一种焦化废水絮凝药剂及其絮凝工艺的制作方法

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1.本发明涉及工业污水处理领域，具体涉及一种焦化废水絮凝药剂及其絮凝工艺。


背景技术：

2.焦化废水是炼焦、煤气在高温干馏、净化及副产品回收过程中，产生的含有挥发酚、多环芳烃以及硫、氮等杂环化合物的工业废水，通常需要经过预处理单元、生化处理单元、后处理单元以及污泥处理单元，在经过预处理单元除油后送至生化处理单元，在生化处理单元内脱氮，然后将生化处理单元内的上清液送至后处理单元，去除水中的cod、悬浮物和色度，而经过生化处理单元处理后的污水则送至废水回用系统内净化后回用。
3.生化处理单元的出水在后处理单元的反应池内加入高效cod去除剂、混凝剂和液碱，同时进行搅拌，发生氧化和絮凝反应，泥水混合物自流入混凝沉淀池进行沉降分离，混凝沉淀池出水自流入软化澄清池，在软化澄清池前端反应区内投加混凝剂、混凝沉淀剂、聚铁和纯碱，进行软化和澄清，反应后泥水混合物进入后端沉淀池沉淀，进一步去除废水中的cod、悬浮物和色度。
4.经过生化处理的废水cod从4500mg/l已经降至200-350mg/l，再经物化处理后废水cod能够小于150mg/l，而随着环保要求的力度逐年增大，与废水深度处理相关的膜系统进水指标的要求也随之提高，要求cod≤80mg/l，浊度小于3；因此原有的后处理单元的物化处理工艺无法达到膜系统的要求。


