本發(fā)明涉及一種廢水凈化處理工藝，具體涉及一種高油蘭炭廢水高效處理工藝。

背景技術(shù)：

1、蘭炭廢水主要來(lái)自于煤炭熱解和粗煤氣凈化，以及相關(guān)煤化工產(chǎn)品的精制過(guò)程，是來(lái)自不同工段的混合廢水。廢水中含有高濃度的油類、酚類、氨氮、二氧化碳、硫化氫以及一些難降解的有機(jī)污染物，并且各項(xiàng)指標(biāo)都超出普通焦化廢水的10倍以上，是一種可生化性低，處理難度極大的工業(yè)廢水。若蘭炭廢水中的各類高濃度污染物得不到有效處理，不論是對(duì)廢水處理工藝還是對(duì)自然環(huán)境都有著巨大的影響，目前還尚無(wú)專門(mén)針對(duì)蘭炭廢水處理的成熟工藝。

2、現(xiàn)階段工業(yè)上蘭炭廢水的處理依舊是沿用煤氣化廢水和焦化廢水的處理工藝，主要流程包括預(yù)處理過(guò)程、二級(jí)處理過(guò)程和三級(jí)處理過(guò)程，預(yù)處理過(guò)程中包含脫油除塵和酚氨回收兩個(gè)單元，脫油除塵單元主要利用靜置分離、氣浮和離心等方法實(shí)現(xiàn)將重質(zhì)油、輕油和部分煤渣，與水進(jìn)行分離；酚氨回收單元利用汽提、降溫閃蒸、液液萃取和精餾的方法對(duì)酸性氣、氨氣和酚類進(jìn)行脫除和回收。二級(jí)處理中一般利用厭氧和好氧微生物的氧化分解作用對(duì)殘留的有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行去除。有部分工業(yè)項(xiàng)目中使用焚燒法進(jìn)行處理，但因?yàn)槠浣?jīng)濟(jì)原因，目前無(wú)法大規(guī)模推廣。三級(jí)處理主要是利用高級(jí)氧化和吸附法對(duì)部分難降解有機(jī)物質(zhì)和色度進(jìn)行處理，以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

3、蘭炭廢水處理中的瓶頸問(wèn)題為除油，目前工業(yè)上，蘭炭廢水處理工藝中脫油除塵單元和生化單元都可以對(duì)油類污染進(jìn)行去除，但因?yàn)楦邼舛扔皖愇廴疚锞哂休^強(qiáng)的生物毒性，會(huì)使生化單元微生物失去活性，進(jìn)而影響廢水處理效率，所以油類污染物的脫除主要集中在脫油除塵單元。因脫除效果不理想，殘留在廢水中油類物質(zhì)會(huì)極大影響后續(xù)的處理單元。大量油類物質(zhì)的殘留，不僅會(huì)導(dǎo)致酚氨回收單元設(shè)備和管道發(fā)生污堵，造成裝置難以連續(xù)運(yùn)行，并且油類中的有毒烴類物質(zhì)還會(huì)讓生化處理單元的微生物中毒，甚至死亡，致使生化單元癱瘓，影響廢水處理。對(duì)自然環(huán)境來(lái)說(shuō)，廢水中的油類物質(zhì)漂浮在水面上，會(huì)形成致密薄膜，從而阻止空氣中的氧氣自由進(jìn)出水體，造成水中溶解氧降低，導(dǎo)致部分生物缺氧死亡，并且還會(huì)影響到水中植物的光合作用，破壞生態(tài)平衡。根據(jù)工業(yè)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)入酚氨廢水單元的廢水油含量需要盡量降低，否則油類物質(zhì)會(huì)黏附在塔板和換熱器管道中，造成設(shè)備處理效率下降，進(jìn)而影響酚氨去除效率。并且由于油污不斷在管道中聚集，酚氨單元的檢修周期大幅縮短，導(dǎo)致其無(wú)法長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。同時(shí)，酚氨單元出水含油量也會(huì)相應(yīng)增加，使得生化單元處理負(fù)荷增大，微生物活性受到影響，給廢水處理帶來(lái)很大困難。

4、除油效果好壞主要與廢水中乳化油的去除程度有關(guān)，蘭炭廢水中的油類主要是被冷卻洗脫出的不溶性焦油。根據(jù)不溶性焦油在水中的存在形式不同，可以將其分成浮油、分散油、乳化油和溶解油。

5、(1)浮油：是蘭炭廢水中油類最常見(jiàn)的存在形式，一般以連續(xù)相狀態(tài)漂浮或聚結(jié)于水面上，形成穩(wěn)定的油膜或油層。浮油中油滴粒徑較大，一般大于100μm，占廢水含油量的70％～95％，通過(guò)簡(jiǎn)單的物理方法就能從廢水中分離。

