專利名稱：：焦化廢水回用工藝產(chǎn)生濃水的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于水處理領(lǐng)域，具體地說是涉及一種焦化廢水回用工藝產(chǎn)生濃水的處理方法。
背景技術(shù)：
：膜法廢水回用技術(shù)產(chǎn)生濃鹽水的處理處置一直是世界性的難題，大部分工業(yè)廢水回用工藝產(chǎn)生的濃水均采取直接外排的方法。焦化廢水回用產(chǎn)生的濃水具有有毒有害污染物含量高、直接外排危害環(huán)境的缺點(diǎn)，焦化廢水回用產(chǎn)生濃鹽水的處理技術(shù)的選擇及設(shè)備研發(fā)，一直以來是焦化廢水回用的重點(diǎn)及難點(diǎn)。國內(nèi)的焦化廢水回用對(duì)濃水的處理處置技術(shù)的研發(fā)幾乎為零。如專利文獻(xiàn)200710068327.2，采用生化出水經(jīng)過氧化絮凝+氣浮+陰、陽離子交換+反滲透制備工業(yè)用水，反滲透產(chǎn)生的濃水不單獨(dú)處理，直接送熄焦；專利文獻(xiàn)200810022437.X，采用焦化廢水原水經(jīng)除油處理后經(jīng)過多介質(zhì)過濾+保安過濾+—級(jí)反滲透+二級(jí)反滲透；反滲透產(chǎn)生的濃水直接焚燒。目前，研究較多的濃水處理處置技術(shù)為蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)，蒸發(fā)結(jié)晶是采用外加熱源使溶液由不飽和變?yōu)檫^飽和并呈晶體析出的過程，由于該技術(shù)需要消耗大量高溫蒸汽，對(duì)溶質(zhì)的溶解度、設(shè)備的選材及制造有特殊要求，而且因其一次性投資及運(yùn)行成本均很高，不能連續(xù)運(yùn)行，因此很難推廣。對(duì)于焦化廢水反滲透回用工藝產(chǎn)生濃水的處理，大多傾向于使用高級(jí)氧化技術(shù)，利用強(qiáng)氧化劑的氧化還原電作用將廢水中的C0Dcr、T-CN等污染物從廢水中分離出來，如電化學(xué)氧化、臭氧氧化等。
發(fā)明內(nèi)容為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種焦化廢水回用工藝產(chǎn)生濃水的處理方法，采用該處理工藝技術(shù)，處理效果穩(wěn)定，生產(chǎn)運(yùn)行成本較低，操作運(yùn)行簡便，能處理反滲透膜產(chǎn)生的濃水，使出水符合排放標(biāo)準(zhǔn)的要求，減少濃水外排對(duì)環(huán)境的影響。本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下—種焦化廢水回用工藝產(chǎn)生濃水的處理方法，焦化廢水采用膜法回用工藝產(chǎn)生濃水的處理方法包括電絮凝氣浮、電催化氧化、電催化氧化出水池的處理步驟，還包括以下步驟A、將反滲透產(chǎn)生的濃水導(dǎo)入電絮凝氣浮池；B、將電絮凝氣浮池內(nèi)的電絮凝電極及電氣浮電極通電，進(jìn)行電絮凝氣浮處理，電氣浮產(chǎn)生的微氣泡直徑范圍1050iim，水力停留時(shí)間為1530min;C、將電絮凝出水導(dǎo)入電催化氧化池；D、將電催化氧化池內(nèi)的數(shù)個(gè)電催化氧化電極通電，運(yùn)行溫升10°C2(TC，水力停留時(shí)間為3060min，單組電極以Ti為基材，表面涂貴金屬氧化物作為催化劑；E、導(dǎo)入到電催化氧化出水池。所述步驟A中的電絮凝氣浮池的池體為碳鋼材質(zhì)，內(nèi)涂環(huán)氧煤瀝青防腐涂料，池內(nèi)設(shè)刮渣機(jī)，池內(nèi)設(shè)電絮凝電極及電氣浮電極。所述步驟B中的電絮凝電極之間為平行布置，相鄰電極板間分別為陰、陽極，間隔的電極板相互連接后分別與直流電源的陰、陽極通過導(dǎo)線連接；電氣浮電極包括陽極和陰極，所述陰、陽極通過交叉排列組合形式垂疊成電極組，采用網(wǎng)狀垂直平行排列結(jié)構(gòu)，單組電極組包括陽極6片，面積0.1152m2，陰極5片，面積0.096m2，所述陰、陽極板間距2mm，每組電極組的陰、陽極都設(shè)有2個(gè)接線板用專用電纜聯(lián)通，陰、陽極通過并聯(lián)連接。