申请日2013.07.18
公开(公告)日2013.12.18
IPC分类号C02F1/28
摘要
本实用新型公开了一种脱除焦化废水中难生物降解物质的设备，属于污水处理技术领域。其包括顶部设有进水口、底部设有出水口的罐体(10)，所述进水口和出水口分别与进水管道(12)和出水管道(1)连接，其特征是：所述罐体(10)内由下至上依次设有承托板(5)、由纳米吸附介质作为吸附材料的吸附介质层(9)、导流板(15)，所述吸附介质层(9)与导流板(15)之间间隔有一定距离。本实用新型结构简单，其通过在罐体内设置由纳米吸附介质作为吸附材料的吸附介质层，污水由上至下经过吸附介质层时，水中的各种含氮杂环类物质及多环芳烃类物质等被吸附介质充分吸附脱除。
权利要求书
1.一种脱除焦化废水中难生物降解物质的设备，包括顶部设有进水口、 底部设有出水口的罐体(10)，所述进水口和出水口分别与进水管道 (12)和出水管道(1)连接，其特征是：所述罐体(10)内由下至上 依次设有承托板(5)、由纳米吸附介质作为吸附材料的吸附介质层( 9)、导流板(15)，所述吸附介质层(9)与导流板(15)之间间隔 有一定距离。
2.根据权利要求1所述的脱除焦化废水中难生物降解物质的设备，其特征 是：所述吸附介质层(9)的纳米吸附介质的比表面积≥1200m2/g，粒 径为0.315mm~1.25mm。
3.根据权利要求1所述的脱除焦化废水中难生物降解物质的设备，其特征 是：所述吸附介质层(9)的高径比为2~3，导流板(15)与吸附介质 层(9)之间的间隔距离为20cm~40cm。
4.根据权利要求1或2或3所述的脱除焦化废水中难生物降解物质的设备， 其特征是：所述出水管道(1)上分别设有与其连通的产水口(21)、 排水口(22)、反洗进水口(3)、盐酸进口(6)、氢氧化钠进口( 2);所述进水管道(12)上分别设有与其连通的废水进口(7)和排 液口(19);所述罐体(10)侧壁设有中排口(17)。
5.根据权利要求1或2或3所述的脱除焦化废水中难生物降解物质的设备， 其特征是：所述罐体(10)顶部设有与排气管道连接的排气口(13) 。
说明书
一种脱除焦化废水中难生物降解物质的设备
技术领域
本实用新型涉及一种污水处理设备，特别涉及对经生化处理的焦化废 水中难生物降解物质进行脱除的污水处理设备，属于污水处理技术领 域。
背景技术
焦化废水是由原煤的高温干馏、煤气净化、化工产品回收和化工产品 精制过程中产生的。废水成分复杂，其水质随原煤组成和炼焦工艺的 变化而变化。核磁共振色谱图中显示：焦化废水中含有数十种无机和 有机化合物。其中无机化合物主要是大量铵盐、硫氰化物、硫化物、 氰化物等;有机化合物主要是酚类、单环及多环的芳香族化合物、含 氮、硫、氧的杂环化合物等。
经过常规生化法处理后的废水CODcr为150~300 mg/L，且色度很大， 远远超过国家规定的排放标准(《污水综合排放标准》(GB8978-199 6)一级标准： CODcr≤100mg/L，BOD≤30mg/L，SS≤20mg/L)。对 焦化废水生化出水进行核磁共振色谱分析发现，废水中的烃类、酚类 、氰类及单环苯类物质降解率超过86.2%，以及呋喃、吡咯、噻吩等五 元杂环化合物，均属于易降解类物质;而含氮杂环类及多环芳烃类属 难降解物质，占生化出水有机物总CODcr量的81.53%。典型难降解的含 氮杂环类物质有：吡啶、咔唑、吲哚、嘌呤等;典型难降解的多环芳 烃类物质有：联苯、对三联苯、苯并a芘等。