6、(2)分散油：是指懸浮于水相的油類，通常以微小油滴狀態(tài)分散于水相中，油滴粒徑在10～100μm之間。分散油狀態(tài)容易受到溫度、流動(dòng)狀態(tài)和混合強(qiáng)度等條件的影響，因此油滴尺寸變化范圍較大。若油滴表面存在電荷或受到機(jī)械外力的情況下，分散油比較穩(wěn)定；反之則不穩(wěn)定，通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間靜置即可將其分離，所以分散油相對(duì)容易從水中去除。

7、(3)乳化油：因?yàn)楸砻婊钚詣┑拇嬖?，使得油類以乳化狀存在水中。表面活性劑可以讓油滴變成帶電的膠核，而由于表面能和極性的影響，帶電的油滴膠核能夠吸附水中的相反電荷離子或極性水分子，形成油-水兩相間的界面膜，阻止油滴碰撞聚結(jié)，更加穩(wěn)定地分散在水中。乳化油油滴粒徑小于10μm，一般在100～2000nm之間，利用傳統(tǒng)除油方法很難進(jìn)行去除。

8、(4)溶解油：是指以分子狀態(tài)存在于水中的油類，其油滴粒徑一般只有幾納米，并且油和水呈均相體系，極其穩(wěn)定，非常難以去除。但是因油滴在水中的溶解度非常小，所以在水中的含量一般小于0.5％。

9、蘭炭廢水中的浮油和分散油在水中并不穩(wěn)定，通過(guò)簡(jiǎn)單的物理沉降或傾析就可以將其去除；而乳化油由于粒徑較小且存在油水界面膜的原因，利用傳統(tǒng)方法難以進(jìn)行去除，是導(dǎo)致蘭炭廢水經(jīng)過(guò)脫油除塵單元后，油類濃度居高不下的主要原因。

10、現(xiàn)今預(yù)處理除油工藝主要包括重力沉降、離心分離、化學(xué)破乳沉降和電化學(xué)絮凝等方法，但是這些方法存在一些嚴(yán)重缺點(diǎn)。例如重力沉降和離心分離無(wú)法針對(duì)乳化油進(jìn)行去除，電化學(xué)絮凝容易造成二次污染，氣浮法無(wú)法有效對(duì)輕油和重油進(jìn)行分離回收，過(guò)濾材料易被堵塞污染等。面對(duì)這一情況，有必要尋找一種高效簡(jiǎn)單的油水分離方法來(lái)處理蘭炭廢水。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的主要目的是提供一種高油蘭炭廢水高效處理工藝，實(shí)現(xiàn)油的高效去除，同時(shí)對(duì)后續(xù)處理工藝影響較小。

2、為了完成上述目的，本發(fā)明提供了一種高油蘭炭廢水高效處理工藝，包括以下步驟：

3、s100：調(diào)酸破穩(wěn)——加酸：

4、將蘭炭廢水抽取入第一反應(yīng)罐中，并向反應(yīng)罐中加入適配的硫酸并攪拌，使得蘭炭廢水中的ph值為3.5-4.5；

5、s200：調(diào)酸破穩(wěn)——混凝：

6、攪拌停止后，向反應(yīng)罐中加入聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺，待蘭炭廢水中的懸浮物混凝沉淀后，將上清液抽取至第二反應(yīng)罐中；

7、s300：破乳除油：

8、在上清液中加入復(fù)配破乳劑，并加入適配的聚丙烯酰胺進(jìn)行絮體沉淀；

9、s400：鐵碳微電解：

10、將步驟s300中的上清液抽取至第三反應(yīng)罐中，在第三反應(yīng)罐中進(jìn)行鐵碳微電解反應(yīng)；

11、s500：蒸氨：

12、抽取經(jīng)過(guò)鐵碳微電解后的上清液至第四反應(yīng)罐中，將其ph值調(diào)制堿性后進(jìn)行脫氨處理；

13、s600：光催化氧化：

14、將步驟s500中經(jīng)過(guò)脫氨處理后的上清液抽取至第五反應(yīng)罐中，通過(guò)半導(dǎo)體粉末進(jìn)行光催化氧化處理。

15、優(yōu)選的，包括以下步驟：

16、s100：調(diào)酸破穩(wěn)——加酸：

17、將蘭炭廢水抽取入第一反應(yīng)罐中，并向反應(yīng)罐中加入適配的硫酸并攪拌2-3分鐘，使得蘭炭廢水中的ph值為3.5-4.5；

18、s200：調(diào)酸破穩(wěn)——混凝：

19、攪拌停止后，向反應(yīng)罐中加入100ppm聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺，待蘭炭廢水中的懸浮物混凝沉淀后，將上清液抽取至第二反應(yīng)罐中；

