CN110156237A

CN110156237A - 一种废水水利回收方法

Info

Publication number: CN110156237A
Application number: CN201910586602.2A
Authority: CN
Inventors: 别伟峰; 王书平; 张毅; 张武术; 贺国伟; 胡少波; 刘万峰; 刘玉峰; 陆晓; 杨英健; 李绍燕; 赵文献
Original assignee: Neixiang County Water Conservancy Bureau
Current assignee: Neixiang County Water Conservancy Bureau
Priority date: 2019-07-01
Filing date: 2019-07-01
Publication date: 2019-08-23

Abstract

本发明公开了一种焦化厂废水水利回收方法，属于焦化厂废水处理技术领域。其包括：加入混凝剂和助凝剂进行混凝沉淀40~50min后，向清液中分批次加入过氧化氢，并通入臭氧，反应50~70min，调节清液的pH至3‑4后，加入芬顿试剂并在20w‑40w紫外光照射下反应50~70min，调节pH至5‑6后，加入氯化钙进行搅拌沉淀，并取上层清液进行蒸馏处理。本发明的焦化厂废水水利回收方法操作简单、处理周期短、能耗低，不会产生二次污染，实现对焦化厂废水蒸发母液无害化处理，蒸馏得到的冷凝液水质满足国家标准，可作为敞开式循环冷却水***补充水再利用，蒸馏后得到的盐可作为工业盐回收利用。

Description

一种废水水利回收方法

技术领域

本发明涉及油焦化厂废水处理技术领域，具体涉及一种焦化厂废水水利回收方法。

背景技术

目前焦化厂的污水处理一般经过生化处理，进入微滤、超滤、反渗透单元，清水用于循环水使用，出来的浓水，一般进入高效的蒸发结晶工艺，结晶工艺采用一效蒸发技术、或多效蒸发技术(MED)、或机械蒸汽再压缩技术(MVR)，投资大、能耗高，为此，在焦化厂内部工艺上进行合并、优化，形成焦化浓水处理新工艺。

伴随着淡水资源的稀缺及越发严格的环保法规的颁布，目前焦化废水处理技术普遍以生化处理技术或其改进技术为主，虽说从技术层面角度讲，处理后可以使废水达到污水综合排放一级标准，但由于生物处理受负荷、毒物、营养等条件因素影响较大，加之操作人员运行水平的限制，实际运行过程中，往往出现处理后的废水污染物超标现象，比如在废水进水量超过设计量或冲击负荷大的情况下容易超标。因此单纯的常规处理不能保证全部的废水达标，必须经过更进一步的处理后才能实现全部达标。为此有必要实施焦化废水的深度处理工程，以保证处理后的废水全部达标，以便实现焦化废水的回用。

废水脱盐技术有离子交换法、电渗析、反渗透膜法、电吸附等。利用离子交换法脱盐时需要大量的酸碱试剂，不仅增加了成本而且对环境造成严重的污染；电渗析脱盐技术在运行时会产生较多的气体，工艺易发生电解；反渗透脱盐工艺设备昂贵，运行费用较高，而且对进水水质和进水压力有严格的控制。综上，目前焦化废水的深度脱盐工艺集中在膜处理方面。对焦化废水采用膜法脱盐工艺虽然工艺较为成熟，但是存在如下的问题：(1)处理成本较高，不论是三膜法或是双膜法，脱盐部分成本都在15元/吨以上；(2)膜法产水率约60％-70％，产生约30％-40％的浓水，该部分浓水外排会造成环境污染，若采用蒸发浓缩对浓水进行处理，也存在能耗高、设备腐蚀、固体混盐残渣无法利用等一系列问题。因此，需要进一步开发适用于焦化废水的深度脱盐处理工艺。

多效蒸发技术主要是通过多个蒸发器对废水进行蒸发，得到可以回收利用的蒸发冷凝液，但同时也会生成浓水-蒸发母液。蒸发母液通常含有一些烃类、稠环含氮、含硫有机化合物以及大量难以自然沉降的悬浮颗粒物，属于有害杂质多，高含盐、高COD的难降解有机废水。蒸发母液水质不稳定，水质波动大，且现有焦化厂产废水蒸发母液处理技术具有处理成本高，出水水质差等问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种焦化厂废水水利回收方法，以解决现有焦化厂废水蒸发母液处理技术处理成本高，出水水质差的问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种焦化厂废水水利回收方法，其包括：

