本发明涉及工业废水无害化处理
技术领域：
，特别涉及到一种经济高效的煤化工废水治理方法。
背景技术：
：煤化工是指以煤为原料，经化学加工使煤炭转化为气体、液体和固体产品或者半成品，而后进一步加工成化工、能源产品的工业。我国富煤、贫油、少气的能源结构决定了煤化工产业的迅速发展，尤其是新型煤化工产业。传统煤化工泛指煤的气化、液化、焦化及焦油加工、电石乙炔化工等，也包括以煤为原料制取碳素材料和煤基高分子材料等。新型煤化工以煤气化为龙头，包括煤制甲醇、乙酸、二甲醚等。煤化工行业在迅速发展的同时带来了较大环境问题。这是由于，煤化工行业的生产工艺流程多且复杂，耗水量巨大，导致此过程中废水排放量很大，其所产生的废水是一种化学需氧量COD高、氨氮含量高、色度高且浊度高的废水，含有大量酚、氰、油、氨氮等有毒、有害物质。综合废水中CODcr一般在5000mg/l左右、氨氮在200~500mg/l。废水中的易降解有机物主要是酚类化合物和苯类化合物；砒咯、萘、呋喃、眯唑类属于可降解类有机物；难降解的有机物主要有砒啶、咔唑、联苯、三联苯等。这些污染物如果排放到环境中，会对生态环境和人体健康造成极大危害，因此煤气化废水的处理，一直在国内外煤化工废水处理领域中备受关注目前国内处理煤化工废水的技术主要有生化法：生化法对废水中的苯酚类及苯类物质有较好的去除作用，但对喹啉类、吲哚类、吡啶类、咔唑类等一些难降解有机物处理效果较差，使得煤化工行业外排水CODcr难以达到一级标准。同时煤化工废水经生化处理后又存在色度和浊度很高的特点（因含各种生色团和助色团的有机物，如3-甲基-1,3,6庚三烯、5-降冰片烯-2-羧酸、2-氯-2-降冰片烯、2-羟基-苯并呋喃、苯酚、1-甲磺酰基-4-甲基苯、3-甲基苯并噻吩、萘-1,8-二胺等）。因此，要将此类煤气化废水处理后达到回用或排放标准，主要进一步降低CODcr、氨氮、色度等指标。此外，煤化工废水的常规处理方法还有臭氧氧化法：该方法作为一种高效的高级氧化技术，因其强氧化性和消毒能力，在给水处理中有着广泛的应用。但是，由于臭氧水溶性差，利用率低，对污染物具有选择性等缺点，影响其进一步的工业推广和应用。至于吸附法，是基于固体表面有吸附水中溶质及胶质的能力，当废水通过比表面积很大的固体颗粒时，水中的污染物被吸附到固体颗粒（吸附剂）上，从而去除污染物质而实现。该方法可取得较好的效果，但存在吸附剂用量大，费用高产生二次污染等问题，一般适合小规模废水处理应用。基于煤化工废水是一类污染物种类多、成分复杂的高浓度有机废水，单靠传统的单一方法处理，往往难以达到排放标准。对于该废水的处理，通常可分为一级处理、二级处理和深度处理。一级处理即预处理，主要包括混凝，化学沉淀，气浮等方法，以除去部分灰渣及油类，并对废水中的酚类及氨氮等有价物质进行回收处理；二级处理主要为生化处理，主要包括A/O、A2/O、SBR、UASB等及一些新兴工艺；深度处理方法主要有电化学法，混凝沉淀法、高级氧化法、膜分离法以及吸附法等。然而，此类工艺同样存在着以下问题：1）生物降解不彻底，产生的泡沫多，要大量新水进行消泡，但效果差；2）对操作运行及日常管理要求高，难以稳定达标排放；3）加药量大，运行费用高；4）出水难以满足超滤和反渗透的进水指标，不能达到回用水标准。技术实现要素：为解决上述技术问题，本发明提供一种经济高效的煤化工废水治理方法，以粘土、木质素磺酸钠、竹炭纤维、碱式氯化铝、聚磷氯化铁、壳聚糖、二甲基二烯丙基氯化铵、过硫酸钾、月桂醇硫酸钠、过氧化氢、月桂酰基肌氨酸、柠檬酸、苹果酸、3-氯香豆素、脱色剂、助凝剂配制成复合处理剂，配合相应的吸附、处理剂处理、厌氧处理、光催化氧化、次氯酸钠氧化、曝气、电絮凝和电气浮等水处理工艺，使得经处理后的废水COD、BOD5、总酚、总氨、色度均显著降低，能够满足环保达标的要求，具有较好的应用前景。