申请日2014.09.16
公开(公告)日2014.12.10
IPC分类号C10C3/02; C02F9/14
摘要
本发明公开了一种焦油废水处理方法，包括，焦油废水过滤去除固体后，向焦油废水中加入破乳剂和二甲基硅油，经混合、静置和分离得到上部的二甲基硅油层和下部的水层。向所述二甲基硅油层内不断通入氮气并加热至120-180℃缩聚5-8h，冷却至10℃以下过滤得到固体初聚物，将固体初聚物在氮气保护下于300-400℃聚合3-6h，得到沥青。水层经酸化水解后，再经厌氧处理、好氧处理、沉降和吸附即可达标排放。该方法适用于对石油或煤炭生产加工中所产生的焦油废水进行处理，去除废水中的大部分焦油物质，并使水质达到国家排放标准。
权利要求书
1.一种焦油废水处理方法，包括如下步骤，
(1)焦油废水过滤去除固体后，向焦油废水中加入破乳剂和二甲基 硅油，经混合、静置和分离得到上部的二甲基硅油层和下部的水层;
(2)向所述二甲基硅油层内不断通入氮气并密闭加热至120-180℃ 缩聚5-8h，冷却至10℃以下过滤得到固体初聚物;
(3)将固体初聚物在氮气保护下于300-400℃聚合3-6h，得到沥青;
(4)水层经酸化水解后，再经厌氧处理、好氧处理、沉降和吸附即 可达标排放。
2.根据权利要求1所述焦油废水处理方法，其特征在于，焦油废水 与二甲基硅油的体积比为(14-35)∶1。
3.根据权利要求1或2所述焦油废水处理方法，其特征在于，步骤(2) 中，缩聚温度为140-160℃。
4.根据权利要求1或2所述焦油废水处理方法，其特征在于，步骤(2) 中，缩聚时间为7-8h。
5.根据权利要求3所述焦油废水处理方法，其特征在于，步骤(2) 中，氮气流量为30-100mL/min。
6.根据权利要求1或2所述焦油废水处理方法，其特征在于，固体初 聚物的聚合温度为360-380℃。
7.根据权利要求1或2所述焦油废水处理方法，其特征在于，酸 化水解步骤是向水层内加入水解菌和产酸菌混合并于30-35℃处理 7-9h。
8.根据权利要求1或2所述焦油废水处理方法，其特征在于，吸 附步骤的吸附剂为石墨化炭黑和活性炭的混合物。
9.根据权利要求1或2所述焦油废水处理方法，其特征在于，所 述破乳剂为聚氧乙烯聚氧丙烯十八醇醚。
说明书
一种焦油废水的处理方法
技术领域
本发明涉及焦油废水处理技术领域，具体涉及一种焦油废水的处 理方法。
背景技术
石油、煤炭等矿物质的生产加工过程常涉及水洗处理，水洗过程 中容易产生大量焦油废水。顾名思义，焦油废水中的有害成分主要为 焦油，焦油是一种含有一百多种成分的复杂化合物，包括烷烃、芳香 烃和胶质等有机物;水洗处理时，部分焦油物质溶解到水中，成为废 水。除焦油外，焦油废水中还含有酚类物质、氨氮物质、氰化物和固 体颗粒物。
焦油废水的处理主要针对焦油物质，包括重力分离方法、吸附方 法等。但这些方法的油类去除率仅为20-30wt.%，水体中仍然存在大量 的焦油类物质;这些焦油类物质会影响微生物的生长，使得后续生化 处理系统的处理效果不佳，废水中的氨氮物质、酚类物质难以去除， 水体COD降解不完全，无法达到国家水质标准要求。
发明内容
为此，本发明所要解决的技术问题在于现有技术对焦油废水的焦 油去除率低，导致废水处理效果不佳，从而提出一种焦油物质去除率 高、水质符合国家标准要求的焦油废水处理方法。
为解决上述技术问题，本发明公开了一种焦油废水处理方法，包括 如下步骤，(1)焦油废水过滤去除固体后，向焦油废水中加入破乳剂和 二甲基硅油，经混合、静置和分离得到上部的二甲基硅油层和下部的水 层;(2)向所述二甲基硅油层内不断通入氮气并加热至120-180℃缩聚 5-8h，冷却至10℃以下过滤得到固体初聚物;(3)将固体初聚物在氮气 保护下于300-400℃聚合3-6h，得到沥青;(4)水层经酸化水解后，再 经厌氧处理、好氧处理、沉降和吸附即可达标排放。
焦油废水与二甲基硅油的体积比为(14-35)∶1。
步骤(2)中，缩聚温度为140-160℃。
缩聚时间为7-8h。
步骤(2)中，氮气流量为30-100mL/min。
固体初聚物的聚合温度为360-380℃。
酸化水解步骤是向水层内加入水解菌和产酸菌混合并于30-35℃处 理7-9h。
吸附步骤的吸附剂为石墨化炭黑和活性炭的混合物。
所述破乳剂为聚氧乙烯聚氧丙烯十八醇醚。
本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点，
