下一批次脱附所用的氢氧化钠水溶液。

实施例 3

将焦化厂生化处理系统二沉池出水（COD为 160 mg/L, 色度为 80倍）流入絮凝搅拌池，依次投加重量百分比浓度为 4%的聚合硫酸铁（PFS ) 和重量百分比浓度为 0.15%的聚丙烯酰胺（PAM)，投加量分别为 12 L/m³和 6.5 L/m³。在搅拌浆的转速为 200 rpm条件下，混合 6 min。混合液流入絮凝反应池，在搅拌浆的转速为 70 rpm条件下，反应 40 min。混合液流入沉淀池，静置沉淀 50 min。

将 50 mL (约 37.5克）纳米复合材料 DA-HMO装入带夹套的玻璃吸附柱中（32 X 260 mm)。取废水经絮凝沉淀后的上清液，经过滤后于 20 ± 5 °C，以 400 mL/h 的流量通过纳米复合材料床层，处理量为 50000 mL/批。经纳米材料吸附后，出水 COD降至 64 mg/L，色度降至 20倍以下。

依次用 50 mL 8%的氢氧化钠水溶液和 50 mL 2%的氢氧化钠水溶液， 200 mL自来水在 60 ± 5 °C的温度下以 50 mL/h的流量顺流通过纳米复合材料床层进行脱附。脱附下来的高浓度有机溶液经浓缩后，外送焚烧或者用于生产水煤浆，低浓度脱附液用于配制下一批次脱附所用的氢氧化钠水溶液。

实施例 4

将焦化厂生化处理系统二沉池出水（COD为 160 mg/L, 色度为 80倍）流入絮凝搅拌池，依次投加重量百分比浓度为 6%的聚合硫酸铁（PFS ) 和重量百分比浓度为 0.08%的聚丙烯酰胺（PAM)，投加量分别为 8 L/m³和 12 L/m³。在搅拌浆的转速为 300 rpm条件下，混合 2 min。混合液流入絮凝反应池，在搅拌浆的转速为 80 rpm条件下，反应 30 min。混合液流入沉淀池，静置沉淀 60 min。

将 100 mL (约 75克）纳米复合材料 NDA-HMO装入带夹套的玻璃吸附柱中（32 X 260 mm)。取废水经絮凝沉淀后的上清液，经过滤后于 15 ± 5 °C，以 600 mL/h 的流量通过纳米复合材料床层，处理量为 80000 mL/批。经纳米材料吸附后，出水 COD降至 62 mg/L，色度降至 20倍以下。

依次用 100 mL 10%的氢氧化钠水溶液和 100 mL 2%的氢氧化钠水溶液， 400 mL 自来水在 70 ± 5 V的温度下以 100 mL/h的流量顺流通过纳米复合材料床层进行脱附。脱附下来的高浓度有机溶液经浓缩后，外送焚烧或者用于生产水煤浆，低浓度脱附液用于配制下一批次脱附所用的氢氧化钠水溶液。

实施例 5

将焦化厂生化处理系统二沉池出水（COD为 160 mg/L, 色度为 80倍）流入絮凝搅拌池，依次投加重量百分比浓度为 8%的聚合硫酸铁（PFS ) 和浓度为 0.12% 的聚丙烯酰胺（PAM)，投加量分别为 6.5 L/m³和 8 L/m³。在搅拌浆的转速为 250 rpm条件下，混合 4 min。混合液流入絮凝反应池，在搅拌浆的转速为 90 rpm条件下，反应 30 min。混合液流入沉淀池，静置沉淀 50 min。

将 200 mL (约 150克）纳米复合材料 DA-HMO装入带夹套的玻璃吸附柱中（64 X 320 mm)。取废水经絮凝沉淀后的上清液，经过滤后于 20 ± 5 °C，以 1000 mL/h 的流量通过纳米复合材料床层，处理量为 200000 mL/批。经纳米材料吸附后，出水 COD降至 66 mg/L，色度降至 20倍以下。

