專利名稱：混凝吸附及化學(xué)氧化聯(lián)合深度處理焦化廢水的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，涉及焦化廢水深度處理劑及其使用方法，特別是一種混凝吸附及化學(xué)氧化聯(lián)合深度處理焦化廢水的方法。
背景技術(shù)：
焦化廢水中含有數(shù)十種無機(jī)和有機(jī)化合物。其中無機(jī)化合物主要包括氨鹽、硫氰化物、硫化物、氰化物等，有機(jī)化合物除酚類外，還有單環(huán)及多環(huán)的芳香族化合物，含氮、硫、 氧的雜環(huán)化合物等，是一種典型的難處理高濃度工業(yè)廢水。焦化廢水一般要通過一級處理、 二級處理和深度處理才能排放。目前焦化廢水經(jīng)生化處理后，出水中大部分指標(biāo)已達(dá)到中國《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 8978-1996)，但由于焦化廢水成分復(fù)雜，廢水中部分有機(jī)化合物無法降解， 這些化合物中有些含有烯鍵、羧基、酰胺基、磺酰胺基、羰基和硝基等生色團(tuán)，并且含有-NH2、-NHR, -NR2, -OR、-OH和-SH等助色團(tuán)。它們的相互作用造成生化出水色度仍然很高。此外，這些基團(tuán)都是極性的，因此使出水中有機(jī)物易溶于水，并有可能使烷烴化合物發(fā)生乳化，在水中發(fā)生高度的分散作用，從而生成難于脫色的水溶液或膠體溶液，同時也造成了 COD等污染物難以去除。因此，在焦化廢水深度處理中，焦化廢水脫色和去除COD—直是焦化廢水處理中存在的一個難題，同時也成為研究的熱點問題。目前，焦化廢水深度處理的方法主要有絮凝法、吸附法、膜分離法、化學(xué)氧化法等?；炷恋硎浅Ｓ玫纳疃忍幚矸椒?，常用的混凝材料有無機(jī)混凝劑、有機(jī)混凝劑以及粘土礦物等。采用混凝沉淀法雖然設(shè)備簡單、 操作方便，由于焦化廢水中污染物成份復(fù)雜，在實際應(yīng)用中采用的混凝劑用量大，易受環(huán)境影響，難以達(dá)到預(yù)期的處理效果。而采用膜分離法雖然污染物去除效果很好，但價格高昂、 操作過程復(fù)雜，大大增加了焦化廢水的處理成本?；瘜W(xué)氧化法能將廢水中呈溶解態(tài)的無機(jī)物和有機(jī)物轉(zhuǎn)化為微毒無毒物質(zhì)或轉(zhuǎn)化成容易與水分離的形態(tài)，因而常被用做一種聯(lián)合或強(qiáng)化處理方法。在吸附法中，常用的吸附劑有活性炭、離子交換樹脂等，但這些吸附劑價格昂貴，且再生成本較高。近年來，天然粘土礦物以其成本較低、吸附性能較強(qiáng)的特點在環(huán)境工程領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用不斷增加，并逐漸成為眾多學(xué)者的研究熱點。根據(jù)目前焦化廢水的處理現(xiàn)狀，可以發(fā)現(xiàn)大多數(shù)企業(yè)二級生化出水中部分污染物指標(biāo)仍然很高，尤其是COD和色度，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過《污水綜合處理標(biāo)準(zhǔn)》要求。因此需要開發(fā)經(jīng)濟(jì)、高效的處理技術(shù)對二級生化出水進(jìn)行深度處理。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種混凝吸附及化學(xué)氧化聯(lián)合深度處理焦化廢水的方法，經(jīng)濟(jì)、高效的處理二級生化出水。本發(fā)明提供的混凝吸附及化學(xué)氧化聯(lián)合深度處理焦化廢水的方法包括以下內(nèi)容一 .選擇處理藥劑