(1)本发明所述焦油废水处理方法，首先去除焦油废水中的固体 杂质并加入破乳剂使乳浊液分离成水相和油相，使用二甲基硅油将废水 中大部分焦油成分提取出来，实验测定其焦油去除率可高达90%(重量 百分数)以上。然后，对于二甲基硅油层中的焦油密闭隔氧进行初步缩 聚得到固体初聚物，这些固体初聚物在10℃以下可以被很好的分离出 来，接下来进一步聚合得到能直接使用的沥青。另外，萃取剩余的水经 酸化水解、厌氧、好氧处理、沉降、吸附后达到排放标准。避免了现有 技术焦油废水的焦油去除率很低，废水处理效果不佳的问题。而且，通 过简单的工序能够将废水中的大量焦油转化为可直接使用的沥青。
其中，氮气能够避免焦油物质在缩聚过程中被氧化，同时能够避免 二甲基硅油氧化变质，使二甲基硅油可以继续使用。
(2)本发明所述焦油废水的处理方法，将焦油废水与二甲基硅油 的体积比进一步限定为(14-35)∶1，可以在节省二甲基硅油的用量下， 使水中的焦油去除率维持在85%(重量百分数)以上的高水平，从而最 终得到符合国标的水质。
(3)本发明所述焦油废水的处理方法，水解菌和产酸菌混合并于 30-35℃处理7-9h，可彻底将废水中的大分子有机物分解为小分子物质， 再经过后续工序去除。
具体实施方式
实施例1
(1)将14L黑稠的煤焦油废水用50-80目的筛网过滤去除固体，向焦 油废水中加入0.4g聚氧乙烯聚氧丙烯十八醇醚和1L二甲基硅油混合均 匀、静置和分离得到上部黑色的二甲基硅油层和下部浑浊色的水层I;
(2)向黑色的二甲基硅油层内不断通入氮气，氮气的流量为 30mL/min，同时将二甲基硅油层密闭加热至140-160℃缩聚7-8h，冷却 至8℃后用150目的筛网过滤分离得到固体初聚物;
(3)将固体初聚物在氮气保护下继续于360-380℃聚合5-6h，得到 沥青质I;
(4)向水层内加入水解菌和产酸菌混合并于30℃处理9h，再经厌氧 菌处理和好氧菌处理，最后沉降出固体、采用石墨化炭黑和活性炭的混 合物吸附水中絮状物后得到水体I。
实施例2
(1)将30L黑稠的煤焦油废水用70-100目的筛网过滤去除固体，向 焦油废水中加入0.75g聚氧乙烯聚氧丙烯十八醇醚和1L二甲基硅油混合 均匀、静置和分离得到上部黑色的二甲基硅油层和下部浑浊色的水层II;
(2)向黑色的二甲基硅油层内不断通入氮气，氮气的流量为 60mL/min，同时将二甲基硅油层密闭加热至120-140℃缩聚6-7h，冷却 至10℃后用150目的筛网过滤分离得到固体初聚物;
(3)将固体初聚物在氮气保护下继续于300-350℃聚合3-4h，得到 沥青质II;
(4)向水层内加入水解菌和产酸菌混合并于32℃处理8h，再经厌氧 菌处理和好氧菌处理，最后沉降出固体、采用石墨化炭黑和活性炭的混 合物吸附水中絮状物后得到水体II。
实施例3
(1)将35L黑稠的煤焦油废水用60-90目的筛网过滤去除固体，向焦 油废水中加入0.83g聚氧乙烯聚氧丙烯十八醇醚和1L二甲基硅油混合均 匀、静置和分离得到上部黑色的二甲基硅油层和下部浑浊色的水层III;
(2)向黑色的二甲基硅油层内不断通入氮气，氮气的流量为 100mL/min，同时将二甲基硅油层密闭加热至160-180℃缩聚5-6h，冷却 至10℃后用150目的筛网过滤分离得到固体初聚物;
(3)将固体初聚物在氮气保护下继续于380-400℃聚合4-5h，得到 沥青质III;
(4)向水层内加入水解菌和产酸菌混合并于35℃处理7h，再经厌氧 菌处理和好氧菌处理，最后沉降出固体、采用石墨化炭黑和活性炭的混 合物吸附水中絮状物后得到水体III。
实施例4
(1)将14L黑稠的石油焦油废水用50-80目的筛网过滤去除固体，向 焦油废水中加入0.4g聚氧乙烯聚氧丙烯十八醇醚和1L二甲基硅油混合均 匀、静置和分离得到上部黑色的二甲基硅油层和下部浑浊色的水层IV;
(2)向黑色的二甲基硅油层内不断通入氮气，氮气的流量为 30mL/min，同时将二甲基硅油层密闭加热至140-160℃缩聚7-8h，冷却 至8℃后用150目的筛网过滤分离得到固体初聚物;
(3)将固体初聚物在氮气保护下继续于360-380℃聚合5-6h，得到 沥青质IV;
(4)向水层内加入水解菌和产酸菌混合并于30℃处理9h，再经厌氧 菌处理和好氧菌处理，最后沉降出固体、采用石墨化炭黑和活性炭的混 合物吸附水中絮状物后得到水体IV。