蘭炭廢水的預處理方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及污水處理領域，具體而言，涉及蘭炭廢水的預處理方法，包括以下步驟：1、將蘭炭廢水加入到微電解反應器中，以Fe屑和活性炭顆粒為填料，進行微電解，得到微電解后廢水；2、將微電解后廢水加入到Fenton試劑反應器中，在Fenton試劑反應器中滴加H2O2，進行反應，得到二次處理廢水；3、在二次處理廢水中加入聚丙烯酰胺混凝劑，并調節(jié)pH值為7-9，進行混凝沉淀，得到預處理后蘭炭廢水。本發(fā)明提供的這種對蘭炭廢水的預處理方法，有效的降低了廢水中有機污染物的濃度，并提高了廢水的可生化性，與現(xiàn)有技術中常見的預處理方法相比，其去除有機物的能力大大提升，另外，其所需的處理試劑均比較廉價，反應條件易于控制。
【專利說明】蘭炭廢水的預處理方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及污水處理領域，具體而言，涉及蘭炭廢水的預處理方法。

【背景技術】
[0002] 在蘭炭（半焦）生產工藝中，其與焦炭采用高溫干餾a〇〇〇°c)的生產工藝不同， 蘭炭主要采用低溫干餾（500°C )方法，先將原煤經(jīng)自然干燥，然后由斗式提升機提升到爐 頂儲煤倉，并連續(xù)加入干餾炭化爐，經(jīng)中低溫干餾得到蘭炭。
[0003] 蘭炭廢水是煤制半焦、煤氣凈化以及半焦產品的加工精制過程中產生的廢水，其 水質隨原煤組成和煉焦工藝而變化，是含高濃度酚氰廢水，其成分復雜多變、毒性大。一般 而言，其所含的有機物除了酚類化合物外，還包括難生物降解的脂肪類化合物、雜環(huán)化合物 和多環(huán)化合物等；其所含的無機成分則包括硫化物、氰化物、氨氮，是一種典型的含有難降 解有機化合物的工業(yè)廢水。在對其進行處理的工藝中，該類廢水很難直接采用生化處理，需 先對其進行預處理之后再進行生化處理。
[0004] 目前，在相關技術中，國內大多數(shù)蘭炭企業(yè)大都采用常規(guī)"物化預處理+生化處 理"方法，其中常用的物化預處理工藝包括隔油、萃取脫酚、蒸餾脫氨、臭氧氧化、催化氧化、 混凝沉淀、吸附法等。
[0005] 但是，對于隔油、萃取脫酚和蒸餾脫氨的工藝，其對污染物去除能力較弱，僅能有 效去除部分污染物，對多環(huán)、雜環(huán)類有機物難以去除；因此，其不能有效的提高蘭炭廢水的 可生化性。對于臭氧氧化、催化氧化、混凝沉淀及其吸附法；其需要大量的氧化劑、吸附材料 等，這些材料的價格均比較昂貴，且反應條件也比較苛刻，稍控不當則會嚴重的降低預處理 效果。由此可見，在相關技術中，常見的對蘭炭廢水的預處理方法，其存在處理效果不佳、成 本1?的缺陷。因此，提供一種能有效的去除蘭炭廢水中的各類有機、無機雜質，從而提1?其 可生化性的預處理方法是本領域亟待解決的一個技術問題。


【發(fā)明內容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于提供一種蘭炭廢水的預處理方法，以解決上述的技術問題。
[0007] 在本發(fā)明的實施例中提供了蘭炭廢水的預處理方法，包括以下步驟：
[0008] 1)、將蘭炭廢水加入到微電解反應器中，以Fe屑和活性炭顆粒為填料，進行微電 解，得到微電解后廢水；
[0009] 2)、將所述微電解后廢水加入到Fenton試劑反應器中，在所述Fenton試劑反應器 中滴加H 202，進行反應，得到二次處理廢水；
[0010] 3)、在所述二次處理廢水中加入聚丙烯酰胺混凝劑，并調節(jié)pH值為7-9,進行混凝 沉淀，得到預處理后蘭炭廢水。
[0011] 本發(fā)明提供的這種蘭炭廢水的預處理方法，其對蘭炭廢水依次采用了微電解、 Fenton試劑反應以及加入聚丙烯酰胺混凝劑混凝沉淀的操作；在微電解的過程中，以Fe屑 和活性炭顆粒為填料，當填料浸泡在蘭炭廢水溶液后，發(fā)生電池效應而形成無數(shù)微小的腐 蝕原電池，金屬陽極被腐蝕而消耗，同時電化學腐蝕又引發(fā)了一系列連帶協(xié)同作用，包括絮 凝、吸附、架橋、卷掃、共沉、電沉積、電化學還原等多種作用綜合效應，發(fā)生的反應包括氧化 還原反應、原電池反應、電化學富集、物力吸附以及Fe離子的混凝沉淀作用；從而實現(xiàn)有機 物污染物的降解效應。
