CN113603309A - 一种造气循环废水的处理方法 - Google Patents

一种造气循环废水的处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种造气循环废水的处理方法，包括以下步骤：S1，将循环废水静置沉淀，并将废水PH调整至4‑6，然后滤除沉淀，得到上层浊液；S2，将上层浊液送入铁碳微电解反应器，并通入空气反应2‑3h，然后排出铁碳微电解反应器，得到一次废水；S3，向一次废水内投入破氰剂，破氰剂为一次废水质量的15‑30％，然后鼓入空气曝气1‑3h，过滤后，得到二次废水；S4，将二次废水依次送入厌氧池和好氧池，经生化处理后，即可直接排放，本发明克服了现有技术的不足，大幅降低了污水的COD值和氨氮含量，使其能够满足生化处理的进水要求。

Description

一种造气循环废水的处理方法
技术领域
本发明涉及造气废水处理技术领域，具体属于一种造气循环废水的处理方法。
背景技术
目前造气循环废水接收全厂区各种生产废水的排入，经过多年蒸发浓缩，成分复杂，含有多种有毒有害物质。如大量的氰根、硫化物等。同时有机污染物浓度高，COD高达50000mg/L，氨氮含量超高，接近30000mg/L。其他如高盐、高硬度等。严重限制了其直接进入生化***处理的可能性。
目前造气循环水主要靠蒸发等有限的减量手段进行水量消化。受天气、气温等影响极大。大量排入的造气循环水与有限的水量消减严重影响造气循环水的运行。因此为增加造气循环废水的处理途径，针对造气循环废水的污染物特点与生化***进水要求，对造气循环废水开发新的处理方案迫在眉睫。本发明为造气循环废水提供新的处理途径，对造气循环废水减量化提供新的解决办法依据。
发明内容
本发明的目的是提供一种造气循环废水的处理方法，克服了现有技术的不足。
为解决上述问题，本发明所采取的技术方案如下：
一种造气循环废水的处理方法，包括以下步骤：
S1，将循环废水静置沉淀，并将废水PH调整至4-6，然后滤除沉淀，得到上层浊液；
S2，将上层浊液送入铁碳微电解反应器，并通入空气反应2-3h，然后排出铁碳微电解反应器，得到一次废水；
S3，向一次废水内投入破氰剂，破氰剂为一次废水质量的15-30％，然后鼓入空气曝气1-3h，过滤后，得到二次废水；
S4，将二次废水依次送入厌氧池和好氧池，经生化处理后，即可直接排放。
优选地，步骤S2中铁碳微电解反应器内的铁碳填料的制备方法为：
A1，将活性炭颗粒浸入饱和氯化铁溶液中，至活性炭吸附饱和，然后将活性炭取出，加热至80-120℃烘干，得到含铁活性炭；
A2，将含铁活性炭在潮湿的惰性气体氛围内加热至800-1000℃，冷却至室温后，得到铁碳复合材料；
A3，将铜粉、铝粉和活性炭粉混合，并在惰性气体氛围下经1100-1200℃烧制0.2-1h，冷却至室温，制成铜铝微球；
A4，将铜铝微球、铁碳复合材料、粘土、成孔剂、蛭石和水混合均匀，压制成填料毛坯，然后将填料毛坯加热至380-450℃，烘干，冷却后得到铁碳填料。
优选地，所述铜粉、铝粉和活性炭粉的质量比为3-5:6-8:20-30。
优选地，所述铜铝微球、铁碳复合材料、粘土、成孔剂、蛭石和水的质量比为3-5:10-15:8-12:2-3:1-3:5-8。
优选地，所述成孔剂为碳酸氢钙。
优选地，所述潮湿的惰性气体为含水10-20g/m3的二氧化碳。
