申请日2015.11.30
公开(公告)日2016.04.06
IPC分类号C02F9/04; C02F1/52; C02F1/66
摘要
本发明所述的一种兰炭废水的处理方法，包括如下步骤：将兰炭废水的温度调整至55℃～95℃;将兰炭废水的pH值调整为1～7;在所述兰炭废水中添加絮凝剂。本发明所述的处理方法，通过控制兰炭废水温度以保持兰炭废水的胶体性质，结合控制酸性条件以利于形成油的去乳化状态以及加入絮凝剂破坏油水、油灰的界面特性，从而实现水、油、灰的三相快速分离，进而实现兰炭污水快速、有效地处理的目的。本发明所述的一种兰炭废水的处理方法，方法简单、实施成本低，具有大规模推广应用价值。
权利要求书
1.一种兰炭废水的处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
将兰炭废水的温度调整至55℃～95℃;
将兰炭废水的pH值调整为1～7;
在所述兰炭废水中添加絮凝剂。
2.根据权利要求1所述的兰炭废水的处理方法，其特征在于，在所述将兰炭废水的pH值调整为1～7的步骤中，所用溶剂为：硫酸、盐酸、醋酸、草酸、柠檬酸中的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的兰炭废水的处理方法，其特征在于，所述絮凝剂包括至少一种无机絮凝剂与至少一种有机絮凝剂。
4.根据权利要求3所述的兰炭废水的处理方法，其特征在于，所述无机絮凝剂为聚合硫酸铝、聚合硫酸铁、聚合硫酸铝铁、聚合氯化铝中的至少一种;所述有机絮凝剂为聚丙烯酰胺。
5.根据权利要求1-4任一项所述的兰炭废水的处理方法，其特征在于，每吨所述兰炭废水中所述絮凝剂的添加量不大于10kg。
6.根据权利要求1-5任一项所述的兰炭废水的处理方法，其特征在于，还包括过滤和/或沉降的步骤。
7.根据权利要求1-6任一项所述的兰炭废水的处理方法，其特征在于，在所述将兰炭废水的pH值调整为1～7的步骤后，还包括静置0～24小时的步骤。
8.根据权利要求1-7任一项所述的兰炭废水的处理方法，其特征在于，所述兰炭废水的pH值调整为3～6。
9.根据权利要求1-8任一项所述的兰炭废水的处理方法，其特征在于，在所述在所述兰炭废水中添加絮凝剂的步骤中，絮凝时间为0～2小时。
说明书
一种兰炭废水的处理方法
技术领域
本发明涉及煤化工领域，具体涉及一种兰炭废水的处理方法。
背景技术
兰炭废水主要来源于煤炭干馏(约650℃)过程产生煤气的冷却洗涤水，具有排放量大、污染物成分多、浓度高、灰分含量大、乳化严重、可生化性差等特点。
兰炭废水治理难度很大，近年来在我国西北及内蒙等兰炭产业集中地区已经成为首要污染源之一。目前国家的环保政策越来越严，执行力度也越来越大，兰炭废水通过用于熄焦，使污染物直接排入大气的传统处理方式已难以为继。对兰炭废水的有效治理，已关系到整个兰炭行业的生死存亡，成为亟待解决的关键难题。
目前，国内外还没有成熟的兰炭废水处理技术。现有的处理方法主要借鉴炼焦行业产生的焦化废水的处理。但与焦化废水相比，兰炭废水是一个高灰、高浊度的以水包油为主，灰包油、油又包水的碱性复杂乳化体系，含有大量未被高温氧化的低分子量的污染物，且其有机物浓度要比焦化废水高出约10倍。这些差异导致简单移植焦化废水的处理工艺并不能有效解决兰炭废水的处理问题。
焦化废水通常采用两级处理：一级处理是从高浓度有机废水中回收污染物，工艺包括除油、蒸氨、脱酚等步骤。除油的目的是实现油、水、灰的分离，尽可能的降低蒸氨、脱酚的能耗，提高回收酚、氨的产品质量，从而降低废水处理的成本。蒸氨主要采用汽提法，脱酚主要采用萃取的方法。蒸氨脱酚方法在目前都比较成熟。二级处理主要采用生物活性污泥法，利用微生物对蒸氨脱酚后的污染物进一步的分解，转化为无害物质，以达到国家允许的排放标准或回用。生物活性污泥法对水质有较高的要求，只有COD、BOD等指标达到一定要求后，该生物处理系统才能正常运转，因此兰炭废水处理技术的核心在于一级预处理的工艺方法。从一级预处理的整个流程来看，高效的除油、脱灰技术是决定后续的蒸氨脱酚装置运转能否到达设计要求的关键。
