一種煤中低溫乾餾產生的汙水處理工藝的製作方法
2023-05-20 18:17:36
專利名稱：一種煤中低溫乾餾產生的汙水處理工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及煤化工和環境工程領域，具體涉及一種煤中低溫乾餾產生的汙水進行處理 的工藝。
背景技術：
我國煤炭資源豐富，但煉焦煤資源緊缺。我國陝西內蒙的神府，東勝煤田、山西大同、 新疆等地均有豐富的優質不(弱)粘煤資源。直立式乾餾爐是針對弱粘結性塊煤乾餾專門 開發的一種新工藝技術。該工藝主產品一半焦(鐵合金專用焦)收率較高，同時能夠回收 極有價值的副產品一煤氣和中，低溫焦油，是節省優質煉焦煤、合理利用煤炭資源的優良 技術，己經得到國家有關部門和當地政府的認可和支持。
在陝西、內蒙古等地，原來的半焦生產廠家大約有600餘家，生產能力均在3-5萬噸/ 年，總產能3000萬噸/年左右。這些企業所用的直立爐大都是因陋就簡建設的小型內熱式 直立爐，煤氣除部分回爐使用外大部放空、汙水也未作處理，資源沒有得到合理利用，環 境也受到了嚴重的汙染，根據國家的相關政策，這些企業將限期關閉，用有煤氣回收利用 的大型直立爐代替進行煤的中低溫乾餾。
但是，在直立爐中塊狀燃料經中低溫乾餾，脫除揮發分所生成的煤氣未經過高溫二次 裂解，荒煤氣冷凝冷卻後產生的汙水其成分複雜，有機物和氨氮含量非常高，和常規煉焦 產生的汙水有明顯的差別，到目前為止尚無很好的處理方法。採用焚燒法處理要消耗大量 的煤氣，能耗高，且水無法回用。應用傳統的生化處理，不但要兌加大量的稀釋水，而且 出水水質不穩定，汙染問題無法根本解決，既浪費新鮮水，又加大了處理後汙水的排放量。 對煤中低溫乾餾產生的汙水處理是一個亟待解決的課題。
發明內容
本發明的目的是提供一種針對煤中低溫乾餾產生的汙水進行處理的工藝，該工藝首先 通過除油、微電解和脫氮對煤中低溫乾餾產生的汙水進行強化預處理，然後再進行高效菌 種生物技術處理，最後進行泥水分離及混凝處理過程，處理後的工業汙水符合國家汙水排 放標準，且能進行中水回用，達到節能減排效果。為實現上述目的，本發明通過以下技術方案實現
一種煤中低溫乾餾產生的汙水處理工藝，該工藝包括除油、微電解、吹氨、菌種生物 處理、泥水分離及混凝處理過程，按上述過程順序進行，通過除油、微電解、吹氨的物理 化學作用對汙水進行強化預處理，將煤中低溫乾餾所產生的高濃度汙水中的油、C0D、氨 氮、高級酚等汙染物去除，去除率達60%以上，使經過預處理後的汙水達到生化處理要求； 然後再通過泥水分離、混凝處理，使處理後的水質達到排放要求。
所述的除油過程是先採用重力沉降的方式去除汙水中的重質焦油渣等固體顆粒或膠 狀雜質，然後通過添加破乳劑和氣浮方法除掉水中的乳化油和懸浮在水面的一些輕油；經 過該過程，油類含量去除80 卯％， COD含量去除20 30X。
所述的破乳劑為水溶性聚氧乙烯、聚氧丙烯、或聚醚破乳齊U，其添加量為300 500ppm， 以汙水的重量為基數計，ppm為百萬分之一單位。
所述的微電解過程是在PH值:2-5的酸性條件下，鐵為陽極，碳為陰極，當汙水通 過填料時，在陽極和陰極之間有微電流流動，由於有機物和無機物參與反應，使汙水中的 膠體粒子和微小分散汙染物聚集在電極上使水澄清，並降低汙水的毒性，使汙水指標達到
後續生化處理的要求；經過微電解處理後，汙水的COD去除率為40-60%, B0D5/C0D值可提
