專利名稱：一種采用工業(yè)焦粉替代活性炭處理焦化廢水的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于工業(yè)水處理領(lǐng)域，特別涉及一種采用工業(yè)焦粉替代活性炭深度處理焦化廢 水的方法。
背景技術(shù)：
焦化廢水是煤制焦炭、煤氣凈化及焦化產(chǎn)品回收過程中產(chǎn)生的高濃度有機廢水。因受 原煤性質(zhì)、煉焦溫度、焦化產(chǎn)品回收工藝等多種因素的影響，其組成十分復(fù)雜，含有大量 的酚類、聯(lián)苯、吡啶、吲哚和喹啉等有機污染物，還含有氰、無機氟離子和氨氮等有毒有 害物質(zhì)，污染物色度高，是一種難以處理的有機工業(yè)廢水。因此焦化廢水的處理， 一直是 國際上廢水處理領(lǐng)域的一大難題。而焦化廢水的大量排放，不僅對環(huán)境造成嚴重污染，而 且會直接威脅到人類的健康。 '
目前，焦化廠和鋼鐵冶金企業(yè)焦化廢水的處理一般是采用蒸氨和活性污泥生化的兩級 處理方式，采用三級處理的還不多。 一級處理方法是將高濃度的含酚和含氰廢水進行脫酚、 脫氰、氨氣蒸餾等處理；二級處理方法主要是生化處理法，是對含酚和含氰的污水無害化 處理，以活性污泥法為主；三級處理方法是指生化處理后出水仍達不到排放標準時采用的 其他深度處理方法，主要有絮凝沉淀法、活性炭吸附法等。但絮凝沉淀法處理設(shè)施占地面 積大，藥劑消耗量大，成本高，而且污染物只是從水中轉(zhuǎn)移到污泥中，沒有得到徹底的無 害化降解，并產(chǎn)生污泥處理問題；活性炭吸附法雖然效果顯著，但因活性炭價格昂貴，裝 置的一次性投資很大，操作和運行成本較高；其它新處理技術(shù)如濕式催化氧化技術(shù)、超聲 輻射法雖然可使焦化廢水中的有機物降解徹底，但對設(shè)備要求高，操作復(fù)雜且能耗很大， 在工業(yè)實際應(yīng)用中很難推廣。因此，找到一種運行成本低、操作方法簡單且效果顯著的焦 化廢水深度處理方法具有積極意義。
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發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種以工業(yè)焦粉替代活性炭作為吸附劑對焦化廢水進行深度處 理，并使處理后的廢水達標排放或回用、吸附飽和后的焦粉可再生回用或不經(jīng)再生而直接 摻入鋼鐵冶金企業(yè)燒結(jié)礦原料進行利用的技術(shù)。該技術(shù)具有運行成本低、操作簡單、易于實現(xiàn)工業(yè)化的特點。
本發(fā)明實現(xiàn)發(fā)明目的的技術(shù)方案是
采用工業(yè)焦粉替代活性炭深度處理焦化廢水，其方法是經(jīng)焦化生物脫酚后的二級焦 化廢水經(jīng)酸化、焦粉吸附使其得到充分凈化，最終達到國家污水綜合排放一級標準或工業(yè) 回用水質(zhì)指標；吸附飽和后的工業(yè)焦粉可經(jīng)高溫隔氧加熱再生回用或不經(jīng)再生而直接替代 普通焦粉摻入煉鐵燒結(jié)礦原料進行利用。
工藝方法包括(A)對焦化廢水進行酸化處理；(B)利用工業(yè)焦粉替代活性炭在吸附 塔中對廢水進行吸附處理；(C)吸附飽和后的工業(yè)焦粉經(jīng)高溫加熱再生回用或不經(jīng)再生而
直接替代普通焦粉摻入煉鐵燒結(jié)礦原料中利用。其中A過程是將焦化廢水用質(zhì)量濃度為10 %左右的工業(yè)硫酸或工業(yè)廢硫酸進行酸化處理，調(diào)節(jié)其pH值至2.0 3.0; B過程所述的工 業(yè)焦粉吸附塔或吸附槽內(nèi)裝有直接從焦化廠生產(chǎn)的粒度為10 80目的鮮焦粉；C過程吸附 飽和后的工業(yè)焦粉經(jīng)300 450'C高溫隔氧(真空或氮氣氛圍下)加熱再生回用或直接摻入 煉鐵燒結(jié)礦原料中替代普通焦粉進行利用。