[0012] 微電解后廢水再加入到Fenton試劑反應器中，通過在其中滴加H202的形式進行反 應，由于反應體系中含有Fe 2+和H202, H202被Fe2+催化分解成羥基自由基（· 0H)，并引發(fā)連 鎖反應從而產生更多的其他自由基，這些自由基具有很強的氧化分解能力，能耐進一步有 效降解廢水中的有機污染物，進而得到二次處理廢水。
[0013] 最后，二次處理廢水中由于含有大量的Fe離子，需要將其去除，因此，通過在二次 處理廢水中加入聚丙烯酰胺混凝劑，并調節(jié)pH值為7-9 (滿足反應需求），進行混凝沉淀； 混凝沉淀的過程中，可優(yōu)選的去除二次污染物Fe離子，同時也可進一步的去除殘留的有機 物。三個步驟結束之后即可得到預處理后蘭炭廢水。得到的蘭炭廢水，其可生化性指數(shù)大 大提高，可以直接進行后續(xù)的生化處理操作。
[0014] 本發(fā)明實施例提供的這種對蘭炭廢水的預處理方法，其采用微電解+Fenton試劑 +混凝沉淀工藝有效降低了蘭炭廢水中的有機污染物濃度，將高濃度的有毒、有害難降解的 蘭炭廢水降解為低濃度可直接進行生化處理的廢水，有效的降低了廢水中有機污染物的濃 度，并提高了廢水的可生化性，與現(xiàn)有技術中常見的預處理方法相比，其去除有機物的能力 大大提升，另外，其所需的處理試劑均比較廉價，反應條件易于控制。通過實驗驗證，得到的 預處理后蘭炭廢水，其可生化性指數(shù)（B0D 5/C0Dcr)可達到0.51以上，非常便于后續(xù)的生化 處理操作。
[0015] 可選的，在步驟1)中：所述Fe屑和所述活性炭顆粒質量相等，且所述Fe屑的粒徑 為5-7毫米；所述活性炭顆粒的粒徑為2-3毫米；所述微電解的時間為80-100分鐘。
[0016] 可選的，在步驟2)中，具體包括：將所述微電解后廢水加入到Fenton試劑反應器 中，在所述Fenton試劑反應器中滴加H 202，并使所述H202體積含量達到3. 5-4ml/L，反應 80-100min，得到二次處理廢水。
[0017] 可選的，在步驟3)中；所述聚丙烯酰胺混凝劑為質量百分數(shù)為0. 1 %的聚丙烯酰 胺溶液；且在每升所述二次處理廢水中，加入的所述0. 1 %的聚丙烯酰胺溶液的體積為2-3 暈升。
[0018] 可選的，在步驟3)中：調節(jié)pH值所用的試劑為NaOH。
[0019] 可選的，在所述步驟3)中，具體包括：預先設置混凝池；將所述二次處理后廢水通 入到所述混凝池中，再加入聚丙烯酰胺混凝劑，調節(jié)其pH值為7-9,進行混凝沉淀，得到預 處理后蘭炭廢水。
[0020] 可選的，在所述混凝沉淀的過程中：溫度控制在20-25°C，時間為140-180分鐘。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021] 為了更清楚地說明本發(fā)明【具體實施方式】或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對具體 實施方式或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的 附圖是本發(fā)明的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前 提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。
[0022] 圖1為本發(fā)明實施例一提供的蘭炭廢水的預處理方法流程圖；
[0023] 圖2為本發(fā)明實施例二提供的蘭炭廢水的預處理方法中，各級廢水的B/C值。

【具體實施方式】