优选地，破氰剂的制备方法为：将硅藻土浸入饱和的含铜离子、镍离子、铝离子的水溶液中，吸附至饱和，然后取出，浸入含螯合剂5-10wt％的水溶液中，浸泡3-6h，然后取出烘干，得到破氰剂。
优选地，所述螯合剂为二乙撑三胺五乙酸。
本发明与现有技术相比较，本发明的实施效果如下：
1、本发明通过沉淀，然后使用铁碳填料和破氰剂对造气循环污水进行处理，大幅降低了污水的COD值和氨氮含量，使其能够满足生化处理的进水要求。
2、本发明通过使用活性炭与水蒸气反应，在高温下使活性炭吸附的铁离子还原成单质铁，同时在单质铁还原的过程中，单质铁周围的碳原子得到消耗，使活性炭颗粒内形成了大量的单质铁的镶嵌点和单质铁容纳空间，从而使本发明的铁碳填料在使用时，随着单质铁的氧化和形成的氧化物的生长，铁的氧化物重新填充活性炭颗粒内的容纳空间，同时活性炭阻止了相邻的铁的氧化物的聚集生长，避免了铁碳填料容易结块的问题。此外，由于本发明的铁碳填料内的单质铁在活性炭颗粒内分布均匀，且颗粒较小，消除了单质铁表面钝化，影响水处理效果的问题。
3、本发明的铁碳填料制备时使用碳酸氢钙作为致孔剂，在填料毛坯解热的过程中，碳酸氢钙发生分解，使填料毛坯内形成了大量的孔洞，使废水能够与铁碳填料内的有效成分充分接触，同时碳酸氢钙分解形成的碳酸钙能够起到中和废水、提供钙源。提高处理效果的作用。
4、本发明通过使用螯合剂对硅藻土吸附的金属离子进行固定，使金属离子稳定结合在硅藻土内，同时螯合剂二乙撑三胺五乙酸内碳碳双键与氨基和羧基形成的电子共轭效应，提高了金属离子的活性，促进了破氰剂分解氰化物的能力。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
首先，将活性炭颗粒浸入饱和氯化铁溶液中，至活性炭吸附饱和，然后将活性炭取出，加热至80℃烘干，得到含铁活性炭；将含铁活性炭在含水10g/m3的二氧化碳氛围内加热至800℃，冷却至室温后，得到铁碳复合材料；然后，将铜粉3kg、铝粉6kg和活性炭粉20kg混合，并在惰性气体氛围下经1100℃烧制0.2h，冷却至室温，制成铜铝微球；接着，将铜铝微球3kg、铁碳复合材料10kg、粘土8kg、成孔剂碳酸氢钙2kg、蛭石1kg和水5kg混合均匀，压制成填料毛坯，然后将填料毛坯加热至380℃，烘干，冷却后得到铁碳填料。
其次，将氯化铜、氯化镍和氯化铝溶于水中，配制成饱和溶液，然后将硅藻土浸入吸附至饱和，然后取出，浸入含螯合剂二乙撑三胺五乙酸5wt％的水溶液中，浸泡3h，然后取出烘干，得到破氰剂。
循环废水COD 49862mg/L，氨氮含量28791mg/L，对循环废水进行处理时，将循环废水静置沉淀，并将废水PH调整至4，然后滤除沉淀，得到上层浊液；接着将上层浊液送入铁碳微电解反应器，铁碳微电解反应器内填充有铁碳填料，并通入空气反应2h，然后排出铁碳微电解反应器，得到一次废水；向一次废水内投入破氰剂，破氰剂为一次废水质量的30％，然后鼓入空气曝气1h，过滤后，得到二次废水；将二次废水依次送入厌氧池和好氧池，经生化处理后，即可直接排放。该处理方法运行一周，铁碳填料无板结，监测结果为：处理水量为142m3/d，厌氧池进水COD浓度在193mg/L之间，好氧池出水COD浓度维持在29mg/L，厌氧池进水氨氮浓度在27mg/L之间，好氧池出水氨氮浓度在1.1mg/L之间。
实施例2
