CN107473455A - 一种焦化生化出水混凝深度脱色、降低cod处理工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种焦化生化出水混凝深度脱色、降低COD处理工艺，该工艺先将废水进行吸附反应，出水经混凝深度脱色反应后再进一步进行助凝、沉淀，最终得到的沉淀浆液部分返回吸附反应，部分用于再生；再生后的沉淀浆液与返回的沉淀浆液一起进入吸附反应回收利用；通过该工艺处理后的焦化生化废水，色度脱除效果较好，出水色度可稳定在5倍以下，COD的去除率比传统混凝方式提高10‑30%，与此同时实现了吸附剂和脱色剂的回用和再生，可重复利用达10次以上，大幅减少污泥产量，比传统混凝减少30‑50%，具有良好的应用前景。

Description

一种焦化生化出水混凝深度脱色、降低COD处理工艺
技术领域
本发明涉及焦化废水深度处理领域，特别是涉及一种焦化生化出水混凝深度脱色、降低COD处理工艺。
背景技术
焦化废水具有水量大，成分复杂，污染物浓度高、色度高、毒性大等特点，经生化处理后，仍有大量难降解的有机污染物，需要后续进一步的深度处理，才能达到排放标准。
对于这类水的深度处理，通常采用混凝、吸附、氧化等集成工艺，其中混凝技术是一种简单易行的处理方法，与此同时因具有投资设备低、占地少、处理容量大的优点，而被广泛应用。目前应用较多的是常规无机混凝剂、无机高分子混凝剂及有机高分子混凝剂，主要有硫酸铝、氯化铁、聚合氯化铝、聚合硫酸铁、聚丙烯酰胺等，这些混凝剂对生化出水的深度处理效果多不理想，COD脱除率一般在20%-40%，色度脱除率一般在30%-60%，混凝出水色度和COD较高，致使后续高级氧化的处理负荷大，最终出水难以达到排放标准。
因此，针对上述处理效果不理想的情况，发明人潜心研究开发了一种混凝深度脱色、降低COD的处理工艺，色度脱除效果较好，出水色度可稳定在5倍以下，COD去除率比传统混凝方式提高10~30%。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供了一种焦化生化出水混凝深度脱色、降低COD处理工艺，该方法不但色度脱除效果好，出水色度稳定，COD去除率有所提高，而且通过对吸附剂和脱色剂的回用和再生，可重复利用10次以上，大幅减少污泥产量，比传统混凝较少30~50%。
为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案：
一种焦化生化出水混凝深度脱色、降低COD处理工艺，先将所述废水进行吸附反应，出水经混凝深度脱色反应后再进一步进行助凝、沉淀，最终得到的沉淀浆液部分返回吸附反应，部分用于再生。
所述沉淀浆液再生后与返回的沉淀浆液一起进入吸附反应回收利用。
所述废水进入吸附池后，从吸附池上部投加吸附剂浆液，并进行快速搅拌，进行吸附反应，出水溢流入深度脱色混凝池；
所述吸附剂为粉末活性炭，改性粉煤灰、半焦粉、膨润土或硅藻土的一种或几种；
所述吸附剂的投加量为50-400mg/L。
吸附池出水溢流入深度脱色混凝池，从混凝池上部投加脱色剂，与吸附出水混合，并进行中速搅拌，进行混凝深度脱色反应，混凝出水从下部进入助凝反应池；
所述脱色剂为人工合成高分子脱色剂或天然高分子脱色剂；
所述人工合成高分子脱色剂为聚胺、聚二甲基二丙基氯化铵、或双氰胺甲醛树脂；
所述天然高分子脱色剂为改性淀粉、甲壳素或木质素及其衍生物脱色剂；
所述脱色剂投加量为50-200mg/L。
混凝出水进入助凝反应池，从助凝池上部投加助凝剂，与混凝出水混合，并进行慢速搅拌，进行助凝反应形成絮状物，出水进入沉淀池；
所述助凝剂为阴离子聚丙烯酰胺；
所述助凝剂投加量为2-15mg/L。
助凝池出水进入沉淀池，经沉淀，出水从沉淀池上部排出，沉淀浆液部分从沉淀池下部经浆液回流管道返回吸附池，部分进入再生池；
沉淀浆液回流比为10%~100%。
所述吸附反应的搅拌速度为250-400r/min，停留时间为1-10min。
所述混凝深度脱色反应的搅拌速度150-250r/min，停留时间为5-15min。
所述助凝反应搅拌速度50-150r/min，停留时间为5-15min。
所述沉淀浆液再生是通过在酸性条件下经芬顿试剂处理，从而实现脱色剂以及活性炭再生；
所述芬顿试剂为硫酸、硫酸亚铁或双氧水。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明公开了焦化生化出水混凝深度脱色、降低COD处理工艺；
2、焦化生化出水经该工艺处理后，色度脱除效果较好，出水色度可稳定在5倍以下，COD的去除率比传统混凝方式提高10-30%；
