一种活化褐煤及应用该活化褐煤的焦化废水的处理工艺的制作方法_2

文档序号:9451742阅读:来源:国知局
更强,具有更好的推广价值。
[0023] 在获得了上述的活化褐煤后,发明人将其加入到了焦化废水的具体处理工艺中, 该工艺主要包括如下步骤:
[0024] 焦化废水经降温、调节、隔油和混凝气浮的预处理后,首先利用活化褐煤进行吸 附,降低废水中有机污染负荷,经过活化褐煤吸附处理后的废水进入内循环厌氧反应器进 行厌氧生物处理,之后厌氧出水再经缺氧池、曝气生物池、二沉池和深度处理池的常规处理 手段处理后,即可达标排放;
[0025] 其中活化褐煤直接装入填料塔中,填料高度为2_4m,装载前首先将活化褐煤用水 充分浸泡后再进行填料装载,吸附时控制焦化废水以lBV/h~2BV/h的流速流过活化褐煤 吸附填料塔,流速过大会降低吸附的效果。
[0026] 本发明第一次将活化褐煤用于焦化废水的处理过程中,因此填补了本领域的空 白,褐煤经过活化处理后大大提高了其吸附容量,明显高于未活化的原始褐煤,也高于价格 昂贵的活性炭,因此大大降低了处理成本。由于活化后的褐煤可以有效吸附焦化废水中有 机负荷,大大降低焦化废水的C0D,从而有利于提高下一工段厌氧生物工段的去除效果,减 轻其处理负荷;除此之外,所采用的活化褐煤经过一段时间的使用之后会达到饱和,此时即 可采用稀盐酸和稀硫酸将其再生。而经再生后的褐煤,其吸附性能基本未下降,可以重复利 用,这样活化褐煤的总吸收容量与优质活化炭相当甚至超出,但运行成本大大低于活性炭, 且可多次重复使用;具体再生的步骤如下:
[0027] 吸附达到饱和的吸附填料塔停止进水后排空,然后用10_30wt%的盐酸或硫酸溶 液浸泡填料24h,最后排出酸性浸泡液;之后再用自来水冲洗吸附填料塔直至出水至中性, 最后用浓度为10~30wt %的NaOH溶液浸泡24h,即可完成活化褐煤的再生;
[0028] 其中所采用的酸性浸泡液排出后可以重复使用多次直至失效为止,失效的酸性浸 泡液用可用NaOH或Ca (OH) 2溶液中和至pH = 8~9,再加入PAC或PFS及PAM进行混凝沉 淀处理,上清液(C0D降低)可送入内循环厌氧反应器中进一步处理;除此之外,为了进一步 节省水资源用量,可以用本发明处理后的达标排放出水代替再生步骤中的自来水冲洗填料 塔,实现资源的进一步循环利用,同时降低处理的成本,而无论是采用自来水还是采用本发 明中的达标出水对吸附填料塔进行冲洗,冲洗后的洗液均需进入缺氧池中进行处理,以免 造成二次污染;
[0029] 活化褐煤经多次(至少10次以上)再生使用后,因褐煤内部结构受到多次激活 后,性能会有所下降,这时可以将其用水力直接从吸收塔中排出,装入新的活化褐煤,而排 出的滤料经风干后可混入焦煤中作为炼焦原料使用,也可掺入锅炉用煤中代替燃煤使用, 实现资源利用最大化。
[0030] 上述步骤中,所述的内循环厌氧反应器选用本发明发明人设计的专用反应器,具 体可使用山东思源水业工程有限公司设计制造的SIC内循环厌氧反应器,对其具体结构不 再赘述,除此之外,所采用的降温、调节、隔油和混凝气浮的预处理,缺氧池、曝气生物池、二 沉池和深度池的处理均为本领域的常规处理手段,发明人不再一一赘述。
[0031] 上述SIC内循环厌氧反应器属于地上塔罐式厌氧生物反应器。其工作原理:废水 由塔底进入反应器后,经特别设计的布水器,将废水以高速(l〇m/h-30m/h)由下而上流动, 并与第一反应室内的厌氧颗粒污泥相接触,使水中的有机污染物得到较大程度的处理并产 生大量沼气。这些沼气可将反应后的废水通过上升管迅速带入反应锥顶部的气液分离器 中。在该分离器中沼气被分离后排出罐体后进入沼气净化分离系统。而废水又借着重力作 用中分离器下端的下降管回到反应罐底部,形成所谓的"内循环",同时由第一反应室上升 到上部的第二反应室中的废水,又与反应室中的厌氧微生物继续反应,进一步降低了来自 第一反应室的来水中的有机污染物。在此室产生的沼气又将废水夹带至锥顶部的气液分离 中,沼气被分离出去,而废水又经下降管回到第一反应室底部,同样实现了 "内循环"。
