一种去除焦化纳滤浓水中苯酚和苯胺的方法与流程

本发明属于水处理，具体涉及一种去除焦化纳滤浓水中苯酚和苯胺的方法，其为一种焦化纳滤浓水深度处理的技术和方法。

背景技术：

1、中国是一个焦炭大国。炼焦是高能耗、高污染、资源性的典型“两高一资”行业。生产焦炭的过程中会排放大量的废水，我国每年约排放1亿吨焦化废水。

2、焦化废水是煤在高温干馏以及煤气净化、化学产品精制过程中形成的废水，其中含有苯酚、苯胺、氨氮、氰、苯、吡啶、吲哚和喹啉等几十种污染物，成分复杂，有机污染物浓度及污水色度高、毒性大，性质非常稳定，是一种典型的难降解有机废水。

3、废水回用是废水处理的最终目标，是企业节能减排的实施手段。目前简单的焦化废水回用技术已经无法满足企业要求，将生化处理后的焦化废水进行深度处理后回用是必然的趋势。

4、国内的焦化废水深度处理技术是采用纳滤和反渗透技术将焦化废水深度处理后回用作为钢铁企业循环冷却用水，但存在的主要问题是反渗透产生的浓水的处理。目前很多焦化企业采用超滤+纳滤+反渗透深度处理焦化废水。

5、因此，纳滤工艺产生的污染物如果未经处理而直接排放，势必会对水体环境产生极大的危害。

6、申请号cn202111226262.6，具体公开了一种焦化废水纳滤分盐工艺,包括依次连接的一级纳滤单元、二级纳滤单元、高压反渗透装置,及与一级纳滤单元连接的浓水纳滤单元。本发明的一种焦化废水纳滤分盐工艺的有益效果在于：采用上述技术方案,焦化废水浓盐水最终分为两股物料,一股物料基本就是氯化钠溶液,其中硫酸钠含量在0.01％以下,另一股物料以硫酸钠为主,溶液中硝盐比在10:1左右,然后两股物料分别进入两套蒸发结晶系统,分别析出氯化钠及硫酸钠产品,实现了焦化废水的零排放,结晶分盐达到工业盐标准资源化利用的目标。

7、申请号cn202111124945.0。本发明公开了一种焦化废水与生活污水联合处理系统及其处理方法,该系统包括依次连通的收集池、反应沉淀池、中间水池、管道混合器、负压汽提蒸氨塔、综合调节池、混凝沉淀池、ph回调池、厌氧池、缺氧池、好氧池和二沉池；所述二沉池还与所述缺氧池连通；所述焦化废水通过管道排入收集池中,所述生活污水经过格栅过滤后通入综合调节池。本发明设计的“负压汽提蒸氨塔脱氨+a/a/o+沉淀”处理系统,能够对焦化废水和生活污水进行同步处理,同时可以回收氨水进行再利用,采用此处理系统能够使煤化企业的污水达到《污水综合排放标准》(gb8978-1996)的一级排放标准。

8、本发明针对的焦化纳滤浓水，然而到目前为止，还没有同时去除焦化纳滤浓水中苯酚和苯胺的方法。

技术实现思路

1、为了解决焦化纳滤浓水中苯酚和苯胺的环境污染问题，本发明的目的是提供一种去除焦化纳滤浓水中苯酚和苯胺的方法，该方法应用焦化纳滤浓水的深度处理系统，采用本发明的深度处理系统，一次性投资低，运行操作简单，生产处理成本较低，是环境友好型的钢铁废水绿色环保处理工艺。

2、本发明的技术方案如下：

3、一种去除焦化纳滤浓水中苯酚和苯胺的方法，所述焦化纳滤浓水的水质电导率为19230～26780μs/cm，苯酚为231～301μg/l，苯胺为21～47μg/l，悬浮物为37～63mg/l，包括如下步骤：

4、(1)所述焦化纳滤浓水进入布袋式过滤器，布袋过滤器过滤精度为11～15μm，经过布袋式过滤器后，焦化纳滤浓水中的悬浮物为10～14mg/l；

5、(2)焦化纳滤浓水从布袋过滤器流出后，进入臭氧催化反应塔，臭氧催化塔内部装有改性生物碳催化剂；整个臭氧催化塔中改性生物碳催化剂占整个臭氧催化塔体积的75～85％；改性生物碳催化剂比表面积为678～735m2/g,孔体积为0.39～0.42cm3/g；

6、(3)经过臭氧催化反应后，焦化纳滤浓水排放或排入零排放的蒸发系统。

7、进一步，步骤(1)中焦化纳滤浓水在布袋式过滤器停留时间为6～7min。

8、进一步，步骤(2)中所述改性生物碳催化剂为针对焦化纳滤浓水的高电导率的水质特性制备而成，具体包括如下步骤：1)生物碳原料选取：以废弃酒糟为生物碳原料，烘干，冷却，研磨筛选；2)碳化料：酒糟细粉颗粒放入马弗炉中，以3～5℃/min升温至415～435℃，恒温15～25min，冷却，形成酒糟生物碳碳化料；3)生物碳：配制质量比为3～6％的氯化钠溶液，在氯化钠溶液中按照液固比(体积比)(2～3):1的比例浸置酒糟生物碳碳化料，过滤后晾干，放入马弗炉中焙烧，冷却，形成酒糟生物碳；4)生物碳催化剂：配制质量比浓度为2～5％硝酸锰溶液和7～13％硫酸铁溶液，然后这两种溶液以体积比1：1配制成锰铁混合溶液，在锰铁混合溶液中按照液固比(体积比)(2～3):1的比例浸置酒糟生物碳，浸渍，晾干，放入马弗炉，焙烧，冷却，制备得到改性生物碳催化剂。

