CN102795696B - 一种用于焦化废水生化出水深度处理的混凝剂 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种净水剂，是一种用于焦化废水生化出水深度处理的混凝剂，由凝聚吸附剂和助凝剂两部分组成；凝聚吸附剂按重量百分比包括以下组分：聚合氯化铝5-20%，固体聚合硫酸铁30-60%，聚硅硫酸铁10-40%，改性硅藻土10-40%；助凝剂由1%双氰胺-甲醛聚合物溶液构成。本发明的混凝剂具有凝聚与吸附的双重效果，可有效去除生化出水中COD、色度等，使出水稳定达到国家一级排放标准，并且用量小，降低了焦化废水深度处理的成本。

Description

一种用于焦化废水生化出水深度处理的混凝剂

技术领域

本发明涉及一种净水剂，具体地说是一种用于焦化废水生化出水深度处理的混凝剂。

背景技术

焦化酚氰废水的污染物一般由氨氮、氰化物、硫化物、硫氰酸盐、酚类化合物、多环芳香族化合物及含氮、氧、硫的杂环有机化合物等组成，总体性质表现为氨氮、酚类及油份浓度高、有毒及抑制性物质多，生化处理过程中难以实现有机污染物的完全降解，对环境构成严重污染，是一种典型的高浓度、高污染、有毒难降解的工业有机废水。

以碳、氮循环为核心的生物处理方法对焦化废水所有污染物指标都能有效去除，被认为是最经济的处理方法，可以作为焦化废水处理的主导技术。焦化酚氰废水处理的传统工艺采用生物化学处理工艺，如硝化—反硝化（A/O），该工艺对废水的脱氮具有较好的效果，但在去除酚氰废水中的难降解有机物方面则存在不足，致使处理后废水的COD仍然较高，远达不到排放标准。为了提高生物处理的效率，在A/O工艺的基础上，又开发了A/A/O工艺、O1/A/O2工艺、A/O-O工艺等。这些处理工艺在提高难降解有机物去除率方面取得了一定的效果，可使生化出水的COD降至200mg/L左右。尽管如此，采用上述工艺处理仍然不能使之排放达到国家一级标准。因此怎样进一步对生化出水进行深度处理，使之满足国家的一级排放标准仍然是焦化废水处理面临的挑战。

随着水处理新方法的不断出现及其技术的进步，人们对焦化酚氰废水的深度处理进行了各种尝试。这些方法包括化学法、物理化学法和生物法。在化学处理方法中，Fenton氧化、湿式催化氧化、光催化氧化、超声化学氧化、超临界催化氧化等高级氧化法可以通过产生大量的自由基无选择性地将废水中的难降解有机污染物降解为CO2 和H2O，具有降解彻底、无二次污染等优点。这些方法在原理上可行，但工程应用方面均未取得突破，其主要的原因是焦化废水的废水量大，进行化学处理时需消耗大量的化学药剂或者建设造价昂贵、运行费用很高的处理设备，这在经济上是难以承受的。物理化学法如活性炭吸附法在酚氰废水的深度处理中也占有重要的地位，但吸附法的运行费用高昂。混凝沉淀法是用于焦化废水深度处理的另一种常用物化方法。目前焦化厂多采用单一的聚合硫酸铁作为混凝剂对升华出水的COD、色度等做进一步的去除，但其用量很大，一般在300-500ppm，甚至高至800-1200ppm，并且对COD、色度等的去除效果一般，终端出水往往很难达标。近年来，一些新型的深度处理混凝剂或含氧化剂的混凝剂也被用于焦化生化出水的深度处理，但普遍存在使用浓度大、处理效果不稳定等问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对以上现有技术存在的缺点，提出一种用于焦化废水生化出水深度处理的混凝剂，可有效去除生化出水中COD、色度等，使出水稳定达到国家一级排放标准，并且用量小，降低了焦化废水深度处理的成本。

本发明解决以上技术问题的技术方案是：

一种用于焦化废水生化出水深度处理的混凝剂，由凝聚吸附剂和助凝剂和助凝剂两部分组成；助凝剂占整个混凝剂的重量百分比为0-30%，余量是凝聚吸附剂；

凝聚吸附剂按重量百分比包括以下组分：聚合氯化铝5-20%，固体聚合硫酸铁30-60%，聚硅硫酸铁10-40%，改性硅藻土10-40%；

助凝剂由浓度为0.1-3%的双氰胺-甲醛聚合物溶液构成（0.1-3%是双氰胺-甲醛聚合物占双氰胺-甲醛聚合物溶液的重量百分比）。

本发明的改性硅藻土由以下方法制备：将硅藻土加入0.1-1 mol/L硫酸溶液中，升温至60-80℃，搅拌2-4小时，过滤，用水洗涤滤饼至洗涤水pH值大于4，将滤饼置于在干燥箱中110℃下烘干得到改性硅藻土；硅藻土与硫酸溶液的配比为100-1000 mL硫酸溶液加入10-100 g硅藻土。

