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使用低温冷却液循环泵制冷深度处理焦化废水
科瑞仪器 / 2019-04-30 09:56/ QQ在线报价

使用低温冷却液循环泵制冷深度处理焦化废水
技术领域
[0001]本发明涉及使用使用低温冷却液循环泵制冷冷却液循环泵深度处理焦化废水的技术领域,尤其是涉及一种焦化废水深度处理工艺。
背景技术
[0002]焦化废水是一种公认的难生物降解的工业废水,其难度在于废水的可生化性差,除氨、氰及硫氰根等无机污染物外,还含有酚类、萘、吡啶、喹啉等杂环及多环芳香族化合物(PAHS)很难生物降解,这些物质能够对环境产生长期影响,且部分己被研究证实为致癌物质,另外高浓度氨氮对微生物活性有很强的抑制作用,生物脱氮效果不佳。目前,焦化废水的处理普遍采用以A/O或以A/O工艺改进后的A/O/O、A/A/O、O/A/O等生物强化工艺为基础的生物处理方法,在生物处理方法后常辅以混凝沉淀处理,勉强达到排放标准要求,此外,由于深度处理费用昂贵,令国内许多焦化厂望而却步,所以多数焦化废水经过二级处理后就直接排放了,废水经过上述处理,其中有毒、有害物质(氰化物、COD及杂环化合物等)仍留存较多,达不到国家允许的排放标准。
[0003]目前,焦化废水处理方法可以分为物理方法和生物化学方法。物化法包括溶剂萃取除酚、石灰或烧碱蒸馏除氨,碱式氯化法去除氰和氨,化学氧化法去除有机物,湿式氧化及活性炭吸附等,物化方法去除污染物效率高,运行稳定可靠,但各种污染物的去除往往需要几种方法联合使用,运行费用也很高,因此目前物化法主要被用作生物处理的预处理或后续处理。生化法则是可以在单一的生物处理系统中去除多种污染物,而且操作简单,运行费用也比物化法要低的多,因此生化处理方法一直是焦化废水处理的主要手段。
[0004]近年来,生物脱氮工艺逐渐引起人们的重视并渐渐成为焦化废水处理的主要方法,一般采用缺氧一好氧或厌氧一缺氧一好氧活性污泥法。这些工艺由于利用了厌氧、兼氧菌以及好氧菌的不同降解特性,与普通活性污泥法相比,在去除COD和氨氮方面有了大幅改
善,但是由于焦化废水含难降解有毒有机物种类多,水质水量复杂多变的特点,使得缺氧一好氧等活性污泥工艺易受冲击,特别是好氧段自养硝化菌由于世代时间长,受冲击后恢复缓慢,硝化效率下降,使得该工艺的出水COD和氨氮很难同时达标。
发明内容
[0005]本发明的目的是提供一种焦化废水深度处理工艺,有利于焦化废水的出水COD和氨氮同时达标。
[0006]本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的:
一种焦化废水深度处理工艺,包括如下步骤:
(1)将焦化废水投入混合沉淀池内,调芾焦化废水的pH值为7.5~8,经多介质过滤器进行过滤;
(2)过滤后,采用磁分离技术再次净化;
(3)加入使用低温冷却液循环泵制冷性助凝剂进行沉淀处理,所述使用低温冷却液循环泵制冷性助凝剂采用如下重量份的组分:活化硅酸80~85份、工业硫酸铝Q、7份、二聚磷酸钠1~5份、过氧化氢10~15份和过硫酸铵1~5份;
(4)经沉淀后,将焦化废水投入电催化氧化反应池内,反应池底部进行曝气,其中,电极表面喷涂有陶瓷化导电涂层并采用微波加热;
(5)经催化后,将焦化废水排入生物调节封闭池内,调节焦化废水的pH值为3.5~4.5,调节池内温度为60~85。C,采用超声波搅拌1~3h,静置至少lOh;
(6)经静置后,将焦化废水采用膜过滤器进行过滤,所述膜过滤器采用高活性纤维材料编织形成。