所述步驟B中的電絮凝氣浮表面負(fù)荷5m3/m2'h，水力停留時(shí)間為30min，所述電絮凝、電氣浮電極分別為溶性Fe/Fe板式電極及不溶性Ti/DSA網(wǎng)式電極，與水流同向布置，電氣浮電極通過反轉(zhuǎn)電極控制程序，電極通過硅整流柜將使交流電變直流。所述步驟B后，出水水質(zhì)如下:CODcr《300mg/l、T-CN《5mg/l、F—《120mg/l、N03—《500mg/l、SS《lmg/1、電導(dǎo)率《20000iim/cm。所述步驟C中的電催化氧化池的池體為碳鋼材質(zhì)，內(nèi)涂環(huán)氧煤瀝青防腐涂料，槽內(nèi)分三格。所述步驟D中的電催化氧化電極由數(shù)個(gè)電極組組成，電極包括陽極和陰極，所述陰、陽極通過交叉排列組合形式垂疊成電極組，采用網(wǎng)狀垂直平行排列結(jié)構(gòu)，單組電極組包括陽極6片，面積0.1152m2，陰極5片，面積0.096m2，陰、陽極板間距2mm，每組陰、陽極都有2個(gè)接線板用專用電纜聯(lián)通，所有陰、陽極采用并聯(lián)連接，運(yùn)行溫升1(TC2(TC。所述步驟D中的電催化氧化池內(nèi)的水力停留時(shí)間為60min。所述步驟D后，出水水質(zhì)如下:CODcr《60mg/l、T-CN《0.3mg/l、F—《10mg/l、N03—《450mg/l、SS《lmg/1、電導(dǎo)率《18000iim/cm。本發(fā)明由于采用了以上技術(shù)方案，使之與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)勢(shì)按本發(fā)明的處理方法，處理效果穩(wěn)定，生產(chǎn)運(yùn)行成本較低，操作運(yùn)行簡便，能處理反滲透膜產(chǎn)生的濃水，使出水符合排放標(biāo)準(zhǔn)的要求，減少濃水外排對(duì)環(huán)境的影響。附圖是本發(fā)明的一種焦化廢水回用工藝產(chǎn)生濃水的處理方法的流程圖。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)說明。參看附圖，本發(fā)明的焦化廢水回用工藝產(chǎn)生濃水的處理方法是一種焦化廢水采用膜法回用工藝產(chǎn)生濃水的處理方法，它包括電絮凝氣浮、電催化氧化、電催化氧化出水池的處理步驟，處理流程按下列步驟進(jìn)行A、將反滲透產(chǎn)生的濃水導(dǎo)入電絮凝氣浮池。電絮凝氣浮池的池體為碳鋼材質(zhì)，內(nèi)涂環(huán)氧煤瀝青防腐涂料，池內(nèi)設(shè)刮渣機(jī)，池內(nèi)設(shè)電絮凝電極及電氣浮電極。B、將電絮凝氣浮池內(nèi)的電絮凝電極及電氣浮電極通電，進(jìn)行電絮凝氣浮處理，電氣浮產(chǎn)生的微氣泡直徑范圍1050iim，水力停留時(shí)間為1530min。電絮凝電極之間為平行布置，相鄰電極板間分別為陰、陽極，間隔的電極板相互連接后分別與直流電源的陰、陽極通過導(dǎo)線連接。電氣浮電極分陽極和陰極，所述陰、陽極通過交叉排列組合形式垂疊成電極組，采用網(wǎng)狀垂直平行排列結(jié)構(gòu)，單組電極組包括陽極6片，面積0.1152m、陰極5片，面積0.096m2。所述陰、陽極板間距2mm，每組電極組的陰、陽極都設(shè)有2個(gè)接線板用專用電纜聯(lián)通，陰、陽極通過并聯(lián)連接。優(yōu)選工藝參數(shù)為電絮凝氣浮表面負(fù)荷5mVm2*h，水力停留時(shí)間為30min，電絮凝、電氣浮電極分別為溶性Fe/Fe板式電極及不溶性Ti/DSA網(wǎng)式電極，與水流同向布置，電氣浮電極通過反轉(zhuǎn)電極控制程序，電極通過硅整流柜將使交流電變直流。步驟B后，出水水質(zhì)如下CODcr《300mg/l、T-CN《5mg/l、F—《120mg/l、N03—《500mg/l、SS《lmg/1、電導(dǎo)率《20000iim/cm。C、將電絮凝出水導(dǎo)入電催化氧化池。電催化氧化池的池體為碳鋼材質(zhì)，內(nèi)涂環(huán)氧煤瀝青防腐涂料，槽內(nèi)分三格。D、將電催化氧化池內(nèi)的若干個(gè)電催化氧化電極通電，運(yùn)行溫升10°C2(TC，水力停留時(shí)間為3060min，單組電極以Ti為基材，表面涂貴金屬氧化物(鉬、釕、銥、稀土鈰等)作為催化劑，可耐腐蝕并具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性。