9、更进一步，上述步骤1)中将废弃酒糟放置115～125℃烘箱中3～5h，水分烘干后自然冷却。

10、更进一步，上述步骤1)中酒糟研磨筛选200～300目的酒糟细粉颗粒。

11、更进一步，上述步骤3)中浸置时间为2～3h，过滤后晾干；在马弗炉中焙烧，2～3℃/min升温至725～775℃。

12、更进一步，上述步骤4)中浸渍时间为6～12h，取出酒糟生物碳，晾干；在马弗炉中以4～5℃/min升温至560～610℃,恒温焙烧2～4h。

13、根据本发明所述一种去除焦化纳滤浓水中苯酚和苯胺的方法，进一步，步骤(2)中纳滤浓水从臭氧催化塔的底部进入塔内，自下而上流出，臭氧发生器产生的臭氧从底部进入催化塔，然后充满整个催化塔；

14、进一步，步骤(2)中纳滤浓水在臭氧催化反应塔中的停留时间为23～37min。

15、发明详述：

16、一种去除焦化纳滤浓水中苯酚和苯胺的系统，包括进水泵、布袋过滤器、提升泵，臭氧催化反应塔、改性生物碳催化剂、出水泵。

17、所述焦化纳滤浓水的水质电导率为19230～26780μs/cm，苯酚为231～301μg/l，苯胺为21～47μg/l，悬浮物为37～63mg/l。

18、所述焦化纳滤浓水通过进水泵进入布袋式过滤器。

19、纳滤浓水经滤袋过滤后流出，悬浮物被拦截在布袋中。布袋过滤器过滤精度为11～15μm，停留时间为6～7min.经过布袋式过滤器后，焦化纳滤浓水中的悬浮物为10～14mg/l。

20、焦化纳滤浓水从布袋过滤器流出后，通过提升泵进入臭氧催化反应塔，臭氧催化塔内部装有改性生物碳催化剂。纳滤浓水从臭氧催化塔的底部进入塔内，自下而上流出。臭氧发生器产生的臭氧从底部进入催化塔，然后充满整个催化塔。整个臭氧催化塔中改性生物碳催化剂占整个臭氧催化塔体积的75～85％，纳滤浓水在塔中的停留时间为23～37min。臭氧和改性生物碳催化剂相结合，生成羟基自由基，可以高效快速的降解苯酚和苯胺。

21、本发明针对焦化纳滤浓水的高电导率的水质特性，开发制备了改性生物碳催化剂，该催化剂具有同时去除纳滤浓水中苯酚和苯胺的功能。改性生物碳催化剂的制备：1)生物碳原料选取：以废弃酒糟为生物碳原料，放置115～125℃烘箱中3～5h，水分烘干后自然冷却，将干的酒糟研磨成成细粉，筛选200～300目的酒糟细粉颗粒。2)碳化料：酒糟细粉颗粒放入马弗炉中，以3～5℃/min升温至415～435℃，恒温15～25min，自然冷却，形成酒糟生物碳碳化料。3)生物碳：配制质量比为3～6％的氯化钠溶液，在氯化钠溶液中按照液固比(体积比)(2～3):1的比例浸置酒糟生物碳碳化料，浸置时间为2～3h，过滤后晾干，放入马弗炉中，2～3℃/min升温至725～775℃，冷却，形成酒糟生物碳。4)生物碳催化剂：配制质量比浓度为2～5％硝酸锰溶液和7～13％硫酸铁溶液，然后这两种溶液以体积比1：1配制成锰铁混合溶液，在锰铁混合溶液中按照液固比(体积比)(2～3):1的比例浸置酒糟生物碳，浸渍6～12h，取出酒糟生物碳，在室温下晾干，放入马夫炉，以4～5℃/min升温至560～610℃,恒温焙烧2～4h，然后自然冷却,制备得到改性生物碳催化剂。改性生物碳催化剂比表面积为678～735m2/g,孔体积为0.39～0.42cm3/g。改性生物碳在既有在臭氧作用下催化降解苯酚和苯胺的能力，也有吸附苯酚和苯胺的能力。

22、经过臭氧催化反应后，焦化纳滤浓水的电导率为电导率为19410～26990μs/cm，苯酚为21～26μg/l，苯胺为2～5μg/l，悬浮物为7～11mg/l。

23、随后，排放泵将处理后的焦化纳滤浓水排放或排入零排放的蒸发系统。

24、本发明有益的技术效果：

25、经过本发明方法处理后，焦化纳滤浓水的电导率为电导率为19410～26990μs/cm，苯酚为21～26μg/l，苯胺为2～5μg/l，悬浮物为7～11mg/l。

26、本发明所述的焦化纳滤浓水中去除苯酚和苯胺的工艺，生产运行成本低，运用了生物碳技术，有些降低了二氧化碳排放，充分体现了节能减排的效果，是环境友好型的绿色生产工艺。