蘭炭廢水處理的專利技術(shù)

4.1 蘭炭廢水資源化處理工藝

唐紹明等^[9]在專利CN102180569A中，公開了蘭炭生產(chǎn)廢水資源化處理工藝方法：在有表面催化劑存在的條件下，利用強氧化劑，在高溫、常壓下先經(jīng)過堿解處理，氧化蘭炭廢水中的有機污染物，或?qū)⒋蠓肿佑袡C污染物分解成小分子有機污染物，或?qū)⒋蠓肿佑袡C污染物分解成小分子有機污染物；適當調(diào)節(jié)pH后，再通過多維電催化，將苯酚環(huán)狀有機物進行開環(huán)斷鏈處理，去除苯酚環(huán)狀有機物，處理后的廢水經(jīng)過泵提升至微電解反應(yīng)器氧化，進一步降解大分子與難降解有機物，再經(jīng)多維電催化氧化混凝處理，和厭氧-A/O生化處理，然后進行污泥處理。本發(fā)明所述蘭炭生產(chǎn)廢水處理工藝方法工藝穩(wěn)定，處理效果良好，工程造價小，運行費用低，處理工藝成熟，污泥產(chǎn)生量少，維護工作量小，維護又方便。

4.2 蘭炭生產(chǎn)廢水資源化多級回收裝置及方法

毛少祥等^[10]在專利CN103121774A中，提供一種能夠克服傳統(tǒng)的蘭炭廢水處理工藝運行費用高，運行不穩(wěn)定，處理效果差，廢水中的有用成分得不到有效合理回收等缺陷的蘭炭生產(chǎn)廢水資源化多級回收裝置及方法，其工藝過程如圖9所示。

1-旋流公離罐；2-溶氣氣浮裝置；3-緩沖水罐；4-精除油裝置；5-酚萃取塔；6-反萃回收塔；7-蒸氨塔8-生化處理池；9-粗酚酚儲罐；10-輕油緩沖罐；11-重油緩沖罐；12-焦油儲罐；13-粗氨水儲罐

圖9 蘭炭生產(chǎn)廢水資源化多級回收工藝過程

4.3 基于CNTs／Fe₃O₄三維電-Fenton降解蘭炭廢水的方法

申麗華等^[11]在專利CN103435134A中，提供一種基于CNTs／Fe₃O₄三維電-Fenton降解蘭炭廢水的方法，旨在利用CNTs／Fe₃O₄在弱酸性介質(zhì)中部分溶出Fe離子和CNTs／Fe₃O₄的吸附性和導電性，吸附廢水中的有機污染物，然后通過磁場將其吸附在陰極電極附近，在曝氣的條件下可以通過陰極的生成Fenton反應(yīng)。反復(fù)操作。同時，結(jié)合Sb摻的鈦基SnO₂的催化氧化能力，直接產(chǎn)生·OH，進行有機物陽極氧化的方法，用于焦化廢水的處理。在此法中陰極和陽極之間不使用隔膜，有機物在含氧自由基的作用下降解為低碳數(shù)的繼后中間物，這種反應(yīng)迅速進行，直到所有分子碎片氧化為CO₂和H₂O，從而提高了電流效率，節(jié)省了電能消耗。本發(fā)明用于三維電—Fenton氧化處理蘭炭廢水的并初步探討工藝參數(shù)對三維電—Fenton氧化的影響，為蘭炭廢水的處理尋求一條經(jīng)濟可行的途徑。

4.4 蘭炭廢水綜合處理工藝

安路陽等^[12]在專利CN103449679A中，提供了一種蘭炭廢水綜合處理工藝。該工藝包括吹氨、催化濕式氧化、催化劑回收再生以及生物接觸氧化處理過程，按上述過程順序進行，所述吹氨和催化濕式氧化過程中均輔以氣液混合器，對蘭炭廢水進行預(yù)處理，一方面降低污染物濃度；另一方面使廢水中有毒有害污染物轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀咨锝到獾牡投拘?、小分子污染物，提高廢水的可生化性，然后再通過生物接觸氧化處理，使處理后的水質(zhì)達到排放要求。