[0007]通过采用上述技术方案,首先对焦化废水进行碱化处理,有利于焦化废水中发生絮凝、沉淀;经过多介质过滤器、磁分离技术过滤净化,去除了焦化废水中的泥沙、杂质颗粒;采用使用低温冷却液循环泵制冷性助凝剂,可提高温度较低的焦化废水的混凝效果,有利于提高焦化废水的后续净化效率;再进行电催化氧化处理,产生了具有很高氧化电位的羟基自由基,大面积地氧化废水中的有机物,同时曝气产生搅拌作用,还可促进电催化过程中浮渣的排出,微波加热,显著缩短了电催化氧化过程的时间;最后利用生物调节封闭池进行生化处理,调节pH和温度,可显著提高生化处理的效率;采用本申请的上述工艺处理焦化废水,可制备出水COD和氨氮同时达标的焦化废水。
[0008]本发明进一步设置为:所述步骤(1)申多介质过滤器包括由上至下依次铺设的无烟煤层、细砂层与粗砂层,所述无烟煤层、细砂层与粗砂层的粒径依次递增。
[0009]通过采用上述技术方案,无烟煤层、细砂层和粗砂层的粒径依次增大,可将焦化废水中不同粒径的杂质进行有效过滤,从而实现对焦化废水的初步过滤。
[0010]本发明进一步设置为:所述步骤(3)中电催化氧化反应池内的电极采用钛板,钛板表面依次经过超声碱洗、质量浓度为25%的草酸溶液浸泡以及去离子水清洗并烘干多步预
处理工艺。
[0011]通过采用上述技术方案,首先对钛板进行碱化处理,超声碱洗还可促进焦化废水中的杂质离子分布更加均匀;然后对钛板进行酸化处理,去除表面的钝化膜,对钛板表面产生活化作用;再经过去离子水清洗即可制得表面洁净度高、易使涂层附着的钛板基层。
[0012]本发明进一步设置为,所述陶瓷化导电涂层包括如下重量份的组分:
氧化钇70~75份、锆砂矿石10~12份、碳纳米管1~5份、陶瓷纤维1~5份、聚硼硅氧烷1~3份和六甲基二硅氧烷5~10份。
[0013]通过采用上述技术方案,氧化钇(Y203)为立方结构,熔点高,化学和光化学稳定性好,光学透明性范围较宽,折射率高,理论透过卒较高,还具有较高的热导率,属于稀土金属氧化物,极化能力较强,电子能级和谱线的多样性较高,有助于对废水中的有机物进行降解;锆砂矿石耐火度高、密度大、蓄热系数大、抗金属渗透能力强、表面光洁且易能与各种粘结剂结合,具有优异的耐高温性能;碳纳米管具有优异的吸附性能,吸附填料在混料过程中,能够增加与其他组分填料的吸附结合性,能够增加与其它填料的结合力,使整体的结合性更好;陶瓷纤维具有优异的耐火、耐高温以及耐腐蚀性能,少量添加即可提高该铸造砂的耐高温性能和耐腐蚀性能;聚硼硅氧烷经历高温后发生碳化,碳化后具有优异的胶黏特性,选用粒径为500~lOOOnm的聚硼硅氧烷,和其他填料相比粒径较小,有利于填充其他填料之间产生的空隙内,增加了各组分之间的结合性;而粒径小于500nm的聚硼硅氧烷,则制备成本较高,粒径大于lOOOnm的聚硼硅氧烷颗粒较大,表明合成过程中发生结块现象,耐高温性能以及胶粘性能受到影响;六甲基二硅氧烷为无色透明液体,在涂层体系中可促进各组分的相互润湿,具有良好的溶解性、起泡性和抗硬水能力、钙皂分散力,还具有良好的生物降解性能;采用上述各组分制备的导电涂层,增大了涂层的比表面积以及氧化活性,有利于提高对焦化废水的降解程度。
[0014]本发明进一步设置为:所述氧化钇的粒径为50~lOOnm。
[0015]通过采用上述技术方案,纳米级的氧化钇,可均匀分散在熔融态的聚硼硅氧烷中,具有优异的分散性,减少导电涂层的不均匀沉降。
[0016]本发明进一步设置为,所述陶瓷化导电涂层的制备方法包括如下步骤:
(1)将聚硼硅氧烷加热熔化,添加六甲基二硅氧烷;
(2)将氧化钇、锆砂矿石、碳纳米管高速分散在熔化的聚硼硅氧烷中,得到共混体;
(3)再将陶瓷纤维均匀混合在共混体中,挤出造粒;
(4)对造粒进行烧结,烧结温度为2200~2700。C;
(5)粉碎并喷涂。