依次用 200 mL 8%的氢氧化钠水溶液和 200 mL 3%的氢氧化钠水溶液， 800 mL 自来水在 75 ± 5 V的温度下以 200 mL/h的流量顺流通过纳米复合材料床层进行脱附。脱附下来的高浓度有机溶液经浓缩后，外送焚烧或者用于生产水煤浆，低浓度脱附液用于配制下一批次脱附所用的氢氧化钠水溶液。

实施例 6

将焦化厂生化处理系统二沉池出水（COD为 160 mg/L, 色度为 80倍）流入絮凝搅拌池，依次投加重量百分比浓度为 2%的聚合硫酸铁（PFS ) 和重量百分比浓度为 0.2%的聚丙烯酰胺（PAM)，投加量分别为 25 L/m³和 5 L/m³。在搅拌浆的转速为 200 rpm条件下，混合 5 min。混合液流入絮凝反应池，在搅拌浆的转速为 100 rpm条件下，反应 30 min。混合液流入沉淀池，静置沉淀 60 min。

将 500 mL (约 375克）纳米复合材料 DA-HMO装入带夹套的玻璃吸附柱中（ 100 X 360 mm)。取废水经絮凝沉淀后的上清液，经过滤后于 10 ± 5 °C，以 2000 mL/h 的流量通过纳米复合材料床层，处理量为 400000 mL/批。经纳米材料吸附后，出水 COD降至 59 mg/L，色度降至 20倍以下。

依次用 500 mL 10%的氢氧化钠水溶液和 500 mL 3%的氢氧化钠水溶液， 2000 mL 自来水在 80 ± 5 °C的温度下以 500 mL/h的流量顺流通过纳米复合材料床层进行脱附。脱附下来的高浓度有机溶液经浓缩后，外送焚烧或者用于生产水煤浆，低浓度脱附液用于配制下一批次脱附所用的氢氧化钠水溶液。

实施例 7

实施例 8

将焦化厂生化处理系统二沉池出水（COD为 160 mg/L, 色度为 80倍）流入絮凝搅拌池，依次投加重量百分比浓度为 10%的聚合硫酸铁（PFS )和重量百分比浓度为 0.05%的聚丙烯酰胺（PAM)，投加量分别为 5 L/m³和 20 L/m³。在搅拌浆的转速为 250 rpm条件下，混合 4 min。混合液流入絮凝反应池，在搅拌浆的转速为 60 rpm条件下，反应 50 min。混合液流入沉淀池，静置沉淀 40 min。

实施例 9

将 100 mL (约 75克）纳米复合材料 DA-HFO装入带夹套的玻璃吸附柱中（32 X 260 mm)。取废水经絮凝沉淀后的上清液，经过滤后于 15 ± 5 °C，以 600 mL/h 的流量通过纳米复合材料床层，处理量为 80000 mL/批。经纳米材料吸附后，出水 COD降至 62 mg/L，色度降至 20倍以下。

依次用 100 mL 10%的氢氧化钠水溶液和 100 mL 2%的氢氧化钠水溶液， 400 mL 自来水在 70 ± 5 °C的温度下以 100 mL/h的流量顺流通过纳米复合材料床层进行脱附。脱附下来的高浓度有机溶液经浓缩后，外送焚烧或者用于生产水煤浆，低浓度脱附液用于配制下一批次脱附所用的氢氧化钠水溶液。

实施例 10

将焦化厂生化处理系统二沉池出水（COD为 160 mg/L, 色度为 80倍）流入絮凝搅拌池，依次投加浓度为 6%的聚合硫酸铁（PFS )和浓度为 0.08%的聚丙烯酰胺 (PAM), 投加量分别为 8 L/m³和 12 L/m³。在搅拌浆的转速为 300 rpm条件下，混合 2 min。混合液流入絮凝反应池，在搅拌浆的转速为 80 rpm条件下，反应 30 min。混合液流入沉淀池，静置沉淀 60 min。将 200 mL (约 150克）纳米复合材料 DA-HFO装入带夹套的玻璃吸附柱中（64 X 320 mm)。取废水经絮凝沉淀后的上清液，经过滤后于 20 ± 5 °C，以 1000 mL/h 的流量通过纳米复合材料床层，处理量为 200000 mL/批。经纳米材料吸附后，出水 COD降至 66 mg/L，色度降至 20倍以下。