處理藥劑由改性膨潤土、次氯酸鈣、聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺組成，各組分所占的重量百分比分別為改性膨潤土 34. 6 58. 8% ；次氯酸鈣14. 6 18. 9% ；聚合氯化鋁 23. 5 45.9% ；聚丙烯酰胺0. 02 0.69%。其中，所述改性膨潤土由鈉基或鈣基膨潤土與凹凸棒石混合組成，其混合比例為膨潤土凹凸棒石=4 1，過325 400目篩，取篩下料。二.投放藥劑及攪拌首先按上述比例向焦化廢水生化出水中投加改性膨潤土及次氯酸鈣，快速攪拌 5 15min，攪拌速度為150 200r/min，然后，按上述比例把聚合氯化鋁用水溶解，制成百分比濃度為4 8%的溶液，將該溶液加入焦化廢水生化出水中，攪拌1 2分鐘，攪拌速度為50 80r/min ；最后按上述比例將聚丙烯酰胺用水溶解，制成濃度為0. 1 3%。溶液，將該溶液加入焦化廢水生化出水中，攪拌1 2分鐘，攪拌速度為50 80r/min。至此完成焦化廢水的深度處理。本發(fā)明采用混凝、吸附及化學(xué)氧化聯(lián)合方法深度處理焦化廢水，其中的吸附劑選用雙組分粘土礦物，包括鈉基或鈣基膨潤土和凹凸棒石，凹凸棒石作為膨潤土的改性劑。研究表明，當(dāng)膨潤土與凹凸棒石以一定比例混配時，能夠發(fā)生柱撐作用，凹凸棒石晶體結(jié)構(gòu)呈長寬比很高的纖維狀或窄帶狀，能夠改變膨潤土的層面結(jié)構(gòu)，形成一種卡房狀結(jié)構(gòu)，使比表面積增加，吸附性得到提高，含凹凸棒石的膨潤土的脫色率遠(yuǎn)高于純膨潤土和純凹凸棒石。 本發(fā)明采用次氯酸鈣作為氧化劑，次氯酸鈣是一種成本較低、制取方便、氧化性能較強(qiáng)的氧化劑。采用次氯酸鈣能將焦化廢水中環(huán)狀的不易生物降解的有機(jī)物開環(huán)斷鏈，使焦化廢水中生色基團(tuán)的含量有所降低，從而使焦化廢水出水的COD及色度達(dá)到更低。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著的有益效果體現(xiàn)在在深度處理焦化廢水過程中混凝沉降時間較短，全部混凝沉降時間可在30分鐘左右完成，焦化廢水的脫色及COD去除效果顯著，且處理劑本身性能穩(wěn)定，在焦化廢水進(jìn)水濃度COD為150 300mg/L，pH為6 9，色度為200 300倍范圍內(nèi)，經(jīng)本發(fā)明處理后，出水pH為6 9，焦化廢水COD可以降到58. 2 74. 7mg/L,色度可以降到20 50倍，低于中國《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 8978-1996) 一級排放標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明不僅脫色及去除COD效果好，且性能穩(wěn)定，成本較低，適用性強(qiáng)，藥劑原料廣泛易得。
具體實施例方式以下通過小型試驗的具體的實施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。實施例1取300ml焦化廢水二級生化出水(COD為180mg/L，pH為6 9，色度為250倍)水樣，分別加入0.60g改性膨潤土(膨潤土凹凸棒石=4 1)和0.27g次氯酸鈣，用攪拌機(jī)攪拌15min，轉(zhuǎn)速為150r/min，加入濃度為6 %的聚合氯化鋁溶液IOml，攪拌lmin，轉(zhuǎn)速為 80r/min，加入濃度1%。的聚丙烯酰胺溶液細(xì)1，攪拌lmin，轉(zhuǎn)速為80r/min，然后沉降15分鐘。實驗結(jié)果處理后的出水pH為6 9，COD為74. 7mg/L，色度為40倍(稀釋倍數(shù)法)，低于中國《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 8978-1996) 一級排放標(biāo)準(zhǔn)。實施例2
取300ml焦化廢水二級生化出水(COD為180mg/L，pH為6 9，色度為250倍)水樣，分別加入0.80g改性膨潤土(膨潤土凹凸棒石=4 1)和0.24g次氯酸鈣，用攪拌機(jī)攪拌15min，轉(zhuǎn)速為150r/min，加入濃度為6 %的聚合氯化鋁溶液IOml，攪拌lmin，轉(zhuǎn)速為 80r/min，加入濃度1%。的聚丙烯酰胺溶液細(xì)1，攪拌lmin，轉(zhuǎn)速為80r/min，然后沉降15分鐘。實驗結(jié)果處理后的出水pH為6 9，COD為66. 5mg/L，色度為40倍(稀釋倍數(shù)法)，低于中國《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 8978-1996) 一級排放標(biāo)準(zhǔn)。