焦化廢水混凝吸附劑及其用圖
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種混凝吸附劑，尤其涉及一種焦化廢水混凝吸附劑，同時，本發(fā)明還 涉及該焦化廢水混凝吸附劑的用途。
【背景技術(shù)】
[0002] 焦化廢水是煤熱加工過程產(chǎn)生的，來自煉焦過程中的洗煤、熄焦、副產(chǎn)品加工和精 制等環(huán)節(jié)，同時在煤氣凈化和化工產(chǎn)品回收過程中也有部分廢水產(chǎn)生。焦化廢水來源有： (1)煤高溫裂解和荒煤氣冷卻產(chǎn)生的剩余氨水廢液，此為焦化廠主要排放源，所排廢水量占 全廠排放量的一半以上，其水質(zhì)復(fù)雜，組分種類繁多且污染物濃度較高，除含有氨、氰、硫氰 根等無機污染物外，還含有酸、油類、萘、吡啶、喹啉、蒽和其它稠環(huán)芳烴化合物等，是目前較 難處理的廢水之一；（2)煤氣凈化過程中煤氣終冷器和粗苯分離槽排水等，所含污染物為 酚、氰及其它COD組分等，不含氨且污染物濃度相對較低；（3)煤焦油、精苯及其它工藝過程 的排水，所含污染物為酚、氰及其它COD組分等，水量較少，污染物濃度較低。焦化廢水因 煤質(zhì)不同、產(chǎn)品不同、生產(chǎn)工藝不同造成廢水性質(zhì)差異大，且成分復(fù)雜，含有大量難降解無 機物、有機物和有毒有害物質(zhì)，其中無機物主要以銨鹽的形式存在，包括（NH4) 2C03、NH4HC03、 NH4HS、NH4CN、NH4(COO)NH4、（NH4) 2S、NH4C1、（NH4) 2S04、NH4SCN、（NH4) 2S203、NH4Fe (CN)3等； 有機物以酚類化合物為主，包括苯酚、酚的同系物及萘、蒽等多環(huán)類化合物，另外還有二氮 雜苯、氮雜苊、吡啶、喹啉、吲哚等雜環(huán)類化合物。焦化廢水經(jīng)生化處理后，雖然出水中酚、 氰、BOD基本能達到排放標(biāo)準(zhǔn)，可是出水仍然含有大量有機化合物，而且生化出水中的COD 都是大分子難降解物質(zhì)，主要是多環(huán)芳烴、雜環(huán)芳烴，B/C比由生化前0. 5-0. 6降低至0. 3 以下，而B/C比在0. 3以下就認(rèn)為是不可生物降解的；除烷烴類外，許多有機物含有烯鍵、 羧基、酰胺基、磺酰胺基和硝基等生色團，并且含有-NH2、-NHR、-NR2、-OR、-OH和-SH等助 色團，它們相互作用造成生化出水色度仍然很高；此外，這些基團又都是極性的，使出水中 有機物易溶于水，在水中發(fā)生高度的分散作用，從而生成難于脫色的水溶液或膠體溶液，致 使色度及COD含量一般難以滿足排放要求。目前焦化廠執(zhí)行煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn) GB16171-2012要求直接排放COD小于100mg/L，間接排放COD小于150mg/L，但是一般焦化 廠正常情況下二級生化處理通常COD在200~500mg/L，不能達到直接或間接(熄焦）排放要 求，必須進行深度處理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供了一種用于處理焦化廢水生化出水的 焦化廢水混凝吸附劑。
[0004] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的焦化廢水混凝吸附劑，其組分按質(zhì)量份數(shù)計包括鋁鹽 混凝劑50-115份、活性炭10-35份，所述鋁鹽混凝劑為包括聚合氯化鋁亞鐵的至少兩種鋁 鹽混凝劑，所述聚合氯化鋁亞鐵按質(zhì)量份數(shù)計為5-30份。
[0005] 本發(fā)明的焦化廢水混凝吸附劑由包括聚合氯化鋁亞鐵的至少兩種鋁鹽混凝劑和 活性炭構(gòu)成，其中鋁鹽混凝劑中的聚合氯化鋁亞鐵用于絡(luò)合廢水中的硫化物、氰化物，其它 的鋁鹽混凝劑用于吸附、交聯(lián)廢水中的大分子物質(zhì)如苯系物、苯并芘、多環(huán)芳烴等，活性炭 用于吸附廢水中I. 5nm以下的懸浮顆粒和顯色因子，上述組分在焦化廢水中吸附、絡(luò)合各 種雜質(zhì)的同時，因聚合氯化鋁亞鐵中的Fe2+具有與Al3+共聚的特性會不斷與其它鋁鹽混凝 劑中的Al3+進行吸附、碰撞，破壞焦化廢水在吸附處理過程中的價電平衡，利于鋁鹽混凝劑 的沉降，再加之聚合氯化鋁亞鐵因 Fe2+與Al 3+形成的共聚物具有枝杈粗短緊實且規(guī)整的形 態(tài)，使得鋁鹽混凝劑在沉降過程易形成緊實的塊狀絮體，加快沉降速度，而且在沉降過程極 易網(wǎng)捕懸浮的活性炭顆粒，從而有效去除焦化廢水的COD，降低色度。混凝吸附劑中各組分 對雜質(zhì)的作用充分結(jié)合，實現(xiàn)對焦化廢水的快速、高效處理。
