本發(fā)明涉及煤焦油加工和儲(chǔ)存過程產(chǎn)生的廢水的一種處理方法。

背景技術(shù)：

煤焦油是生產(chǎn)化學(xué)品的重要原料之一，其加工和儲(chǔ)存過程產(chǎn)生的廢水中污染物COD濃度高，成分復(fù)雜，毒性大，并含有大量持久性有機(jī)污染物（含苯環(huán)和（或）雜環(huán)等的有機(jī)物），處理難度大。該廢水若不處理直接排入環(huán)境，將對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。目前煤焦油廢水的處理方法主要有焚燒法和生物處理法。焚燒法處理成本高，而且產(chǎn)生大氣污染。生物處理法需要先進(jìn)行高級(jí)氧化（如鐵碳微電解、金屬粉還原、Fenton法等）預(yù)處理，然后生物處理。在高級(jí)氧化預(yù)處理過程中，需要加入硫酸，導(dǎo)致后續(xù)生物處理（如厭氧、水解酸化）過程中產(chǎn)生H₂S，產(chǎn)生較嚴(yán)重的二次污染；同時(shí)由于SO₄^2-對(duì)微生物的生長有明顯的抑制作用，影響生物處理效果，廢水難以穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。開發(fā)二次污染小、處理成本低、能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放的煤焦油廢水的處理方法具有較大實(shí)用價(jià)值。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)目前煤焦油廢水處理方法的問題，本發(fā)明的目的是尋找二次污染小、能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放的煤焦油廢水的處理方法，其特征在于將經(jīng)調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)后的煤焦油廢水送入耐壓反應(yīng)器，將清潔鐵鋁復(fù)合粉加入反應(yīng)器，并通入工業(yè)CO₂進(jìn)行反應(yīng)。鐵鋁復(fù)合粉的粒度小于180目，鐵鋁復(fù)合粉中每種金屬的含量不低于5%（返回使用的鐵鋁復(fù)合粉不受此限制），每升廢水加入鐵鋁復(fù)合粉10g～50g，機(jī)械攪拌并在超聲波作用下的反應(yīng)時(shí)間為20min～40min，反應(yīng)溫度為25℃～60℃，每立方米廢水輸入超聲波的功率為2kW～8kW， CO₂的壓力為0.1MPa～1.0MPa。反應(yīng)后的廢水進(jìn)行液固分離，分離出的鐵鋁復(fù)合粉返回反應(yīng)器。液固分離后的廢水用石灰乳或其他堿性物質(zhì)調(diào)節(jié)其pH值到6.8～8.5，然后進(jìn)入沉淀池沉淀1h～3h，不定期從沉淀池中抽出污泥進(jìn)行過濾，濾餅作危險(xiǎn)固體廢棄物處置，濾液返回沉淀池。沉淀池的上清廢水送厭氧反應(yīng)器。廢水在厭氧反應(yīng)器中停留24h～120h，厭氧溫度為25℃～55℃。厭氧后的廢水進(jìn)入生物好氧池常溫處理，好氧處理時(shí)間為8h～16h。好氧處理后的廢水進(jìn)入沉淀池沉淀1h～3h，不定期從沉淀池中抽出污泥進(jìn)行過濾，濾餅作危險(xiǎn)固體廢棄物處置，濾液返回好氧池。沉淀池的上清廢水送多層生物濾塔處理。生物濾塔的填料為活性炭或多孔陶粒，每層厚度為1.0m～2.0m,總厚度為2m～6m。生物濾塔的優(yōu)勢(shì)菌種為光合細(xì)菌中的紅假單胞菌（Rhodopseudomonas）。生物濾塔的水力負(fù)荷為30 m³/m².d～90m³/m².d。生物濾塔的出水達(dá)標(biāo)排放或回用。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，煤焦油廢水進(jìn)入鐵鋁復(fù)合粉還原反應(yīng)器后，廢水中的大分子有機(jī)物，特別是持久性有機(jī)污染物（含苯環(huán)和（或）雜環(huán)等的有機(jī)物）通過鐵鋁復(fù)合粉還原產(chǎn)生的強(qiáng)還原自由基的作用而破壞，為后續(xù)生化處理創(chuàng)造有利條件。通入壓力CO₂的目的是維持鐵鋁復(fù)合粉還原合適的pH值（2.0～5.0），輸入超聲波可以加快反應(yīng)的傳質(zhì)過程。還原后的廢水用石灰乳或其他堿性物質(zhì)調(diào)節(jié)其pH值，以滿足后續(xù)厭氧和好氧過程的要求。經(jīng)前述處理的廢水在厭氧過程中，通過微生物的作用，大分子有機(jī)物進(jìn)一步變成小分子有機(jī)物，為后續(xù)生物氧化創(chuàng)造更有利條件。通過生物氧化處理，剩余的大多數(shù)有機(jī)物被去除，同時(shí)去除氮等污染物。廢水最后進(jìn)入活性炭或多孔陶粒生物濾塔，在微生物，特別是紅假單胞菌的作用下，進(jìn)一步去除有機(jī)物和氮等污染物，保證處理后的廢水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。

相對(duì)于現(xiàn)有方法（鐵碳微電解、金屬粉還原、Fenton法等），本發(fā)明的突出優(yōu)點(diǎn)是采用CO₂代替目前廣泛使用的硫酸作酸化劑，不引入SO₄^2-離子，基本消除了產(chǎn)生H₂S的物質(zhì)基礎(chǔ)（煤焦油廢水含有少量S），從而大大減輕了H₂S的污染，同時(shí)也避免了SO₄^2-對(duì)厭氧和好氧過程中微生物的抑制作用，大大提高生物處理的效率；煤焦油加工廠都建有燃燒裝置，燃料燃燒產(chǎn)生的CO₂廢氣可充分利用，不僅可降低處理成本，而且可以減少碳排放；處理后的廢水能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。

具體實(shí)施方法

實(shí)施例1：日處理1立方米煤焦油廢水（揮發(fā)酚2400mg/L、COD15500mg/L、CN^-25.5mg/L、NH₃-N57mg/L），經(jīng)鐵鋁復(fù)合粉還原（20min、40℃、CO₂壓力0.6MPa、每升廢水加入鐵鋁復(fù)合粉40g、每立方米廢水輸入的超聲波功率4kW）、厭氧（pH8.5、72h、25℃～35℃）、好氧（12h）和生物濾塔（多孔陶粒填料層總厚度4m、水力負(fù)荷35m³/m².d）處理后出水的污染物濃度分別為COD_Cr 53mg/L、NH₃-N 6.0mg/L、揮發(fā)酚0.2mg/L、CN^-0.11mg/L。

實(shí)施例2：日處理3立方米煤焦油廢水（揮發(fā)酚920mg/L，COD8700mg/L,CN^-17mg/L、NH₃-N48mg/L），經(jīng)鐵鋁復(fù)合粉還原（40min、25℃、CO₂壓力0.1MPa、每升廢水加入鐵鋁復(fù)合粉10g、每立方米廢水輸入的超聲波功率2kW）、厭氧（pH6.8、24h、35℃～55℃）、好氧（8h）和生物濾塔（活性炭填料層總厚度2m、水力負(fù)荷90m³/m².d）處理后出水的污染物濃度分別為COD_Cr 47mg/L、NH₃-N 5.9mg/L、揮發(fā)酚0.2mg/L、CN^-0.07mg/L。