經(jīng)過焦化生物脫酚處理的二級焦化廢水進入焦粉吸附塔或吸附槽可有效去除廢水中 的色度、濁度、化學(xué)需氧量COD，同時對其中的少量揮發(fā)酚、氰化物和石油類污染物也有 一定的去除作用。處理后的水質(zhì)最終達到國家污水綜合排放一級標準(GB8978-96)或工 業(yè)回用水質(zhì)指標。其中色度和COD的脫除率分別達到65%和85%。
吸附飽和后的工業(yè)焦粉經(jīng)高溫隔氧加熱后可實現(xiàn)再生回用，也可不經(jīng)再生直接摻入鐵 精粉中替代普通焦化作為燒結(jié)礦原料加以利用。
本發(fā)明方法的優(yōu)點是廢水處理工藝簡，、易行，廢水處理效果顯著，無二次污染，處 理后的廢水和吸附后的焦粉能得到綜合利用，符合循環(huán)經(jīng)濟原則。同時，處理系統(tǒng)建設(shè)投 資省，運行、維護費用低，且連續(xù)運行效果穩(wěn)定，具有顯著的經(jīng)濟、社會和環(huán)境效益。


附圖為本發(fā)明實施例流程圖。圖中l(wèi)-生化廢水池；2-污水泵；3-廢水流量計；4-硫酸 計量槽；5-酸泵；6-酸流量計；7-工業(yè)焦粉吸附塔；8-清水池；9-清水泵；10-焦粉再生器。
具體實施方式
具體實施方式
1——靜態(tài)批式處理
將經(jīng)焦化生物脫酚后的二級焦化廢水3000mL，用5%~10%wt的硫酸或工業(yè)廢硫酸酸 化，調(diào)節(jié)其pH值至2.0,加入裝有300g粒度為10-80目的焦粉槽中，攪拌處理2h后，靜 置1.5 2.0h,待沉淀完畢后將上層清液引出，即得到達到國家一級排放標準(GB8978-96)或工業(yè)回用水質(zhì)指標的合格出水。
將上述吸附了廢水污染物的濕工業(yè)焦粉置于真空或氮氣氣氛保護下的馬弗爐或管式 爐中，在連續(xù)真空(真空度為720 750mmHg)或流動氮氣(20~40LN2/h'kg濕焦粉)環(huán)境 下，隔氧升溫至300 450'C，加熱4 8h,再經(jīng)隔氧冷卻至室溫，得到的再生工業(yè)焦粉重新 用于廢水的吸附處理。
吸附了廢水中污染物的濕工業(yè)焦粉也可不經(jīng)再生，而直接作為原料替代普通焦粉摻入 鐵礦石中進行燒結(jié)利用。由此所得的燒結(jié)礦其性能指標(轉(zhuǎn)鼓強度、成品率和利用系數(shù)等) 與正常摻用普通焦粉的燒結(jié)礦完全一致。
具體實施方式
2——連續(xù)動態(tài)處理
如附圖所示，廢水池(l)中是經(jīng)焦化生物脫酚后的二級焦化廢水，使用5%~10%的稀硫 酸或工業(yè)廢硫酸連續(xù)酸化，調(diào)節(jié)廢水pH至3.0，經(jīng)泵(2)提升加壓并經(jīng)流量計(3)計量后， 送入工業(yè)焦粉吸附塔(4)底部進行吸附處理，廢水在吸附塔中的表觀停留時間為4~6小時， 處理達標后的廢水由吸附塔上部收集流入清水池(5)。其中經(jīng)流量計(3)計量后的流量為500 L/h，工業(yè)焦粉吸附塔(4)中裝有由焦化廠來的鮮焦粉約1000Kg。
吸附飽和的濕工業(yè)焦粉經(jīng)300 450'C高溫隔氧(真空或氮氣氛圍下)加熱再生回用。 焦粉再生的具體實施方式
與上述實施方式一相同。吸附飽和后的濕工業(yè)焦粉也可不經(jīng)再生 而直接作為原料替代普通焦粉摻入鐵礦石中進行燒結(jié)利用，由此所得的燒結(jié)礦其性能指標 與正常摻用普通焦粉的燒結(jié)礦完全一致。
具體實施方式
3——連續(xù)動態(tài)處理
本實施方式與實施方式二基本相同。不同點是過程中使用聚合硫酸鐵(PFS)或聚合氯 化鋁(PAC)或聚合硫酸鋁(PAS)或它們的復(fù)合配方替代硫酸或工業(yè)廢硫酸對廢水進行連續(xù)酸 化處理，聚合物藥劑的加入量為廢水總量的0.15%~0.30%。^。其它步驟與具體實施方式
二 的描述相同。
本發(fā)明中所使用的焦粉粒度范圍是10~80目。 . 三種具體實施方式
的工業(yè)焦粉用量可根據(jù)進水水質(zhì)具體情況做出相應(yīng)增減。
權(quán)利要求