[0024] 為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將對本發(fā)明的技術方案進行 清楚、完整的描述，基于本發(fā)明中的【具體實施方式】，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性 勞動的前提下所得到的所有其它實施方式，都屬于本發(fā)明所保護的范圍。
[0025] 實施例一
[0026] 本發(fā)明實施例提供的這種蘭炭廢水的預處理方法，請參考圖1，包括以下步驟：
[0027] 步驟101 :將蘭炭廢水加入到微電解反應器中，以Fe屑和活性炭顆粒為填料，進行 微電解，得到微電解后廢水；
[0028] 在步驟101中，在微電解反應器當中，通過將Fe屑與活性炭直接接觸在一起，浸泡 在傳導性的蘭炭廢水溶液中，發(fā)生電池效應而形成無數(shù)微小的腐蝕原電池，金屬陽極被腐 蝕而消耗，同時電化學腐蝕又引發(fā)了一系列連帶協(xié)同作用，包括絮凝、吸附、架橋、卷掃、共 沉、電沉積、電化學還原等多種作用綜合效應，從而實現(xiàn)有機物污染物的降解。另外，該法具 有反應速度快、適用范圍廣、工藝流程簡單、處理效果穩(wěn)定、投資費用少、操作維護方便、運 行成本低、使用壽命長等優(yōu)點，并使用廢鐵屑為原料，不需消耗電力資源，具有"以廢治廢" 的意義。
[0029] 步驟102 :將所述微電解后廢水加入到Fenton試劑反應器中，在所述Fenton試劑 反應器中滴加H20 2，進行反應，得到二次處理廢水；
[0030] 在步驟102中，由于微電解后廢水中含有亞鐵離子，將其加入到Fenton試劑反應 器中后，通過滴加H 202后，H202被Fe2+催化分解成羥基自由基（· 0H)，并引發(fā)連鎖反應從而 產生更多的其他自由基，這些自由基具有很強的氧化分解能力，能進一步有效降解廢水中 的有機污染物。另外，在加入H 202的過程中，為了實現(xiàn)反應充分的效果，采用邊滴加邊攪拌 的方式加入H20 2。
[0031] 步驟103 :在所述二次處理廢水中加入聚丙烯酰胺混凝劑，并調節(jié)pH值為7-9,進 行混凝沉淀，得到預處理后蘭炭廢水。
[0032] 在二次處理廢水中，其還含有一些殘留的有機物以及Fe離子，因此，為了進一步 去除殘留有機物和Fe離子，需要將其進行再次處理，在本實施例中，采用加入聚丙烯酰胺 混凝劑并使二次處理廢水進行混凝沉淀，另外，在混凝的過程中，其pH值為7-9,以保證反 應的順利進行。
[0033] 為了使得本發(fā)明上述實施例的蘭炭廢水的預處理方法得到更好的應用，更加有效 應用到污水處理領域中，本發(fā)明還在上述實施例的基礎之上提供了實施例二，實施例二是 上述實施例的蘭炭廢水的預處理方法進一步細化或者增加，現(xiàn)做詳細的闡述和解釋：
[0034] 實施例二
[0035] 在本實施例中，蘭炭廢水的預處理方法的制備方法包括以下步驟：
[0036] S1 :將蘭炭廢水加入到微電解反應器中，以Fe屑和活性炭顆粒為填料，進行微電 解，得到微電解后廢水；
[0037] 在該步驟中，所述Fe屑和所述活性炭顆粒質量相等，且所述Fe屑的粒徑為5-7毫 米；所述活性炭顆粒的粒徑為2-3毫米；所述微電解的時間為80-100分鐘；具有上述工藝 限定的組合，其微電解效果更優(yōu)。
[0038] S2 :將所述微電解后廢水加入到Fenton試劑反應器中，在所述Fenton試劑反應器 中滴加H20 2，進行反應，得到二次處理廢水；
[0039] 在S2中，將所述微電解后廢水加入到Fenton試劑反應器中，在所述Fenton試劑 反應器中滴加H 202，并使所述H202體積含量達到3. 5-4ml/L，反應80-100min，得到二次處理 廢水。
[0040] 為了能夠實現(xiàn)H202的充分分解，即H20 2被Fe2+催化分解成羥基自由基（·0Η)，進而 形成極強的氧化分解能力，優(yōu)選的，在滴加Η 202的過程中，所述Η202體積含量達到3. 5-4ml/ L，反應80-100min，以90分鐘為最優(yōu)選。
[0041] S3 :在所述二次處理廢水中加入聚丙烯酰胺混凝劑，并調節(jié)pH值為7-9,進行混凝 沉淀，得到預處理后蘭炭廢水；