3、通过对吸附剂和脱色剂的回用和再生，可重复利用10次以上，大幅减少污泥产量，比传统混凝减少30-50%；
4、该工艺优化了治理效果、减少了二次污染，操作简单，易实现工程化，具有广阔的应用前景。
附图说明
图1是本发明焦化生化出水混凝深度脱色、降低COD处理工艺流程图。
其中：1-吸附池；2-混凝池；3-助凝池；4-沉淀池；5-粉末活性炭浆液；6-脱色剂；7-助凝剂；8、9、10-搅拌电机；11-刮泥电机；12-沉淀浆液回流泵；13-沉淀浆液回流管线；14-沉淀浆液再生管线；15-定期排泥；16-再生池；17-再生沉淀浆液泵；18-回流及再生沉淀浆液。
具体实施方式
下面结合附图和实施例来进一步说明本发明的技术方案:
如图1所示，一种焦化生化出水混凝深度脱色、降低COD处理工艺，该工艺主要包括吸附反应，混凝深度脱色反应、助凝反应、沉淀反应和沉淀浆液再生反应。
焦化生化出水首先进入吸附池1，从吸附池上部投加吸附剂浆液，在快速搅拌下进行吸附反应，搅拌速度为250r/min、260r/min、270r/min、280r/min、300r/min、320r/min、350r/min、360r/min、380r/min、390r/min、400r/min等，停留时间可为1min、2min、3min、4min、5min、6min、7min、8min、9min、10min等；
吸附池出水溢流进入深度脱色混凝池2，从混凝池2上部投加脱色剂，与吸附出水混合在中速搅拌下进行混凝反应，搅拌速度可为150r/min、160r/min、170r/min、180r/min、190r/min、200r/min、220r/min、230r/min、240r/min、250r/min等，停留时间可为5min、6min、7min、8min、9min、10min、11min、12min、13min、14min、15min等；
混凝池出水从下部进入助凝池3，同时从助凝池3上部投加助凝剂，与混凝池出水混合在慢速搅拌下进行助凝反应，搅拌速度50r/min、60r/min、70r/min、80r/min、90r/min、100r/min、110r/min、120r/min、130r/min、140r/min、150r/min等，停留时间可为5min、6min、7min、8min、9min、10min、11min、12min、13min、14min、15min等，絮体逐渐生长形成、凝聚增大，生成粗大密实的絮状物；
助凝池3出水进入沉淀池4，废水从沉淀池4上部排出，絮体在重力作用下沉淀，同时脱色剂除了较优的脱色效果，同时可以加速活性炭絮体沉淀，沉淀浆液从沉淀池下部经沉淀浆液回流管线13至吸附池1，沉淀浆液回流比为10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%等；
沉淀浆液可视水质情况连续排泥或间歇排泥，同时一部分浆液进入再生池16，在酸性条件下经芬顿试剂再生处理后，酸性条件下脱色剂可实现部分再生，同时芬顿试剂可氧化活性炭表面吸附的有机物，使活性炭再生。再生后的浆液与回流后浆液一起进入吸附池1重复利用。
其中，吸附剂为粉末活性炭，改性粉煤灰、半焦粉、膨润土或硅藻土的一种或几种，投加量可为50mg/L、60mg/L、70mg/L、80mg/L、90mg/L、100mg/L、120mg/L、150mg/L、180mg/L、200mg/L、220mg/L、250mg/L、280mg/L、300mg/L、350mg/L、380mg/L、400mg/L等，所述脱色剂为人工合成高分子脱色剂或天然高分子脱色剂，其中人工合成高分子脱色剂为聚胺、聚二甲基二丙基氯化铵、或双氰胺甲醛树脂，天然高分子脱色剂为改性淀粉、甲壳素或木质素及其衍生物脱色剂，脱色剂投加量可为50mg/L、60mg/L、70mg/L、80mg/L、90mg/L、100mg/L、120mg/L、150-mg/L、180mg/L、190mg/L、200mg/L等；所述助凝剂为阴离子聚丙烯酰胺，投加量为2mg/L、3mg/L、4mg/L、5mg/L、6mg/L、7mg/L、8mg/L、9mg/L、10mg/L、11mg/L、12mg/L、13mg/L、14mg/L、15mg/L等；所述芬顿试剂为硫酸、硫酸亚铁和双氧水。
实施例1