本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种经济高效的煤化工废水治理方法，包括以下步骤：（1）将工业废水排入吸附池，添加适量煤渣进行吸附处理，随后将废水通过格栅去除固体杂物，再送入沉淀池中进行沉淀处理；（2）收集沉淀处理后的上清液，按照20～30mg/L废水的投加量加入复合处理剂，所述复合处理剂由以下各组分组成：粘土40-50份、木质素磺酸钠35-45份、竹炭纤维30-40份、碱式氯化铝25-35份、聚磷氯化铁20-30份、壳聚糖10-20份、二甲基二烯丙基氯化铵10-16份、过硫酸钾8-12份、月桂醇硫酸钠6-10份、过氧化氢6-10份、月桂酰基肌氨酸4-8份、柠檬酸3-5份、苹果酸3-5份、3-氯香豆素1-3份、脱色剂8-12份、助凝剂15-25份，反应时间为30～50min；（3）将经复合处理剂处理后的废水排至厌氧池进行厌氧处理，随后排至光催化氧化器中进行光催化氧化处理；（4）将经光催化氧化处理后的废水排入次氯酸钠氧化池，调节废水pH在7～8，投入次氯酸钠，反应时间为0.5～2h，并对废水处理体系进行曝气搅拌；（5）经曝气处理后的废水输送至电絮凝气浮反应器，进行电絮凝和电气浮，电絮凝电极为可溶性铝电极，电气浮电极为板式不溶性纳米钛电极，反应器运行时的pH控制在5～8；工作压力为0.3～0.5Mpa；工作水温35～45℃；（6）将经电絮凝气浮处理后的废水送入二次沉淀池，待沉淀完全后，将上清液排放，收集沉积物，完成废水处理过程。优选地，所述复合处理剂中的助凝剂选自聚丙烯酰胺、硅酸钠、硅藻土中的任意一种。优选地，所述步骤（1）中煤渣的粒径为1.5～2.5mm。优选地，所述步骤（3）中光催化氧化的反应条件为：在紫外光照射下，向废水中通入光催化剂进行反应，反应时间为30～50min。优选地，所述光催化剂由钛酸丙酯、钼酸铵、硫酸亚铁混合后经煅烧并固定于硅胶表面而制成。优选地，将经电絮凝和电气浮处理后的废水进行杀菌消毒处理，再送入二次沉淀池。优选地，所述杀菌消毒处理的条件为：采用氯、二氧化氯或次氯酸钠消毒，接触时间60～80min，加氯量为13～15mg/L。本发明与现有技术相比，其有益效果为：（1）本发明的经济高效的煤化工废水治理方法，以粘土、木质素磺酸钠、竹炭纤维、碱式氯化铝、聚磷氯化铁、壳聚糖、二甲基二烯丙基氯化铵、过硫酸钾、月桂醇硫酸钠、过氧化氢、月桂酰基肌氨酸、柠檬酸、苹果酸、3-氯香豆素、脱色剂、助凝剂配制成复合处理剂，配合相应的吸附、处理剂处理、厌氧处理、光催化氧化、次氯酸钠氧化、曝气、电絮凝和电气浮等水处理工艺，使得经处理后的废水COD、BOD5、总酚、总氨、色度均显著降低，能够满足环保达标的要求，具有较好的应用前景。（2）本发明的经济高效的煤化工废水治理方法所用原料廉价、工艺具有普适性，适于大规模工业化运用，实用性强。具体实施方式下面结合具体实施例对发明的技术方案进行详细说明。