煤氣發生爐產生的酚氰廢水的處理方法與流程
2023-12-04 16:11:06
本發明涉及煤氣發生爐產生的酚氰廢水的一種處理方法。
背景技術：
煤氣是一類在生產和生活中廣泛使用的燃料，它是由煤在煤氣發生爐內通過一系列化學反應而製得。在製備冷煤氣過程中，不可避免地會產生酚氰廢水（含酚和氰的廢水），該廢水若直接排入環境將對環境造成嚴重汙染。目前酚氰廢水的處理方法主要有生物化學處理方法、單獨焚燒法、制水煤漿處理法和混入乾燥塔原料處理法。生物化學處理方法處理效果不穩定，成本較高；單獨焚燒法雖然處理效果很好，但處理成本很高；制水煤漿處理法的水煤漿製備系統投資大，許多廠家無此系統，難以實施。混入乾燥塔原料處理法，低溫段大量蒸發，由此使相當部分酚和氰未參與化學反應而排入大氣。開發成本低、處理效果好的煤氣發生爐產生的酚氰廢水的處理方法具有較大實用價值。
技術實現要素：
針對目前煤氣發生爐產生的酚氰廢水的處理方法的問題，本發明的目的是尋找處理成本低，處理效果好的煤氣發生爐產生的酚氰廢水的處理方法，其特徵在於將煤氣發生爐產生的酚氰廢水進行過濾，過濾後的送入耐壓反應器，將清潔鋁錳複合粉加入反應器，通入工業CO2並在超聲波作用下進行反應。鋁錳複合粉的粒度小於180目，鋁錳複合粉中每種金屬的含量不低於5%（返回使用的鋁錳複合粉不受此限制），每升廢水加入鋁錳複合粉5g～10g。在超聲波作用下攪拌反應時間為10min～40min, 溫度為25℃～60℃。每立方米廢水輸入的超聲波功率為2kW～8kW。 CO2的壓力為0.1MPa～1.0MPa。反應後的廢水進行液固分離，分離出的鋁錳複合粉返回反應器。液固分離後的廢水用石灰乳或其他鹼性物質調節其pH值到6～8，然後進入沉澱池沉澱1h～3h，不定期從沉澱池中抽出汙泥進行過濾，濾餅作危險固體廢棄物處置，濾液返回沉澱池。沉澱池的上清液送水解酸化池。廢水在水解酸化池中常溫停留8h～24h。水解酸化後的廢水進入生物好氧池常溫處理，好氧處理時間為8h～12h。好氧處理後的廢水進入沉澱池沉澱1h～3h，不定期從沉澱池中抽出汙泥進行過濾，濾餅作危險固體廢棄物處置，濾液返回好氧池。沉澱池的上清廢水送多層生物濾塔處理。生物濾塔的填料為活性炭或多孔陶粒，每層厚度為1m～2m,總厚度為2m～6m。生物濾塔的優勢菌種為光合細菌中的紅假單胞菌（Rhodopseudomonas）。生物濾塔的水力負荷為30 m3/m2.d～100m3/m2.d。生物濾塔的出水達標排放或回用。
本發明的目的是這樣實現的：廢水進入耐壓鋁錳複合粉還原反應器，廢水中的大分子有機物，特別是持久性有機汙染物（含苯環、雜環的有機物）通過鋁錳複合粉還原產生的強還原自由基的作用而破壞，為後續生化處理創造有利條件。通入壓力CO2的目的是維持鋁錳複合粉還原合適的pH值（2.0～5.0）；輸入超聲波的作用是加快還原反應的傳質過程。還原後的廢水用石灰乳或其他鹼性物質調節其pH，以滿足後續水解酸化和好氧過程的要求。經前述處理的廢水在水解酸化過程中，通過微生物的作用，大分子有機物進一步變成小分子有機物，為後續生物氧化創造更有利條件。通過生物氧化處理，剩餘的大多數有機物被去除。廢水最後進入活性炭或多孔陶粒生物濾塔，在微生物，特別是紅假單胞菌的作用下，進一步去除有機物，保證處理後的廢水穩定達標排放。
相對於現有方法，本發明的突出優點是採用CO2代替目前廣泛使用的硫酸作酸化劑，不引入SO42-離子，基本消除了產生H2S的物質基礎（酚氰廢水中含有少量S），從而大大減輕了H2S的汙染，同時也避免了SO42-對水解酸化和好氧過程中微生物的抑制作用，大大提高生物處理的效率；建有煤氣發生爐的廠家，大多建有後續燃燒裝置，本發明所需CO2可從燃燒產生的廢氣中分離得到，不僅可降低處理成本，而且可以減少碳排放；處理後的廢水能穩定達標排放，而且適合餘多臺煤氣發生爐產生的酚氰廢水的集中處理，節約投資，具有明顯的經濟效益和環境效益。
具體實施方法
實施例1：每日處理1m3 煤氣發生爐產生的酚氰廢水（pH8.3、CODCr8200mg/L、揮發酚930mg/L、CN-4.0mg/L，T-N128mg/L）,經過鋁錳複合粉還原（每升廢水加入鋁錳複合粉5g、時間30min、25℃、CO2壓力0.1MPa、每立方米廢水輸入的超聲波功率4kW）、水解酸化（24h、pH6.0）、好氧生化（12h）和活性炭生物濾塔（水力負荷為40m3/m2.d、活性炭總厚度2m）處理，出水水質為CODCr83mg/L、CN-0.14mg/L、揮發酚0.32mg/L、T-N17mg/L。
實施例2：每日處理20m3 煤氣發生爐產生的酚氰廢水（pH8.2、CODCr7800mg/L、揮發酚760mg/L、CN-4.2mg/L,T-N112mg/L）, 經過鋁錳複合粉還原（每升廢水加入鋁錳複合粉10g、時間10min、45℃、CO2壓力0.3MPa、每立方米廢水輸入的超聲波功率2kW）、水解酸化（8h、pH8.0）、好氧生化（8h）和多孔陶粒生物濾塔（水力負荷為100m3/m2.d、多孔陶粒總厚度4m）處理，出水水質為CODCr66mg/L、CN-0.10mg/L、揮發酚0.21mg/L，T-N14mg/L。