本发明所用原料聚合氯化铝、固体聚合硫酸铁、聚硅硫酸铁、硅藻土、硫酸、双氰胺-甲醛聚合物均为市售工业级。

本发明的有益效果是：本发明的混凝剂具有凝聚与吸附的双重效果：聚合氯化铝、聚合硫酸铁和聚硅硫酸铁的复合使用，充分发挥聚合氯化铝形成矾花大，聚合硫酸铁脱色性能好、矾花沉降快，聚硅硫酸铁架桥性能优良的特点，使废水混凝产生的絮体大而密实，沉降速度快；而改性硅藻土具有极大的比表面积，对水中溶解性有机物具有极强的吸附作用，对降低COD具有良好的效果；又采用双氰胺-甲醛聚合物作为助凝剂，进一步提高了混凝剂的胶体网捕作用和脱色性能。采用本发明的混凝剂对焦化生化出水进行处理，当进水COD200-300mg/L，色度150-300倍时，投加120-200 mg/L的混凝剂即可将出水的COD稳定降至100 mg/L以下，色度80倍以下。本发明可有效去除生化出水中COD、色度等，使出水稳定达到国家一级排放标准，并且用量小，降低了焦化废水深度处理的成本。

具体实施方式

    实施例1

本实施的用于焦化废水生化出水深度处理的混凝剂制备：称取100g硅藻土，加入1000mL 0.25mol/L硫酸，升温至70℃，以100 r/min的速度搅拌3h，静置冷却至室温，过滤，用蒸馏水洗涤滤饼至洗涤水pH值大于4，将滤饼置于在干燥箱中110℃下烘干得到改性硅藻土。称取20g改性硅藻土、5g聚合氯化铝、60g固体聚合硫酸铁和15g聚硅硫酸铁，充分混合后即的100g絮凝吸附剂；再称取1%双氰胺-甲醛聚合物助凝剂20g，与絮凝吸附剂组成焦化废水深度处理絮凝剂。

本实施的应用：废水水样取自某钢铁厂，焦化废水经气浮、A-A-O生化处理后进入二沉池，以二沉池出水作为待处理废水。该废水COD为240mg/L，色度200倍。取上述废水1600mL于六联体混凝搅拌仪中，加入实施例1中絮凝吸附剂150mg/L，双氰胺-甲醛聚合物助凝剂20mg/L，启动搅拌机，300 r/min的速度搅拌30s后以80r/min搅拌8min，静置30min，取上层清液，采用《污水综合排放标准（GB 8978-1996）》中COD和色度的测试方法检测出水的COD和色度，分别为92mg/L和60倍。

实施例2

本实施的用于焦化废水生化出水深度处理的混凝剂制备：称取100g硅藻土，加入1000mL 0.5mol/L硫酸，升温至80℃，以100 r/min的速度搅拌2h，静置冷却至室温，过滤，用蒸馏水洗涤滤饼至洗涤水pH值大于4，将滤饼置于在干燥箱中110℃下烘干得到改性硅藻土。称取15g改性硅藻土、10g聚合氯化铝、50g固体聚合硫酸铁和25g聚硅硫酸铁，充分混合后即的100g絮凝吸附剂；再称取1%双氰胺-甲醛聚合物助凝剂25g，与絮凝吸附剂组成焦化废水深度处理絮凝剂。

本实施的应用：废水水样取自某钢铁厂，焦化废水经气浮、A-A-O生化处理后进入二沉池，以二沉池出水作为待处理废水。该废水COD为240mg/L，色度200倍。取上述废水1600mL于六联体混凝搅拌仪中，加入实施例2中絮凝吸附剂180mg/L，双氰胺-甲醛聚合物助凝剂15mg/L，启动搅拌机，300 r/min的速度搅拌30s后以80r/min搅拌8min，静置30min，取上层清液，采用《污水综合排放标准（GB 8978-1996）》中COD和色度的测试方法检测出水的COD和色度，分别为85mg/L和50倍。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (1)

1.一种用于焦化废水生化出水深度处理的混凝剂，其特征在于：由凝聚吸附剂和助凝剂两部分组成，所述助凝剂占整个混凝剂的重量百分比为0-30%，余量是凝聚吸附剂；

所述凝聚吸附剂按重量百分比包括以下组分：聚合氯化铝5-20%，固体聚合硫酸铁30-60%，聚硅硫酸铁10-40%，改性硅藻土10-40%；

所述助凝剂由浓度为0.1-3%的双氰胺-甲醛聚合物溶液构成；

所述改性硅藻土由以下方法制备：将硅藻土加入0.1-1 mol/L硫酸溶液中，升温至60-80℃，搅拌2-4小时，过滤，用水洗涤滤饼至洗涤水pH值大于4，将滤饼置于在干燥箱中110℃下烘干得到改性硅藻土；所述硅藻土与硫酸溶液的配比为100-1000 mL硫酸溶液加入10-100 g硅藻土。