一種焦化廢水脫除氯離子的預處理方法與流程
2023-06-10 23:06:07
本發明屬於廢水處理技術領域，涉及焦化廢水處理，具體涉及一種焦化廢水脫除氯離子的預處理方法。
背景技術：
焦化廢水是含有揮發酚、多環芳烴及氧、硫、氮等雜環化合物的很難處理的工業廢水，具有高CODcr、高酚值、高氨氮的特點。焦化廢水的主要來源有三個：一是剩餘氨水，它是在煤乾餾及煤氣冷卻中產生出來的廢水，其水量佔焦化廢水總量的一半以上，是焦化廢水的主要來源；二是在煤氣淨化過程中產生出來的廢水，如煤氣終冷水和粗苯分離水等；三是在焦油、粗苯等精製過程中及其它場合產生的廢水。
焦化廢水具有水質水量變化大、每噸焦用水量大於2.5t的特點，此外，焦化廢水含有大量難降解有機汙染物，其成分複雜，包括了酚、氰、苯、氨氮等有毒有害物質，其中不少屬於有致癌致突作用的生物活性物質，屬較難生化降解的高濃度有機工業廢水。因此，焦化廢水對環境造成嚴重汙染的同時也直接威脅到人類健康。
目前，國內80％的焦化廠普遍採用的是以傳統生物脫氮處理為核心的焦化廢水工藝流程，分為預處理、生化處理以及深度處理。其中，預處理主要採用物理化學方法，如除油、蒸氨、萃取脫酚等；生化處理工藝主要為A/O、A2/O等工藝；深度處理主要工藝有活性炭吸附法、活性炭-生物膜法及氧化塘法。當僅僅依靠風吹損失和洩漏排汙實現焦化廢水零排放時，在循環水的補充水中，有四分之一到五分之一為生化處理廢水，COD及各種離子含量高，電導高達16000μs/cm，氯離子13000mg/L，總硬度高達1650 mg/L ，循環水呈紅棕色、灰白色，整個工藝存在汙堵、腐蝕嚴重，冷卻塔填料易被汙泥壓塌的缺點，甚至影響企業的正常生產；而且隨著時間增加，生化廢水中氯離子會逐漸增加，進入生化池廢水氯離子濃度過高時，會影響生化處理的效果，使得出水不能達到排放標準。因此，焦化廢水處理一直是國內外汙水處理領域的一大難題，尋求效果好且成本低的深度處理方法具有積極意義。
為了解決現有焦化廢水處理中存在的上述缺陷，本發明研發了一種焦化廢水脫除氯離子的預處理方法。
技術實現要素：
本發明的目的是提供一種焦化廢水脫除氯離子的預處理方法。
本發明是通過以下技術方案實現的：
一種焦化廢水脫除氯離子的預處理方法，步驟為：
（1）在焦化廢水中，加入磷酸，調節PH5.5-6.5，攪拌均勻後進行沉澱過濾；
（2）在濾液中加入矽酸鹽和石灰，調節PH6.9-7.2，攪拌均勻後沉澱過濾。
進一步地，所述的磷酸為磷酸鹽。
所述的矽酸鹽和石灰的質量比為1:8-10。
進一步地，所述的磷酸鹽為磷酸氫二鈣或磷酸二氫鈣。
焦化廠循環焦化廢水一般為偏鹼性，操作時，根據預降低氯離子目標加入計算量磷酸鹽或磷酸，調節廢水PH為6左右（5.5-6.5），部分難降解有機物如酚、多環芳烴酸化，成為難溶於水的物質沉澱析出，部分有機物與水中鈣離子、鎂離子、部分氯離子形成氯磷酸鈣、氯磷酸鎂複合沉澱析出，過濾，降低廢水硬度，沉澱過濾後按照一定比例添加矽酸鹽和石灰調節廢水pH為7左右（6.9-7.2），氯離子形成難溶於水的氯矽酸磷酸鈣復鹽沉澱，沉澱過程中，吸附有機物，降低了廢水COD，色度。
為了驗證本發明的效果，選用COD 3680 mg/L，電導16000μs/cm，氯離子13000mg/L，總硬度1650 mg/L ，pH為9左右的焦化循環水進行了以下實驗，按照氯離子降低目標加入磷酸，每降低10%，需要加入磷酸3.6g/L，攪拌均勻，過濾測定第一次濾液pH值，電導、氯離子、硬度、COD值，結果如表1所示，然後將濾液加入矽酸鹽和石灰調節廢水pH為7左右，攪拌均勻，過濾，再次測定第二次濾液pH值，電導、氯離子、硬度、COD值，結果如表2所示。
