公布日：2023.04.18
申請日：2022.11.16
分類(lèi)號：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/76(2006.01)I;C02F1/00(2006.01)I;C02F1/52(2006.01)N;C02F1/04(2006.01)N;C02F1/44(2006.01)N;C02F1/56(2006.01)N;C02F1/
28(2006.01)N;C02F3/28(2006.01)N;C02F1/66(2006.01)N;C02F1/32(2006.01)N;C02F103/16(2006.01)N;C02F101/18(2006.01)N
摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種環(huán)保型焦化廢水硫酸鈉蒸發(fā)母液脫色工藝，包括以下步驟：S1、蒸發(fā)處理：先將預處理后的焦化廢水引入蒸發(fā)系統蒸發(fā)后得到硫酸鈉蒸發(fā)母液；S2、氧化處理：將硫酸鈉蒸發(fā)母液引入氧化池中，加入氧化劑進(jìn)行氧化處理，再通過(guò)超濾得到濃縮的硫酸鈉蒸發(fā)母液；S3、脫色處理：調節S2得到的濃縮的硫酸鈉蒸發(fā)母液的pH，再引入好氧條件下的脫色系統中進(jìn)行脫色處理；根據所述脫色工藝提供的系統包括依次連接的預處理池、蒸發(fā)系統、離心機、氧化池、pH調節池以及脫色系統；本發(fā)明焦化廢水脫色工藝通過(guò)氧化加脫色雙重脫色處理，使焦化廢水中生物難降解且引起色度的物質(zhì)得以去除并減少COD的濃度，且本發(fā)明工藝對環(huán)境環(huán)保無(wú)害。
權利要求書(shū)
1.一種環(huán)保型焦化廢水硫酸鈉蒸發(fā)母液脫色工藝，其特征在于，包括以下步驟：S1、蒸發(fā)處理：先將預處理后的焦化廢水引入蒸發(fā)系統蒸發(fā)后得到硫酸鈉蒸發(fā)母液；S2、氧化處理：將S1得到的所述硫酸鈉蒸發(fā)母液引入氧化池中，加入占其質(zhì)量2～5％的氧化劑，在65～95℃下連續氧化處理10～11h，氧化完成后通過(guò)超濾得到濃縮的硫酸鈉蒸發(fā)母液；S3、脫色處理：將S2得到的所述濃縮的硫酸鈉蒸發(fā)母液的pH調節至7～8，再引入好氧條件下的脫色系統中，調節溫度為45～55℃后，開(kāi)啟功率為550～600W紫外燈；再添加改性脫色劑、氯化鈉溶液，脫色2.5～4h后納濾得到脫色的硫酸鈉蒸發(fā)母液；其中，改性脫色劑的添加量為60～150mg/L，氯化鈉溶液的質(zhì)量濃度為9～11％，氯化鈉溶液的添加量為35～150mg/L。
2.根據權利要求1所述的一種環(huán)保型焦化廢水硫酸鈉蒸發(fā)母液脫色工藝，其特征在于，步驟S1中，所述預處理為：將焦化廢水倒入厭氧環(huán)境下的預處理池中，并向其添加聚丙烯酰胺絮凝劑，聚丙烯酰胺絮凝劑的添加量為15～20mg/L，攪拌反應5～10min后進(jìn)行固液分離。
3.根據權利要求1所述的一種環(huán)保型焦化廢水硫酸鈉蒸發(fā)母液脫色工藝，其特征在于，步驟S2中，所述氧化處理中，氧化劑為濃度為0.05～0.09mol/L的二氧化氯。
4.根據權利要求1所述的一種環(huán)保型焦化廢水硫酸鈉蒸發(fā)母液脫色工藝，其特征在于，所述步驟S2中，超濾的截留分子量為600～900道爾頓，操作壓力為0.2～0.4Mpa。
5.根據權利要求1所述的一種環(huán)保型焦化廢水硫酸鈉蒸發(fā)母液脫色工藝，其特征在于，所述步驟S3中，所述脫色處理中，所述好氧條件下溶解氧的濃度為2.0～2.5mg/L。
6.根據權利要求1所述的一種環(huán)保型焦化廢水硫酸鈉蒸發(fā)母液脫色工藝，其特征在于，所述納濾的截留分子量為100～150道爾頓，操作壓力為0.8～0.9Mpa。
7.根據權利要求1所述的一種環(huán)保型焦化廢水硫酸鈉蒸發(fā)母液脫色工藝，其特征在于，步驟S1中，蒸發(fā)結束后，先向硫酸鈉蒸發(fā)母液B中添加粉煤灰進(jìn)行吸附，攪拌35～45min后再離心；其中，粉煤灰的添加量為10～15g/L。