電催化氧化池內(nèi)設(shè)電催化氧化電極，電極由多個(gè)電極組組成，電極包括陽極和陰極，所述陰、陽極通過交叉排列組合形式垂疊成電極組，采用網(wǎng)狀垂直平行排列結(jié)構(gòu)，單組陽極6片，面積0.1152m、陰極5片，面積0.096m2，陰、陽極板間距2mm，每組陰、陽極都有2個(gè)接線板用專用電纜聯(lián)通，所有陰、陽極采用并聯(lián)連接，運(yùn)行溫升10°C20°C。優(yōu)選工藝參數(shù)為電催化氧化池內(nèi)的水力停留時(shí)間為60min。電催化氧化電極采用硅整流柜將使交流電變直流，運(yùn)行每lm3焦化廢水電耗電流100600A，電壓530V。步驟D后，出水水質(zhì)如下CODcr《60mg/l、T-CN《0.3mg/l、F—《10mg/l、N03—《450mg/l、SS《lmg/1、電導(dǎo)率《18000iim/cm。E、導(dǎo)入到電催化氧化出水池。本實(shí)施例中，本發(fā)明所述的焦化廢水回用采用反滲透工藝產(chǎn)生濃水的處理，包括電絮凝氣浮、電催化氧化、電催化氧化出水池的處理步驟，具體工藝流程見附圖。源水采用經(jīng)反滲透膜濃縮后的濃水，水質(zhì)如下:CODcr《600mg/l、T-CN《12mg/l、F—《240mg/l、N03—《600mg/l、SS《8mg/1、電導(dǎo)率《24000ym/cm。廢水經(jīng)過電絮凝氣浮處理后，確保出水水質(zhì)如下CODcr《300mg/l、T-CN《5mg/l、F—《120mg/l、N03—《500mg/l、SS《lmg/1、電導(dǎo)率《20000iim/cm。廢水經(jīng)過電催化氧化處理后，出水水質(zhì)如下CODcr《60mg/l、T-CN《0.3mg/l、F—《10mg/l、N03—《450mg/l、SS《lmg/1、電導(dǎo)率《18000iim/cm，出水達(dá)標(biāo)外排。處理工藝采用電絮凝氣浮，為組合型裝置，實(shí)現(xiàn)了電絮凝與電氣浮的協(xié)同，可有效減少溶性電極的消耗并提高處理效果，池體內(nèi)分別設(shè)置電絮凝和電氣浮電極。電絮凝的原理是在水中設(shè)置陰、陽電極，當(dāng)在常溫常壓下通入低壓直流電后，電絮凝陽極產(chǎn)生多價(jià)金屬離子如Fe"、陰極電解H20產(chǎn)生*0H等與廢水中的T-CN、COD及油份等污染物發(fā)生氧化、絮凝反應(yīng)，同時(shí)具備脫色效果。此過程是不可逆，需定期更換電極。電氣浮的原理是在水中設(shè)置陰、陽電極，當(dāng)在常溫常壓下通入低壓直流電后，電極上即產(chǎn)生微氣泡，同時(shí)產(chǎn)生電解混凝效應(yīng)，使廢水經(jīng)過電絮凝形成的FejFe(CN))e絡(luò)合物及絮凝浮渣等污染物，在界面張力、氣泡上升浮力和靜水壓力差等多種力的共同作用下，被微細(xì)氣泡粘附而上浮到液面，再由電絮凝氣浮刮渣機(jī)刮出，實(shí)現(xiàn)固液分離的效果。電氣浮槽分上下兩層，上層為分離區(qū)和浮渣穩(wěn)定區(qū)，下層為集水區(qū)。電解極位于氣浮槽下層中央，氣浮出水方式為溢流出水。電絮凝氣浮無須投加化學(xué)藥劑，可使廢水中部分的T-CN、油份等污染物發(fā)生混凝吸附反應(yīng)，被微氣泡粘附而去除。處理工藝采用電催化氧化，電催化氧化是陽極發(fā)生氧化的過程，分為直接和間接催化氧化兩種。直接催化氧化即污染物直接在陽極失去電子而發(fā)生氧化的反應(yīng)，又可分為電化學(xué)轉(zhuǎn)換和電化學(xué)燃燒電化學(xué)轉(zhuǎn)換即把廢水中的部分有毒物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o毒物質(zhì)，或把不可生物降解的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為具有可生物降解的有機(jī)物(如發(fā)生水解酸化反應(yīng))，以提高廢水的可生化性，進(jìn)一步進(jìn)行廢水的生化處理；電化學(xué)燃燒則是將有機(jī)物直接氧化為C02的過程。