[0017]通过采用上述技术方案,首先将六甲基二硅氧烷缓慢渗入在聚硼硅氧烷中,有助于聚硼硅氧烷与其他组分的润湿、溶解与渗透,然后再将氧化钇、锆砂矿石、碳纳米管高速分散在聚硼硅氧烷中,再添加陶瓷纤维共混在反应体系内,待混合场匀后,挤出造粒再粉碎,制备了质地均匀、表面易附着的导电涂层。
[0018]本发明进一步设置为:所述六甲基二硅氧烷的添加时间不少于30min。
[0019]通过采用上述技术方案,限定六甲基二硅氧烷的添加时间,可保证六甲基二硅氧烷缓慢添加至反应体系内,有利于均匀渗透在聚硼硅氧烷中,有助于降低聚硼硅氧烷的表面张力,保证与其他组分混合的均匀性。
[0020]本发明进一步设置为:所述陶瓷纤维的直径为3~5um,长度为15~25mm。
[0021]通过采用上述技术方案,限定陶瓷纤维的直径与长度,有利于陶瓷纤维均匀分散在反应体系内,提高导电涂层的耐高温、耐烧蚀性。
[0022]本发明进一步设置为:所述步骤(5)中对生物调节封闭池进行抽气,控制真空度为10~30kpa。
[0023]通过采用上述技术方案,设定真空度为10~30kpa,可实现抽取固体状态的絮凝体,还可将污水中的恶臭气味抽走,具有优异的处理效果。
[0024]综上所述,本发明的有益技术效果为:
1.本发明公开了一种焦化废水的深度处理工艺,首先调节焦化废水呈碱性,并且添加使用低温冷却液循环泵制冷性助凝剂,有助于较使用低温冷却液循环泵制冷度的焦化废水发生均匀沉降;
2.待初步过滤后,对焦化废水进行屯催化氧化,该催化过程催化效率较高,有利于对焦化废水的深度降解;
J.催化电极表面喷涂形成陶瓷化导电涂层,增大了涂层的比表面积以及氧化活性,具有优良的催化活性;
4.在生物处理过程中,采用负压抽气,可抽取催化电极表面的浮渣,同时还可去除电解反应产生的气味,提高了电催化氧化系统的实用性。
具体实施方式
[0025]以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。
[0026]实施例一:
一种使用低温冷却液循环泵制冷性助凝剂,采用如下步骤制备:
(1)配料:按照重量份,称量活化硅酸80份、工业硫酸铝3份、二聚磷酸钠1份、过氧化氢10份和过硫酸铵1份;
(2)向活化硅酸中添加工业硫酸铝、二聚磷酸钠,搅拌均匀;
(3)继续加入过氧化氢、过硫酸铵,待均匀混合。
[0027]实施例二:
一种使用低温冷却液循环泵制冷性助凝剂,与实施例一的区别之处在于使用低温冷却液循环泵制冷性助凝剂的组分含量不同,称量活化硅酸81份、工业硫酸铝4份、二聚磷酸钠2份、过氧化氢11份和过硫酸铵2份。
[0028]实施例三:
一种使用低温冷却液循环泵制冷性助凝剂,与实施例一的区别之处在于使用低温冷却液循环泵制冷性助凝剂的组分含量不同,称量活化硅酸82份、工业硫酸铝5份、二聚磷酸钠3份、过氧化氢12份和过硫酸铵3份。
[0029]实施例四:
一种使用低温冷却液循环泵制冷性助凝剂,与实施例一的区别之处在于使用低温冷却液循环泵制冷性助凝剂的组分含量不同,称量活化硅酸84份、工业硫酸铝6份、二聚磷酸钠4份、过氧化氢14份和过硫酸铵4份。
[0030]实施例五:
一种使用低温冷却液循环泵制冷性助凝剂,与实施例一的区别之处在于使用低温冷却液循环泵制冷性助凝剂的组分含量不同,称量活化硅酸85份、工业硫酸铝7份、二聚磷酸钠5份、过氯化氢15份和过硫酸铵5份。
[0031]实施例六:
一种催化电极,采用如下方法制备:
(1)催化电极采用钛板,钛板表面首先进行超声碱洗;
(2)碱洗后,采用质量浓度为25%的草酸溶液浸泡;
(3)采用去离子水清洗并烘干;
