專利名稱：一種焦化廢水生化尾水深度處理劑的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種廢水處理劑，具體為一種焦化廢水生化尾水深度處理劑。
背景技術：
焦化廢水是煤制焦炭、煤氣凈化及焦化產品回收過程中產生的廢水，其成分復雜 多變，COD、NH3-N濃度高，有機物成分復雜，含有大量的酚類、聯苯、吡啶、吲哚、氰硫化物等 有機污染物，還含有氰、無機硫離子等有毒有害物質，污染物色度高，廢水中的COD和色度 較難去除，屬較難生化降解的高濃度有機工業廢水，因此焦化廢水的處理一直是國內外廢 水處理領域的一大難題。焦化廢水一般要經過預處理、生化處理和深度處理才有可能實現達標排放。目前， 多數企業采用的生化處理方法有A/0、A/A/0及A/A/0/0，該方法對于焦化廢水中酚類物質 去除率較高，但對難降解有機物處理效果不佳，出水COD常常達不到國家排放標準，因此尋 求效果好且成本低的深度處理方法具有積極意義。傳統的深度處理方法主要有固定化生物技術、絮凝法、吸附法、氧化法等，這些技 術經過實踐驗證存在以下缺點，固定化生物技術雖然提高COD的去除率，但增加了排泥量， 加重污泥處理問題，易造成二次污染，且操作復雜；絮凝法常用的絮凝劑為聚合硫酸鐵、聚 合氯化鋁等，不僅用量大、處理成本高，而且處理效果并不明顯；活性炭吸附法可達到較高 的COD去除率，但是不僅活性炭本身價格昂貴，其再生時會產生損耗，再生所用設備磨損腐 蝕較快，從而造成運行成本很高；氧化法采用的氧化劑通常為次氯酸鈉、過硫酸鈉等，對主 要污染物的降解效果也一般，其主要原因是這些傳統的處理劑中均未添加催化劑，由于處 理劑和上游二沉池接觸時間較短，大約只有5-10分鐘，若不考慮添加催化劑，氧化效率在 短時間內得不到充分保證，這是目前為止人們從未考慮到的，這也是難以徹底解決焦化廢 水無污染排放的關鍵原因之一。
發明內容
本發明為了解決現有焦化廢水深度處理方法在實際使用中均存在的各自不同的 缺點，尤其是處理劑中均未添加催化劑而影響氧化效率等問題，提供一種焦化廢水生化尾 水深度處理劑。本發明是采用如下技術方案實現的一種焦化廢水生化尾水深度處理劑，由下列 重量比的原料制成氧化劑高鐵酸鉀30-40%，絮凝劑聚硅酸鋁鐵30-40%，調節劑氯化鈣 10-18%，催化劑硫酸銅8-12%，20%的硫酸2-6%。上述配方中，氧化劑可對大量有機物進行氧化、分解；所述絮凝劑優選聚硅酸鋁鐵 (PFAS)，是在聚硅酸和傳統鋁鹽、鐵鹽絮凝劑的基礎上發展起來的新型復合型多核無機高 分子絮凝劑，該絮凝劑有著較優的絮凝性能，用量少，適宜PH值范圍寬，形成礬花迅速，絮 體粗大密實，達到相同余濁時用量少，沉降時間短，并可沉降部分有機物；氯化鈣可降低生 化池加入的中和劑碳酸鈉遺存在廢水中的碳酸根，同時鈣離子可與廢水中硫酸根離子、硅酸根離子、氰硫化物被氧化后形成的硫酸根離子生成沉淀，也可夾裹去除少部分有機物。本 發明最大的創新點是加入了催化劑硫酸銅，可在短時間內提高反應速率1(T20倍，使得處 理周期相對較短，運行成本較低；硫酸的作用是調節溶液的PH值至4. 0以下，提供強酸性環 境，利于反應的迅速進行。上述過程中的絮凝和氧化作用的原理如下
(1)絮凝
聚硅酸鋁鐵的絮凝作用體現在Al3+、Fe3+及SiO:離子上。它的絮凝作用過程是，Al3+、 Fe3+等多價金屬離子在水溶液中首先形成水合離子，也可以視以水分子作配位體的絡合離 子，通過水合離子的酸性離解即水解作用生成氫氧化物或羥基絡合離子。
是聚合度為數百的極難溶的氫氧化鐵沉淀。多余的Si032_離子和S042_離子與Ca2+離子結合成CaSi03和CaS04沉淀析出。
(2)氧化
高鐵酸鉀由于鐵的氧化數為+6價，因此表現的極不穩定，其氧化作用性很強，特別在 酸性溶液中表現得更強，能使環狀有機物發生開環反應，并斷裂形成小分子物質，進一步氧 化成二氧化碳和水，同時對CN"離子、S2_離子具有迅速的破壞作用。有關反應如下