發(fā)生在陽極上的氧化反應(yīng)的機(jī)理及產(chǎn)物與陽極金屬氧化物(M0X)的價(jià)態(tài)和氧化物種類有關(guān)，如在M0X陽極上生成的較高價(jià)金屬氧化物M0X+1有利于有機(jī)物選擇性地氧化生成含氧化合物；在M0X陽極上生成的自由基M0X(OH)有利于有機(jī)物氧化燃燒生成C02。因此在陽極上存在兩種狀態(tài)的活性氧，即吸附的羥基自由基和晶格中高價(jià)態(tài)氧化物的氧。應(yīng)用于廢水處理時(shí)，電催化氧化陽極表面的氧化過程分兩步進(jìn)行。首先，溶液中的H20或OH在陽極上放電并形成吸附的羥基自由基M0x+H20/OH—M0X(OH)+H++e—然后，吸附的羥基自由基和陽極上現(xiàn)存的氧反應(yīng)，使羥基自由基中的氧轉(zhuǎn)移到金屬氧化物晶格，形成高價(jià)氧化物MOw:M0X(OH)—M0x+1+H++e—當(dāng)溶液中不存在有機(jī)物時(shí)，兩種狀態(tài)的活性氧自身進(jìn)行氧析出反應(yīng)M0X(OH)—02+M0x+H++e—M0X+1—M0x+02當(dāng)溶液中存在可氧化的有機(jī)物R時(shí)，則發(fā)生反應(yīng)放出C02:R+M0x(OH)y—C02+MOx+y+H++e—R+M0X+1—M0x+R0本發(fā)明控制電催化氧化反應(yīng)處于電化學(xué)燃燒階段，直接將T-CN、有機(jī)物等污染物降解為C02、N2和水。水力停留時(shí)間為60min。本發(fā)明工藝適用于焦化廢水處理，處理前后數(shù)據(jù)見下表。焦化廢水回用工藝產(chǎn)生的濃水處理前后數(shù)據(jù)表電導(dǎo)率CODcrT-CNSSF—N03—項(xiàng)目(mg(mg(mg/1(uS/cm)(mg/1)(mg/1)/l)/l))反滲透濃水《24000《600《12《8《240《6006<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>綜上可知，按本發(fā)明的處理方法，處理效果穩(wěn)定，生產(chǎn)運(yùn)行成本較低，操作運(yùn)行簡便，能處理反滲透膜產(chǎn)生的濃水，使出水符合排放標(biāo)準(zhǔn)的要求，減少濃水外排對(duì)環(huán)境的影響。當(dāng)然，本
技術(shù)領(lǐng)域：
內(nèi)的一般技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，上述實(shí)施例僅是用來說明本發(fā)明，而并非用作對(duì)本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)，對(duì)上述實(shí)施例的變換、變型都將落在本發(fā)明權(quán)利要求的范圍內(nèi)。權(quán)利要求一種焦化廢水回用工藝產(chǎn)生濃水的處理方法，焦化廢水采用膜法回用工藝產(chǎn)生濃水的處理方法包括電絮凝氣浮、電催化氧化、電催化氧化出水池的處理步驟，其特征在于，還包括以下步驟A、將反滲透產(chǎn)生的濃水導(dǎo)入電絮凝氣浮池；B、將電絮凝氣浮池內(nèi)的電絮凝電極及電氣浮電極通電，進(jìn)行電絮凝氣浮處理，電氣浮產(chǎn)生的微氣泡直徑范圍10～50μm，水力停留時(shí)間為15～30min；C、將電絮凝出水導(dǎo)入電催化氧化池；D、將電催化氧化池內(nèi)的數(shù)個(gè)電催化氧化電極通電，運(yùn)行溫升10℃～20℃，水力停留時(shí)間為30～60min，單組電極以Ti為基材，表面涂貴金屬氧化物作為催化劑；E、導(dǎo)入到電催化氧化出水池。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焦化廢水回用工藝產(chǎn)生濃水的處理方法，其特征在于，所述步驟A中的電絮凝氣浮池的池體為碳鋼材質(zhì)，內(nèi)涂環(huán)氧煤瀝青防腐涂料，池內(nèi)設(shè)刮渣機(jī)，池內(nèi)設(shè)電絮凝電極及電氣浮電極。