表1第一次濾液測定結果
表2第二次濾液測定結果
從表1可以看出，氯離子、電導、COD值降低有限，但硬度降低明顯，說明可能由於生成了氯磷酸鈣、氯磷酸鎂與有機物複合沉澱降低了氯離子、電導，但隨pH值逐漸降低，COD值、氯離子、硬度均有所上升，由於氯磷酸鈣、氯磷酸鎂酸化溶解，部分有機物變為酸式結構溶解度增加。
從表2可以看出，加入矽酸鹽和石灰調節廢水pH為7左右，可以明顯降低氯離子，COD值降低也較明顯，即加入矽酸鹽利於生成了更難溶於水的氯矽酸磷酸鈣復鹽沉澱，降低氯離子，COD值，但隨著矽酸鹽添加比例的增加，氯離子，COD值降低不明顯，電導有所增加。
本發明通過添加無機鹽矽酸鹽、磷酸鹽和石灰沉澱處理氯離子，降低焦化廢水的硬度、電導，尤其將難降解有機物沉澱後，同時降低廢水COD、色度，多餘磷酸鹽可以作為生物法處理廢水營養劑，後期不需要添加，從而有利於後續生化處理，滿足循環水要求，本方法尤其適用於氯離子含量較高濃度循環水。
附圖說明
圖1為待處理廢水的照片；
圖2為依據本發明方法處理後廢水的照片。
具體實施方式
以下結合實施例對本發明作進一步說明。
實施例1
選用COD 3680 mg/L，電導高達16000μs/cm，氯離子13000mg/L，總硬度高達1650 mg/L ，pH為9左右的焦化循環廢水進行處理，步驟為：
按照氯離子降低目標加入磷酸，每降低10%，需要加入磷酸3.6g/L，共降低30%，即10.8g/L，攪拌均勻，過濾測定第一次濾液pH值到5.5；然後將濾液加入：10的矽酸鹽和石灰調節廢水pH為7，攪拌均勻，過濾，再次測定第二次濾液pH值，電導、氯離子、硬度、COD值。
從圖1和圖2的對比可以發現，在降低氯離子、電導、COD值同時，水的顏色也逐漸降低，變得澄清，由原水的絳紫色變為淡黃色甚至無色，說明沉澱優先吸附的是難降解的有色有機物。
實施例2
選用COD 3680 mg/L，電導高達16000μs/cm，氯離子13000mg/L，總硬度高達1650 mg/L ，pH為9左右的焦化循環廢水進行處理，步驟為：
按照氯離子降低目標加入磷酸鹽磷酸氫二鈣，攪拌均勻，過濾測定濾液pH值到6；將濾液加入1:9的矽酸鹽和石灰調節廢水pH為7.1，攪拌均勻，過濾，再次測定濾液pH值，電導、氯離子、硬度、COD值。
實施例3
選用COD 3680 mg/L，電導高達16000μs/cm，氯離子13000mg/L，總硬度高達1650 mg/L ，pH為9左右的焦化循環廢水進行處理，步驟為：
按照氯離子降低目標加入磷酸鹽磷酸二氫鈣，攪拌均勻，過濾測定濾液pH值為6.5；將濾液加入1：8的矽酸鹽和石灰調節廢水pH為6.9，攪拌均勻，過濾，再次測定濾液pH值，電導、氯離子、硬度、COD值。
實施例4
選用蒸氨廢水循環水COD4810mg/L，電導高達9800μs/cm，氯離子3160mg/L，總硬度高達950mg/L ，pH為7.4左右，處理步驟：
按照氯離子降低目標加入磷酸或者磷酸鹽（可以為磷酸氫二鈣或磷酸二氫鈣），利用磷酸調節溶液pH為5.9-6.1，攪拌半小時後加入矽酸鹽和石灰調節廢水pH為7-7.1，攪拌均勻，過濾，再次測定濾液pH值，電導、氯離子、硬度、COD值。
表3 實施例1-4測定結果
從表3可以看出，本發明既適用於焦化廢水，也適用於蒸氨廢水，利用本發明方法，可以顯著的降低廢水的電導、硬度、氯離子和COD值。