中国专利CN104211228A公开了一种含油废水的深度处理方法，包括以下步骤：收集隔油池处理后含油废水，通过水射器向废水中加絮凝剂聚合氯化铝，絮凝5min后将絮凝后的废水以一定的滤速从过滤塔底部通入过滤塔，从过滤塔顶部溢出的水即为深度处理后达标的水。该发明公开的技术方案中，系统除油效率>80%，但是要求的废水的含油浓度较低，仅为20-30mg/L，针对兰炭废水的含油量较高，通常>1000mg/L，且油、灰、水混杂，乳化严重，严重影响后续蒸氨脱酚工艺的问题。
发明内容
为此，本发明所要解决的是现有含油废水处理方法无法有效处理含油浓度较高的兰炭废水问题，从而提供一种兰炭废水的处理方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
本发明所述的一种兰炭废水的处理方法，包括如下步骤：
将兰炭废水的温度调整至55℃～95℃;
将兰炭废水的pH值调整为1～7;
在所述兰炭废水中添加絮凝剂。
在所述将兰炭废水的pH值调整为1～7的步骤中，所用溶剂为：硫酸、盐酸、醋酸、草酸、柠檬酸中的至少一种。
优选地，所述絮凝剂包括至少一种无机絮凝剂与至少一种有机絮凝剂。
更优选地，所述无机絮凝剂为聚合硫酸铝、聚合硫酸铁、聚合硫酸铝铁、聚合氯化铝中的至少一种;所述有机絮凝剂为聚丙烯酰胺。
每吨所述兰炭废水中所述絮凝剂的添加量不大于10kg。
所述的兰炭废水的处理方法，还包括过滤和/或沉降的步骤。
在所述将兰炭废水的pH值调整为1～7的步骤后，还包括静置0～24小时的步骤。
优选地，所述兰炭废水的pH值调整为3～6。
在所述在所述兰炭废水中添加絮凝剂的步骤中，絮凝时间为0～2小时。
本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
本发明所述的一种兰炭废水的处理方法，包括如下步骤：将兰炭废水的温度调整至55℃～95℃;将兰炭废水的pH值调整为1～7;在所述兰炭废水中添加絮凝剂。本发明所述的处理方法，通过控制兰炭废水温度以保持兰炭废水的胶体性质，结合控制酸性条件以利于形成油的去乳化状态以及加入絮凝剂破坏油水、油灰的界面特性，从而实现水、油、灰的三相快速分离，进而实现兰炭污水快速、有效地处理的目的。本发明所述的一种兰炭废水的处理方法，方法简单、实施成本低，具有大规模推广应用价值。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的实施方式作进一步地详细描述。
本发明可以以许多不同的形式实施，而不应该被理解为限于在此阐述的实施例。相反，提供这些实施例，使得本公开将是彻底和完整的，并且将把本发明的构思充分传达给本领域技术人员，本发明将仅由权利要求来限定。
下述实施例和对比例中的兰炭废水均来自某兰炭厂：温度80℃，外观呈红色，有恶臭气味，pH值为8.9，COD为27498mg/L，灰含量为800mg/L，油含量为1100mg/L，总酚含量为7252mg/L。
实施例1
本实施例提供一种兰炭废水的处理方法，包括如下步骤：
S1、取上述兰炭废水1000ml。
兰炭废水降温后极易导致乳化体系进一步复杂化，增加破乳使水、油、灰分离的难度，为了降低分离难度，本发明的兰炭废水的处理方法，需要控制兰炭废水温度的在55℃～95℃，以保持兰炭废水的胶体性质不变。本实施例中，由于兰炭废水本身温度为80℃，不做处理即可。
S2、在兰炭废水中添加絮凝剂，破坏油水、油灰界面特性，加速油滴、小灰颗粒的聚结长大，从而实现水、油、灰三相的快速分离;作为本发明的一个实施例，本实施例中，絮凝剂包括无机絮凝剂和有机絮凝剂，即：加入80mg聚氯化铝，让聚氯化铝与兰炭废水充分接触，静置10分钟;再加入聚丙型酰胺50mg，让聚丙型酰胺与兰炭废水充分接触静置5分钟。
S3、加入草酸，将兰炭废水的pH值调整为3;再静置半小时后，经过过滤步骤除去兰炭废水中固态成分即得。将兰炭废水控制在酸性条件，有利于形成油的去乳化状态
作为本发明的可变换实施例，静置步骤之后还可以通过沉降步骤除去兰炭废水中的固态成分得到处理后的废水。