首先，将活性炭颗粒浸入饱和氯化铁溶液中，至活性炭吸附饱和，然后将活性炭取出，加热至120℃烘干，得到含铁活性炭；将含铁活性炭在含水20g/m3的二氧化碳氛围内加热至1000℃，冷却至室温后，得到铁碳复合材料；然后，将铜粉5kg、铝粉8kg和活性炭粉30kg混合，并在惰性气体氛围下经1200℃烧制1h，冷却至室温，制成铜铝微球；接着，将铜铝微球5kg、铁碳复合材料15kg、粘土12kg、成孔剂碳酸氢钙3kg、蛭石3kg和水8kg混合均匀，压制成填料毛坯，然后将填料毛坯加热至450℃，烘干，冷却后得到铁碳填料。
其次，将氯化铜、氯化镍和氯化铝溶于水中，配制成饱和溶液，然后将硅藻土浸入吸附至饱和，然后取出，浸入含螯合剂二乙撑三胺五乙酸10wt％的水溶液中，浸泡6h，然后取出烘干，得到破氰剂。
循环废水COD 49862mg/L，氨氮含量28791mg/L，对循环废水进行处理时，将循环废水静置沉淀，并将废水PH调整至6，然后滤除沉淀，得到上层浊液；接着将上层浊液送入铁碳微电解反应器，铁碳微电解反应器内填充有铁碳填料，并通入空气反应3h，然后排出铁碳微电解反应器，得到一次废水；向一次废水内投入破氰剂，破氰剂为一次废水质量的15％，然后鼓入空气曝气3h，过滤后，得到二次废水；将二次废水依次送入厌氧池和好氧池，经生化处理后，即可直接排放。该处理方法运行一周，铁碳填料无板结，监测结果为：处理水量为134m3/d，厌氧池进水COD浓度在210mg/L之间，好氧池出水COD浓度维持在25mg/L，厌氧池进水氨氮浓度在24mg/L之间，好氧池出水氨氮浓度在0.8mg/L之间。
实施例3
首先，将活性炭颗粒浸入饱和氯化铁溶液中，至活性炭吸附饱和，然后将活性炭取出，加热至100℃烘干，得到含铁活性炭；将含铁活性炭在含水13g/m3的二氧化碳氛围内加热至900℃，冷却至室温后，得到铁碳复合材料；然后，将铜粉4kg、铝粉7kg和活性炭粉26kg混合，并在惰性气体氛围下经1160℃烧制0.5h，冷却至室温，制成铜铝微球；接着，将铜铝微球3kg、铁碳复合材料14kg、粘土9kg、成孔剂碳酸氢钙2kg、蛭石2kg和水7kg混合均匀，压制成填料毛坯，然后将填料毛坯加热至420℃，烘干，冷却后得到铁碳填料。
其次，将氯化铜、氯化镍和氯化铝溶于水中，配制成饱和溶液，然后将硅藻土浸入吸附至饱和，然后取出，浸入含螯合剂二乙撑三胺五乙酸7wt％的水溶液中，浸泡4h，然后取出烘干，得到破氰剂。
循环废水COD 49862mg/L，氨氮含量28791mg/L，对循环废水进行处理时，将循环废水静置沉淀，并将废水PH调整至5，然后滤除沉淀，得到上层浊液；接着将上层浊液送入铁碳微电解反应器，铁碳微电解反应器内填充有铁碳填料，并通入空气反应2h，然后排出铁碳微电解反应器，得到一次废水；向一次废水内投入破氰剂，破氰剂为一次废水质量的25％，然后鼓入空气曝气1.5h，过滤后，得到二次废水；将二次废水依次送入厌氧池和好氧池，经生化处理后，即可直接排放。该处理方法运行一周，铁碳填料无板结，监测结果为：处理水量为150m3/d，厌氧池进水COD浓度在162mg/L之间，好氧池出水COD浓度维持在23mg/L，厌氧池进水氨氮浓度在22mg/L之间，好氧池出水氨氮浓度在0.4mg/L之间。
对比例1
与实施例3的区别在于，硅藻土不使用螯合剂二乙撑三胺五乙酸7wt％的水溶液浸泡。循环废水处理过程运行一周，监测结果为：处理水量为100m3/d，厌氧池进水COD浓度在562mg/L之间，好氧池出水COD浓度维持在134mg/L，厌氧池进水氨氮浓度在127mg/L之间，好氧池出水氨氮浓度在62mg/L之间。