某焦化厂废水处理生化出水水质指标为COD=260mg/L，色度230倍，外观呈棕黄色浑浊状态，采用本工艺对该废水进行处理，吸附剂采用10%粉末活性炭浆液，活性炭投加量为60mg/L，脱色剂采用10%双氰胺甲醛树脂溶液，脱色剂投加量为50ppm，助凝剂采用阴离子聚丙烯酰胺，投加量为4mg/L。再生剂采用硫酸、硫酸亚铁和过氧化氢溶液，采用本工艺处理后出水的外观呈无色透明状态，色度稳定在5倍，COD平均在95mg/L，平均产泥量为0.084g/L,絮体可稳定回流10次以上。
实施例2
某焦化厂废水处理生化出水水质指标为COD=160mg/L，色度120倍，外观呈浅黄色透明状态，采用本工艺对该废水进行处理，吸附剂采用10%改性半焦粉浆液，活性炭投加量为30mg/L，脱色剂采用10%聚胺溶液，脱色剂投加量为50ppm，助凝剂采用阴离子聚丙烯酰胺，投加量为4mg/L。再生剂采用硫酸、硫酸亚铁和过氧化氢溶液，采用本工艺处理后出水的外观呈无色透明状态，色度稳定在5倍，COD平均在75mg/L，平均产泥量为0.052g/L,絮体可稳定回流10次以上。
实施例3
某焦化厂废水处理生化出水水质指标为COD=200mg/L，色度180倍，外观呈黄色浑浊状态，采用本工艺对该废水进行处理，吸附剂采用10%粉煤灰浆液，粉煤灰投加量为50mg/L，脱色剂采用10%聚二甲基二丙基氯化铵溶液，脱色剂投加量为100ppm，助凝剂采用阴离子聚丙烯酰胺，投加量为4mg/L。再生剂采用硫酸、硫酸亚铁和过氧化氢溶液，采用本工艺处理后出水的外观呈无色透明状态，色度稳定在5倍，COD平均在85mg/L，平均产泥量为0.074g/L,絮体可稳定回流10次以上。
实施例4
某焦化厂废水处理生化出水水质指标为COD=242mg/L，色度260倍，外观呈棕黄色浑浊状态，采用本工艺对该废水进行处理，吸附剂采用10%改性硅藻土浆液，改性硅藻土投加量为150mg/L，脱色剂采用10%改性淀粉脱色剂溶液，脱色剂投加量为150ppm，助凝剂采用阴离子聚丙烯酰胺，投加量为4mg/L。再生剂采用硫酸、硫酸亚铁和过氧化氢溶液，采用本工艺处理后出水的外观呈无色透明状态，色度稳定在5倍，COD平均在110mg/L，平均产泥量为0.173g/L,絮体可稳定回流10次以上。
最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求的保护范围当中。

Claims (10)

1.一种焦化生化出水混凝深度脱色、降低COD处理工艺，其特征在于，先将所述废水进行吸附反应，出水经混凝深度脱色反应后再进一步进行助凝、沉淀，最终得到的沉淀浆液部分返回吸附反应，部分用于再生。
2.如权利要求1所述的处理工艺，其特征在于，所述沉淀浆液再生后与返回的沉淀浆液一起进入吸附反应回收利用。
3.如权利要求1或2所述的处理工艺，其特征在于，所述废水进入吸附池后，从吸附池上部投加吸附剂浆液，并进行快速搅拌，进行吸附反应，出水溢流入深度脱色混凝池；
所述吸附剂为粉末活性炭，改性粉煤灰、半焦粉、膨润土或硅藻土的一种或几种；
所述吸附剂的投加量为50-400mg/L。
4.如权利要求3所述的处理工艺，其特征在于，吸附池出水溢流入深度脱色混凝池，从混凝池上部投加脱色剂，与吸附出水混合，并进行中速搅拌，进行混凝深度脱色反应，混凝出水从下部进入助凝反应池；
所述脱色剂为人工合成高分子脱色剂或天然高分子脱色剂；
所述人工合成高分子脱色剂为聚胺、聚二甲基二丙基氯化铵、或双氰胺甲醛树脂；
所述天然高分子脱色剂为改性淀粉、甲壳素或木质素及其衍生物脱色剂；
所述脱色剂投加量为50-200mg/L。
5.如权利要求4所述的处理工艺，其特征在于，混凝出水进入助凝反应池，从助凝池上部投加助凝剂，与混凝出水混合，并进行慢速搅拌，进行助凝反应形成絮状物，出水进入沉淀池；
所述助凝剂为阴离子聚丙烯酰胺；
所述助凝剂投加量为2-15mg/L。
6.如权利要求5所述的处理工艺，其特征在于，助凝池出水进入沉淀池，经沉淀，出水从沉淀池上部排出，沉淀浆液部分从沉淀池下部经浆液回流管道返回吸附池，部分进入再生池；
沉淀浆液回流比为10%~100%。
7.如权利要求3所述的处理工艺，其特征在于，所述吸附反应的搅拌速度为250-400r/min，停留时间为1-10min。
8.如权利要求4所述的处理工艺，其特征在于，所述混凝深度脱色反应的搅拌速度150-250r/min，停留时间为5-15min。
9.如权利要求5所述的处理工艺，其特征在于，所述助凝反应搅拌速度50-150r/min，停留时间为5-15min。
10.如权利要求1所述的处理工艺，其特征在于，所述沉淀浆液再生是通过在酸性条件下经芬顿试剂处理，从而实现脱色剂以及活性炭再生；
所述芬顿试剂为硫酸、硫酸亚铁或双氧水。
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