实施例1（1）将工业废水排入吸附池，添加适量煤渣进行吸附处理，煤渣的粒径为1.5mm，随后将废水通过格栅去除固体杂物，再送入沉淀池中进行沉淀处理；（2）收集沉淀处理后的上清液，按照20mg/L废水的投加量加入复合处理剂，所述复合处理剂由以下各组分组成：粘土40份、木质素磺酸钠35份、竹炭纤维30份、碱式氯化铝25份、聚磷氯化铁20份、壳聚糖10份、二甲基二烯丙基氯化铵10份、过硫酸钾8份、月桂醇硫酸钠6份、过氧化氢6份、月桂酰基肌氨酸4份、柠檬酸3份、苹果酸3份、3-氯香豆素1份、脱色剂8份、聚丙烯酰胺15份，反应时间为30min；（3）将经复合处理剂处理后的废水排至厌氧池进行厌氧处理，随后排至光催化氧化器中进行光催化氧化处理，光催化氧化的反应条件为：在紫外光照射下，向废水中通入光催化剂进行反应，光催化剂由钛酸丙酯、钼酸铵、硫酸亚铁混合后经煅烧并固定于硅胶表面而制成，光催化氧化的反应时间为30min；（4）将经光催化氧化处理后的废水排入次氯酸钠氧化池，调节废水pH在7，投入次氯酸钠，反应时间为0.5h，并对废水处理体系进行曝气搅拌；（5）经曝气处理后的废水输送至电絮凝气浮反应器，进行电絮凝和电气浮，电絮凝电极为可溶性铝电极，电气浮电极为板式不溶性纳米钛电极，反应器运行时的pH控制在5；工作压力为0.3Mpa；工作水温35℃；（6）将经电絮凝气浮处理后的废水进行杀菌消毒处理，杀菌消毒处理的条件为：采用氯、二氧化氯或次氯酸钠消毒，接触时间60min，加氯量为13mg/L，随后送入二次沉淀池，待沉淀完全后，将上清液排放，收集沉积物，完成废水处理过程。经该方法处理后所排放的上清液水质检测结果如表1所示。实施例2（1）将工业废水排入吸附池，添加适量煤渣进行吸附处理，煤渣的粒径为2mm，随后将废水通过格栅去除固体杂物，再送入沉淀池中进行沉淀处理；（2）收集沉淀处理后的上清液，按照25mg/L废水的投加量加入复合处理剂，所述复合处理剂由以下各组分组成：粘土45份、木质素磺酸钠40份、竹炭纤维35份、碱式氯化铝30份、聚磷氯化铁25份、壳聚糖15份、二甲基二烯丙基氯化铵13份、过硫酸钾10份、月桂醇硫酸钠8份、过氧化氢8份、月桂酰基肌氨酸6份、柠檬酸4份、苹果酸4份、3-氯香豆素2份、脱色剂10份、硅酸钠20份，反应时间为40min；（3）将经复合处理剂处理后的废水排至厌氧池进行厌氧处理，随后排至光催化氧化器中进行光催化氧化处理，光催化氧化的反应条件为：在紫外光照射下，向废水中通入光催化剂进行反应，光催化剂由钛酸丙酯、钼酸铵、硫酸亚铁混合后经煅烧并固定于硅胶表面而制成，光催化氧化的反应时间为40min；（4）将经光催化氧化处理后的废水排入次氯酸钠氧化池，调节废水pH在7.5，投入次氯酸钠，反应时间为1.5h，并对废水处理体系进行曝气搅拌；（5）经曝气处理后的废水输送至电絮凝气浮反应器，进行电絮凝和电气浮，电絮凝电极为可溶性铝电极，电气浮电极为板式不溶性纳米钛电极，反应器运行时的pH控制在7；工作压力为0.4Mpa；工作水温40℃；（6）将经电絮凝气浮处理后的废水进行杀菌消毒处理，杀菌消毒处理的条件为：采用氯、二氧化氯或次氯酸钠消毒，接触时间70min，加氯量为14mg/L，随后送入二次沉淀池，待沉淀完全后，将上清液排放，收集沉积物，完成废水处理过程。经该方法处理后所排放的上清液水质检测结果如表1所示。实施例3（1）将工业废水排入吸附池，添加适量煤渣进行吸附处理，煤渣的粒径为2.5mm，随后将废水通过格栅去除固体杂物，再送入沉淀池中进行沉淀处理；（2）收集沉淀处理后的上清液，按照30mg/L废水的投加量加入复合处理剂，所述复合处理剂由以下各组分组成：粘土50份、木质素磺酸钠45份、竹炭纤维40份、碱式氯化铝35份、聚磷氯化铁30份、壳聚糖20份、二甲基二烯丙基氯化铵16份、过硫酸钾12份、月桂醇硫酸钠10份、过氧化氢10份、月桂酰基肌氨酸8份、柠檬酸5份、苹果酸5份、3-氯香豆素3份、脱色剂12份、硅藻土25份，反应时间为50min；（3）将经复合处理