公布日：2023.04.18
申請日：2022.11.16
分類號：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
本發明公開了一種環保型焦化廢水硫酸鈉蒸發母液脫色工藝，包括以下步驟：S1、蒸發處理：先將預處理后的焦化廢水引入蒸發系統蒸發后得到硫酸鈉蒸發母液；S2、氧化處理：將硫酸鈉蒸發母液引入氧化池中，加入氧化劑進行氧化處理，再通過超濾得到濃縮的硫酸鈉蒸發母液；S3、脫色處理：調節S2得到的濃縮的硫酸鈉蒸發母液的pH，再引入好氧條件下的脫色系統中進行脫色處理；根據所述脫色工藝提供的系統包括依次連接的預處理池、蒸發系統、離心機、氧化池、pH調節池以及脫色系統；本發明焦化廢水脫色工藝通過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得以去除并減少COD的濃度，且本發明工藝對環境環保無害。
權利要求書
1.一種環保型焦化廢水硫酸鈉蒸發母液脫色工藝，其特征在于，包括以下步驟：S1、蒸發處理：先將預處理后的焦化廢水引入蒸發系統蒸發后得到硫酸鈉蒸發母液；S2、氧化處理：將S1得到的所述硫酸鈉蒸發母液引入氧化池中，加入占其質量2～5％的氧化劑，在65～95℃下連續氧化處理10～11h，氧化完成后通過超濾得到濃縮的硫酸鈉蒸發母液；S3、脫色處理：將S2得到的所述濃縮的硫酸鈉蒸發母液的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母液；其中，改性脫色劑的添加量為60～150mg/L，氯化鈉溶液的質量濃度為9～11％，氯化鈉溶液的添加量為35～150mg/L。
2.根據權利要求1所述的一種環保型焦化廢水硫酸鈉蒸發母液脫色工藝，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后進行固液分離。
3.根據權利要求1所述的一種環保型焦化廢水硫酸鈉蒸發母液脫色工藝，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所述的一種環保型焦化廢水硫酸鈉蒸發母液脫色工藝，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所述的一種環保型焦化廢水硫酸鈉蒸發母液脫色工藝，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所述的一種環保型焦化廢水硫酸鈉蒸發母液脫色工藝，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所述的一種環保型焦化廢水硫酸鈉蒸發母液脫色工藝，其特征在于，步驟S1中，蒸發結束后，先向硫酸鈉蒸發母液B中添加粉煤灰進行吸附，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所述的一種環保型焦化廢水硫酸鈉蒸發母液脫色工藝，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所述的一種環保型焦化廢水硫酸鈉蒸發母液脫色工藝，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任一所述的一種環保型焦化廢水硫酸鈉蒸發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物進行固液分離的濾網；所述蒸發系統中包括用于對預處理后的焦化廢水進行加熱形成硫酸鈉蒸發母液的加熱器、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加熱的循環泵、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，用于對硫酸鈉蒸發母液與氧化劑反應完成后的產物進行超濾的超濾模塊，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母液進行納濾的納濾模塊，所述納濾模塊包括納濾膜以及第二壓力調節閥。
發明內容
為解決上述技術問題，本發明提供了一種環保型焦化廢水硫酸鈉蒸發母液脫色工藝及其系統。
本發明的技術方案是：一種環保型焦化廢水硫酸鈉蒸發母液脫色工藝，包括以下步驟：
S1、蒸發處理：
先將預處理后的焦化廢水引入蒸發系統蒸發后得到硫酸鈉蒸發母液；
S2、氧化處理：
將S1得到的所述硫酸鈉蒸發母液引入氧化池中，加入占其質量2～5％的氧化劑，在65～95℃下連續氧化處理10～11h，氧化完成后通過超濾得到濃縮的硫酸鈉蒸發母液；
S3、脫色處理：
將S2得到的所述濃縮的硫酸鈉蒸發母液的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母液；其中，改性脫色劑的添加量為60～150mg/L，氯化鈉溶液的質量濃度為9～11％，氯化鈉溶液的添加量為35～150mg/L。
進一步地，步驟S1中，所述預處理為：將焦化廢水倒入厭氧環境下的預處理池中，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后進行固液分離。
說明：通過厭氧環境破壞難降解有機物的結構，生成能降解和易降解產物，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物固液分離。
進一步地，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。
說明：通過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的目的，且可以提高化學反應的活性，利于后續脫色處理的進行。
進一步地，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。
說明：通過超濾可以提高硫酸鈉蒸發母液的濃縮程度，減少雜質的影響。
進一步地，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。
說明：保持良好的好氧條件，能夠保證脫色處理的高效進行。
進一步地，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。
說明：通過納濾可以提高硫酸鈉蒸發母液的濃縮程度，減少雜質的影響。
進一步地，步驟S1中，蒸發結束后，先向硫酸鈉蒸發母液B中添加粉煤灰進行吸附，攪拌35～45min后再離心；其中，粉煤灰的添加量為10～15g/L。
說明：粉煤灰具有發達的大孔，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，尤其是有機物具有較強的吸附和絮凝共沉作用。
進一步地，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份的雙氰胺甲醛樹脂、1～2份的羧甲基殼聚糖。
說明：用羧甲基殼聚糖對雙氰胺甲醛樹脂進行改性得到的改性脫色劑能夠在去除COD和氰化物的同時，產生良好的脫色作用。
進一步地，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％。
說明：通過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，使在不同時間不同處理狀態下能夠更好地發揮改性脫色劑和氯化鈉溶液的配合脫色作用，通過少量多次的添加，能夠進一步與硫酸鈉蒸發母液進行反應，加強脫色效果。
任一一種環保型焦化廢水硫酸鈉蒸發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物進行固液分離的濾網；
所述蒸發系統中包括用于對預處理后的焦化廢水進行加熱的加熱器、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母液的冷凝器、用于使剩余焦化廢水循環至加熱器繼續蒸發的循環泵、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，用于對硫酸鈉蒸發母液與氧化劑反應完成后的產物進行超濾的超濾模塊，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母液進行納濾的納濾模塊，所述納濾模塊包括納濾膜以及第二壓力調節閥。
本發明的有益效果是：
(1)本發明焦化廢水脫色工藝通過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得以去除的同時高效減少COD的濃度，去除率高達99％以上，且所用試劑與硫酸鈉蒸發母液反應時不會產生額外的廢氣以及污染物，起到環保的效果。
(2)本發明焦化廢水脫色工藝通過在脫色處理時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，進一步提高氯化鈉溶液對脫色的輔助力度；且通過這種少量多次的添加可以提高脫色處理效果。
（發明人：張升星;鄭濤;韓俊海;王仁豐;張豪）