20、s300：破乳除油：

21、在上清液中加入1000ppm復(fù)配破乳劑，并加入適配的聚丙烯酰胺進(jìn)行絮體沉淀；

22、s400：鐵碳微電解：

23、將步驟s300中的上清液抽取至第三反應(yīng)罐中，在第三反應(yīng)罐中進(jìn)行鐵碳微電解反應(yīng)；

24、s500：蒸氨：

25、抽取經(jīng)過(guò)鐵碳微電解后的上清液至第四反應(yīng)罐中，將其ph值調(diào)制8.5-9.5后進(jìn)行脫氨處理；

26、s600：光催化氧化：

27、將步驟s500中經(jīng)過(guò)脫氨處理后的上清液抽取至第五反應(yīng)罐中，通過(guò)半導(dǎo)體粉末進(jìn)行光催化氧化處理。

28、優(yōu)選的，第四反應(yīng)罐包括罐體、設(shè)置在罐體內(nèi)部的曝氣管和設(shè)置在罐體上方的粉末加入裝置，粉末加入裝置與曝氣管連通。

29、進(jìn)一步優(yōu)選的，曝氣管包括曝氣主管，粉末加入裝置設(shè)置在曝氣主管上。

30、更進(jìn)一步優(yōu)選的，粉末加入裝置包括同軸設(shè)置的第一直管段、錐管段和第二直管段，第一直管段與錐管段的小徑端固定連接，第二直管段的一端與錐管段的大徑端固定連接，第二直管段的另一端插入曝氣主管內(nèi)，第一直管段位于最上方，第一直管段的一側(cè)設(shè)有進(jìn)風(fēng)口，進(jìn)風(fēng)口位于第一直管段的切線方向，半導(dǎo)體粉末通過(guò)進(jìn)風(fēng)口吹入知道以直管段內(nèi)。

31、更進(jìn)一步優(yōu)選的，第一直管段設(shè)有防逸管，防逸管與第一直管段同軸設(shè)置。

32、更進(jìn)一步優(yōu)選的，防逸管為錐形管，防逸管的小徑端與第一直管段固定連接，且防逸管的小徑端與外界連通，防逸管的大徑端未插入錐管段內(nèi)。

33、更進(jìn)一步優(yōu)選的，第一直管段還同軸設(shè)有噴氣管，噴氣管的一端與壓縮機(jī)連通，噴氣管的另一端插入第二直管段內(nèi)。

34、更進(jìn)一步優(yōu)選的，噴氣管?chē)姵龅臍怏w能夠進(jìn)入曝氣主管內(nèi)，半導(dǎo)體粉末能夠隨著噴漆管?chē)姵龅臍怏w在曝氣裝置內(nèi)流動(dòng)，并隨著氣體逸散出曝氣裝置外，從而進(jìn)入上清液中。

35、本發(fā)明的有益效果為：

36、(1)本發(fā)明采用的調(diào)酸耦合化學(xué)復(fù)配破乳劑的方法，與現(xiàn)有蘭炭廢水破乳方法相比，具有更加高效的除油效果，且成本更低。由乳化油的穩(wěn)定機(jī)理可以知道，油滴因表面活性劑發(fā)生電離、吸附等作用而帶電，使得油-水界面形成類似stern模型的雙電層結(jié)構(gòu)，組織油滴之間發(fā)生碰撞聚結(jié)。當(dāng)體系中ph值降低時(shí)，h+開(kāi)始增多，h+由于電荷間的排斥作用進(jìn)入油滴表面的吸附層中，導(dǎo)致雙電層結(jié)構(gòu)破壞，油滴變?yōu)橹行远嗷ゾ奂纬奢^大油滴，使得破乳劑和油滴接觸幾率增加，除油效率大幅提升；

37、(2)本發(fā)明將微電解工藝應(yīng)用于蘭炭廢水的處理，將微電解工藝中的調(diào)酸步驟前置到預(yù)處理工藝中，利用這一步驟與破乳劑耦合首先進(jìn)行高效除油，在完成除油后同時(shí)又省去了微電解工藝調(diào)酸的步驟，同時(shí)耦合光催化氧化技術(shù)，提高廢水的處理效果，降低運(yùn)行成本，提升廢水處理流程的穩(wěn)定性，使出水達(dá)標(biāo)排放；

38、(3)本發(fā)明還設(shè)置了一種粉末加入裝置，通過(guò)該裝置與曝氣管相結(jié)合，可以將半導(dǎo)體粉末加入到蘭炭廢水中，從而避免了半導(dǎo)體粉末直接加入蘭炭廢水中引起的團(tuán)聚現(xiàn)象，從而將該粉末加入裝置替換了攪拌裝置，該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制作成本低，有效節(jié)省了生產(chǎn)成本。