(1)向焦化厂废水蒸发母液中加入混凝剂和助凝剂进行搅拌混凝，沉淀40~50min后取上层清液；

(2)向清液中分批次加入过氧化氢，并通入臭氧，反应50~70min；

(3)调节步骤(2)处理后清液的pH至3-4后，分批次加入芬顿试剂，并在20w-40w紫外光照射下反应50~70min；

(4)调节步骤(3)处理后清液的pH至5-6后，加入氯化钙进行搅拌，沉淀40~50min后取上层清液；

(5)将步骤(4)中的上层清液在130℃-145℃下进行蒸馏处理40~60min；

其中，芬顿试剂为过氧化氢和七水合硫酸亚铁，每吨母液中加入过氧化氢5L-10L以及七水合硫酸亚铁5kg-8kg。

其中，步骤(1)中混凝剂为聚合氯化铝，且每吨母液中加入聚合氯化铝1kg-3kg；助凝剂为聚丙烯酰胺，且每吨母液中加入聚丙烯酰胺0.1kg-0.2kg。

优选地，步骤(2)中每吨母液中加入过氧化氢15L-25L。

优选地，步骤(2)中过氧化氢的质量分数为30％-35％。

优选地，步骤(2)中通入的臭氧流量为0.5L/min-1.2L/min，且所述臭氧是由臭氧发生器以纯度为60％-70％氧气为氧源产生。

优选地，步骤(3)中芬顿试剂中采用的过氧化氢的质量分数为25％-35％。

优选地，步骤(1)中的焦化厂废水蒸发母液中，其COD为8000mg/L-14000mg/L；TOC为1000mg/L-2000mg/L；总碱度为15000mg/L-22000mg/L；pH为10-13；硫酸盐为30000mg/L-100000mg/L；氯离子为140000mg/L-170000mg/L。

优选地，所述处理方法得到的处理水，其COD为小于10mg/L；TOC为小于4mg/L；总碱度为小于70mg/L；pH为7-8；硫酸盐为小于70mg/L；氯离子为小于18mg/L。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明通过在焦化厂废水蒸发母液中直接加入混凝剂和助凝剂，可以避免母液中悬浮颗粒太多堵塞管道，同时也提高处理效率。此操作可以除去95％以上的悬浮物，为后续的臭氧催化氧化以及紫外/芬顿处理创造良好的条件。

2、本发明通过在过氧化氢催化作用下发生臭氧催化氧化反应，其反应的pH范围与母液的pH范围一致，可以在不经过酸碱池调节直接进行臭氧催化氧化反应，省略了调节pH操作，缩短了处理时间，节约了处理成本。

3、本发明的臭氧催化氧化反应中，臭氧在过氧化氢催化作用下产生具有强氧化性的羟基自由基，以此达到降低废水中有机物、提高可生化性的目的。

4、本发明的臭氧催化氧化反应可以去除母液中80％以上有机物。

5、本发明的紫外光/芬顿处理中，芬顿试剂与紫外光协同产生强氧化性的羟基自由基，通过羟基自由基与母液中有机物发生反应，将其最终氧化为水、二氧化碳、无机盐等无机物既加快反应速率，同时也减少了后续回收处理催化剂的步骤，既缩短了处理时间也节约了处理成本。本发明的紫外光/芬顿处理协同臭氧催化氧化反应可以去除母液中95％以上有机物。

6、本发明的紫外光/芬顿处理中，有利于激活产生更多数量的羟基自由基，同时也增大了有机物分子平均动能，从而加快羟基自由基与母液中有机物的反应速度，提高了紫外光/芬顿处理的效率。

7、本发明的焦化厂废水水利回收方法，其操作加简单、处理周期短，能耗低，不会产生二次污染，实现对焦化厂废水蒸发母液无害化处理，蒸馏得到的冷凝液水质满足国家标准，可作为敞开式循环冷却水***补充水再利用，蒸馏后得到的盐可作为工业盐回收利用。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

实施例1：

本实施例的焦化厂废水水利回收方法包括：、

(1)向焦化厂废水蒸发母液中加入混凝剂和助凝剂进行搅拌混凝，沉淀 40min后取上层清液；其中，混凝剂为聚合氯化铝，且每吨母液中加入聚合氯化铝1kg；助凝剂为聚丙烯酰胺，且每吨母液中加入聚丙烯酰胺0.1kg。

(2)向清液中分2批次加入过氧化氢，并通入臭氧，反应50min；每吨母液中加入质量分数为30％的过氧化氢15L；且通入的臭氧流量为 0.5L/min，臭氧是由臭氧发生器以纯度为60％氧气为氧源产生。