[0032] 这种内循环厌氧生物反应器是目前废水厌氧生物反应中工艺上最先进的上流式 厌氧反应器。将IC反应器与目前在焦化废水处理工程中常用的地下式厌氧反应池相比具 有十分显著的优势:a. IC反应器中废水的上升流速是"地下式池"的10 - 60倍;b.停留时 间只有"地下式池"的六分之一;c.对COD、8003的去除率可高达70% -80%,而"地下式 池"由于其停留时间长,废水上升速度低,污泥与废水基本处于上(水)下(泥)两层难以 充分接触状态,基本上无有效去除率;d.占地面积大,地下式池是"1C反应器的几倍";e. IC 反应器反应速度快,沼气产生量大可以得到有效回收与利用,而"地下式池"基本不产生沼 气;f.由于"1C反应器"出水有机污染物负荷大大降低使生化工段中的"缺氧+好氧+二沉 池"和"深度处理"工段的处理难度和运行成本大幅度下降并达标排放。
[0033] 除此之外,本发明中由于采用活化褐煤对焦化废水首先进行了吸附处理,将废水 中携带的多种有害物质如酚类、苯和多环芳烃和氧硫氮化合物大部分吸附,从而降低了后 续内循环厌氧生物反应器的处理强度,延长了其厌氧颗粒污泥的使用寿命,进一步降低了 焦化废水的处理成本。
[0034] 综上所述,本发明所提供的技术方案与现有技术相比,所采用的活化褐煤可以重 复利用且吸收量较高,成本远低于活性炭,同时采用内循环厌氧生物反应器处理取代目前 国内广泛采用的地下式厌氧生物池,大大减少了后续生化处理和深度处理工段的污染负 荷,确保了最终处理出水达标排放,填补了现有技术中焦化废水处理的空白。
【具体实施方式】
[0035] 下面结合实施例来进一步说明本发明,可以使本领域技术人员更全面的理解本发 明,但不以任何方式限制本发明。
[0036] 实施例1
[0037] -种活化褐煤及应用该活化褐煤的焦化废水的处理工艺,其中所述的活化褐煤是 以碱性溶液对矿物褐煤进行了活化处理,具体的活化化处理步骤如下:
[0038] 首先将矿物褐煤先行粉碎成粒径为5mm~8mm大小的颗粒,后将褐煤颗粒置于耐 腐蚀容器中,再加入IOwt %的NaOH溶液对褐煤进行浸泡,二者的体积比是NaOH溶液:褐煤 颗粒=3:1,浸泡时间24h ;将上述碱液活化后的褐煤,从碱液中捞出后用自来水洗至中性 后,置于鼓风干燥箱中l〇5°C烘干至衡重;
[0039] 应用上述活化褐煤的焦化废水的处理工艺,具体步骤如下:焦化废水经降温、调 节、隔油和混凝气浮的预处理后,首先利用活化褐煤进行吸附,经过活化褐煤吸附处理后, 废水进入内循环厌氧反应器进行厌氧生物处理;之后出水再经缺氧池、曝气生物池、二沉池 和深度处理池的常规处理手段处理后,即可达标排放;
[0040] 其中活化褐煤直接装入填料塔中,其填料高度为2-4m,装载前首先将活化褐煤用 水充分浸泡后再进行填料水力装载,吸附时控制焦化废水以lBV/h~2BV/h的流速流过活 化褐煤吸附填料塔对废水进行吸附处理;
[0041] 所述的内循环厌氧反应器选用山东思源水业工程有限公司的SIC内循环厌氧反 应器。
[0042] 实施例2
[0043] -种活化褐煤及应用该活化褐煤的焦化废水的处理工艺,其中所述的活化褐煤是 以碱性溶液对矿物褐煤进行了活化处理,具体的活化化处理步骤如下:
[0044] 首先将矿物褐煤先行粉碎成粒径为8mm~IOmm大小的颗粒,后将褐煤颗粒置于耐 腐蚀容器中,再加入20wt %的NaOH溶液对褐煤进行浸泡,二者的体积比是NaOH溶液:褐煤 颗粒=2:1,浸泡时间24h ;将上述碱液活化后的褐煤,从碱液中捞出后用自来水洗至中性 后,置于鼓风干燥箱中l〇5°C烘干至衡重即可;
[0045] 应用上述活化褐煤的焦化废水的处理工艺,具体步骤如下:焦化废水经降温、调 节、隔油和混凝气浮的预处理后,首先利用活化褐煤进行吸附,经过活化褐煤吸附处理后, 废水进入内循环厌氧反应器进行厌氧生物处理;之后出水再经缺氧池、曝气生物池、二沉池 和深度处理池的常规处理手段处理后,即可达标排放;
[0046] 其中活化褐煤直接装入填料塔中,其填料高度为2_4m,装载前首先将活化褐煤用 水充分浸泡后再进行填料水力装载,吸附时控制焦化废水以lBV/h~2BV/h的流速流过活 化褐煤吸附填料塔对废水进行吸附处理;
[0047] 所述的内循环厌氧反
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