实施例 11

将焦化厂生化处理系统二沉池出水（COD为 160 mg/L, 色度为 80倍）流入絮凝搅拌池，依次投加浓度为 8%的聚合硫酸铁（PFS)和浓度为 0.12%的聚丙烯酰胺 (PAM), 投加量分别为 6.5 L/m³和 8 L/m³。在搅拌浆的转速为 250 rpm条件下，混合 4 min。混合液流入絮凝反应池，在搅拌浆的转速为 90 rpm条件下，反应 30 min。混合液流入沉淀池，静置沉淀 50 min。

将 500 mL (约 375克）纳米复合材料 DA-HMO装入带夹套的玻璃吸附柱中（ 100 X 360 mm)。取废水经絮凝沉淀后的上清液，经过滤后于 10± 5°C，以 2000 mL/h 的流量通过纳米复合材料床层，处理量为 400000 mL/批。经纳米材料吸附后，出水 COD降至 59 mg/L，色度降至 20倍以下。

依次用 500 mL 10%的氢氧化钠水溶液和 500 mL 3%的氢氧化钠水溶液， 2000 mL 自来水在 80 ± 5 V的温度下以 500 mL/h的流量顺流通过纳米复合材料床层进行脱附。脱附下来的高浓度有机溶液经浓缩后，外送焚烧或者用于生产水煤浆，低浓度脱附液用于配制下一批次脱附所用的氢氧化钠水溶液。

实施例 12

将焦化厂生化处理系统二沉池出水（COD为 160 mg/L, 色度为 80倍）流入絮凝搅拌池，依次投加浓度为 5%的聚合硫酸铁（PFS) 和浓度为 0.1%的聚丙烯酰胺 (PAM), 投加量均为 10 L/m³。在搅拌浆的转速为 300 rpm条件下，混合 2 min。混合液流入絮凝反应池，在搅拌浆的转速为 50 rpm条件下，反应 60 min。混合液流入沉淀池，静置沉淀 30 min。

将 50 mL (约 37.5克）纳米复合材料 DA-HFO装入带夹套的玻璃吸附柱中（32 X 260 mm)。取废水经絮凝沉淀后的上清液，经过滤后于 20 ± 5 V，以 400 mL/h 的流量通过纳米复合材料床层，处理量为 50000 mL/批。经纳米材料吸附后，出水 COD降至 64 mg/L，色度降至 20倍以下。

实施例 13

将焦化厂生化处理系统二沉池出水（COD为 160 mg/L, 色度为 80倍）流入絮凝搅拌池，依次投加浓度为 10%的聚合硫酸铁（PFS) 和浓度为 0.05%的聚丙烯酰胺（PAM)，投加量分别为 5 L/m³和 20 L/m³。在搅拌浆的转速为 250 rpm条件下，混合 4 min。混合液流入絮凝反应池，在搅拌浆的转速为 60 rpm条件下，反应 50 min。混合液流入沉淀池，静置沉淀 40 min。

实施例 14

将焦化厂生化处理系统二沉池出水（COD为 160 mg/L, 色度为 80倍）流入絮凝搅拌池，依次投加浓度为 4%的聚合硫酸铁（PFS)和浓度为 0.15%的聚丙烯酰胺 (PAM),投加量分别为 12 L/m³和 6.5 L/m³。在搅拌浆的转速为 200 rpm条件下，混合 6 min。混合液流入絮凝反应池，在搅拌浆的转速为 70 rpm条件下，反应 40 min。混合液流入沉淀池，静置沉淀 50 min。

实施例 15

将焦化厂生化处理系统二沉池出水（COD为 160 mg/L, 色度为 80倍）流入絮凝搅拌池，依次投加浓度为 6%的聚合硫酸铁（PFS)和浓度为 0.08%的聚丙烯酰胺 (PAM), 投加量分别为 8 L/m³和 12 L/m³。在搅拌浆的转速为 300 rpm条件下，混合 2 min。混合液流入絮凝反应池，在搅拌浆的转速为 80 rpm条件下，反应 30 min。混合液流入沉淀池，静置沉淀 60 min。