實施例3取300ml焦化廢水二級生化出水(COD為180mg/L，pH為6 9，色度為250倍)水樣，分別加入l.Og改性膨潤土(膨潤土凹凸棒石=4 1)和0.30g次氯酸鈣，用攪拌機(jī)攪拌15min，轉(zhuǎn)速為150r/min，加入濃度為4%的聚合氯化鋁溶液10ml，攪拌lmin，轉(zhuǎn)速為 80r/min，加入濃度0. 1%。的聚丙烯酰胺溶液細(xì)1，攪拌lmin，轉(zhuǎn)速為80r/min，然后沉降15分鐘。實驗結(jié)果處理后的出水pH為6 9，COD為70. 65mg/L，色度為30倍(稀釋倍數(shù)法)，低于中國《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 8978-1996) 一級排放標(biāo)準(zhǔn)。實施例4取300ml焦化廢水二級生化出水(COD為180mg/L，pH為6 9，色度為250倍)水樣，分別加入l.Og改性膨潤土(膨潤土凹凸棒石=4 1)和0.33g次氯酸鈣，用攪拌機(jī)攪拌15min，轉(zhuǎn)速為150r/min，加入濃度為5%的聚合氯化鋁溶液10ml，攪拌lmin，轉(zhuǎn)速為 80r/min，加入濃度0. 5%。的聚丙烯酰胺溶液細(xì)1，攪拌lmin，轉(zhuǎn)速為80r/min，然后沉降15分鐘。實驗結(jié)果處理后的出水pH為6 9，COD為58. ^iig/L，色度為30倍(稀釋倍數(shù)法)，低于中國《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 8978-1996) 一級排放標(biāo)準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1. 一種混凝吸附及化學(xué)氧化聯(lián)合深度處理焦化廢水的方法，其特征在于該方法包括以下內(nèi)容一.選擇處理藥劑處理藥劑由改性膨潤土、次氯酸鈣、聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺組成，各組分所占的重量百分比分別為改性膨潤土 34. 6 58. 8% ；次氯酸鈣14. 6 18. 9% ；聚合氯化鋁23. 5 45. 9% ；聚丙烯酰胺0. 02 0. 69% ；其中，所述改性膨潤土由鈉基或鈣基膨潤土與凹凸棒石混合組成，其混合比例為膨潤土凹凸棒石=4 1，過325 400目篩，取篩下料；二.投放藥劑及攪拌首先按上述比例向焦化廢水生化出水中投加改性膨潤土及次氯酸鈣，快速攪拌5 15min，攪拌速度為150 200r/min，然后，按上述比例把聚合氯化鋁用水溶解，制成百分比濃度為4 8%的溶液，將該溶液加入焦化廢水生化出水中，攪拌1 2分鐘，攪拌速度50 80r/min，最后按上述比例將聚丙烯酰胺用水溶解，制成濃度為0. 1 3%。溶液，將該溶液加入焦化廢水生化出水中，攪拌1 2分鐘，攪拌速度為50 80r/min，至此完成焦化廢水的深度處理。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種混凝吸附及化學(xué)氧化聯(lián)合深度處理焦化廢水的方法，經(jīng)濟(jì)、高效的處理二級生化出水。本發(fā)明包括以下內(nèi)容選擇處理藥劑，處理藥劑由改性膨潤土、次氯酸鈣、聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺組成；投放藥劑及攪拌，首先向焦化廢水生化出水中投加改性膨潤土及次氯酸鈣，攪拌5～15min。然后，把聚合氯化鋁用水溶解，制成百分比濃度為4～8％的溶液，將該溶液加入焦化廢水生化出水中，攪拌1～2分鐘。最后將聚丙烯酰胺用水溶解，制成濃度為0.1～3‰溶液，將該溶液加入焦化廢水生化出水中，攪拌1～2分鐘，至此完成焦化廢水的深度處理。本發(fā)明不僅脫色及去除COD效果好，且性能穩(wěn)定，成本較低，適用性強(qiáng)，藥劑原料廣泛易得。
文檔編號C02F9/08GK102320702SQ20111024356
公開日2012年1月18日 申請日期2011年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月23日
發(fā)明者單明軍, 彭文霞, 楊鵬, 潘大偉, 薛武丹 申請人:遼寧科技大學(xué)