技术实现要素：

5.本发明的第一个目的在于提供一种焦化废水絮凝药剂。
6.本发明的第一个目由如下技术方案实施：
7.一种焦化废水絮凝药剂，包括改性活性炭、聚铁、液碱、聚合氯化铝以及聚丙烯酰胺。
8.优选的，改性活性炭、聚铁、液碱、聚合氯化铝、聚丙烯酰胺的质量分数比为35～45:65～75:35～45:8～13:1～3。
9.优选的，所述液碱的浓度为30％～32％。
10.优选的，所述改性活性炭的目数为200mm或325mm、中孔的孔隙容积为0.25～0.45ml/g、比表面积为600～850m2/g、中孔比为73％。
11.本发明的第二个目的在于提供一种焦化废水絮凝工艺。
12.本发明的第二个目由如下技术方案实施：
13.一种焦化废水絮凝工艺，包括如下步骤：
14.s1：反应
15.将焦化废水送入一号反应池中，投入改性活性炭，使用桨式搅拌机进行充分搅拌，温度控制在15℃～25℃，反应时间10min～30min，进行吸附脱色；
16.将得到的焦化废水送至二号反应池，投入聚铁，反应时间10min～30min，进行混
凝；
17.将得到的焦化废水送至三号反应池，投入聚丙烯酰胺，进行助凝；
18.s2：混凝沉淀
19.将s1得到的混合液送入混凝沉淀池，进行泥水沉淀分离；
20.s3：软化澄清
21.将s2得到的澄清液送入一号软化澄清池，投入液碱，将ph调整至9～10，反应时间20min～40min，进行氧化分解；
22.将得到的混合液送入二号软化澄清池，投入聚合氯化铝，进行絮凝；
23.将得到的混合液送入三号软化澄清池，投入聚丙烯酰胺，进行助凝；
24.s4：絮凝分离
25.在三号软化澄清池内上层澄清液溢流分离，得到处理后的物化处理水。
26.本发明的优点：。
27.1、本发明所涉及的絮凝剂对有机物的去除效率高、安全无污染，尤其是改性活性炭能够将经过生化处理的焦化废水中残留的有机物有效的吸附，吸附后的改性活性炭与废水中的悬浮物一同沉淀，通过一次加药即可完成cod、悬浮物和色度的去除，从而提高水处理的效率。
28.2、通过本发明所公开的絮凝药剂以及絮凝方法，能够将经过生化处理的焦化废水的cod降至60mg/l以下，并且能够确保浊度小于3，处理后的废水能够直接达到膜系统进水要求，降低膜系统的生产负荷，保证膜系统能够长期稳定运行，极大的降低了膜系统的维护费用，进而降低焦化废水处理成本。
具体实施方式：
29.实施例1
30.一种焦化废水絮凝药剂，包括改性活性炭、聚铁、液碱、聚合氯化铝以及聚丙烯酰胺；改性活性炭、聚铁、液碱、聚合氯化铝、聚丙烯酰胺的质量分数比为40:70:40:10:3；
31.改性活性炭的目数为200mm或325mm、中孔的孔隙容积为0.25～0.45ml/g、比表面积为600～850m2/g、中孔比为73％；
32.在进行絮凝时，共包括如下步骤：
33.s1：反应
34.将焦化废水送入一号反应池中，投入中孔的孔隙容积为0.25～0.45ml/g的改性活性炭，使用桨式搅拌机进行充分搅拌，温度控制在19℃，反应时间20min，进行吸附脱色，将焦化废水中生化系统未分解的水溶性cod吸附，改性活性炭的中孔发达，作为cod以及氰化物含量高的焦化废水效果最佳；
35.将得到的焦化废水送至二号反应池，投入聚铁，反应时间20min，进行混凝，再送至三号反应池，投入聚丙烯酰胺，进行助凝，对焦化废水中的水溶性cod进行再次吸附，并且大量悬浮物一同被絮凝；
36.s2：混凝沉淀
37.将s1得到的混合液送入混凝沉淀池，进行泥水沉淀分离，将其中的絮凝物以及活性炭进行分离，处理过后的澄清液中，大量的cod、悬浮物已经被分离；
38.s3：软化澄清
39.将s2得到的澄清液送入一号软化澄清池，投入液碱，将ph调整至9，反应时间30min，进行氧化分解，并随着ph变化析出部分不溶物；将得到的混合液送入二号软化澄清池，投入聚合氯化铝，进行絮凝；再送入三号软化澄清池，投入聚丙烯酰胺，进行助凝，不溶物絮凝；
40.s4：絮凝分离
41.在三号软化澄清池内上层澄清液溢流分离，得到处理后的物化处理水，然后再将物化处理水送入膜系统进行处理。
42.实施例2
43.本实施例与所提供的实施例1的主要区别在于，改性活性炭、聚铁、液碱、聚合氯化铝、聚丙烯酰胺的质量分数比为45:65:35:10:3；
44.改性活性炭的目数为200mm或325mm、中孔的孔隙容积为0.25～0.45ml/g、比表面积为600～850m2/g；
45.在进行絮凝时，共包括如下步骤：
46.s1：反应
47.将焦化废水送入一号反应池中，投入中孔的孔隙容积为0.25～0.45ml/g的改性活性炭，使用桨式搅拌机进行充分搅拌，温度控制在19℃，反应时间15min，进行吸附脱色，将焦化废水中生化系统未分解的水溶性cod吸附，改性活性炭的中孔发达，作为cod以及氰化物含量高的焦化废水效果最佳；
48.将得到的焦化废水送至二号反应池，投入聚铁，反应时间15min，进行混凝，再送至三号反应池，投入聚丙烯酰胺，进行助凝，对焦化废水中的水溶性cod进行再次吸附，并且大量悬浮物一同被絮凝；
49.s2：混凝沉淀
50.将s1得到的混合液送入混凝沉淀池，进行泥水沉淀分离，将其中的絮凝物以及活性炭进行分离，处理过后的澄清液中，大量的cod、悬浮物已经被分离；
51.s3：软化澄清
52.将s2得到的澄清液送入一号软化澄清池，投入液碱，将ph调整至9，反应时间25min，进行氧化分解，并随着ph变化析出部分不溶物；将得到的混合液送入二号软化澄清池，投入聚合氯化铝，进行絮凝；再送入三号软化澄清池，投入聚丙烯酰胺，进行助凝，不溶物絮凝；
53.s4：絮凝分离