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焦化廢水回用工藝產(chǎn)生濃水的處理方法，其特征在于，所述步驟B中的電絮凝電極之間為平行布置，相鄰電極板間分別為陰、陽極，間隔的電極板相互連接后分別與直流電源的陰、陽極通過導(dǎo)線連接；電氣浮電極包括陽極和陰極，所述陰、陽極通過交叉排列組合形式垂疊成電極組，采用網(wǎng)狀垂直平行排列結(jié)構(gòu)，單組電極組包括陽極6片，面積0.1152m2，陰極5片，面積0.096m2，所述陰、陽極板間距2mm，每組電極組的陰、陽極都設(shè)有2個(gè)接線板用專用電纜聯(lián)通，陰、陽極通過并聯(lián)連接。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的焦化廢水回用工藝產(chǎn)生濃水的處理方法，其特征在于，所述步驟B中的電絮凝氣浮表面負(fù)荷5mVm2h，水力停留時(shí)間為30min，所述電絮凝、電氣浮電極分別為溶性Fe/Fe板式電極及不溶性Ti/DSA網(wǎng)式電極，與水流同向布置，電氣浮電極通過反轉(zhuǎn)電極控制程序，電極通過硅整流柜將使交流電變直流。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焦焦化廢水回用工藝產(chǎn)生濃水的處理方法，其特征在于，所述步驟B后，出水水質(zhì)如下CODcr《300mg/l、T-CN《5mg/l、F—《120mg/l、N03—《500mg/1、SS《lmg/1、電導(dǎo)率《20000iim/cm。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焦化廢水回用工藝產(chǎn)生濃水的處理方法，其特征在于，所述步驟C中的電催化氧化池的池體為碳鋼材質(zhì)，內(nèi)涂環(huán)氧煤瀝青防腐涂料，槽內(nèi)分三格。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的焦化廢水回用工藝產(chǎn)生濃水的處理方法，其特征在于，所述步驟D中的電催化氧化電極由數(shù)個(gè)電極組組成，電極包括陽極和陰極，所述陰、陽極通過交叉排列組合形式垂疊成電極組，采用網(wǎng)狀垂直平行排列結(jié)構(gòu)，單組電極組包括陽極6片，面積0.1152m2，陰極5片，面積0.096m2，陰、陽極板間距2mm，每組陰、陽極都有2個(gè)接線板用專用電纜聯(lián)通，所有陰、陽極采用并聯(lián)連接，運(yùn)行溫升1(TC20°C。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焦化廢水回用工藝產(chǎn)生濃水的處理方法，其特征在于，所述步驟D中的電催化氧化池內(nèi)的水力停留時(shí)間為60min。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焦化廢水回用工藝產(chǎn)生濃水的處理方法，其特征在于，所述步驟D后，出水水質(zhì)如下:CODcr《60mg/l、T-CN《0.3mg/l、F—《10mg/l、N03—《450mg/1、SS《lmg/1、電導(dǎo)率《18000iim/cm。全文摘要本發(fā)明涉及一種焦化廢水回用工藝產(chǎn)生濃水的處理方法，包括電絮凝氣浮、電催化氧化、電催化氧化出水池的處理步驟，還包括以下步驟A、將反滲透產(chǎn)生的濃水導(dǎo)入電絮凝氣浮池；B、將電絮凝氣浮池內(nèi)的電絮凝電極及電氣浮電極通電，進(jìn)行電絮凝氣浮處理；C、將電絮凝出水導(dǎo)入電催化氧化池；D、將數(shù)個(gè)電催化氧化電極通電，單組電極以Ti為基材，表面涂貴金屬氧化物作為催化劑；E、導(dǎo)入到電催化氧化出水池。按本發(fā)明的處理方法，處理效果穩(wěn)定，生產(chǎn)運(yùn)行成本較低，操作運(yùn)行簡便，能處理反滲透膜產(chǎn)生的濃水，使出水符合排放標(biāo)準(zhǔn)的要求，減少濃水外排對(duì)環(huán)境的影響。文檔編號(hào)C02F9/06GK101723533SQ200910200198公開日2010年6月9日申請(qǐng)日期2009年12月10日優(yōu)先權(quán)日2009年12月10日發(fā)明者任巍,劉興祥,龐翠玲,徐永良,施杰,肖丙雁,邵立憲,金學(xué)文申請(qǐng)人:上海寶鋼化工有限公司;上海寶鋼工程技術(shù)有限公司