煤焦油废水的处理方法.pdf

本发明介绍的煤焦油废水的处理方法包括CO2加压铁碳微电解、厌氧、好氧和生物滤塔处理等工序，处理后的废水可稳定达标排放。

1. 一种煤焦油废水的处理方法，其特征在于将经调节池调节后的煤焦油废水送入耐
压铁炭微电解塔，并通入工业CO₂进行微电解处理，铁炭微电解塔中铁：炭的比例为8：1～1：
4，废水在铁炭微电解塔中的停留时间1.0h～3.0h，反应温度为25℃～60℃，CO₂的压力为
0.1MPa～1.0MPa，微电解处理后的废水用石灰乳或其他碱性物质调节其pH值到6.8～8.5，
然后进入沉淀池沉淀1h～3h，不定期从沉淀池中抽出污泥进行过滤，滤饼作危险固体废弃
物处置，滤液返回沉淀池，沉淀池的上清废水送厌氧反应器，废水在厌氧反应器中停留24h
～120h，厌氧温度为25℃～55℃，厌氧后的废水进入生物好氧池常温处理，好氧处理时间为
8h～16h，好氧处理后的废水进入沉淀池沉淀1h～3h，不定期从沉淀池中抽出污泥进行过
滤，滤饼作危险固体废弃物处置，滤液返回好氧池，沉淀池的上清废水送多层生物滤塔处
理，生物滤塔的填料为活性炭或多孔陶粒，填料总厚度为2m～6m，生物滤塔的优势菌种为光
合细菌中的红假单胞菌，生物滤塔的水力负荷为30 m³/m².d～90m³/m².d，生物滤塔的出水
达标排放或回用。

煤焦油废水的处理方法

技术领域

本发明涉及煤焦油加工和储存过程产生的废水的一种处理方法。

背景技术

煤焦油是生产化学品的重要原料之一，其加工和储存过程产生的废水中污染物
COD浓度高，成分复杂，毒性大，并含有大量持久性有机污染物（含苯环和（或）杂环等的有机
物），处理难度大。该废水若不处理直接排入环境，将对环境造成严重污染。目前煤焦油废水
的处理方法主要有焚烧法和生物处理法。焚烧法处理成本高，而且产生大气污染。生物处理
法需要先进行高级氧化（如铁碳微电解、金属粉还原、Fenton法等）预处理，然后生物处理。
在高级氧化预处理过程中，需要加入硫酸，导致后续生物处理（如厌氧、水解酸化）过程中产
生H₂S，产生较严重的二次污染；同时由于SO₄^2-对微生物的生长有明显的抑制作用，影响生
物处理效果，废水难以稳定达标排放。开发二次污染小、处理成本低、能稳定达标排放的煤
焦油废水的处理方法具有较大实用价值。

发明内容

针对目前煤焦油废水处理方法的问题，本发明的目的是寻找二次污染小、能稳定
达标排放的煤焦油废水的处理方法，其特征在于将经调节池调节后的煤焦油废水送入耐压
铁炭微电解（又称内电解）塔，并通入工业CO₂进行微电解处理。铁炭微电解塔中铁：炭的比
例为8：1～1：4。废水在铁炭微电解塔中的停留时间1.0h～3.0h。反应温度为25℃～60℃。
CO₂的压力为0.1MPa～1.0MPa。微电解处理后的废水用石灰乳或其他碱性物质调节其pH值
到6.8～8.5，然后进入沉淀池沉淀1h～3h，不定期从沉淀池中抽出污泥进行过滤，滤饼作危
险固体废弃物处置，滤液返回沉淀池。沉淀池的上清废水送厌氧反应器。废水在厌氧反应器
中停留24h～120h。厌氧温度为25℃～55℃。厌氧后的废水进入生物好氧池常温处理，好氧
处理时间为8h～16h。好氧处理后的废水进入沉淀池沉淀1h～3h，不定期从沉淀池中抽出污
泥进行过滤，滤饼作危险固体废弃物处置，滤液返回好氧池。沉淀池的上清废水送多层生物
滤塔处理。生物滤塔的填料为活性炭或多孔陶粒，每层厚度为1.0m～2.0m,总厚度为2m～
6m。生物滤塔的优势菌种为光合细菌中的红假单胞菌（Rhodopseudomonas）。生物滤塔的水
力负荷为30 m³/m².d～90m³/m².d。生物滤塔的出水达标排放或回用。

本发明的目的是这样实现的，煤焦油废水进入铁炭微电解塔后，废水中的大分子
有机物，特别是持久性有机污染物（含苯环和（或）杂环等的有机物）通过铁炭微电解产生的
强还原自由基的作用而破坏，为后续生化处理创造有利条件。通入压力CO₂的目的是维持铁
炭微电解合适的pH值（2.0～5.0）。还原后的废水用石灰乳或其他碱性物质调节其pH值，以
满足后续厌氧和好氧过程的要求。经前述处理的废水在厌氧过程中，通过微生物的作用，大
分子有机物进一步变成小分子有机物，为后续生物氧化创造更有利条件。通过生物氧化处
理，剩余的大多数有机物被去除，同时去除氮等污染物。废水最后进入活性炭或多孔陶粒生
物滤塔，在微生物，特别是红假单胞菌的作用下，进一步去除有机物和氮等污染物，保证处
理后的废水稳定达标排放。

相对于现有方法（铁碳微电解、金属粉还原、Fenton法等），本发明的突出优点是采
用CO₂代替目前广泛使用的硫酸作酸化剂，不引入SO₄^2-离子，基本消除了产生H₂S的物质基础
（煤焦油废水含有少量S），从而大大减轻了H₂S的污染，同时也避免了SO₄^2-对厌氧和好氧过
程中微生物的抑制作用，大大提高生物处理的效率；煤焦油加工厂都建有燃烧装置，燃料燃
烧产生的CO₂废气可充分利用，不仅可降低处理成本，而且可以减少碳排放；处理后的废水
能稳定达标排放，具有明显的经济效益和环境效益。

具体实施方法

实施例1：日处理1立方米煤焦油废水（挥发酚2400mg/L、COD15500mg/L、CN^-25.5mg/L、
NH₃-N57mg/L），经铁炭微电解（3h、40℃、CO₂压力0.1MPa、铁：炭的比例为8：1）、厌氧（pH8.3、
72h、25℃～35℃）、好氧（12h）和生物滤塔（多孔陶粒填料层总厚度4m、水力负荷35m³/m².d）
处理后出水的污染物浓度分别为COD_Cr 57mg/L、NH₃-N 7.1mg/L、挥发酚0.2mg/L、CN^-
0.11mg/L。

实施例2：日处理3立方米煤焦油废水（挥发酚920mg/L，COD8700mg/L,CN^-17mg/L、
NH₃-N48mg/L），经铁炭微电解（1h、25℃、CO₂压力0.3MPa、铁：炭的比例为1：4）、厌氧（pH6.8、
24h、35℃～55℃）、好氧（8h）和生物滤塔（活性炭填料层总厚度2m、水力负荷90m³/m².d）处理
后出水的污染物浓度分别为COD_Cr 47mg/L、NH₃-N 6.4mg/L、挥发酚0.2mg/L、CN^-0.08mg/L。