[0042] 優(yōu)選的，為了實現(xiàn)較優(yōu)處理效果的同時，還節(jié)約成本，在本實施例中，所述聚丙烯 酰胺混凝劑為質量百分數(shù)為〇. 1%的聚丙烯酰胺溶液；且在每升所述二次處理廢水中，力口 入的所述0. 1 %的聚丙烯酰胺溶液的體積為2-3毫升，另外，在調節(jié)其pH值的過程中，所用 的試劑為NaOH。
[0043] 此外，上述步驟可以具體按照以下操作完成：
[0044] 1、預先設置混凝池；
[0045] 當廢水處理量較大時，需要將二次處理廢水先集中到預先設置的混凝池中并進行 混凝沉淀的過程。
[0046] 2、將所述二次處理后廢水通入到所述混凝池中，再加入聚丙烯酰胺混凝劑，調節(jié) 其pH值為7-9,進行混凝沉淀，得到預處理后蘭炭廢水；
[0047] 此外，在沉淀的過程中，優(yōu)選的，其溫度控制在20-25°C之間，時間為140-180min。
[0048] 需要指出的是，在本發(fā)明實施例中，整個處理過程所用的設備并行設置，蘭炭廢水 從集水桶的底部排出，并從微電解反應器的底部進入其內部（集水桶設置位置比微電解反 應器高）。微電解反應后，微電解后廢水從微電解反應器的頂部輸出，并進入Fenton試劑反 應器中；而Fenton試劑反應后，通過排水管直接與混凝池連通，在混凝池中劑型混凝沉淀。
[0049] 另外，本實施例對單獨鐵碳微電解處理后廢水、微電解+Fenton試劑法處理后廢 水及微電解+Fenton試劑法+混凝沉淀三者組合工藝進行可生化性試驗對比研究。研究結 果請參考表1和圖2所示。
[0050] 表1不同組合工藝試驗出水結果
[0051]

【權利要求】
1. 蘭炭廢水的預處理方法，其特征在于，包括以下步驟： 1) 、將蘭炭廢水加入到微電解反應器中，以Fe屑和活性炭顆粒為填料，進行微電解，得 到微電解后廢水； 2) 、將所述微電解后廢水加入到Fenton試劑反應器中，在所述Fenton試劑反應器中滴 加H20 2，進行反應，得到二次處理廢水； 3) 、在所述二次處理廢水中加入聚丙烯酰胺混凝劑，并調節(jié)pH值為7-9,進行混凝沉 淀，得到預處理后蘭炭廢水。
2. 根據(jù)權利要求1所述的蘭炭廢水的預處理方法，其特征在于，在步驟1)中： 所述Fe屑和所述活性炭顆粒質量相等，且所述Fe屑的粒徑為5-7毫米；所述活性炭顆 粒的粒徑為2-3毫米；所述微電解的時間為80-100分鐘。
3. 根據(jù)權利要求1所述的蘭炭廢水的預處理方法，其特征在于，在步驟2)中，具體包 括： 將所述微電解后廢水加入到Fenton試劑反應器中，在所述Fenton試劑反應器中滴加 H202，并使所述H202體積含量達到3. 5-4ml/L，反應80-100min，得到二次處理廢水。
4. 根據(jù)權利要求1-3任一項所述的蘭炭廢水的預處理方法，其特征在于，在步驟3) 中； 所述聚丙烯酰胺混凝劑為質量百分數(shù)為〇. 1 %的聚丙烯酰胺溶液；且在每升所述二次 處理廢水中，加入的所述0. 1 %的聚丙烯酰胺溶液的體積為2-3毫升。
5. 根據(jù)權利要求4所述的蘭炭廢水的預處理方法，其特征在于，在步驟3)中： 調節(jié)pH值所用的試劑為NaOH。
6. 根據(jù)權利要求5所述的蘭炭廢水的預處理方法，其特征在于，在步驟3)中，具體包 括： 預先設置混凝池； 將所述二次處理后廢水通入到所述混凝池中，再加入聚丙烯酰胺混凝劑，調節(jié)其pH值 為7-9,進行混凝沉淀，得到預處理后蘭炭廢水。
7. 根據(jù)權利要求6所述的蘭炭廢水的預處理方法，其特征在于， 在所述混凝沉淀的過程中：溫度控制在20-25°C，時間為140-180分鐘。
【文檔編號】C02F9/06GK104045195SQ201410320082
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年7月7日 優(yōu)先權日:2014年7月7日
【發(fā)明者】呂任生, 賈爾恒·阿哈提, 趙晨曦, 馬俊英, 趙海燕, 鄧文葉, 藺尾燕 申請人:新疆維吾爾自治區(qū)環(huán)境保護科學研究院