剂处理后的废水排至厌氧池进行厌氧处理，随后排至光催化氧化器中进行光催化氧化处理，光催化氧化的反应条件为：在紫外光照射下，向废水中通入光催化剂进行反应，光催化剂由钛酸丙酯、钼酸铵、硫酸亚铁混合后经煅烧并固定于硅胶表面而制成，光催化氧化的反应时间为50min；（4）将经光催化氧化处理后的废水排入次氯酸钠氧化池，调节废水pH在8，投入次氯酸钠，反应时间为2h，并对废水处理体系进行曝气搅拌；（5）经曝气处理后的废水输送至电絮凝气浮反应器，进行电絮凝和电气浮，电絮凝电极为可溶性铝电极，电气浮电极为板式不溶性纳米钛电极，反应器运行时的pH控制在8；工作压力为0.5Mpa；工作水温45℃；（6）将经电絮凝气浮处理后的废水进行杀菌消毒处理，杀菌消毒处理的条件为：采用氯、二氧化氯或次氯酸钠消毒，接触时间80min，加氯量为15mg/L，随后送入二次沉淀池，待沉淀完全后，将上清液排放，收集沉积物，完成废水处理过程。经该方法处理后所排放的上清液水质检测结果如表1所示。实施例4（1）将工业废水排入吸附池，添加适量煤渣进行吸附处理，煤渣的粒径为2.5mm，随后将废水通过格栅去除固体杂物，再送入沉淀池中进行沉淀处理；（2）收集沉淀处理后的上清液，按照20mg/L废水的投加量加入复合处理剂，所述复合处理剂由以下各组分组成：粘土50份、木质素磺酸钠35份、竹炭纤维40份、碱式氯化铝25份、聚磷氯化铁30份、壳聚糖10份、二甲基二烯丙基氯化铵16份、过硫酸钾8份、月桂醇硫酸钠10份、过氧化氢6份、月桂酰基肌氨酸8份、柠檬酸3份、苹果酸5份、3-氯香豆素1份、脱色剂12份、聚丙烯酰胺15份，反应时间为50min；（3）将经复合处理剂处理后的废水排至厌氧池进行厌氧处理，随后排至光催化氧化器中进行光催化氧化处理，光催化氧化的反应条件为：在紫外光照射下，向废水中通入光催化剂进行反应，光催化剂由钛酸丙酯、钼酸铵、硫酸亚铁混合后经煅烧并固定于硅胶表面而制成，光催化氧化的反应时间为30min；（4）将经光催化氧化处理后的废水排入次氯酸钠氧化池，调节废水pH在8，投入次氯酸钠，反应时间为0.5h，并对废水处理体系进行曝气搅拌；（5）经曝气处理后的废水输送至电絮凝气浮反应器，进行电絮凝和电气浮，电絮凝电极为可溶性铝电极，电气浮电极为板式不溶性纳米钛电极，反应器运行时的pH控制在8；工作压力为0.3Mpa；工作水温45℃；（6）将经电絮凝气浮处理后的废水进行杀菌消毒处理，杀菌消毒处理的条件为：采用氯、二氧化氯或次氯酸钠消毒，接触时间60min，加氯量为15mg/L，随后送入二次沉淀池，待沉淀完全后，将上清液排放，收集沉积物，完成废水处理过程。经该方法处理后所排放的上清液水质检测结果如表1所示。对比例1（1）将工业废水排入吸附池，添加适量煤渣进行吸附处理，煤渣的粒径为1.5mm，随后将废水通过格栅去除固体杂物，再送入沉淀池中进行沉淀处理；（2）收集沉淀处理后的上清液，按照20mg/L废水的投加量加入复合处理剂，所述复合处理剂由以下各组分组成：粘土40份、木质素磺酸钠35份、竹炭纤维30份、碱式氯化铝25份、聚磷氯化铁20份、壳聚糖10份、过硫酸钾8份、月桂醇硫酸钠6份、过氧化氢6份、月桂酰基肌氨酸4份、柠檬酸3份、苹果酸3份、脱色剂8份、聚丙烯酰胺15份，反应时间为30min；（3）将经复合处理剂处理后的废水排至厌氧池进行厌氧处理，随后排至光催化氧化器中进行光催化氧化处理，光催化氧化的反应条件为：在紫外光照射下，向废水中通入光催化剂进行反应，光催化剂由钛酸丙酯、钼酸铵、硫酸亚铁混合后经煅烧并固定于硅胶表面而制成，光催化氧化的反应时间为30min