将 500 mL (约 375克）纳米复合材料 DA-HFO装入带夹套的玻璃吸附柱中（ 100 X 360 mm)。取废水经絮凝沉淀后的上清液，经过滤后于 10 ± 5 °C，以 2000 mL/h 的流量通过纳米复合材料床层，处理量为 400000 mL/批。经纳米材料吸附后，出水 COD降至 59 mg/L，色度降至 20倍以下。

实施例 16

实施例 17

实施例 18

将 500 mL (约 375克）纳米复合材料 DA-HFO装入带夹套的玻璃吸附柱中（ 100 X 360 mm)。取废水经絮凝沉淀后的上清液，经过滤后于 10 ± 5 °C，以 2000 mL/h 的流量通过纳米复合材料床层，处理量为 400000 mL/批。经纳米材料吸附后，出水 COD降至 59 mg/L，色度降至 20倍以下。依次用 500 mL 10%的氢氧化钠水溶液和 500 mL 3%的氢氧化钠水溶液， 2000 mL 自来水在 80 ± 5 V的温度下以 500 mL/h的流量顺流通过纳米复合材料床层进行脱附。脱附下来的高浓度有机溶液经浓缩后，外送焚烧或者用于生产水煤浆，低浓度脱附液用于配制下一批次脱附所用的氢氧化钠水溶液。

实施例 19

依次用 5 mL 6%的氢氧化钠水溶液和 5 mL 1%的氢氧化钠水溶液， 20 mL自来水在 45 ± 5 °C的温度下以 5 mL/h的流量顺流通过纳米复合材料床层进行脱附。脱附下来的高浓度有机溶液经浓缩后，外送焚烧或者用于生产水煤浆，低浓度脱附液用于配制下一批次脱附所用的氢氧化钠水溶液。

实施例 20

实施例 21

将 50 mL (约 37.5克）纳米复合材料 DA-HFO装入带夹套的玻璃吸附柱中（32 X 260 mm)。取废水经絮凝沉淀后的上清液，经过滤后于 20 ± 5 °C，以 400 mL/h 的流量通过纳米复合材料床层，处理量为 50000 mL/批。经纳米材料吸附后，出水 COD降至 64 mg/L，色度降至 20倍以下。

实施例 22

将焦化厂生化处理系统二沉池出水（COD为 160 mg/L, 色度为 80倍）流入絮凝搅拌池，依次投加浓度为 8%的聚合硫酸铁（PFS)和浓度为 0.12%的聚丙烯酰胺 (PAM), 投加量分别为 6.5 171^和8 171^。在搅拌浆的转速为 250 rpm条件下，混合 4 min。混合液流入絮凝反应池，在搅拌浆的转速为 90 rpm条件下，反应 30 min。混合液流入沉淀池，静置沉淀 50 min。

实施例 23

将焦化厂生化处理系统二沉池出水（COD为 160 mg/L, 色度为 80倍）流入絮凝搅拌池，依次投加浓度为 2%的聚合硫酸铁（PFS) 和浓度为 0.2%的聚丙烯酰胺 (PAM), 投加量分别为 25 L/m³和 5 L/m³。在搅拌浆的转速为 200 rpm条件下，混合 5 min。混合液流入絮凝反应池，在搅拌浆的转速为 100 rpm条件下，反应 30 min。混合液流入沉淀池，静置沉淀 60 min。

将 200 mL (约 150克）纳米复合材料 DA-HFO装入带夹套的玻璃吸附柱中（64 X 320 mm)。取废水经絮凝沉淀后的上清液，经过滤后于 20 ± 5 °C，以 1000 mL/h 的流量通过纳米复合材料床层，处理量为 200000 mL/批。经纳米材料吸附后，出水 COD降至 66 mg/L，色度降至 20倍以下。