取步骤S3中，过滤步骤后所得的废水100ml，通过石油醚萃取-分光光度法测定测处理后的废水中油含量仅为39mg/L，按照国家标准GB11901-89用重量法测定灰含量仅为26mg/L。
实施例2
本实施例提供一种兰炭废水的处理方法，具体实施步骤同实施例1，不同的是：无机絮凝剂为聚硫酸铝铁。
取处理后的所得的废水100ml，通过石油醚萃取-分光光度法测定测处理后的废水中油含量为20mg/L，按照国家标准GB11901-89测定的灰含量为18mg/L。
实施例3
本实施例提供一种兰炭废水的处理方法，具体实施步骤同实施例1，不同的是：无机絮凝剂为聚硫酸铝铁，并且不加入有机絮凝剂聚丙型酰胺。
取处理后的所得的废水100ml，通过石油醚萃取-分光光度法测定测处理后的废水中油含量为48mg/L，按照国家标准GB11901-89测定的灰含量为28mg/L。
实施例4
本实施例提供一种兰炭废水的处理方法，具体实施步骤同实施例1，不同的是：将兰炭废水的pH值调整为6。
取处理后的所得的废水100ml，通过石油醚萃取-分光光度法测定测处理后的废水中油含量为41mg/L，按照国家标准GB11901-89测定的灰含量为29mg/L。
实施例5
本实施例提供一种兰炭废水的处理方法，具体实施步骤同实施例1，不同的是：将兰炭废水的pH值调整为7。
取处理后的所得的废水100ml，通过石油醚萃取-分光光度法测定测处理后的废水中油含量为45mg/L，按照国家标准GB11901-89测定的灰含量为33mg/L。
实施例6
本实施例提供一种兰炭废水的处理方法，具体实施步骤同实施例1，不同的是：无机絮凝剂为质量比为1:1的聚合硫酸铝、聚合硫酸铁，将兰炭废水的pH值调整为1。
取处理后的所得的废水100ml，通过石油醚萃取-分光光度法测定测处理后的废水中油含量为33mg/L，按照国家标准GB11901-89测定的灰含量为21mg/L。
实施例7
本实施例提供一种兰炭废水的处理方法，具体实施步骤同实施例1，不同的是：无机絮凝剂为质量比为1:1的聚合硫酸铝、聚合硫酸铁，将兰炭废水的pH值调整为4。
取处理后的所得的废水100ml，通过石油醚萃取-分光光度法测定测处理后的废水中油含量为36mg/L，按照国家标准GB11901-89测定的灰含量为24mg/L。
实施例8
本实施例提供一种兰炭废水的处理方法，包括如下步骤：
S1、取上述兰炭废水1000ml。
S2、加入草酸，将兰炭废水的pH值调整为3，再静置半小时后。
S3、在兰炭废水中添加絮凝剂;作为本发明的一个实施例，本实施例中的实施方式为：加入80mg聚氯化铝，让聚氯化铝与兰炭废水充分接触，静置10分钟;再加入聚丙型酰胺50mg，让聚丙型酰胺与兰炭废水充分接触静置5分钟，再过滤即得。
取步骤S3中，过滤步骤后所得的废水100ml，通过石油醚萃取-分光光度法测定测处理后的废水中油含量仅为37mg/L，按照国家标准GB11901-89用重量法测定灰含量仅为24mg/L。
对比例1
本对比例提供一种兰炭废水的处理方法，具体实施步骤同实施例1，不同的是：不实施步骤S2，即不添加絮凝剂。
取处理后的所得的废水100ml，通过石油醚萃取-分光光度法测定测处理后的废水中油含量为660mg/L，按照国家标准GB11901-89测定的灰含量为410mg/L。
对比例2
本对比例提供一种兰炭废水的处理方法，具体实施步骤同实施例1，不同的是：不实施步骤S3，即不调控兰炭废水的pH值。
取处理后的所得的废水100ml，通过石油醚萃取-分光光度法测定测处理后的废水中油含量为130mg/L，按照国家标准GB11901-89测定的灰含量为85mg/L。
对比例3
将上述兰炭废水采用石英砂过滤(石英砂的粒径0.5-1.2mm、铺设的厚度65mm)的方式进行预处理，再通过蒸氨脱酚装置，蒸氨脱酚装置的运行成本为100～150元，副产酚、氨因含有大量的油导致质量较差。
对比例4
将实施例8中处理得到的废水经过上述蒸氨脱酚装置，其运行成本仅为25～40元，副产酚、氨质量可达到一级品。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。