54.在三号软化澄清池内上层澄清液溢流分离，得到处理后的物化处理水，然后再将物化处理水送入膜系统进行处理。
55.其中，液碱的浓度为30％～32％，所使用的碱液量随着焦化废水的实际ph值随时变动，本发明的碱液质量分数是以焦化废水的平均ph为基本参数，焦化废水的平均ph值为6.5～7.2。
56.对比例1
57.本对比例与实施例1的主要区别在于，改性活性炭的中孔的孔隙容积为0.05～0.2ml/g，其余与均与实施例1相同；活性炭、聚铁、液碱、聚合氯化铝、聚丙烯酰胺的质量分
数比同样为40:70:40:10:3；
58.对比例2
59.本对比例与实施例1的主要区别在于，添加普通活性炭，中孔比为34％，其余与均与实施例1相同；活性炭、聚铁、液碱、聚合氯化铝、聚丙烯酰胺的质量分数比同样为40:70:40:10:3；
60.性能测试
61.将生化单元处理后的焦化废水采用上述实施例和对比例的方法进行处理，其运行结果如表1，浊度单位为ftu，cod单位为mg/l。
62.表1
63.项目10日平均值10日浊度平均值10日cod平均值实施例11.550.2实施例20.832.7对比例14.685.2对比例29.5104.9
64.分析上表可以得出以下几点：
65.1、综合实施例1和2可以看出，本发明的所提供的絮凝药剂在处理生化单元出水的焦化废水后，能够将浊度值控制在2ftu以下，cod值能够从200-350mg/l降至60mg/l以下，能够充分的降低膜系统的生产负荷，保证膜系统能够长期稳定运行；
66.2、综合实施例1和对比例1可以看出，实施例1中孔的孔隙容积为0.25～0.45ml/g的改性活性炭，10日平均浊度值为1.5ftu，10日平均cod值为50.2mg/l，而对比例1中孔的孔隙容积为0.05～0.2ml/g的改性活性炭，10日平均浊度值为4.6ftu，10日平均cod值为85.2mg/l，由此可以得出中孔的孔隙容积为0.25～0.45ml/g的改性活性炭能够更好的去除焦化废水中的cod以及悬浮物；
67.3、综合实施例1和对比例2可以看出，实施例1中孔的孔隙容积为0.25～0.45ml/g的改性活性炭，10日平均浊度值为1.5ftu，10日平均cod值为50.2mg/l，而对比例2中添加普通活性炭，10日平均浊度值为9.5ftu，10日平均cod值为104.9mg/l，由此可以得出改性活性炭能够更好的去除焦化废水中的cod以及悬浮物。
68.4、综合实施例1和实施例2可以看出，实施例2的10日平均浊度值以及10日平均cod值均小于实施例1，但实施例1和实施例2的10日平均浊度值以及10日平均cod值均符合行业内要求和标准，而且随着各组分的质量分数增加，实施例2药剂成本增加，因此实施例1更加符合生产实际情况。
69.因此，本发明提供的焦化废水絮凝药剂和处理方法，能够将经过生化处理的焦化废水的cod降至60mg/l以下，并且能够确保浊度小于3，处理后的废水能够直接达到膜系统进水要求，降低膜系统的生产负荷，保证膜系统能够长期稳定运行，极大的降低了膜系统的维护费用，进而降低焦化废水处理成本。
70.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种焦化废水絮凝药剂，其特征在于，包括改性活性炭、聚铁、液碱、聚合氯化铝以及聚丙烯酰胺。2.根据权利要求1所述的一种焦化废水絮凝药剂，其特征在于，改性活性炭、聚铁、液碱、聚合氯化铝、聚丙烯酰胺的质量分数比为35～45:65～75:35～45:8～13:1～3。3.根据权利要求1所述的一种焦化废水絮凝药剂，其特征在于，所述液碱的浓度为30％～32％。4.根据权利要求1所述的一种焦化废水絮凝药剂，其特征在于，所述改性活性炭的目数为200mm或325mm、中孔的孔隙容积为0.25～0.45ml/g、比表面积为600～850m2/g、中孔比为73％。5.根据权利要求1-4任一所述的一种焦化废水絮凝药剂的絮凝工艺，其特征在于，包括如下步骤：s1：反应将焦化废水送入一号反应池中，投入改性活性炭，使用桨式搅拌机进行充分搅拌，温度控制在15℃～25℃，反应时间10min～30min，进行吸附脱色；将得到的焦化废水送至二号反应池，投入聚铁，反应时间10min～30min，进行混凝；将得到的焦化废水送至三号反应池，投入聚丙烯酰胺，进行助凝；s2：混凝沉淀将s1得到的混合液送入混凝沉淀池，进行泥水沉淀分离；s3：软化澄清将s2得到的澄清液送入一号软化澄清池，投入液碱，将ph调整至9～10，反应时间20min～40min，进行氧化分解；将得到的混合液送入二号软化澄清池，投入聚合氯化铝，进行絮凝；将得到的混合液送入三号软化澄清池，投入聚丙烯酰胺，进行助凝；s4：絮凝分离在三号软化澄清池内上层澄清液溢流分离，得到处理后的物化处理水。

技术总结
本发明公开了一种焦化废水絮凝药剂及其絮凝工艺，包括改性活性炭、聚铁、液碱、聚合氯化铝以及聚丙烯酰胺；改性活性炭、聚铁、液碱、聚合氯化铝、聚丙烯酰胺的质量分数比为35～45:65～75:35～45:8～13:1～3；包括如下步骤：S1：反应；S2：混凝沉淀；S3：软化澄清；S4：絮凝分离。通过本发明所公开的絮凝药剂以及絮凝方法，能够将经过生化处理的焦化废水的COD降至60mg/L以下，并且能够确保浊度小于3，处理后的废水能够直接达到膜系统进水要求，降低膜系统的生产负荷，保证膜系统能够长期稳定运行，极大的降低了膜系统的维护费用，进而降低焦化废水处理成本。水处理成本。


技术研发人员：刘杰峰 陈志慧 张晓佳 王晓东 王泽源
受保护的技术使用者：内蒙古蒙水乌海环保科技有限公司
技术研发日：2023.05.17
技术公布日：2023/8/23