1. 一種采用工業(yè)焦粉替代活性炭處理焦化廢水的方法，其特征在于處理工藝方法為(A)對焦化廢水進行酸化處理；(B)利用工業(yè)焦粉替代活性炭在吸附塔中對廢水進行吸附處理；(C)吸附飽和后的濕工業(yè)焦粉經(jīng)隔氧高溫加熱再生回用或不經(jīng)再生而直接替代普通焦粉摻入煉鐵燒結(jié)礦原料中利用。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種釆用工業(yè)焦粉替代活性炭處理焦化廢水的方法，其特征在 于A過程中采用的酸是5%~10%wt的稀硫酸或工業(yè)廢硫酸。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用工業(yè)焦粉替代活性炭處理焦化廢水的方法，其特征在 于A過程中采用的替代酸是聚合硫酸鐵或聚合氯化鋁或聚合硫酸鋁或它們的復(fù)合配方。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用工業(yè)焦粉替代活性炭處理焦化廢水的方法，其特征在 于A過程中進塔廢水酸化是在pH值=2.0~3.0。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用工業(yè)焦粉替代活性炭處理焦化廢水的方法，其特征在 于B過程中采用的工業(yè)焦粉其粒度范圍是在10~80目范圍。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用工業(yè)焦粉替代活性炭處理焦化廢水的方法，其特征在 于C過程中采用的吸附飽和后濕工業(yè)焦粉的再生溫度在300 450'C范圍。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用工業(yè)焦粉替代活性炭處理焦化廢水的方法，其特征在 于C過程中采用的吸附飽和后濕工業(yè)焦粉的再生時間在4 8h范圍。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種釆用工業(yè)焦粉替代活性炭處理焦化廢水的方法，其特征在 于C過程中采用的吸附飽和后濕工業(yè)焦粉再生條件是真空(真空度為720 750mmHg) 再生。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用工業(yè)焦粉f代活性炭處理焦化廢水的方法，其特征在 于C過程中采用的吸附飽和后的濕工業(yè)焦粉再生條件是氮氣保護氣氛下再生。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用工業(yè)焦粉替代活性炭處理焦化廢水的方法，其特征在 于:C過程中吸附飽和后濕工業(yè)焦粉不經(jīng)再生而直接替代普通焦粉摻入煉鐵燒結(jié)礦原料 中進行利用。
全文摘要
一種采用工業(yè)焦粉替代活性炭處理焦化廢水的方法，它包括(A)對焦化廢水進行酸化處理；(B)利用工業(yè)焦粉在吸附塔中對廢水進行吸附處理；(C)吸附飽和后的濕工業(yè)焦粉經(jīng)隔氧高溫加熱再生回用或不經(jīng)再生直接替代普通焦粉摻入煉鐵燒結(jié)礦原料中利用三個過程。其中A過程采用硫酸或工業(yè)廢硫酸調(diào)節(jié)廢水pH值至2.0～3.0，B過程所述的工業(yè)焦粉吸附塔或吸附槽內(nèi)裝有直接從焦化廠生產(chǎn)的粒度為10～80目的鮮焦粉，C過程吸附飽和后的濕工業(yè)焦粉經(jīng)300～450℃隔氧(真空或氮氣氛圍下)高溫加熱再生回用或不經(jīng)再生而直接替代普通焦粉摻入煉鐵燒結(jié)礦原料中利用。處理后，出水水質(zhì)中色度和COD值的脫除率分別達到65％和85％，可達污水綜合排放標準(GB8978-96)中一級排放標準。
文檔編號C02F1/28GK101439891SQ200810143469
公開日2009年5月27日 申請日期2008年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月31日
發(fā)明者鑫 何, 憲 劉, 劉文英, 劉燕飛, 婭 李, 楊運泉, 毅 沈 申請人:湖南華菱湘潭鋼鐵有限公司;湘潭大學(xué)