一种焦化废水的预处理方法以及整体处理工艺

本发明涉及环境工程，特别是涉及一种焦化废水的预处理方法以及整体处理工艺。

背景技术：

1、我国是焦化工业的大国，每年产生大量的焦化废水，约占全国工业废水排放量的2％。煤焦化废水主要来自炼焦、煤气净化和化工产品回收、精制等工艺过程，该过程废水的排放量大。废水中典型污染物如酚、氨氮、codcr和氰化物的含量分别为1000～1400mg/l、1000-2000mg/l、3500～6000mg/l和7～70mg/l。煤焦化废水中大部分酚类、苯类等有机化合物易生物降解，但是萘、噻吩、吡啶、喹啉类、吲哚、联苯类的多环芳香化合物和杂环化合物难生物降解，而且这些物质又具有致突变和致癌作用。因此，焦化废水的处理是煤化工废水处理中的难题。

2、目前处理焦化废水所采用的工艺多种多样，但生化处理法仍是应用最为广泛的处理工艺之一。然而焦化废水中有毒有害难降解有机污染物会抑制微生物的活性，导致生化工艺的处理效果下降，出水无法满足直接排放的要求。

3、针对上述问题，目前通常采用在生化处理前段增加预处理工艺或在生化处理后增加深度处理工艺的两种手段提高处理效果。与预处理工艺相比，目前国内外研究更多集中在深度处理技术的研发。预处理工艺的目的是改善焦化废水的可生化性。如若能明显提高焦化废水的可生化性，一方面能利用后续生化工艺提高对焦化废水的处理效果；另一方面可以显著降低后续深度处理工艺的处理费用。

4、目前国内外常用的预处理工艺包括稀释、脱酚、蒸氨、脱硫、破氰、絮凝、高级氧化技术等。其中，预处理工艺步骤一般包含除酚、脱氰、蒸氨、除油等过程，处理过程复杂且预处理后的焦化废水可生化性有待提高。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明旨在提出一种焦化废水的预处理方法以及整体处理工艺，以解决一般的焦化废水预处理工艺步骤繁琐且处理后的废水可生化性较低的问题。

2、为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

3、一种焦化废水的预处理方法，包括：

4、对焦化废水进行曝气，以使所述焦化废水中富含氧气；

5、向富含氧气的所述焦化废水中加入过氧乙酸，并对所述焦化废水进行电子束辐照处理，以使所述电子束辐照氧化氧气得到的臭氧，协同过氧乙酸和所述电子束辐照，除去所述焦化废水中的有机污染物；其中，所述过氧乙酸的投加量为5mg/l-200mg/l。

6、进一步地，在所述对所述焦化废水进行电子束辐照处理之后，所述方法还包括：

7、通过ph调节剂将所述焦化废水的ph调至6.6-7.5，以使预处理后的所述废水为生化处理的适宜ph；其中，所述ph调节剂包括聚合硫酸铁、浓硫酸和氢氧化钠中的至少一者。