由于生化出水COD高，且色度很大，其只能作为熄焦水、焖渣水使用。 而随着干熄焦技术的推广和国家日趋严格的废水排放要求，越来越多 的焦化企业采用不同工艺(如双膜法，高级氧化+双膜法)对生化出水 进行深度处理，去除有机物和盐分，将生化出水处理成高品质的工业 给水，用作循环冷却水或锅炉补给水。
而目前的深度处理工艺存在诸多的问题：在双膜法(超滤+反渗透法) 系统中存在膜系统运行稳定性差、膜污染严重、膜通量下降比较快、 化学清洗频繁、水回用率低等诸多问题;在高级氧化(如微波氧化、 芬顿氧化、电氧化等)+双 膜法系统中存在高级氧化处理操控复杂、产生的污泥量大、运行成本 高、处理效果不理想等问题。
发明内容
针对“预处理脱除有机物+双膜法”技术中存在的上述缺陷，本实用新 型提供了一种能够有效脱除焦化废水中的难生物降解物质、降低运行 成本、提高水回收率的污水处理设备。
本实用新型是通过如下技术方案来实现的：一种脱除焦化废水中难生 物降解物质的设备，包括顶部设有进水口、底部设有出水口的罐体， 所述进水口和出水口分别与进水管道和出水管道连接，其特殊之处是 ，所述罐体内由下至上依次设有承托板、由纳米吸附介质作为吸附材 料的吸附介质层、导流板，所述吸附介质层与导流板之间间隔有一定 距离。
本实用新型中的吸附介质层采用纳米吸附介质作为吸附介质，其是以 苯乙烯为聚合单体，二乙烯苯为交联剂，在0.5%的明胶溶液中，加入 一定比例的甲苯、二甲苯等致孔剂聚合后，对聚合物进行硝基改性而 制得，是一种具有三维立体多孔骨架结构的棕色球形颗粒。因其多孔 性结构而具有筛选性，又因具有极大的比表面积而通过分子间静电作 用力而对不同的物质具有选择吸附性。其具有极强的化学稳定性，不 溶于水、酸、碱及有机溶剂，对氧、热和化学试剂表现惰性，可在15 0℃下使用。由于纳米吸附介质引入了硝基(-NO2)，该基团中N原子 有一对孤对电子，且N是电负性很强的原子，可与极性的含氮杂环类物 质(吡啶、咔唑、吲哚、嘌呤等)形成氢键，进而将其吸附。同时由 于高分子量的多环芳烃变形性大，通过分子间静电引力(色散力、诱 导力)的作用，纳米吸附介质也可以吸附多环芳烃类物质。而一旦通 过化学药剂(如NaOH)改变体系的亲水、疏水平衡条件，就可以对吸 附饱和的介质进行解析。本实用新型通过在罐体内设置纳米吸附介质 层，使生化出水在经过纳米吸附介质层时水中的含氮杂环类物质及多 环芳烃类物质等被吸附介质充分吸附、脱除。
为了提高吸附介质层的吸附能力，所述吸附介质层的纳米吸附介质比 表面积≥1200m2/g，粒径为0.315mm~1.25mm。
为了达到良好的水处理效果，所述吸附介质层的高径比为2~3，导流板 与吸附介质层之间的间隔距离为20cm~40cm。
为便于对罐体内的吸附介质层进行解析操作，所述出水管道上分别设 有与其连通的产水口、排水口、反洗进水口、盐酸进口、氢氧化钠进 口;所述进水管道上分别设有与其连通的废水进口和排液口;所述罐 体侧壁设有中排口。
所述罐体顶部设有与排气管道连接的排气口。
本实用新型结构简单，其通过在罐体内设置由纳米吸附介质作为吸附 材料的吸附介质层，污水由上至下经过吸附介质层时，水中的各种含 氮杂环类物质及多环芳烃类物质等被纳米吸附介质充分吸附脱除。经 对经过本实用新型处理过的出水进行分析，初始CODcr≤30mg/L，色度 ≤5(稀释倍数)，水处理效果显著，可显著提高后续膜法系统处理的 稳定性和可靠性，降低焦化废水处理回用系统的运行成本。此外，本 实用新型可方便地对罐体内的吸附介质层进行解析操作，可大大延长 吸附介质的使用寿命，降低运行成本。