[0006] 作為對上述方式的限定，所述鋁鹽混凝劑除包括聚合氯化鋁亞鐵外還包括硫酸 鋁、硫酸鋁鉀、氯化鋁、硅酸鋁、堿式氯化鋁、聚合氯化鋁中的至少一種。
[0007] 作為對上述方式的限定，所述焦化廢水混凝吸附劑的組分按質(zhì)量份數(shù)計包括：硫 酸鋁45-80份、聚合氯化鋁亞鐵10-30份、活性炭10-30份。
[0008] 作為對上述方式的限定，所述焦化廢水混凝吸附劑的組分按質(zhì)量份數(shù)計包括：硫 酸鋁60份、聚合氯化鋁亞鐵15份、活性炭25份。
[0009] 作為對上述方式的限定，所述活性炭為木質(zhì)活性炭，活性炭粒度為200目。
[0010] 活性炭粒度過大，吸附性能差；粒度過小，沉降性能差；限定活性炭粒度，要求活 性炭顆粒至少90%達到200目，使混凝吸附劑的處理效果最優(yōu)。
[0011] 作為對上述方式的限定，所述活性炭的亞甲基蘭吸附值多200mg/g，碘吸附值 ^ 900mg/g。
[0012] 亞甲基蘭吸附值越高活性炭的脫色能力越強，碘吸附值越高活性炭對小分子物質(zhì) 的吸附去除能力越強。
[0013] 同時，本發(fā)明的焦化廢水混凝吸附劑的用途是用于焦化廢水的生化出水的處理。
[0014] 將本發(fā)明的焦化廢水混凝吸附劑加入到焦化廢水的生化出水中，在pH7. 0-9. 0的 水質(zhì)環(huán)境下，除聚合氯化鋁亞鐵外的其它鋁鹽混凝劑會水解形成以Al13(OH) 345+為主的結(jié)構(gòu) 形態(tài)，通過價電配位結(jié)合及靜電吸附作用，交聯(lián)生化出水中的苯系物、苯并芘、多環(huán)芳烴等 大分子雜質(zhì)；活性炭吸附生化出水中輕質(zhì)、細小的懸浮顆粒及顯色因子；聚合氯化鋁亞鐵 水解形成Fe-OH-Al結(jié)構(gòu)，一方面絡(luò)合焦化廢水中難降解的硫化物、氰化物形成膠束團，另 一方面Fe2+因電荷特性，與其它鋁鹽混凝劑的Al3+相互吸引、碰撞，破壞體系的電荷平衡，使 鋁鹽混凝劑利于沉降，沉降的同時由于聚合氯化鋁亞鐵的共聚物結(jié)構(gòu)特性即共聚物枝杈粗 短緊實且形態(tài)規(guī)整，使得鋁鹽混凝劑在沉降過程易形成緊實的塊狀絮體，加快沉降速度，而 且在沉降過程極易網(wǎng)捕懸浮的活性炭顆粒，從而有效去除焦化廢水中的C0D，降低色度?；?凝吸附劑中各組分對雜質(zhì)的作用充分結(jié)合，實現(xiàn)了對生化出水中難降解、難沉降污染物的 高效去除，處理后的生化出水，能夠快速澄清，滿足直接或間接(熄焦）排放標(biāo)準(zhǔn)。
[0015] 作為對上述方式的限定，所述焦化廢水的生化出水COD為200~500mg/L，所述焦化 廢水混凝吸附劑的使用量為1000-2500ppm。
[0016] 綜上所述，采用本發(fā)明的技術(shù)方案，獲得的焦化廢水混凝吸附劑能夠有效去除焦 化廢水生化出水的殘留COD和色度，在使用1000-2500ppm時便能將焦化廢水生化出水的 COD降至100mg/L或150mg/L以內(nèi)，達到直接或間接(媳焦）排放標(biāo)準(zhǔn)，色度降至50倍或80 倍以內(nèi)，滿足一級或二級排放標(biāo)準(zhǔn)，解決了焦化廢水的生化出水COD、色度難去除，難以達到 直接排放或熄焦標(biāo)準(zhǔn)要求的問題。
【具體實施方式】
[0017] 實施例一 本實施例涉及一組焦化廢水混凝吸附劑，其組分配方如下表所示：
實施例1. 1-1. 8為本發(fā)明所述的焦化廢水混凝吸附劑，實施例1. 9為組分配比不在本 發(fā)明范圍內(nèi)的混凝吸附劑，用于與實施例1. 1-1. 8進行效果對比。本發(fā)明所述的焦化廢水 混凝吸附劑為固體產(chǎn)品，將各組分物質(zhì)稱取后，混勻，即得焦化廢水混凝吸附劑。
[0018] 實施例二 本實施例涉及實施例一的混凝吸附劑用于焦化廢水生化出水的處理效果實驗。實驗操 作如下：取某焦化廠的生化出水(其COD: 320mg/L，色度120倍)，在攪拌或曝氣狀態(tài)下加入 1000-2500ppm的焦化廢水混凝吸附劑，保持?jǐn)嚢杌蚱貧?5-20min后，靜置沉降lh，取上清 液測定COD及色度，結(jié)果如下表：