(4)喷涂陶瓷化导电涂层:a)配料:按照重量份计,称量氧化钇70份、锆砂矿石10份、碳纳米管1份、陶瓷纤维1份、聚硼硅氧烷1份和六甲基二硅氧烷5份.b)将聚硼硅氧烷加热熔化,添加六甲基二硅氧烷,六甲基二硅氧烷的添加时间不少于30min;c)将氧化钇、锆砂矿石、碳纳米管高速分散在熔化的聚硼硅氧烷中,得到共混体;d)再将陶瓷纤维均匀混合在共混体中,挤出造粒;e)对造粒进行烧结,烧结温度为2200~2700。C;f)粉碎并喷涂。
[0032]实施例七:
一种催化电极,与实施例六的区别之处在于导电涂层的组分含量不同,按照重量份计,称量氧化钇72份、锆砂矿石10份、碳纳米管2份、陶瓷纤维2份、聚硼硅氧烷1份和六甲基二硅氧烷7份。
[0033]实施例八:
一种催化电极,与实施例六的区别之处在于导电涂层的组分含量不同,按照重量份计,称量氧化钇73份、锆砂矿石11份、碳纳米管3份、陶瓷纤维3份、聚硼硅氯烷2份和六甲基二硅氧烷7份。
[0034]实施例九:
一种催化电极,与实施例六的区别之处在于导电涂层的组分含量不同,按照重量份计,称量氧化钇74份、锆砂矿石12份、碳纳米管4份、陶瓷纤维4份、聚硼硅氧烷3份和六甲基二硅氧烷9。
[0035]实施例十:
一种催化电极,与实施例六的区别之处在于导电涂层的组分含量不同,按照重量份计,称量氧化钇75份、锆砂矿石12份、碳纳米管5份、陶瓷纤维5份、聚硼硅氧烷3份和六甲基二硅氧烷10份。
[0036]实施例十一:
一种焦化废水深度处理工艺,包括如下步骤:
(1)将焦化废水投入混合沉淀池内,调节焦化废水的pH值为7.5,经多介质过滤器进行过滤,多介质过滤器包括由上至下依次铺设的无烟煤层、细砂层与粗砂层;
(2)过滤后,采用磁分离技术再次净化;
(3)加入使用低温冷却液循环泵制冷性助凝剂进行沉淀处理,使用低温冷却液循环泵制冷性助凝剂采用实施例一制备;
(4)经沉淀后,将焦化废水投入电催化氧化反应池内,反应池底部进行曝气,其中,催化电极采用实施例六制备形成,在催化过程中采用微波加热;
(5)经催化后,将焦化废水排入生物调节封闭池内,同时对生物调节封闭池进行抽气,控制真空度为10~30kpa,调节焦化废水的pH值为3.5,调节池内温度为60。C,采用超声波搅拌th.静置lOh;
(6)经静置后,将焦化废水采用膜过滤器进行过滤,所述膜过滤器采用高活性纤维材料编织形成。
[0037]实施例十二:
一种焦化废水深度处理工艺,包括如下步骤:
(1)将焦化废水投入混合沉淀池内,调节焦化废水的pH值为7.7,经多介质过滤器进行过滤,多介质过滤器包括由上至下依次铺设的无烟煤层、细砂层与粗砂层;
(2)过滤后,采用磁分离技术再次净化;
(3)加入使用低温冷却液循环泵制冷性助凝剂进行沉淀处理,使用低温冷却液循环泵制冷性助凝剂采用实施例二制备;
(4)经沉淀后,将焦化废水投入电催化氧化反应池内,反应池底部进行曝气,其中,催化电极采用实施例七制备形成,在催化过程中采用微波加热;
(5)经催化后,将焦化废水排入生物调节封闭池内,同时对生物调节封闭池进行抽气,控制真空度为10~30kpa,调节焦化废水的pH值为3.8,调节池内温度为65。C,采用超声波搅拌1.5h,静置12h;
(6)经静置后,将焦化废水采用膜过滤器进行过滤,所述膜过滤器采用高活性纤维材料编织形成。
[0038]实施例十三:
一种焦化废水深度处理工艺,包括如下步骤:
(1)将焦化废水投入混合沉淀池内,调节焦化废水的pH值为7.8,经多介质过滤器进行过滤,多介质过滤器色括由上至下依次铺设的无烟煤层、细砂层与粗砂层;
(2)过滤后,采用磁分离技术再次净化;
(3)加入使用低温冷却液循环泵制冷性助凝剂进行沉淀处理,使用低温冷却液循环泵制冷性助凝剂采用实施例三制备;
(4)经沉淀后,将焦化废水投入电催化氧化反应池内,反应池底部进行曝气,其中,催化电极采用实施例八制备形成,在催化过程中采用微波加热;
