一种高盐水零排放工艺中有效去除有机物的方法与流程

本发明的实施例涉及一种高盐水零排放工艺中有效去除有机物的方法。

背景技术：

近年来，煤化工产业发展迅速。但是，由于煤化工产业需要消耗大量用水，随之带来的水资源再利用与环境保护问题日益突出，多旱少雨的西北内陆地区尤为突出。然而，无论采用膜法、热法还是离子交换法来制备脱盐水，副产含盐废水都将是不可避免的。

煤化工高盐水中的盐分主要来自循环水、除盐水制备过程中带入和浓缩、以及工业废水处理与再利用过程中的各种药剂添加产生的浓盐水。煤化工高盐水总体呈现排放量大、水质变化小、含盐量稳定且普遍较高，尤其是氯离子含量较高，其组成形式主要以有机物和无机类形式存为主，其中氨氮含量较低，化学需氧量(COD)一般在200-600mg/L，溶解性固体总量(TDS)在10000-80000mg/L，钙镁含量高，且含有硫酸根等易结垢离子。高盐废水的直接外排不仅会导致排放区域的土壤板结、盐碱化、农作物受损、生态环境恶化，而且也间接地浪费了脱盐水生产过程中取水和预处理等的相关前期投入，从而增大了制水成本。因此，实现煤化工含盐废水的资源化是当前所亟待解决的问题之一。

“零排放”是含盐废水资源化的有效途径。膜浓缩和蒸发结晶是“零排放”工艺的重要环节。有机物的存在会造成膜的污堵、清洗的增加、影响膜的通量、水的回收率。此外，有机物还会影响盐的结晶成型及结晶盐的品质。所以，高盐水中有机物的有效去除是必须考虑的。

高盐水中有机物的去除方法有混凝、吸附、高级氧化方法。混凝/絮凝是传统的去除方法，对大分子有机物的去除效果较好，去除率通常在30％左右。高级氧化技术可以使废水中的有机物部分矿化或分解，能够有效去除反渗透浓液中的有机物。其中芬顿技术和臭氧催化氧化技术的效果显著，去除率可以达到60％，但是药剂消耗大，成本较高。活性炭吸附是水处理工艺中常见的工艺，尤其粉末性炭对有机物的去除较好，有机物去除率可以达到70％。但是，活性炭主要吸附小分子有机物，且粉末性炭的分离与再生，成本较高。

降解纳滤浓盐水中COD的方法(CN201510055332.4)中公开了一种降解纳滤浓盐水中COD的方法，纳滤浓盐水通过零价铁反应、电解反应、间接芬顿反应、催化氧化反应、混凝沉淀、光催化反应降解和分解纳滤浓盐水中的有机物，COD可以从273降到100以内。该技术方案工艺复杂。

一种反渗透浓盐水的生物处理方法(CN105645599A)公开了一种反渗透浓盐水的生物处理方法，反渗透浓盐水的盐含量为1％～6％，COD Cr浓度为100-1000mg/L，氨氮浓度为1-10mg/L，(生化需氧量/化学需氧量)B/C比值低于0.2，加入固定化高耐盐COD降解菌，同时进行连续曝气，处理5-20h，再加入复合增效组分，继续曝气处理20-60h后收集出水；或在加入固定化高耐盐COD降解菌的同时加入复合增效组分，进行连续曝气，处理5-80h后收集出水。生物方法处理时间长，占地多。

技术实现要素：

针对高盐废水零排放工艺中有机物的去除技术效率有限，处理成本高的问题，本发明提供一种针对煤化工行业高盐废水零排放工艺中降低COD的方法，通过该技术方案能够使高盐废水中的有机物得到有效降低，COD去除率可以达到80％左右，成本降低1/4。

本发明提供了一种废水处理的方法，包括：在氧化池中对均质后的废水进行氧化；将氧化处理后的废水通入混凝池进行混凝；将混凝处理后的废水通入吸附池，投入吸附剂进行吸附；以及对吸附处理后的废水进行固液分离。

在上述方法中，其中，通过加入高锰酸钾对均质后的废水进行氧化。

在上述方法中，其中，高锰酸钾的浓度为40-80mg/L，氧化反应时间为30-60min。

在上述方法中，其中，混凝处理所用的混凝剂为铁系混凝剂。

在上述方法中，其中，所述铁系混凝剂为聚合硫酸铁。

在上述方法中，其中，混凝剂的投加量为200-600mg/L，混凝反应时间3-5min。

在上述方法中，其中，所述吸附剂为活性焦。

在上述方法中，其中，所述吸附剂的投加量为0.5-1.5g/L，吸附时间为60-90min。

在上述方法中，其中，在所述固液分离中，废水的停留时间为1-2h。

在上述方法中，其中，通过斜板沉淀、微滤膜过滤或旋流分离实现所述固液分离。

通过高锰酸钾使阻垢剂、分散剂等物质的结构发生变化，使得水体中胶体、颗粒脱稳，有机物容易聚合，从而提高有机物的去除。反应产物新生态水合二氧化锰除催化氧化有机物，还可吸附有机物，形成密实的絮体，絮体尺寸明显增大，利于固液分离。

