申请日2014.09.16
公开(公告)日2014.12.10
IPC分类号C10C1/20; C02F9/14
摘要
本发明公开了一种焦油废水净化方法，包括，焦油废水过滤去除固体后，向焦油废水中加入二甲基硅油，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加入氯化铝或氯化硼催化剂，不断通入氮气并加热至180-300℃缩聚4-8h，冷却至常温过滤得到沥青。水层经酸化水解后，再经好氧处理、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净化，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
1.一种焦油废水净化方法，包括如下步骤，
(1)焦油废水经过滤去除固体后，向焦油废水中加入二甲基硅油， 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加入氯化铝或氯化硼催化剂混合，不断 向二甲基硅油层中通入氮气并密闭加热至180-300℃缩聚4-8h，冷却至常 温过滤得到沥青;
(3)所述水层依次经酸化水解处理、好氧处理、沉降和吸附。
2.根据权利要求1所述焦油废水净化方法，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所述焦油废水净化方法，其特征在于，步骤(2) 中，缩聚温度为210-260℃。
4.根据权利要求1或2所述焦油废水净化方法，其特征在于，步骤(2) 中，缩聚时间为5-6h。
5.根据权利要求1或2所述焦油废水净化方法，其特征在于，废水中 焦油重量与催化剂的重量比为(2-6.5)∶1。
6.根据权利要求1或2所述焦油废水净化方法，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。
7.根据权利要求1或2所述焦油废水净化方法，其特征在于，向 所述水层内加入破乳剂混合，经气浮处理后再进行酸化水解处理。
8.根据权利要求7所述焦油废水净化方法，其特征在于，所述破 乳剂为聚氧乙烯聚氧丙烯十八醇醚。
9.根据权利要求1或2所述焦油废水净化方法，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。
10.根据权利要求1或2所述焦油废水净化方法，其特征在于，步骤 (2)中，氮气流量为30-100mL/min。
说明书
一种焦油废水的净化方法
技术领域
本发明涉及焦油废水净化技术领域，具体涉及一种焦油废水的净 化方法。
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。
焦油废水的净化主要针对焦油物质，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，导致废水净化效果不佳，从而提出一种焦油去除率高、 水质符合国家标准要求的焦油废水净化方法。
为解决上述技术问题，本发明公开了一种焦油废水净化方法，包括 如下步骤，(1)焦油废水经过滤去除固体后，向焦油废水中加入二甲基 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加入氯化铝或氯化硼催化剂混合，不断向二甲基 硅油层中通入氮气并密闭加热至180-300℃缩聚4-8h，冷却至常温过滤得 到沥青;(3)所述水层依次经酸化水解处理、好氧处理、沉降和吸附。
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210-260℃。
步骤(2)中，缩聚时间为5-6h。
废水中焦油重量与催化剂的重量比为(2-6.5)∶1。
步骤(2)中，氮气流量为30-100mL/min。
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。
向所述水层内加入破乳剂混合，经气浮处理后再进行酸化水解处 理。
所述破乳剂为聚氧乙烯聚氧丙烯十八醇醚。
吸附步骤的吸附剂为石墨化炭黑和活性炭的混合物。
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净化方法，使用二甲基硅油将废水中大 部分焦油成分萃取出去，实验测定其焦油去除率高达90%(重量百分 数)以上。然后，对于二甲基硅油层中的焦油在氯化铝或氯化硼的催化 作用下于180-300。C密闭隔氧进行缩聚，缩聚物冷却至常温、过滤得到 能直接使用的沥青。另外，萃取剩余的水经酸化水解、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 水净化效果不佳的问题。而且，通过简易的处理工序就可将废水中的焦 油转化为可使用的沥青。
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净化方法，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净化方法，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60-100目的筛网过滤去除固体，向 焦油废水中加入1L二甲基硅油混合均匀、静置、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加入1g氯化铝催化剂，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180-200℃缩 聚7-8h，冷却至常温后用150目的筛网过滤分离得到沥青质I;
(3)向水层内加入水解菌和产酸菌混合并于30℃处理9h，再经好氧 菌处理，最后沉降出固体、采用50-100μm石墨化炭黑和100-150μm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1L二甲基硅油混合均匀、静置、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加入2.9g氯化硼催化剂，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210-250℃ 缩聚6-7h，冷却至常温后用150目的筛网过滤分离得到沥青质II;
(3)向水层内加入0.75g聚氧乙烯聚氧丙烯十八醇醚破乳剂混合均 匀后，气浮处理去除水层中的剩余油污和颗粒杂质，然后向水层中加入 水解菌和产酸菌混合并于32。C处理8h，再经好氧菌处理，最后沉降出固 体、采用50-100μm石墨化炭黑和100-150μm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1L二甲基硅油混合均匀、静置、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加入8.2g氯化铝催化剂，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 270-300℃缩聚4-5h，冷却至常温后用150目的筛网过滤分离得到沥青质 III;
(3)向水层内加0.83g聚氧乙烯聚氧丙烯十八醇醚破乳剂混合均匀 后，气浮处理去除水层中的剩余油污和颗粒杂质，然后向水层内加入水 解菌和产酸菌混合并于35℃处理7h，再经好氧菌处理，最后沉降出固体、 采用80-110μm石墨化炭黑和100-150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60-100目的筛网过滤去除固体， 向焦油废水中加入1L二甲基硅油混合均匀、静置、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加入1g氯化铝催化剂，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180-200℃缩 聚7-8h，冷却至常温后用150目的筛网过滤分离得到沥青质IV;
(3)向水层内加入水解菌和产酸菌混合并于30℃处理9h，再经好氧 菌处理，最后沉降出固体、采用50-100μm石墨化炭黑和100-150μm活性 炭的混合物吸附水中絮状物后得到水体IV。
上述实施例中涉及的煤焦油废水和石油焦油废水的性质如下：
测试例
1.采用SK-100煤焦油含水量测试仪(深圳华清仪器仪表有限公司 销售)检测煤焦油废水、石油焦油废水和水层I-水层IV的含水量，反 向计算得到焦油废水、石油焦油废水和水层I-水层IV的焦油含量，按 照下式计算得到各实施例的焦油去除率，