对比例2
与实施例3的区别在于，将含铁活性炭在干燥的惰性气体氛围内加热至900℃。循环废水处理过程运行一周，铁碳填料有少量板结，监测结果为：处理水量为100m3/d，厌氧池进水COD浓度在830mg/L之间，好氧池出水COD浓度维持在164mg/L，厌氧池进水氨氮浓度在103mg/L之间，好氧池出水氨氮浓度在79mg/L之间。
对比例3
与实施例3的区别在于，将碳酸氢钙替换为碳酸氢钠。循环废水处理过程运行一周，铁碳填料无板结，监测结果为：处理水量为100m3/d，厌氧池进水COD浓度在1280mg/L之间，好氧池出水COD浓度维持在849mg/L，厌氧池进水氨氮浓度在974mg/L之间，好氧池出水氨氮浓度在831mg/L之间。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种造气循环废水的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，将循环废水静置沉淀，并将废水PH调整至4-6，然后滤除沉淀，得到上层浊液；
S2，将上层浊液送入铁碳微电解反应器，并通入空气反应2-3h，然后排出铁碳微电解反应器，得到一次废水；
S3，向一次废水内投入破氰剂，破氰剂为一次废水质量的15-30％，然后鼓入空气曝气1-3h，过滤后，得到二次废水；
S4，将二次废水依次送入厌氧池和好氧池，经生化处理后，即可直接排放。
2.根据权利要求1所述的一种造气循环废水的处理方法，其特征在于，步骤S2中铁碳微电解反应器内的铁碳填料的制备方法为：
A1，将活性炭颗粒浸入饱和氯化铁溶液中，至活性炭吸附饱和，然后将活性炭取出，加热至80-120℃烘干，得到含铁活性炭；
A2，将含铁活性炭在潮湿的惰性气体氛围内加热至800-1000℃，冷却至室温后，得到铁碳复合材料；
A3，将铜粉、铝粉和活性炭粉混合，并在惰性气体氛围下经1100-1200℃烧制0.2-1h，冷却至室温，制成铜铝微球；
A4，将铜铝微球、铁碳复合材料、粘土、成孔剂、蛭石和水混合均匀，压制成填料毛坯，然后将填料毛坯加热至380-450℃，烘干，冷却后得到铁碳填料。
3.根据权利要求2所述的一种造气循环废水的处理方法，其特征在于，所述铜粉、铝粉和活性炭粉的质量比为3-5:6-8:20-30。
4.根据权利要求2所述的一种造气循环废水的处理方法，其特征在于，所述铜铝微球、铁碳复合材料、粘土、成孔剂、蛭石和水的质量比为3-5:10-15:8-12:2-3:1-3:5-8。
5.根据权利要求2所述的一种造气循环废水的处理方法，其特征在于，所述成孔剂为碳酸氢钙。
6.根据权利要求2所述的一种造气循环废水的处理方法，其特征在于，所述潮湿的惰性气体为含水10-20g/m3的二氧化碳。
7.根据权利要求1所述的一种造气循环废水的处理方法，其特征在于，破氰剂的制备方法为：将硅藻土浸入饱和的含铜离子、镍离子、铝离子的水溶液中，吸附至饱和，然后取出，浸入含螯合剂5-10wt％的水溶液中，浸泡3-6h，然后取出烘干，得到破氰剂。
8.根据权利要求7所述的一种造气循环废水的处理方法，其特征在于，所述螯合剂为二乙撑三胺五乙酸。
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