高0. 1-0. 3，色度可去掉60-80%。
所述的吹氨過程是在PH值-9-11的鹼性條件下，添加脫氮劑，使汙水中的NHrN
降到100mg/l以下，揮發酚、氰化物同時去除80-95%;經過該過程處理後，煤中低溫乾餾
汙水中的高濃度氨氮得到有效去除，氨氮去除率達到95%以上。
所述的脫氮劑為上海傲立環境工程有限公司提供的型號為JY-TN的脫氮劑。 所述的菌種生物處理過程是預氧化一缺氧—好氧，簡稱OrA-02工藝過程，在A段
和02段添加經過馴化後的高效菌種，菌種生物處理後的廢水水質達到鋼鐵工業國家二級以
上排放標準。
所述的菌種生物處理使用的高效菌種為上海保育環境技術有限公司生產的307菌種， 每1000噸水加0.5-3L，每周添加l-3次，是專門處理雜環芳香烴和苯酚類同系物的高效菌 種。
所述的泥水分離處理過程是採用二沉池或超濾膜分離的方法進行汙泥和汙水的泥水 分離過程。
所述的混凝過程是採用混凝劑對經上述過程處理後的汙水進行混凝處理。與現有技術相比，本發明的有益效果是採用強化預處理和高效菌種生物處理相結合 的方法，徹底處理煤中低溫乾餾所產汙水，不但可徹底解決這種高濃度難降解工業汙水對 環境的汙染，而且處理後的汙水可以作為熄焦、洗煤或者其他中水進行回用，是一種真正
的汙水資源化處理技術。以60萬t/a的煤中低溫乾餾生產廠家為例， 一年可以節約新鮮水 資源近14萬噸。
本發明通過強化預處理過程結合菌種生化處理過程，對於煤中低溫乾餾產生的汙水處 理具有較好的效果。
菌種生化處理過程主要通過除油、微電解、吹氨等物理化學作用，將煤中低溫乾餾所
產生的高濃度汙水中的油、COD、氨氮、高級酚等汙染物大量去除，去除率60%以上，使 經過預處理後的汙水達到生化處理的要求。
優勢菌種處理技術是指通過富集、分離、篩選等步驟從自然界中尋找到降解某種汙染 物的最佳微生物，經擴大培養後再投入到受汙染環境中；或將已有的高效降解菌種通過誘
變或基因重組，原生質體細胞融合等技術製成新型工程菌，並通過分離，篩選得到該目標 汙染物的高效降解菌株，經擴大培養後投入到受汙染環境中，最終降解汙染物，消除汙染的 一類技術。優勢菌技術應用於汙水處理是將不同汙水中長勢旺，生命力強的菌種篩選出來， 用該種水進行培養馴化後重新投入到水中進行汙水處理，以達到更高更快的處理效果，它 具有專用化性質，對某一類有機汙染物質具有高效分解和利用的效果，從而達到淨化被汙 染水體的目的。
由於高效優勢菌種是有針對性的對汙染物進行降解處理，因此它對汙染物承受負荷遠 遠高於普通自養型生物菌種，處理效果也好於普通生化處理，由於承受負荷能力的增加就 可減少外兌稀釋水量或不加稀釋水，降低處理後汙水的排放總量和整個處理裝置的運行負 荷，從而使出水水質穩定，再加上後續深度處理工藝，出水完全可以作為中水回用，達到 零排放。
直立式乾餾爐大多建在相應的煤炭產地，多處在我國西部缺水地區，應用該工藝不但 能徹底解決汙水的汙染問題，而且能節約大量的新鮮水，整套汙水處理裝置的運行負荷又 比較低，將會大大促進塊煤中低溫乾餾產業的健康發展。
具體實施例方式
一種煤中低溫乾餾產生的汙水處理工藝，該工藝包括除油、微電解、吹氨、菌種生物 處理、泥水分離及混凝處理過程，按上述過程順序進行，通過除油、微電解、吹氨的物理化學作用對汙水進行強化預處理，將煤中低溫乾餾所產生的高濃度汙水中的油、C0D、氨 氮、高級酚等汙染物去除，去除率達60%以上，使經過預處理後的汙水達到生化處理要求；
