[发明专利]一种兰炭废水综合处理工艺

说明书

技术领域

本发明涉及环境保护中的废水处理技术领域，尤其涉及一种兰炭废水综合处理工艺。

背景技术

兰炭废水是中低变质程度弱粘结性块煤在中低温干馏生产兰炭过程中产生的工业废水，其污染物组成除含有大量的酚类有机污染物外，还含有氰化物和氨氮等有毒有害物质。兰炭废水与常规炼焦产生的废水在水质上有明显区别，COD高达15000～50000mg/L、NH₃-N含量高达2000～5000mg/L、酚类含量高到3000mg/L以上，可生化性更差，处理难度更大。

目前许多兰炭企业采用包括密闭隔油、脱酚、蒸氨等工艺进行预处理，但废水通过这些物化预处理手段后仍然很难达到熄焦标准或生化进水要求。生化法一直以来都是是焦化类废水处理的有效方法，然而，经过现有常规物化预处理后，兰炭废水中的COD及NH₃-N浓度仍然很高，其BOD₅/COD在0.1～0.16，其生化难度很大。现阶段对于兰炭废水的有效处理技术是以煤气为热源的污水焚烧技术，但是该技术需要消耗大量的煤气（吨水消耗煤气量为1700m³左右，所用煤气热值为2000-2200kcal），处理后的出水以气态形式排放，不能实现水资源循环利用。

近年来，广大高校和科研院所在兰炭废水处理工艺的研发上做了大量工作，张彩凤等将CuO-MnO₂-CeO₂/γ-Al₂O₃催化剂用于催化湿式氧化处理兰炭废水，COD_cr去除率可达77.8%。吕永涛等研究了Fenton氧化-吹脱法预处理兰炭废水，在最佳工艺条件下，出水COD为2000mg/L，氨氮的去除率为88%，B/C=0.55，提高了废水的可生化性。王颖等采用活性炭协同Fenton氧化处理兰炭废水生化出水，在FeSO₄·7H₂O投加量为300mg/L，pH为5，反应时间30min，30%H₂O₂投加量2.4mL/L，活性炭投加量3g/L，出水COD可达80mg/L。何斌等采用蒸氨-脱酚-SBR处理兰炭废水也取得较好效果。毕强等人采用电絮凝方法处理兰炭废水中的COD，实验结果表明：用铝阳极在电流密度为0.05A/cm²、pH=7的条件下电絮凝4h，兰炭废水COD去除率最高可达75%。同时他们还研究了电芬顿对兰炭废水中COD的去除效果，利用不锈钢作阳极和石墨气体扩散电极作阴极构成的电芬顿体系，空气流速为2.5L/min、电流密度为5.2mA/cm²、溶液pH值为3、极板间距为2cm。电芬顿法处理兰炭废水240min之后，COD最高去除率可达78.62%。尽管兰炭废水处理单项技术在实验室研究阶段取得了较佳的成果，然而，可用于工业的系统解决方案还有待探索，并且现有技术大多存在处理成本较高、工艺复杂等问题有待改进。

发明内容

本发明的目的是提出一种兰炭废水综合处理工艺，利用带有气液混合器的吹氨工艺以及带有气液混合器的催化湿式氧化工艺对兰炭废水进行预处理，一方面降低污染物浓度；另一方面使废水中有毒有害污染物转变为容易生物降解的低毒性、小分子污染物，从而提高废水的可生化性，使得后续生化工艺的顺利进行成为可能。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种兰炭废水综合处理工艺，该工艺包括吹氨、催化湿式氧化、催化剂回收再生以及生物接触氧化处理过程，按上述过程顺序进行，所述吹氨和催化湿式氧化过程中均辅以气液混合器，对兰炭废水进行预处理，一方面降低污染物浓度；另一方面使废水中有毒有害污染物转变为容易生物降解的低毒性、小分子污染物，提高废水的可生化性，然后再通过后序生物接触氧化处理，使处理后的水质达到排放要求。

所述的吹氨过程是在无需添加任何催化剂、脱氮剂或是消泡剂的情况下，控制兰炭废水的pH为8.5～10，将待处理废水经气液混合器送入反应器，在反应器中保持温度65～85℃、气水比在60～100：1的反应条件下反应1h，废水在气液混合器与反应器之间循环吹脱，吹脱出的尾气采用酸碱多级吸收后外排，最终兰炭废水中氨氮去除率可达85～90%。