[发明专利]一种焦化废水处理用混凝剂及其应用工艺

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种焦化废水处理用混凝剂及其应用工艺。

(二)背景技术：

焦化废水是煤制焦、煤气净化、化学产品精制及焦化产品回收过程中产生的废水，含有酚、联苯、吡啶、吲哚和喹啉等几十种多环、杂环类生物难降解有机物及无机氟离子、氨氮离子、氰根离子等有毒有害污染物，成分复杂，污染物浓度高、色度高、毒性大，在水中以真溶液或准胶体的形态存在，性质非常稳定，是一种典型的难降解有机废水。对焦化废水的处理，目前国内一般分两步进行，首先用A/O或A²/O生化法脱氮和去除大部分COD_cr，生化阶段出水再用吸附或混凝法进一步处理。焦化废水中含有大量生物难降解有机物使生化阶段出水中的COD_cr仍可达200～500mg./L，色度高达上千倍，远未达到国家排放标准。因此，后继的吸附和混凝法就显得尤为重要。吸附法中，常采用活性碳、粉煤灰等作吸附剂，但存在成本高或残渣难处理等问题，目前国内的厂家中很少采用。而混凝法的关键在于所用的混凝剂，在对焦化废水的处理中，一般采用聚合硫酸铁或聚合氯化铝作混凝剂，虽然操作使用方便，但对COD_cr、色度、总CN^-等主要污染指标的去除率都不高，致使出水远远未达到国家或地方允许排放标准。而另一方面，随着经济的发展，市场对钢铁等需求量的增大，国内绝大多数焦化厂、煤气厂焦化废水排放量却日益增多，这些废水却日夜污染着我们的环境。因此，针对焦化废水开发一种专用混凝剂，有效地去除其中的COD_cr、色度、和总CN^-等污染物，使废水出水指标达到排放标准已显得十分重要。

(三)发明内容：

本发明的首要目的是要针对焦化废水性质稳定、难于生物降解的水质特点，提供一种高效、经济的焦化废水处理用混凝剂。

为解决上述技术问题，本发明主要是在该复合无机混凝剂的合成过程中，通过优化工艺条件，即调节原料配比、温度、碱化度、搅拌强度，合成一种更加高效、经济的焦化废水处理用混凝剂。

具体的，本发明采用的技术方案如下：

一种焦化废水处理用混凝剂，是以硫酸亚铁、硫酸铝、氯化铁、聚硅酸、沸石粉为原料复合而成，其原料质量百分比组成为：硫酸亚铁30～70％，硫酸铝20～60％，氯化铁3～10％，聚硅酸1～5％，沸石粉1～5％；

所述的焦化废水处理用混凝剂的制备方法如下：将原料硫酸亚铁、硫酸铝、氯化铁、聚硅酸、沸石粉按上述质量配比混合，粉碎至50～100目，在70～90℃下对其进行加热搅拌2～3h，然后再对上述处理后的原料进行如下处理：对粉碎、加热搅拌后的原料滴加质量浓度为0.1～0.5％的NaOH溶液或质量浓度为0.05～3％的Ca(OH)₂乳液，使NaOH或Ca(OH)₂质量的加入量为原料总质量的0.1～0.5％，即得到焦化废水处理用混凝剂液态型成品；或者对粉碎、加热搅拌后的原料滴加质量浓度为20～30％的NaOH溶液或质量浓度为10～15％的Ca(OH)₂乳液，使NaOH或Ca(OH)₂质量为原料总质量的0.1～0.5％，滴加完毕后经烘干、过筛即得到焦化废水处理用混凝剂粉末型成品。

本发明所述的制备过程在搅拌下进行，搅拌速度200～500r/min。

本发明中一般控制所述的质量浓度为0.1～0.5％的NaOH溶液、质量浓度为0.05～3％的Ca(OH)₂乳液、质量浓度为20～30％的NaOH溶液或质量浓度为10～15％的Ca(OH)₂乳液的滴加时间在0.5～2h。

本发明所述的Ca(OH)₂乳液为Ca(OH)₂和水形成的乳浊液。

本发明优选对粉碎、加热搅拌后的原料滴加质量浓度为0.1～0.5％的NaOH溶液以制得焦化废水处理用混凝剂液态型成品或者对粉碎、加热搅拌后的原料滴加质量浓度为20～30％的NaOH溶液以制得焦化废水处理用混凝剂粉末型成品。

本发明中，所述焦化废水处理混凝剂的原料中硫酸铝和硫酸亚铁的配比较大，为降低成本，选用的硫酸亚铁来自于钛白粉或金属加工厂等产生的工业副产物，而选用的硫酸铝则来自铝制金属废料与酸反应制备而来，这些物料经过预处理去除其它杂质、调节浓度即可用来制备焦化废水处理用混凝剂。

按照本发明方法制备而得的焦化废水专用混凝剂的各项指标如下：