8.根據權利要求1所述的一種環(huán)保型焦化廢水硫酸鈉蒸發(fā)母液脫色工藝，其特征在于，步驟S3中，所述脫色處理中，改性脫色劑按重量份數計包括8～9份的雙氰胺甲醛樹(shù)脂、1～2份的羧甲基殼聚糖。
9.根據權利要求1所述的一種環(huán)保型焦化廢水硫酸鈉蒸發(fā)母液脫色工藝，其特征在于，所述脫色處理中，改性脫色劑與氯化鈉溶液采用交替添加的方式：先添加改性脫色劑，再添加氯化鈉溶液，直至改性脫色劑添加結束；改性脫色劑的單次添加量不變均為總添加量的25％，氯化鈉溶液的初始添加量為改性脫色劑添加量的0.5～0.8倍，且氯化鈉溶液的單次添加量隨添加次數的增加而依次增加10～15％。
10.根據權利要求1～9任一所述的一種環(huán)保型焦化廢水硫酸鈉蒸發(fā)母液脫色工藝所用系統，其特征在于，所述系統包括依次連接的預處理池、蒸發(fā)系統、氧化池、pH調節池以及脫色系統；所述預處理池中包括用于使焦化廢水、絮凝劑進(jìn)行厭氧反應的厭氧腔以及與厭氧腔底部連接并用于對反應完成后的反應產(chǎn)物進(jìn)行固液分離的濾網(wǎng)；所述蒸發(fā)系統中包括用于對預處理后的焦化廢水進(jìn)行加熱形成硫酸鈉蒸發(fā)母液的加熱器、用于使加熱器形成的蒸汽與蒸汽所攜帶的硫酸鈉蒸發(fā)母液分離的分離室、用于使蒸汽冷凝的冷凝器、用于使加熱器中焦化廢水循環(huán)加熱的循環(huán)泵、用于抽除不凝或未凝飽和蒸汽的真空泵；所述氧化池中設有用于調節反應溫度的第一溫度調節器，用于對硫酸鈉蒸發(fā)母液與氧化劑反應完成后的產(chǎn)物進(jìn)行超濾的超濾模塊，所述超濾模塊包括超濾膜以及第一壓力調節閥；所述pH調節池用于調節超濾得到的濃縮的硫酸鈉蒸發(fā)母液的pH，pH調節池中設有外接電源的pH感應器以及與pH感應器相連接的酸堿液儲液罐；所述脫色系統包括脫色釜，用于調節脫色釜中溶解氧濃度的曝氣系統，用于調節脫色溫度的第二溫度調節器，用于添加改性炭脫色劑和氯化鈉的定量控制器，以及用于對脫色處理后的硫酸鈉蒸發(fā)母液進(jìn)行納濾的納濾模塊，所述納濾模塊包括納濾膜以及第二壓力調節閥。
發(fā)明內容
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種環(huán)保型焦化廢水硫酸鈉蒸發(fā)母液脫色工藝及其系統。
本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種環(huán)保型焦化廢水硫酸鈉蒸發(fā)母液脫色工藝，包括以下步驟：
S1、蒸發(fā)處理：
先將預處理后的焦化廢水引入蒸發(fā)系統蒸發(fā)后得到硫酸鈉蒸發(fā)母液；
S2、氧化處理：
將S1得到的所述硫酸鈉蒸發(fā)母液引入氧化池中，加入占其質(zhì)量2～5％的氧化劑，在65～95℃下連續氧化處理10～11h，氧化完成后通過(guò)超濾得到濃縮的硫酸鈉蒸發(fā)母液；
S3、脫色處理：
將S2得到的所述濃縮的硫酸鈉蒸發(fā)母液的pH調節至7～8，再引入好氧條件下的脫色系統中，調節溫度為45～55℃后，開(kāi)啟功率為550～600W紫外燈；再添加改性脫色劑、氯化鈉溶液，脫色2.5～4h后納濾得到脫色的硫酸鈉蒸發(fā)母液；其中，改性脫色劑的添加量為60～150mg/L，氯化鈉溶液的質(zhì)量濃度為9～11％，氯化鈉溶液的添加量為35～150mg/L。
進(jìn)一步地，步驟S1中，所述預處理為：將焦化廢水倒入厭氧環(huán)境下的預處理池中，并向其添加聚丙烯酰胺絮凝劑，聚丙烯酰胺絮凝劑的添加量為15～20mg/L，攪拌反應5～10min后進(jìn)行固液分離。
說(shuō)明：通過(guò)厭氧環(huán)境破壞難降解有機物的結構，生成能降解和易降解產(chǎn)物，提高廢水的可生化性；加入絮凝劑可以更易將焦化廢水中的污泥等污染物反應形成固態(tài)物固液分離。
進(jìn)一步地，步驟S2中，所述氧化處理中，氧化劑為濃度為0.05～0.09mol/L的二氧化氯。
說(shuō)明：通過(guò)二氧化氯中的原子氧和自身的強氧化能力而達到分解色素和雜質(zhì)的目的，且可以提高化學(xué)反應的活性，利于后續脫色處理的進(jìn)行。
進(jìn)一步地，所述步驟S2中，超濾的截留分子量為600～900道爾頓，操作壓力為0.2～0.4Mpa。