实施例 24

实施例 25

实施例 26

依次用 5 mL 6%的氢氧化钠水溶液和 5 mL 1%的氢氧化钠水溶液， 20 mL自来水在 45 ± 5 °C的温度下以 5 mL/h的流量顺流通过纳米复合材料床层进行脱附。脱附下来的高浓度有机溶液经浓缩后，外送焚烧或者用于生产水煤浆，低浓度脱附液用于配制下一批次脱附所用的氢氧化钠水溶液。实施例 27

将焦化厂生化处理系统二沉池出水（COD为 160 mg/L, 色度为 80倍）流入絮凝搅拌池，依次投加浓度为 6%的聚合硫酸铁（PFS )和浓度为 0.08%的聚丙烯酰胺 (PAM), 投加量分别为 8 L/m³和 12 L/m³。在搅拌浆的转速为 300 rpm条件下，混合 2 min。混合液流入絮凝反应池，在搅拌浆的转速为 80 rpm条件下，反应 30 min。混合液流入沉淀池，静置沉淀 60 min。

将 10 mL (约 7.5克）纳米复合材料 NDA-HFO装入带夹套的玻璃吸附柱中（16 X 160 mm)。取废水经絮凝沉淀后的上清液，经过滤后于 25 ± 5 °C，以 100 mL/h 的流量通过纳米复合材料床层，处理量为 8000 mL/批。经纳米材料吸附后，出水 COD降至 65 mg/L，色度降至 20倍以下。

实施例 28

将焦化厂生化处理系统二沉池出水（COD为 160 mg/L, 色度为 80倍）流入絮凝搅拌池，依次投加浓度为 8%的聚合硫酸铁（PFS )和浓度为 0.12%的聚丙烯酰胺 (PAM), 投加量分别为 6.5 171^和8 171^。在搅拌浆的转速为 250 rpm条件下，混合 4 min。混合液流入絮凝反应池，在搅拌浆的转速为 90 rpm条件下，反应 30 min。混合液流入沉淀池，静置沉淀 50 min。

实施例 29 将焦化厂生化处理系统二沉池出水（COD为 160 mg/L, 色度为 80倍）流入絮凝搅拌池，依次投加浓度为 2%的聚合硫酸铁（PFS) 和浓度为 0.2%的聚丙烯酰胺 (PAM), 投加量分别为 25 L/m³和 5 L/m³。在搅拌浆的转速为 200 rpm条件下，混合 5 min。混合液流入絮凝反应池，在搅拌浆的转速为 100 rpm条件下，反应 30 min。混合液流入沉淀池，静置沉淀 60 min。

实施例 30

实施例 31

将 5 mL (约 3.8克）纳米复合材料 DA-HFO装入带夹套的玻璃吸附柱中（16 X 160 mm)。取废水经絮凝沉淀后的上清液，经过滤后于 10± 5 °C，以 50 mL/h 的流量通过纳米复合材料床层，处理量为 4000 mL/批。经纳米材料吸附后，出水 COD降至 61 mg/L, 色度降至 20倍以下。

实施例 32

实施例 33

将 50 mL (约 37.5克）纳米复合材料 DA-P装入带夹套的玻璃吸附柱中（32 X 260 mm)。取废水经絮凝沉淀后的上清液，经过滤后于 20 ± 5 °C，以 400 mL/h 的流量通过纳米复合材料床层，处理量为 50000 mL/批。经纳米材料吸附后，出水 COD降至 64 mg/L，色度降至 20倍以下。

实施例 34

实施例 35

将焦化厂生化处理系统二沉池出水（COD为 160 mg/L, 色度为 80倍）流入絮凝搅拌池，依次投加浓度为 2%的聚合硫酸铁（PFS) 和浓度为 0.2%的聚丙烯酰胺 (PAM), 投加量分别为 25 L/m³和 5 L/m³。在搅拌浆的转速为 200 rpm条件下，混合 5 min。混合液流入絮凝反应池，在搅拌浆的转速为 100 rpm条件下，反应 30min。混合液流入沉淀池，静置沉淀 60min。