然後再通過泥水分離、混凝處理，使處理後的水質達到排放要求。
1) 除油過程；先採用重力沉降的方式去除汙水中的重質焦油渣等固體顆粒或膠狀雜 質，然後通過添加破乳劑和氣浮方法除掉水中的乳化油和懸浮在水面的一些輕油；經過該 過程，油類含量去除80 90%， COD含量去除20 30X。所述的破乳劑為水溶性聚氧乙 烯、聚氧丙烯、或聚醚破乳劑，其添加量為300 500ppm，以汙水的重量為基數計，ppm 為百萬分之一單位。
2) 微電解過程；在PH值-2-5的酸性條件下，鐵與炭之間形成無數個微電流反應器， 汙水中的有機物在微電流的作用下被還原氧化。當汙水通過含鐵和炭的填料時，鐵成為陽 極，碳成為陰極，並有微電流流動，形成無數個小電池，產生腐蝕。在酸性和充氧的情況 下腐蝕反應最甚並具有如下被證實了的功能由於有機物參與陰極的還原反應，使官能團
發生變化，改變原有有機物的性質，降低色度，改善B/C值； 一些無機物也參與反應生成
沉澱得以去除，汙水中的膠體粒子和微小分散汙染物受電場作用，產生電泳現象，向相反
電荷的電極移動，並聚集在電極上使水澄清；陽極新生態的Fe2+經石灰中和生成Fe(0H)2、 Fe(0H)3有極強的吸附能力，使水得以澄清；陽極生成的氫氣，具有還原性，能將硝基苯還 原成苯胺，降低汙水的毒性增加汙水的可生化性，利於後續處理。微電解非常適用於處理 高濃度難降解的有機汙水，經過微電解處理後，汙水的COD去除率為40-60%， BODs/C0D值 可提高0. 1-0. 3，色度可去掉60-80%。
所述的填料是由下述成分按重量份比例製成煉焦用煤20-40份、鐵屑40-70份、粘 結劑2-15份。所述的粘結劑選自酚醛樹脂、澱粉、焦油中的一種或兩種以上組合。
所述的製備工藝為煉焦用煤、鐵屑和粘結劑按規定比例在80-300'C條件下混合均勻， 在5-15MPa壓力下加壓成型，成型後的材料在1300-180(TC條件下高溫乾餾3-8小時，得 到塊狀高效微電解填料。
3) 吹氨過程；在PH值=9-11的鹼性條件下，添加脫氮劑，使汙水中的NH3-N降到 100mg/l以下，揮發酚、氰化物同時去除80-95%;經過該過程處理後，煤中低溫乾餾汙水 中的高濃度氨氮得到有效去除，氨氮去除率達到95%以上。脫氮劑為上海傲立環境工程有 限公司提供的型號為JY-TN的脫氮劑。
4) 菌種生物處理過程；預氧化一缺氧一好氧，簡稱Oi-A-02工藝過程，在A段和02高效菌種，菌種生物處理後的廢水水質達到鋼鐵工業國家二級以上排 放標準。菌種生物處理使用的高效菌種為上海保育環境技術有限公司生產的307菌種，每 1000噸水加0.5-3L，每周添加1-3次，是專門處理雜環芳香烴和苯酚類同系物的高效菌種。
5) 泥水分離處理過程；採用二沉池或超濾膜分離的方法進行汙泥和汙水的泥水分離 過程。
6) 混凝過程；採用混凝劑對經上述過程處理後的汙水進行混凝處理。
權利要求
1、一種煤中低溫乾餾產生的汙水處理工藝，其特徵在於，該工藝包括除油、微電解、吹氨、菌種生物處理、泥水分離及混凝處理過程，按上述過程順序進行，通過除油、微電解、吹氨的物理化學作用對汙水進行強化預處理，將煤中低溫乾餾所產生的高濃度汙水中的油、COD、氨氮、高級酚等汙染物去除，去除率達60％以上，使經過預處理後的汙水達到生化處理要求；然後再通過泥水分離、混凝處理，使處理後的水質達到排放要求。