8、进一步地，所述对所述焦化废水进行所述电子束辐照处理的反应时间为0.1s-30s。

9、进一步地，所述曝气的曝气方式包括：鼓风曝气、表面曝气、潜水射流曝气以及沉水曝气中的至少一种。

10、进一步地，所述电子束辐照处理的辐照剂量为0.5kgy-20kgy；所述电子束辐照处理的辐照源包括：60co、137cs或电子加速器中的至少一种。

11、进一步地，所述焦化废水为蒸氨、隔油处理后的焦化废水或为未经处理的焦化废水。

12、本发明的另一目的在于提出一种焦化废水的整体处理工艺，以解决一般的焦化废水预处理工艺步骤繁琐且处理后的废水可生化性较低的问题。

13、为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

14、一种焦化废水的整体处理工艺，包括：

15、步骤1，采用上述焦化废水的预处理方法对焦化废水进行预处理，得到预处理焦化废水；

16、步骤2，对所述预处理焦化废水进行生化处理，以进一步去除所述焦化废水中的有机污染物；

17、步骤3，对生化处理后所述焦化废水进行深度处理，以使所述焦化废水满足排放标准和/或回收标准。

18、进一步地，所述深度处理的方法包括：电子束辐照、臭氧氧化、芬顿氧化和电化学氧化中的至少一种。

19、所述焦化废水的整体处理工艺与上述焦化废水的预处理方法相对于现有技术所具有的优势相同，在此不做赘述。

20、相对于现有技术，本发明所述的焦化废水预处理方法具有以下优势：

21、本发明通过对焦化废水进行曝气，以使所述焦化废水中富含氧气；向富含氧气的所述焦化废水中加入过氧乙酸，并对所述焦化废水进行电子束辐照处理，以使所述电子束辐照氧化氧气得到的臭氧，协同过氧乙酸和所述电子束辐照，去除所述焦化废水中的有机污染物；其中，所述过氧乙酸的投加量为5mg/l-200mg/l；由此，本发明利用电子束辐照的强氧化性，对焦化废水中的有机物进行氧化，通过简单的工艺即可实现对焦化废水的预处理。同时，由于在电子束辐照前对焦化废水进行了曝气并加入了过氧乙酸，电子束辐照可将氧气氧化为臭氧，一方面，通过臭氧和过氧乙酸协同电子束辐照进行焦化废水中的有机污染物去除，由于辐照可以活化过氧乙酸产生过氧乙酸自由基、羟基自由基，由此通过加入臭氧和过氧乙酸增加了体系中活性氧化剂的浓度，从而减少电子束辐照的辐照剂量，降低了电子束辐照的成本；另一方面，由于臭氧自身可氧化污染物，也可将过氧乙酸的氧化产物再次氧化为过氧乙酸，使得过氧乙酸能够循环使用来对有机污染物进行氧化，提高了预处理效果；此外，由于过氧乙酸和臭氧的氧化产物分别为乙酸和氧气，为后续生化处理的微生物提供营养，提升了预处理焦化废水的可生化性，有利于后续的生化处理。

技术特征：

1.一种焦化废水的预处理方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的焦化废水的预处理方法，其特征在于，在所述对所述焦化废水进行电子束辐照处理之后，所述方法还包括：

3.根据权利要求1所述的焦化废水的预处理方法，其特征在于，所述对所述焦化废水进行所述电子束辐照处理的反应时间为0.1s-30s。

4.根据权利要求1所述的焦化废水的预处理方法，其特征在于，所述曝气的曝气方式包括：鼓风曝气、表面曝气、潜水射流曝气以及沉水曝气中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的焦化废水的预处理方法，其特征在于，所述电子束辐照处理的辐照剂量为0.5kgy-20kgy；所述电子束辐照处理的辐照源包括：60co、137cs或电子加速器中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的焦化废水的预处理方法，其特征在于，所述焦化废水为蒸氨、隔油处理后的焦化废水或为未经处理的焦化废水。

7.一种焦化废水的整体处理工艺，其特征在于，所述工艺包括：

8.根据权利要求7所述的焦化废水的整体处理工艺方法，其特征在于，所述深度处理的方法包括：电子束辐照、臭氧氧化、芬顿氧化和电化学氧化中的至少一种。

技术总结
本发明提供了一种焦化废水的预处理方法以及整体处理工艺，所述预处理方法包括：对焦化废水进行曝气，以使所述焦化废水中富含氧气；向富含氧气的所述焦化废水中加入过氧乙酸，并对所述焦化废水进行电子束辐照处理，以使所述电子束辐照氧化氧气得到的臭氧，协同过氧乙酸和所述电子束辐照，除去所述焦化废水中的有机污染物；其中，所述过氧乙酸的投加量为5mg/L‑200mg/L；由此，本发明通过电子束辐照氧化氧气得到的臭氧和过氧乙酸、电子束辐照协同除去焦化废水中的有机污染物，去除方法简单易行且去除效果好，预处理后的焦化废水可生化性提高。

技术研发人员：王建龙,王诗宗
受保护的技术使用者：清华大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11