[发明专利]一种焦化废水处理方法及处理设备

说明书

技术领域

本发明涉及废水处理领域，尤其涉及一种去除COD、色度的焦化废水处理方法及处理设备。

背景技术

焦化废水由炼焦、煤气净化及焦化产品回收过程中产生，成分复杂，组分繁多，而且根据煤质、工艺不同，水质存在很大差别，其中所含溶解性有机物和无机物高达100余种。废水呈深棕色，主要含酚、氰化物、苯、氨氮、焦油和硫化物等有毒有害物质，还含少量萘、吡啶、喹啉、吲哚、蒽、咔唑以及一些以盐类形式存在的无机物。

焦化废水为典型的有毒难降解工业废水，目前国内焦化废水处理系统主要分为一级处理和二级处理，由于二级处理出水普遍存在COD、色度、悬浮物较高的缺点，难以达到排放标准，因此部分企业实施了三级处理(深度处理)，混絮凝为普遍使用的深度处理工艺，该工艺虽然能有效解决出水SS偏高的问题，但对色度和COD去除效果有限。因此目前国内焦化企业废水处理均面临着工艺不够完善，出水难以稳定达标，无法回用至钢铁联合企业的回用水系统中的难题。

离子交换法是一种借助于离子交换剂上的离子和水中的离子进行交换反应而除去水中有害离子的方法。

采用离子交换法，具有去除率高，可浓缩回收有用物质，设备较简单，操作控制容易等优点，主要是用于水的软化和脱色。但目前应用的普通的离子交换树脂存在一些难以克服的缺点，例如在酸或碱介质中不稳定，工作过程中交换容量下降。而且，如果待处理的溶液中含有一定量的悬浮固体物或浑浊粘稠的浆体时，普通树脂与溶液间的固-液分离，以及普通树脂与悬浮固体物之间的固-固分离就变得非常困难。

磁性树脂的研究从上世纪七十年代开始，目前已有很多公开文献，例如91100655.9中国专利公开了一种制备磁性大孔吸附离子交换树脂的方法；03130423.0又公开了一种铁磁性脲醛树脂微球介质及其制备方法。针对磁性树脂的吸附装置的研究有公开号为CN101708876A，其公开了一种水力射流磁性树脂吸附反应器，使用射流管进水，搅拌器进行混合，三相分离器进行树脂与水的分离。这一设备使用的射流进水会加大树脂在混合中的破碎和磨损，同时三相分离器无法将单个细微树脂从水中分离处理，树脂的流失量也会较大。

发明内容

鉴于现有技术存在上述不足之处，本发明提供一种焦化废水处理方法及处理设备，处理流程短，处理水量大，设备运行稳定可靠，能耗低，费用低。

为达到上述目的，本发明提供的一种焦化废水处理设备，该装置包括柱状反应器和磁分离设备两部分，柱状反应器上部分为圆柱体，柱状反应器下部分为圆锥体，柱状反应器内设置1-5层搅拌叶片，优选柱状反应器内有3层搅拌叶片，磁分离设备在柱状反应器上部。磁分离设备由磁鼓、刮渣条和卸渣槽组成。卸渣槽一端与磁性树脂再生装置相连接。柱状反应器底部设有1-5个进水口，优选柱状反应器底部设有3个进水口。

本发明还提供一种焦化废水的处理方法，其利用磁性微颗粒树脂的离子交换和吸附功能和磁性微颗粒树脂水体净化系统的高效混合和快速固-液分离的功能，有效去除生化处理后焦化废水中的难降解有机物，从而实现深度处理后水的达标后排放或回用，达到减少环境污染和提高企业水循环使用的目的。具体包括：所处理的焦化废水经过调节池、过滤池由柱状反应器底部的进水口进入，在柱状反应器中加入磁性树脂，在搅拌叶片的作用下，焦化废水与磁性树脂充分接触，发生吸附反应后的磁性树脂随水流向柱状反应器中上部运动，运动到柱状反应器顶部时，磁性树脂被磁鼓吸附在其表面，并随着磁鼓的旋转被带出水面，刮渣条将磁鼓表面的磁性树脂卸到卸渣槽中。

所述处理方法进一步包括卸渣槽中的磁性树脂被输送到磁性树脂再生装置进行再生，经过再生处理的磁性树脂从磁性树脂入口循环回到柱状反应器中。所述处理方法中，磁性树脂的投加量0.5％-15％。所述处理方法中，磁性树脂与焦化废水的吸附反应时间为2-20分钟。

目前焦化废水的深度处理技术主要有氧化法(臭氧氧化法、催化氧化法、Fenton试剂氧化法等)、膜分离法、活性炭吸附法、树脂吸附法等。氧化法虽然处理效果好，但操作复杂，运行费用高，因此推广困难；由于焦化废水水质较复杂，膜分离法也面临着容易造成膜污染、浓液难以妥善处理的困难；用活性炭吸附法处理焦化废水效果较好，对色度、酚及有机化合物等污染物都有较好的去除效果，但再生困难，导致该法运行费用较高，也无法普遍推广。而树脂吸附法由于高效的吸附效果和可靠的再生性能，与其它深度处理工艺相比，在经济性、可行性上具有较大优势。