(3)调节步骤(2)处理后清液的pH至3后，分2批次加入芬顿试剂，并在20w紫外光照射下反应50min；其中，芬顿试剂包括过氧化氢和七水合硫酸亚铁，每吨母液中加入质量分数为25％的过氧化氢5L以及七水合硫酸亚铁7kg。

(4)调节步骤(3)处理后清液的pH至5后，加入氯化钙进行搅拌，沉淀40min后取上层清液；

(5)将步骤(4)中的上层清液在130℃下进行蒸馏处理40min。

本实施例中焦化厂废水蒸发母液中，其COD为8000mg/L；TOC为1000mg/L；总碱度为15000mg/L；pH为10；硫酸盐为30000mg/L；氯离子为140000mg/L。

经本实施例的焦化厂废水水利回收方法处理的处理水中，其COD 为7mg/L；TOC为3mg/L；总碱度为65mg/L；pH为7；硫酸盐为60mg/L；氯离子为10mg/L。步骤(5)蒸馏得到的冷凝液水质满足《城市污水再生利用工业用水水质》(GB/T 19923-2005)国家标准。

实施例2：

本实施例的焦化厂废水水利回收方法包括：、

(1)向焦化厂废水蒸发母液中加入混凝剂和助凝剂进行搅拌混凝，沉淀 50min后取上层清液；其中，混凝剂为聚合氯化铝，且每吨母液中加入聚合氯化铝3kg；助凝剂为聚丙烯酰胺，且每吨母液中加入聚丙烯酰胺0.2kg。

(2)向清液中分2批次加入过氧化氢，并通入臭氧，反应60min；每吨母液中加入质量分数为30％的过氧化氢20L；且通入的臭氧流量为 0.8L/min，臭氧是由臭氧发生器以纯度为66％氧气为氧源产生。

(3)调节步骤(2)处理后清液的pH至3后，分2批次加入芬顿试剂，并在20w紫外光照射下反应60min；其中，芬顿试剂包括过氧化氢和七水合硫酸亚铁，每吨母液中加入质量分数为25％的过氧化氢5L以及七水合硫酸亚铁7kg。

(5)将步骤(4)中的上层清液在140℃下进行蒸馏处理60min。

本实施例中焦化厂废水蒸发母液中，其COD为14000mg/L；TOC为2000mg/L；总碱度为22000mg/L；pH为13；硫酸盐为100000mg/L；氯离子为170000mg/L。

经本实施例的焦化厂废水水利回收方法处理的处理水中，其COD 为9mg/L；TOC为3mg/L；总碱度为65mg/L；pH为7.5；硫酸盐为65mg/L；氯离子为15mg/L。步骤(5)蒸馏得到的冷凝液水质满足《城市污水再生利用工业用水水质》(GB/T 19923-2005)国家标准。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种焦化厂废水水利回收方法，其特征在于：

其中，芬顿试剂为过氧化氢和七水合硫酸亚铁，每吨母液中加入过氧化氢5L-10L以及七水合硫酸亚铁5kg-8kg，其中，步骤(1)中混凝剂为聚合氯化铝，且每吨母液中加入聚合氯化铝1kg-3kg；助凝剂为聚丙烯酰胺，且每吨母液中加入聚丙烯酰胺0.1kg-0.2kg。

2.根据权利要求1所述的焦化厂废水水利回收方法，其特征在于，步骤(2)中每吨母液中加入过氧化氢15L-25L。

3.根据权利要求3所述的焦化厂废水水利回收方法，其特征在于，步骤(2)中过氧化氢的质量分数为30％-35％。

4.根据权利要求1所述的焦化厂废水水利回收方法，其特征在于，步骤(2)中通入的臭氧流量为0.5L/min-1.2L/min，且所述臭氧是由臭氧发生器以纯度为60％-70％氧气为氧源产生。

5.根据权利要求1所述的焦化厂废水水利回收方法，其特征在于，步骤(3)中芬顿试剂中采用的过氧化氢的质量分数为25％-35％。

6.根据权利要求1所述的焦化厂废水水利回收方法，其特征在于，步骤(1)中的焦化厂废水蒸发母液中，其COD为8000mg/L-14000mg/L；TOC为1000mg/L-2000mg/L；总碱度为15000mg/L-22000mg/L；pH为10-13；硫酸盐为30000mg/L-100000mg/L；氯离子为140000mg/L-170000mg/L。

7.根据权利要求1-6任一项所述的焦化厂废水水利回收方法，其特征在于，所述处理方法得到的处理水，其COD为小于10mg/L；TOC为小于4mg/L；总碱度为小于70mg/L；pH为7-8；硫酸盐为小于70mg/L；氯离子为小于18mg/L。