(5)经催化后,将焦化废水排入生物调节封闭池内,同时对生物调节封闭池进行抽气,控制真空度为10~30kpa,调节焦化废水的pH值为4.0,调节池内温度为70。C,采用超声波搅拌2h,静置12h;
(6)经静置后,将焦化废水采用膜过滤器进行过滤,所述膜过滤器采用高活性纤维材料编织形成。
[0039]实施例十四:
一种焦化废水深度处理工艺,包括如下步骤:
(1)将焦化废水投入混合沉淀池内,调节焦化废水的pH值为8,经多介质过滤器进行过滤,多介质过滤器包括由上至下依次铺设的无烟煤层、细砂层与粗砂层;
(2)过滤后,采用磁分离技术再次净化;
(3)加入使用低温冷却液循环泵制冷性助凝剂进行沉淀处理,使用低温冷却液循环泵制冷性助凝剂采用实施例四制备;
(4)经沉淀后,将焦化废水投入电催化氧化反应池内,反应池底部进行曝气,其中,催化电极采用实施例九制备形成,在催化过程中采用微波加热;
(5)经催化后,将焦化废水排入生物调节封闭池内,同时对生物调节封闭池进行抽气,控制真空度为10~30kpa,调节焦化废水的pH值为4.2,调芾池内温度为75℃,采用超声波搅拌2.5h,静置14h
(6)经静置后,将焦化废水采用膜过滤器进行过滤,所述膜过滤器采用高活性纤维材料编织形成。
[0040]实施例十五:
一种焦化废水深度处理工艺,包括如下步骤:
(1)将焦化废水投入混合沉淀池内,调节焦化废水的pH值为8,经多介质过滤器进行过滤,多介质过滤器包括由上至下依次铺设的无烟煤层、细砂层与粗砂层;
(2)过滤后,采用磁分离技术再次净化;
(3)加入使用低温冷却液循环泵制冷性助凝剂进行沉淀处理,使用低温冷却液循环泵制冷性助凝剂采用实施例五制备;
(4)经沉淀后,将焦化废水投入电催化氧化反应池内,反应池底部进行曝气,其中,催化电极采用实施例十制备形成,在催化过程中采用微波加热;
(5)经催化后,将焦化废水排入生物调节封闭池内,同时对生物调节封闭池进行抽气,控制真空度为10~30kpa,调节焦化废水的pH值为4.5,调节池内温度为85。C,采用超声波搅拌3h,静置15h;
(6)经静置后,将焦化废水采用膜过滤器进行过滤,所述膜过滤器采用高活性纤维材料编织形成。
[0041]对比例:
一种焦化废水的深度处理工艺,包括如下步骤:
(1)将焦化废水投入混合沉淀池内,调节焦化废水的pH值为7.2,经多俞质过滤器进行过滤;
(2)经过滤后,将焦化废水投入电催化氧化反应池内,其中,催化电极采用铁板电极;
(5)经催化后,将焦化废水排入生物调节池内,调节焦化废水的pH值为3,调节池内温度为25。C,静置15h;
(6)经静置后,将焦化废水采用膜过滤器进行过滤。
[0042]检测方法:
(1)COD检测:按照GB/T11914-1989,采用重铬酸盐法进行检测;
(2)氨氮去除率:按照GB/T7479-1987,采用纳氏试剂比色法进行检测。
[0043]出水COD和氨氮含量的检测结果如下表所示:
通过上表可知,采用本申请的深度处理工艺处理的焦化废水,相比于对比例的处理工艺,同时提高对COD和氨氮的去除率,可实现对焦化废水的深度处理。
[0044]本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例,并非依此限制本发明的保护范围,故:凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本发明的保护范围之内。
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

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