[发明专利]一种废水处理方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种废水处理方法及系统，尤其是高盐、高氨氮、低有机物废水的处理方法及系统，特别是煤液化催化剂生产废水的处理方法及系统。

背景技术

煤液化催化剂一般为铁系催化剂或镍、钼和钴类催化剂，其中铁系催化剂以其高效、廉价和低污染的优势成为当前研究的重点。以铁系催化剂为例，它们的制备方法主要是由煤粉或煤浆、铁化合物等原料经过充分混合反应后、洗涤、过滤和干燥等工序制得催化剂产品。

在煤液化催化剂的生产过程中产生了大量废水，由于生产中的原材料以及煤种的特点，使得排放的污水具有高硫酸铵含量，高溶解固体(TDS)，低有机物，污水成分比例不确定的特点。其水质范围为：NH₄⁺：1.3-1.8％；S0₄^2-：2-4.5％，TDS：3.5-7％。此类高盐高氨氮废水大多可生化性差、污染物浓度高、难降解，是煤制油的一大难点。

目前，催化剂生产废水的处理方法主要分为物化法和生化处理法，传统的物化法有絮凝沉淀法、吹脱法、汽提法、离子交换法、反渗透等，这类方法大多能耗高，碱耗高，运行成本高，经济效益差，存在二次污染问题，难以满足生产的要求；对于生化法，催化剂生产废水中的NH₃-N主要以无机铵盐和游离氨的形式存在，且浓度差别很大，难以生物降解(废水的BOD₅几乎为零)，所以处理效率低，排出水很难达到国家规定的排放标准。

CN1948191A提出了一种化工催化剂生产废水的处理工艺，它包括絮凝脱胶除悬浮物、反渗透除盐、膜法脱氨氮、加药除钠盐等处理过程，但该方法需要加入聚铝、聚丙烯酰胺、石灰、除钠剂等药品，以及运行过程中膜组件的消耗，使得运行成本偏高，虽然工艺提出回收硫胺以降低成本，但由于废水成分的不确定性，硫胺回收成本高，同时，该方法操作复杂，维护困难，因此，以上问题使其不利于企业生产利用。

CN1611456A提出了一种石化催化剂生产废水的处理方法，它的处理过程包括隔油沉渣处理、PH调节、絮凝气浮、酸化水解、接触氧化等，但该方法采用生化技术的前提条件是COD浓度为14000～32000mg/l，对于缺少有机碳源的催化剂生产废水不适应，因此不能用于煤液化催化剂废水的处理。

因此，对于高盐、高氨氮、低有机物的煤液化催化剂生产废水，现有技术中难以有一种流程简单、成本低、无二次污染、操作方便并能够稳定达标处理的方法和系统。

发明内容

本发明的目的是为了提供了一种废水的处理方法和系统。

本发明的一方面涉及一种废水处理方法，包括以下步骤：

a)不溶物去除

除去废水中的不溶物，得到清水；

b)加酸

向清水中加入强酸，以将pH调节至酸性，产生无机盐，并去除其中的气体；

c)蒸发

进行蒸发，得到蒸馏水和浓盐水；

d)结晶

将浓盐水在结晶器进行结晶，以获得无机盐的结晶盐；

其中，废水含有NH₄⁺。

优选地，不溶物去除通过沉降和/或过滤进行，优选同时采用沉降和过滤。

优选地，沉降通过斜板沉降法、平流沉降法、竖流沉降法或辐流沉降法进行，优选通过斜板沉降法进行。

优选地，过滤选自流砂过滤、机械过滤、活性碳过滤、旋流沉砂池过滤以及纤维过滤法中的至少一种，优选流砂过滤。

优选地，首先进行沉降或沉淀，然后进行过滤。

优选地，废水中的NH₄⁺浓度≥1000mg/L，优选≥1500mg/L，更优选≥3500mg/L，最优选≥4000mg/L。

优选地，废水中的有机物浓度≤200mg/L，优选≤180mg/L，更优选≤150mg/L，最优选≤130mg/L。

优选地，废水是煤液化催化剂生产废水。

优选地，强酸选自硫酸、硝酸、盐酸或其中至少两种的混合物，优选硫酸。

优选地，无机盐包含铵盐，优选硫酸铵。

本发明另一方面涉及一种废水处理系统，包括：

A)不溶物去除单元，用于去除废水中的不溶物，具有废水入口；

B)混合单元，位于不溶物去除单元的下游，并与不溶物去除单元和酸罐相连通，用于将废水与来自酸罐的强酸混合；

C)蒸发器，位于混合单元的下游并与混合单元相连通，具有C1)蒸气出口和C2)浓盐水出口；