由上表實驗結(jié)果可見，焦化廢水的生化出水經(jīng)本發(fā)明的混凝吸附劑深度處理后COD 降至100mg/L或150mg/L以內(nèi)，可以直接排放或熄焦，色度降至50倍或80倍以內(nèi)，滿足一 級或二級排放標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明的焦化廢水混凝吸附劑中以硫酸鋁、聚合氯化鋁亞鐵、活性炭構(gòu) 成的混凝吸附劑最佳，對焦化廢水生化出水的處理效果最好。
[0019] 實施例三 本實施例涉及以硫酸鋁、聚合氧化鋁亞鐵和活性炭為組分的焦化廢水混凝吸附劑中各 組分的質(zhì)量配比及活性炭性能對焦化廢水混凝吸附劑使用效果的影響，如下表所示：
由上表實驗結(jié)果可見，以硫酸鋁60g、聚合氯化鋁亞鐵15g、200目活性炭25g構(gòu)成的混 凝吸附劑最佳，對焦化廢水生化出水的處理效果最好，可使COD降至85mg/L以下，色度降至 30倍以內(nèi)。混凝吸附劑對COD和色度的去除效果除受活性炭粒度影響外還受活性炭吸附性 能的影響，當(dāng)活性炭亞甲基藍吸附值低于200 mg/g，碘吸附值低于900 mg/g時，對COD和色 度的去除效果稍差；當(dāng)亞甲基藍吸附值高于200mg/g，碘吸附值高于900mg/g時，處理效果 有所增加，但經(jīng)濟成本也相應(yīng)增加，因此根據(jù)實際處理情況選擇亞甲基蘭吸附值多200mg/ g，碘吸附值彡900mg/g。
【主權(quán)項】
1. 一種焦化廢水混凝吸附劑，其特征在于：其組分按質(zhì)量份數(shù)計包括鋁鹽混凝劑 50-115份、活性炭10-35份，所述鋁鹽混凝劑為包括聚合氯化鋁亞鐵的至少兩種鋁鹽混凝 劑，所述聚合氯化鋁亞鐵按質(zhì)量份數(shù)計為5-30份。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的焦化廢水混凝吸附劑，其特征在于：所述鋁鹽混凝劑除包括 聚合氯化鋁亞鐵外還包括硫酸鋁、硫酸鋁鉀、氯化鋁、硅酸鋁、堿式氯化鋁、聚合氯化鋁中的 至少一種。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的焦化廢水混凝吸附劑，其特征在于，其組分按質(zhì)量份數(shù)計包 括：硫酸鋁45-80份、聚合氯化鋁亞鐵10-30份、活性炭10-30份。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的焦化廢水混凝吸附劑，其特征在于，其組分按質(zhì)量份數(shù)計包 括：硫酸鋁60份、聚合氯化鋁亞鐵15份、活性炭25份。5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項所述的焦化廢水混凝吸附劑，其特征在于：所述活性炭 為木質(zhì)活性炭，所述活性炭粒度為200目。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的焦化廢水混凝吸附劑，其特征在于：所述活性炭的亞甲基蘭 吸附值彡200mg/g，碘吸附值彡900mg/g。7. -種如權(quán)利要求1所述的焦化廢水混凝吸附劑的用途，其特征在于：所述焦化廢水 混凝吸附劑用于焦化廢水的生化出水的處理。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的焦化廢水混凝吸附劑的用途，其特征在于：所述焦化廢水的 生化出水COD為200~500mg/L，所述焦化廢水混凝吸附劑的使用量為1000-2500ppm。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種焦化廢水混凝吸附劑，其組分按質(zhì)量份數(shù)計包括鋁鹽混凝劑50-115份、活性炭10-35份，所述鋁鹽混凝劑為包括聚合氯化鋁亞鐵的至少兩種鋁鹽混凝劑，所述聚合氯化鋁亞鐵按質(zhì)量份數(shù)計為5-30份。獲得的焦化廢水混凝吸附劑能夠有效去除焦化廢水生化出水的殘留COD和色度，達到直接或間接（熄焦）排放標(biāo)準(zhǔn)，解決了焦化廢水生化出水COD、色度難去除，難以達到排放標(biāo)準(zhǔn)要求的問題。
【IPC分類】B01J20/20, C02F1/28, C02F1/52
【公開號】CN105016445
【申請?zhí)枴緾N201510461577
【發(fā)明人】蘆云紅, 王欣, 李歡歡, 次新波, 張斐斐
【申請人】石家莊開發(fā)區(qū)德賽化工有限公司
【公開日】2015年11月4日
【申請日】2015年7月31日