投加混凝剂快速搅拌后再投加活性焦可取得较好的强化混凝效果。水中的胶体脱稳后形成了一定粒度的颗粒，难以参与在活性焦表面上的竞争吸附，同时也由于大分子有机物在快速搅拌时被去除，这两种作用使得活性焦更有利于去除水中溶解性的有机成分。另一方面，在快速搅拌后投加活性焦，可减少其受絮体包裹的影响，使投入的活性焦大都附着于絮体表面，更好地发挥了其吸附有机物的作用，强化了固液分离。

通过几种技术的集成，实现了有机物的有效去除，COD的去除率可以达到70-80％。通过技术集成，实现协同，处理成本降低了1/4。

附图说明

图1示出了处理高盐废水的装置。在图1中，1为氧化池，2为混凝池，3为吸附池，4为固液分离单元。

具体实施方式

下面的实施例可以使本领域技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。

本发明提供的技术方案集成了氧化、混凝、吸附三个主要过程去除高盐水中的有机物，发挥三个过程的协同作用。针对高盐水中含有分散剂、阻垢剂、天然有机物，采用氧化处理使得部分有机物结构发生变化，强化了混凝对这些物质的去除效果，经过前述方法的处理，出水中有机物的主要成分是小分子有机物。小分子有机物经活性焦吸附得到去除。

步骤如下：

氧化：均质后的高盐废水进入氧化池，加入氧化剂高锰酸钾，高锰酸钾浓度为40-80mg/L，反应时间30-60min；

混凝：经氧化处理后的废水进入混凝池，所用混凝剂为铁系混凝剂，混凝剂投加量为200-600mg/L，混凝反应时间3-5min；

吸附：混凝搅拌后的废水进入吸附池，投加粉末性活性焦，投加量在0.5-1.5g/L，吸附时间为60-90min。

固液分离：通过斜板沉淀、微滤膜过滤或旋流分离实现固液分离，停留时间为1-2h。

下面结合具体的实施例进行说明。

实施例1.某煤化工园区含盐水脱盐工艺一级浓水，COD 350mg/L，TDS 10000mg/L

含有机物的高盐废水首先进入氧化池，高锰酸钾投加量是40mg/L，反应时间是30min；然后进入到混凝池，聚合硫酸铁的投加量为400mg/L，搅拌反应3min，出水进入到吸附池，活性焦的投量是0.5g/L，吸附时间60min；吸附处理后的水进入固液分离单元，停留时间为60min，分离后的水进入后续处理单元。经过上述步骤处理后，高盐水的COD从350mg/L降低到60mg/L，吨水处理成本在2.5元左右。

实施例2.某煤化工园区含盐水脱盐工艺二级浓水，COD 500mg/L，TDS 18000mg/L

含有机物的高盐废水首先进入氧化池，高锰酸钾投加量是80mg/L，反应时间是60min；然后进入到混凝池，聚合硫酸铁的投加量为600mg/L，搅拌反应5min，出水进入到吸附池，活性焦的投量是1.5g/L，吸附时间90min；吸附处理后的水进入固液分离单元，停留时间为90min，分离后的水进入后续处理单元。经过上述步骤处理后，高盐水的COD从500mg/L降低到96mg/L，吨水处理成本在3.5元左右。

实施例3.某煤化工园区含盐水脱盐工艺一级浓水，COD 450mg/L，TDS 15000mg/L

含有机物的高盐废水首先进入氧化池，高锰酸钾投加量是60mg/L，反应时间是45min；然后进入到混凝池，聚合硫酸铁的投加量为200mg/L，搅拌反应4min，出水进入到吸附池，活性焦的投量是1.0g/L，吸附时间75min；吸附处理后的水进入固液分离单元，停留时间为120min，分离后的水进入后续处理单元。经过上述步骤处理后，高盐水的COD从450mg/L降低到71mg/L，吨水处理成本在3.0元左右。

通过高锰酸钾使阻垢剂、分散剂等物质的结构发生变化，使得水体中胶体、颗粒脱稳，有机物容易聚合，从而提高有机物的去除。反应产物新生态水合二氧化锰除催化氧化有机物，还可吸附有机物，形成密实的絮体，絮体尺寸明显增大，利于固液分离。

投加混凝剂快速搅拌后再投加活性焦可取得较好的强化混凝效果。水中的胶体脱稳后形成了一定粒度的颗粒，难以参与在活性焦表面上的竞争吸附，同时也由于大分子有机物在快速搅拌时被去除，这两种作用使得活性焦更有利于去除水中溶解性的有机成分。另一方面，在快速搅拌后投加活性焦，可减少其受絮体包裹的影响，使投入的活性焦大都附着于絮体表面，更好地发挥了其吸附有机物的作用，强化了固液分离。

通过几种技术的集成，实现了有机物的有效去除，COD的去除率可以达到70-80％。通过技术集成，实现协同，处理成本降低了1/4。

本领域技术人员应理解，以上实施例仅是示例性实施例，在不背离本发明的精神和范围的情况下，可以进行多种变化、替换以及改变。