；（4）将经光催化氧化处理后的废水排入次氯酸钠氧化池，调节废水pH在7，投入次氯酸钠，反应时间为0.5h，并对废水处理体系进行曝气搅拌；（5）经曝气处理后的废水输送至电絮凝气浮反应器，进行电絮凝和电气浮，电絮凝电极为可溶性铝电极，电气浮电极为板式不溶性纳米钛电极，反应器运行时的pH控制在5；工作压力为0.3Mpa；工作水温35℃；（6）将经电絮凝气浮处理后的废水进行杀菌消毒处理，杀菌消毒处理的条件为：采用氯、二氧化氯或次氯酸钠消毒，接触时间60min，加氯量为13mg/L，随后送入二次沉淀池，待沉淀完全后，将上清液排放，收集沉积物，完成废水处理过程。经该方法处理后所排放的上清液水质检测结果如表1所示。对比例2（1）将工业废水排入吸附池，添加适量煤渣进行吸附处理，煤渣的粒径为2.5mm，随后将废水通过格栅去除固体杂物，再送入沉淀池中进行沉淀处理；（2）收集沉淀处理后的上清液，按照30mg/L废水的投加量加入复合处理剂，所述复合处理剂由以下各组分组成：粘土50份、木质素磺酸钠45份、竹炭纤维40份、碱式氯化铝35份、聚磷氯化铁30份、壳聚糖20份、二甲基二烯丙基氯化铵16份、过硫酸钾12份、月桂醇硫酸钠10份、过氧化氢10份、柠檬酸5份、3-氯香豆素3份、脱色剂12份、硅藻土25份，反应时间为50min；（3）将经复合处理剂处理后的废水排至厌氧池进行厌氧处理，随后排至光催化氧化器中进行光催化氧化处理，光催化氧化的反应条件为：在紫外光照射下，向废水中通入光催化剂进行反应，光催化剂由钛酸丙酯、钼酸铵、硫酸亚铁混合后经煅烧并固定于硅胶表面而制成，光催化氧化的反应时间为50min；（4）将经光催化氧化处理后的废水排入次氯酸钠氧化池，调节废水pH在8，投入次氯酸钠，反应时间为2h，并对废水处理体系进行曝气搅拌；（5）经曝气处理后的废水输送至电絮凝气浮反应器，进行电絮凝和电气浮，电絮凝电极为可溶性铝电极，电气浮电极为板式不溶性纳米钛电极，反应器运行时的pH控制在8；工作压力为0.5Mpa；工作水温45℃；（6）将经电絮凝气浮处理后的废水进行杀菌消毒处理，杀菌消毒处理的条件为：采用氯、二氧化氯或次氯酸钠消毒，接触时间80min，加氯量为15mg/L，随后送入二次沉淀池，待沉淀完全后，将上清液排放，收集沉积物，完成废水处理过程。经该方法处理后所排放的上清液水质检测结果如表1所示。表1 COD(mg/L)BOD5(mg/L)总酚（mg/L）总氨（mg/L）色度实施例154.618.829.814.623实施例249.812.122.310.917实施例351.217.925.511.418实施例453.014.727.712.720对比例178.433.542.633.246对比例287.536.444.126.949本发明的经济高效的煤化工废水治理方法，以粘土、木质素磺酸钠、竹炭纤维、碱式氯化铝、聚磷氯化铁、壳聚糖、二甲基二烯丙基氯化铵、过硫酸钾、月桂醇硫酸钠、过氧化氢、月桂酰基肌氨酸、柠檬酸、苹果酸、3-氯香豆素、脱色剂、助凝剂配制成复合处理剂，配合相应的吸附、处理剂处理、厌氧处理、光催化氧化、次氯酸钠氧化、曝气、电絮凝和电气浮等水处理工艺，使得经处理后的废水COD、BOD5、总酚、总氨、色度均显著降低，能够满足环保达标的要求，具有较好的应用前景。同时，本发明的处理方法所用原料廉价、工艺具有普适性，适于大规模工业化运用，实用性强。以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的
技术领域：
，均同理包括在本发明的专利保护范围内。当前第1页1 2 3