将 10 mL (约 7.5克）纳米复合材料 DA-HMO装入带夹套的玻璃吸附柱中（16 X 160 mm)。取废水经絮凝沉淀后的上清液，经过滤后于 25±5 °C，以 100 mL/h 的流量通过纳米复合材料床层，处理量为 8000 mL/批。经纳米材料吸附后，出水 COD降至 65 mg/L，色度降至 20倍以下。

依次用 10 mL 6%的氢氧化钠水溶液和 10 mL 2%的氢氧化钠水溶液， 40mL自来水在 55±5 °C的温度下以 10 mL/h的流量顺流通过纳米复合材料床层进行脱附。脱附下来的高浓度有机溶液经浓缩后，外送焚烧或者用于生产水煤浆，低浓度脱附液用于配制下一批次脱附所用的氢氧化钠水溶液。

Claims

权利要求书

1. 一种深度处理焦化废水生化尾水的方法，其步骤为：

(A) 将焦化废水生化处理系统二沉池出水流入絮凝搅拌池，投加聚合硫酸铁和聚丙烯酰胺，使原水与絮凝剂得以充分混合；

(B) 将步骤（A) 得到的混合液流入絮凝反应池，进行絮凝反应；

(C) 将步骤（B) 得到的絮凝反应混合液流入沉淀池，进行固液分离；

(D) 将步骤（C) 得到的上清液过滤后，通过装填有纳米复合材料的吸附塔；

(E) 当吸附达到穿透点时停止吸附，用氢氧化钠水溶液作为脱附剂，进行脱附再生；

(F)将步骤（E)得到的高浓度脱附液经浓缩后，外送焚烧或者用于生产水煤浆，低浓度脱附液用于配制氢氧化钠水溶液套用于下一批脱附操作。

2. 根据权利要求 1所述的一种深度处理焦化废水生化尾水的方法，其特征在于步骤（A) 中絮凝剂聚合硫酸铁和聚丙烯酰胺的投加方式为湿式投加，聚合硫酸铁溶液的重量百分比浓度为 2-10%，聚丙烯酰胺溶液的重量百分比浓度为 0. 05-0. 2%。

3. 根据权利要求 2所述的一种深度处理焦化废水生化尾水的方法，其特征在步骤（A) 中聚合硫酸铁溶液的投加量为： 5-25 L/m³; 聚丙烯酰胺溶液的投加量为： 5-20 L/m³。

4. 根据权利要求 1-3中任一项所述的一种深度处理焦化废水生化尾水的方法，其特征在于步骤（A) 中絮凝搅拌池，其搅拌浆的转速为 200-300 rpm, 混合时间为 2-6 min。

5. 根据权利要求 1-3中任一项所述的一种深度处理焦化废水生化尾水的方法，其特征在于步骤（B) 中絮凝反应池，其搅拌浆的转速为 50-100 rpm, 反应时间为 20-60 min。

6. 根据权利要求 1-3中任一项所述的一种深度处理焦化废水生化尾水的方法，其特征在于步骤（C) 中的沉淀池，其沉淀时间为 30-60 min。

7. 根据权利要求 1-3中任一项所述的一种深度处理焦化废水生化尾水的方法，其特征是在于步骤（D) 是在 5-35 °C条件下，将步骤（C) 所得上清液以每小时 4-10床层体积的流速通过装填有纳米复合材料的吸附塔。

8. 根据权利要求 7所述的一种深度处理焦化废水生化尾水的方法，其特征在于所述的纳米复合材料以季铵化的纳米孔球形聚苯乙烯为基本骨架，负载铁氧化物或锰氧化物纳米粒子。

9. 根据权利要求 7所述的一种深度处理焦化废水生化尾水的方法，其特征在于步骤（E)中纳米复合材料是在每批次处理 500-1000床层体积的废水后进行复合材料再生。

10. 根据权利要求 7所述的一种深度处理焦化废水生化尾水的方法，其特征在于纳米粒子的复合材料再生的脱附剂是重量百分比浓度为 2-10%的氢氧化钠水溶液，在 40-85°C温度下以每小时 0. 5-2床层体积的流速进行脱附再生。