高鐵酸根離子還原成的Fe3+離子和聚合硅酸鋁鐵解離出的Fe3+離子在水中水解成膠 體Fe (0H) 3，此膠體連同呈混濁狀態的硫單質及其它沉淀物一同沉淀析出，作用過程迅速完 成。本發明所述的處理劑在使用時，將氧化劑、催化劑和稀硫酸置于一個反應釜中，將 絮凝劑置于一個反應釜中，同時將硫酸和氯化鈣置于一個反應釜，通過三套管路將本發明 的處理劑加入混沉池內，處理劑的投加量為每升廢水0. 3^0. 5g，同時可根據水質的變化調 整處理劑的投加量，使混沉池出水水質始終能穩定達到可控要求。為了進一步證明本發明所述處理劑的使用效果，申請人委托太原市環境檢測中心 站對經過本發明處理劑處理后的焦化廢水進行檢測，結果為C0D86mg/L，氨氮7. 9mg/L，硫 化物0. 32mg/L，氰化物0. 26mg/L，各項指標均低于國家綜合污水一級排放標準。太原市環 境檢測中心站所出具的檢測報告見實質審查參考資料。與現有技術相比，本發明所提供的焦化廢水處理劑對焦化廢水生化尾水中的大量 有機物、氨氮、懸浮物、氰硫化物等污染物的去除有獨特效果，能最大限度的降低這些污染 物及廢水色度，使C0D降至90mg/L以下，氨氮降至10mg/L以下，色度達到幾近無色的程度， 低于國家綜合污水一級排放標準(C0D彡100mg/L，氨氮彡15mg/L)，而且使用該處理劑的處理噸廢水的運行成本在2元左右(通常噸廢水處理成本在3元以上)，降低了處理成本，經濟 實用，操作簡單，具有很好的經濟和社會效益。
具體實施例方式實施例1
一種焦化廢水生化尾水深度處理劑，由下列重量比的原料制成氧化劑高鐵酸鉀30%， 絮凝劑聚硅酸鋁鐵40%，調節劑氯化鈣18%，催化劑硫酸銅8%，20%的硫酸4%，將氧化劑、催 化劑、稀硫酸置于一個反應釜，將絮凝劑置于一個反應釜，同時將氯化鈣置于一個反應釜， 通過三套橡膠管路并按照上述重量比例將本發明的處理劑加入混沉池內，投加量為每升廢 水0. 3g，處理時間為8min，處理后，廢水的COD由180mg/L降至80mg/L，氨氮由35mg/L降至 9mg/L。實施例2:
一種焦化廢水生化尾水深度處理劑，由下列重量比的原料制成氧化劑高鐵酸鉀40%， 絮凝劑聚硅酸鋁鐵30%，調節劑氯化鈣12%，催化劑硫酸銅12%，硫酸6%，將氧化劑、催化劑置 于一個反應釜，將絮凝劑置于一個反應釜，同時將硫酸和氯化鈣置于一個反應釜，通過三套 管路并按照上述重量比例將本發明的處理劑加入混沉池內，投加量為每升廢水0. 4g，處理 時間6min，處理后，廢水的COD由195mg/L降至70mg/L，氨氮由40mg/L降至8mg/L。實施例3:
一種焦化廢水生化尾水深度處理劑，由下列重量比的原料制成氧化劑高鐵酸鉀35%， 絮凝劑聚硅酸鋁鐵35%，調節劑氯化鈣15%，催化劑硫酸銅10%，硫酸5%，將氧化劑、催化劑置 于一個反應釜，將絮凝劑置于一個反應釜，同時將硫酸和氯化鈣置于一個反應釜，通過三套 管路并按照上述重量比例將本發明的處理劑加入混沉池內，投加量為每升廢水0. 5g，處理 時間為5min，處理后，廢水的COD由200mg/L降至90mg/L，氨氮由20mg/L降至7mg/L。實施例4:
一種焦化廢水生化尾水深度處理劑，由下列重量比的原料制成氧化劑高鐵酸鉀40%， 絮凝劑聚硅酸鋁鐵39%，調節劑氯化鈣10%，催化劑硫酸銅9%，硫酸2%，將氧化劑、催化劑置 于一個反應釜，將絮凝劑置于一個反應釜，同時將硫酸和氯化鈣置于一個反應釜，通過三套 管路并按照上述重量比例將本發明的處理劑加入混沉池內，投加量為每升廢水0. 5g，處理 時間為4min，處理后，廢水的COD由212mg/L降至75mg/L，氨氮由40mg/L降至10mg/L。
權利要求
一種焦化廢水生化尾水深度處理劑，其特征是由下列重量比的原料制成氧化劑高鐵酸鉀30-40%，絮凝劑聚硅酸鋁鐵30-40%，調節劑氯化鈣10-18%，催化劑硫酸銅8-12%，20%的硫酸2-6%。
全文摘要
本發明涉及一種廢水處理劑，具體為一種焦化廢水生化尾水深度處理劑，解決現有焦化廢水深度處理方法在實際使用中均存在的各自不同的缺點，尤其是處理劑中均未添加催化劑而影響氧化效率等問題，由下列重量比的原料制成氧化劑高鐵酸鉀30-40%，絮凝劑聚硅酸鋁鐵30-40%，調節劑氯化鈣10-18%，催化劑硫酸銅8-12%，20%硫酸2-6%。該處理劑對焦化廢水生化尾水中的大量有機物、懸浮物、硫化物等污染物的去除有獨特效果，能最大限度的降低廢水中的COD、氨氮、色度，使COD降至90mg/L以下，氨氮降至15mg/L以下，色度達到幾近無色的水平，低于國家綜合污水一級排放標準，而且使用該處理劑的處理噸廢水的運行成本在2元左右，降低了處理成本，具有很好的經濟效益和社會效益。
文檔編號C02F1/52GK101857300SQ201010228869
公開日2010年10月13日 申請日期2010年7月16日 優先權日2010年7月16日
發明者任曉莉, 朱開金, 要玲, 許晉華, 趙潤柱 申請人:太原工業學院;山西中陽實業有限公司