說(shuō)明：通過(guò)超濾可以提高硫酸鈉蒸發(fā)母液的濃縮程度，減少雜質(zhì)的影響。
進(jìn)一步地，所述步驟S3中，所述脫色處理中，所述好氧條件下溶解氧的濃度為2.0～2.5mg/L。
說(shuō)明：保持良好的好氧條件，能夠保證脫色處理的高效進(jìn)行。
進(jìn)一步地，所述納濾的截留分子量為100～150道爾頓，操作壓力為0.8～0.9Mpa。
說(shuō)明：通過(guò)納濾可以提高硫酸鈉蒸發(fā)母液的濃縮程度，減少雜質(zhì)的影響。
進(jìn)一步地，步驟S1中，蒸發(fā)結束后，先向硫酸鈉蒸發(fā)母液B中添加粉煤灰進(jìn)行吸附，攪拌35～45min后再離心；其中，粉煤灰的添加量為10～15g/L。
說(shuō)明：粉煤灰具有發(fā)達的大孔，比表面積較大，表面能高，對染料分子具有一定的吸附能力，對廢水中許多污染物質(zhì)，尤其是有機物具有較強的吸附和絮凝共沉作用。
進(jìn)一步地，步驟S3中，所述脫色處理中，改性脫色劑按重量份數計包括8～9份的雙氰胺甲醛樹(shù)脂、1～2份的羧甲基殼聚糖。
說(shuō)明：用羧甲基殼聚糖對雙氰胺甲醛樹(shù)脂進(jìn)行改性得到的改性脫色劑能夠在去除COD和氰化物的同時(shí)，產(chǎn)生良好的脫色作用。
進(jìn)一步地，所述脫色處理中，改性脫色劑與氯化鈉溶液采用交替添加的方式：先添加改性脫色劑，再添加氯化鈉溶液，直至改性脫色劑添加結束；
改性脫色劑的單次添加量不變均為總添加量的25％，氯化鈉溶液的初始添加量為改性脫色劑添加量的0.5～0.8倍，且氯化鈉溶液的單次添加量隨添加次數的增加而依次增加10～15％。
說(shuō)明：通過(guò)交替添加改性脫色劑和氯化鈉溶液，能夠改變單次添加改性脫色劑和氯化鈉溶液的配比時(shí)，使在不同時(shí)間不同處理狀態(tài)下能夠更好地發(fā)揮改性脫色劑和氯化鈉溶液的配合脫色作用，通過(guò)少量多次的添加，能夠進(jìn)一步與硫酸鈉蒸發(fā)母液進(jìn)行反應，加強脫色效果。
任一一種環(huán)保型焦化廢水硫酸鈉蒸發(fā)母液脫色工藝所用系統，所述系統包括依次連接的預處理池、蒸發(fā)系統、氧化池、pH調節池以及脫色系統；
所述預處理池中包括用于使焦化廢水、絮凝劑進(jìn)行厭氧反應的厭氧腔以及與厭氧腔底部連接并用于對反應完成后的反應產(chǎn)物進(jìn)行固液分離的濾網(wǎng)；
所述蒸發(fā)系統中包括用于對預處理后的焦化廢水進(jìn)行加熱的加熱器、用于使加熱器形成的蒸汽與剩余的焦化廢水分離的分離室、用于使蒸汽冷凝成硫酸鈉蒸發(fā)母液的冷凝器、用于使剩余焦化廢水循環(huán)至加熱器繼續蒸發(fā)的循環(huán)泵、用于抽除不凝或未凝飽和蒸汽的真空泵；
所述氧化池中設有用于調節反應溫度的第一溫度調節器，用于對硫酸鈉蒸發(fā)母液與氧化劑反應完成后的產(chǎn)物進(jìn)行超濾的超濾模塊，所述超濾模塊包括超濾膜以及第一壓力調節閥；
所述pH調節池用于調節超濾得到的濃縮的硫酸鈉蒸發(fā)母液的pH，pH調節池中設有外接電源的pH感應器以及與pH感應器相連接的酸堿液儲液罐；
所述脫色系統包括脫色釜，用于調節脫色釜中溶解氧濃度的曝氣系統，用于調節脫色溫度的第二溫度調節器，用于添加改性炭脫色劑和氯化鈉的定量控制器，以及用于對脫色處理后的硫酸鈉蒸發(fā)母液進(jìn)行納濾的納濾模塊，所述納濾模塊包括納濾膜以及第二壓力調節閥。
本發(fā)明的有益效果是：
(1)本發(fā)明焦化廢水脫色工藝通過(guò)氧化加脫色雙重脫色處理，使焦化廢水中對生物難降解且引起色度的物質(zhì)得以去除的同時(shí)高效減少COD的濃度，去除率高達99％以上，且所用試劑與硫酸鈉蒸發(fā)母液反應時(shí)不會(huì )產(chǎn)生額外的廢氣以及污染物，起到環(huán)保的效果。
(2)本發(fā)明焦化廢水脫色工藝通過(guò)在脫色處理時(shí)交替添加改性脫色劑和氯化鈉溶液，逐步增強改性脫色劑和氧化鋁的配合效果，進(jìn)一步提高氯化鈉溶液對脫色的輔助力度；且通過(guò)這種少量多次的添加可以提高脫色處理效果。
（發(fā)明人：張升星;鄭濤;韓俊海;王仁豐;張豪）