2、 根據權利要求1所述的一種煤中低溫乾餾產生的汙水處理工藝，其特徵在於，所 述的除油過程是先採用重力沉降的方式去除汙水中的重質焦油渣等固體顆粒或膠狀雜 質，然後通過添加破乳劑和氣浮方法除掉水中的乳化油和懸浮在水面的一些輕油；經過該 過程，油類含量去除80 90%， COD含量去除20 30X。
3、 根據權利要求2所述的一種煤中低溫乾餾產生的汙水處理工藝，其特徵在於，所 述的破乳劑為水溶性聚氧乙烯、聚氧丙烯、或聚醚破乳劑，其添加量為300 500ppm，以 汙水的重量為基數計，ppm為百萬分之一單位。
4、 根據權利要求1所述的一種煤中低溫乾餾產生的汙水處理工藝，其特徵在於，所 述的微電解過程是在PH值:2-5的酸性條件下，鐵為陽極，碳為陰極，當汙水通過填料 時，在陽極和陰極之間有微電流流動，由於有機物和無機物參與反應，使汙水中的膠體粒 子和微小分散汙染物聚集在電極上使水澄清，並降低汙水的毒性，使汙水指標達到後續生 化處理的要求；經過微電解處理後，汙水的COD去除率為40-60%， B0D5/C0D值可提高 0.1-0.3，色度可去掉60-80%。
5、 根據權利要求1所述的一種煤中低溫乾餾產生的汙水處理工藝，其特徵在於，所 述的吹氨過程是在PH值=9-11的鹼性條件下，添加脫氮劑，使汙水中的NH3-N降到 100mg/l以下，揮發酚、氰化物同時去除80-95%;經過該過程處理後，煤中低溫乾餾汙水 中的高濃度氨氮得到有效去除，氮氮去除率達到95%以上。
6、 根據權利要求5所述的一種煤中低溫乾餾產生的汙水處理工藝，其特徵在於，所 述的脫氮劑為上海傲立環境工程有限公司提供的型號為JY-TN的脫氮劑。
7、 根據權利要求1所述的一種煤中低溫乾餾產生的汙水處理工藝，其特徵在於，所述的菌種生物處理過程是預氧化—缺氧一好氧，簡稱Oi-A-02工藝過程，在A段和02段添加經過馴化後的高效菌種，菌種生物處理後的廢水水質達到鋼鐵工業國家二級以上排放標準。
8、 根據權利要求7所述的一種煤中低溫乾餾產生的汙水處理工藝，其特徵在於，所 述的菌種生物處理使用的高效菌種為上海保育環境技術有限公司生產的307菌種，每1000 噸水加0.5-3L，每周添加l-3次，是專門處理雜環芳香烴和苯酚類同系物的高效菌種。
9、 根據權利要求1所述的一種煤中低溫乾餾產生的汙水處理工藝，其特徵在於，所 述的泥水分離處理過程是採用二沉池或超濾膜分離的方法進行汙泥和汙水的泥水分離過 程。
10、 根據權利要求1所述的一種煤中低溫乾餾產生的汙水處理工藝，其特徵在於，所述的混凝過程是採用混凝劑對經上述過程處理後的汙水進行混凝處理。
全文摘要
本發明涉及煤化工和環境工程領域，具體涉及一種煤中低溫乾餾產生的汙水進行處理的工藝，該工藝包括除油、微電解、吹氨、菌種生物處理、泥水分離及混凝處理過程，按上述過程順序進行，通過除油、微電解、吹氨的物理化學作用對汙水進行強化預處理，將煤中低溫乾餾所產生的高濃度汙水中的油、COD、氨氮、高級酚等汙染物去除，去除率達60％以上，使經過預處理後的汙水達到生化處理要求；然後再通過泥水分離、混凝處理，使處理後的水質達到排放要求。
文檔編號C02F9/14GK101492223SQ20081023034
公開日2009年7月29日 申請日期2008年12月30日 優先權日2008年12月30日
發明者衛學玲, 孟慶波, 孟慶銳, 超 李, 王春旭 申請人:中鋼集團鞍山熱能研究院有限公司