5 蘭炭廢水處理的研究進展

5.1 蘭炭廢水的處理方法研究

由于蘭炭廢水污染物濃度太高，無法直接進行生化降解，因此需經(jīng)預(yù)處理降低一定量的污染物后再進行生化無害化處理。

孟慶銳等^[22]采用O₃催化氧化法深度處理蘭炭廢水，提出了蘭炭廢水達標排放的新處理方法。以銅為活性組分，氧化鋁為載體采用浸漬法制備CuO/γ-Al₂O₃催化劑，并采用XRD對其進行表征，利用催化劑結(jié)合O₃催化氧化法去除蘭炭廢水中經(jīng)生化處理后殘留的污染物。設(shè)計了催化氧化試驗裝置，考察了催化劑投加量、反應(yīng)時間、O₃用量以及pH等因素對處理效果的影響。實驗結(jié)果表明，pH在酸性條件下有利于COD去除率的提高，O₃用量提高有助于COD去除率的提高，將催化劑用量和反應(yīng)時間控制在一定范圍內(nèi)有利于污染的的去除；最佳條件下催化劑投加量300g，反應(yīng)時間1 h，O₃用量0.08m³/h，pH為7左右時COD去除率可達到95%左右，另外，催化劑在20次反應(yīng)過程中表現(xiàn)出較高的催化活性及較強的穩(wěn)定性。

5.2 Fenton氧化處理蘭炭廢水的研究

呂永濤等^[23]采用Fenton氧化及-吹脫法進行了蘭炭廢水預(yù)處理試驗研究，分別考察了COD、色度和氨氮的去除效果及其影響因素。

在試驗中，蘭炭廢水取自陜北榆林某蘭炭生產(chǎn)廠，其水質(zhì)情況見表7。

表7 廢水水質(zhì)

研究結(jié)果表明：

（1）Fenton氧化處理蘭炭廢水的最佳工藝條件為：取100mL蘭炭廢水，H₂O₂的投加量最為40mL、n(H₂O₂)：n(Fe²⁺)=20、pH=6，此時COD和色度的去除率分別達到了95.72％和95％。

（2）吹脫除氨處理Fenton氧化后的蘭炭廢水的最佳工藝條件為：溫度為60℃、pH=11，此時氨氮的去除率達到88％。

（3）通過Fenton氧化和吹脫除氨，出水COD、色度和氨氮質(zhì)量濃度分別為2000mg/L、100倍和483.2mg/L，B/C=0.55，大大提高了廢水的可生化性。

5.3 組合工藝處理蘭炭廢水的研究

5.3.1 蒸氨—脫酚—SBR組合工藝

何斌等^[28]為開發(fā)高效且低成本的蘭炭廢水處理新技術(shù)，將蒸氨—脫酚—SBR結(jié)合的處理工藝進行試驗。對某廠蘭炭廢水進行處理，并考察微生物的適應(yīng)情況以及對廢水的處理效果。結(jié)果表明：蒸氨—脫酚—SBR處理工藝可以耐受廢水中較高濃度的有害物質(zhì)，對蘭炭廢水中各項污染物處理效果理想。該工藝運行成本低。

5.3.2 除油—微電解—吹氨—高效菌種生化技術(shù)—混凝沉淀—催化氧化組合工藝

孟慶銳等^[29]針對蘭炭廢水高COD、高氨氨、B/C極低以及具有較強生物毒性拍特點，采用具有自主知識產(chǎn)權(quán)的除油—微電解—吹氨—高效菌種生化技術(shù)—混凝沉淀—催化氧化組合工藝對蘭炭廢水進行處理。試驗結(jié)果表明：蘭炭廢水經(jīng)預(yù)處理工序后，B/C由0.l提高至0.3~0.6；生化工序處理后出水的COD和氨氮分別為300、15mg/L；最終通過深度處理后出水水質(zhì)符合GB16171—2012《煉焦化學工業(yè)污染物排放標準》中的現(xiàn)有企業(yè)直接排放標準。該組合工藝對COD和氮氯的總?cè)コ史謩e可達99．5％和99％。

5.3.3 化學預(yù)處理－生化組合工藝

李德生等^[30]通過現(xiàn)場中試實驗對曝氣微電解、強化混凝、催化電氧化作預(yù)處理提高蘭炭污水的可生化性進行了探討。并對通過預(yù)處理與生化處理的組合實現(xiàn)蘭炭污水達到污水排放標準的可行性進行了研究。結(jié)果表明，原水首先調(diào)節(jié)pH為3左右，在通過120min的曝氣微電解處理后，可使有機物質(zhì)量濃度由25 000 mg/L下降到10 000 mg/L，氨氮質(zhì)量濃度由3 000 mg/L降到1200 mg/L，COD和NH₃-N的去除均可達到60%；然后，調(diào)節(jié)曝氣微電解出水的pH為8~9，通過投加200 mg/L PAC，4.5 mg/L PAM強化混凝后，出水COD和NH₃-N可去除50%；強化混凝后出水再通過120 min的催化電氧化反應(yīng)器的高級氧化處理，廢水中COD去除率可達65%，NH₃-N去除率為60%；催化電氧化反應(yīng)器出水最后通過厭氧/好氧生物接觸處理，其出水COD小于150mg/L，NH₃-N質(zhì)量濃度小于25mg/L。