CN102358649A

CN102358649A - 一种褐煤提质污水的处理工艺

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Publication number: CN102358649A
Application number: CN2011102784931A
Authority: CN
Inventors: 李柏荣
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-09-19
Filing date: 2011-09-19
Publication date: 2012-02-22

Abstract

本发明公开一种褐煤提质污水的处理工艺，包括如下步骤：1)将待处理污水的pH值调节至3～11；2)而后加入絮凝剂进行沉淀；3)再调节pH值至4～8；4)而后用提质后的褐煤作为吸附剂进行吸附；5)再用活性炭作为吸附剂进行吸附。本发明先调节pH值、再进行絮凝沉淀，沉降悬浮污染物，使得沉淀效果提高，而后采用褐煤提质工艺的产品——提质褐煤作为吸附剂进行吸附，利用提质褐煤自身天然的多孔结构来替代大量的活性炭进行污染物吸附，吸附大部分的有害物质，最后仅使用少量活性炭进行最后的吸附，因而能够大大减少活性炭的用量，降低成本，使得处理工艺能够做到低成本和自持力强，在成功降低褐煤污水处理成本的基础上，做到了褐煤提质污水的真正达标排放。

Description

一种褐煤提质污水的处理工艺

技术领域

本发明涉及褐煤处理的废弃物质的回收处理技术领域，具体来说是一种成本较低的、处理效果好的褐煤提质污水的处理工艺。

背景技术

由于褐煤提质成型工艺在中国国内外均为新工艺，此工艺排放的污水的处理或回用方法至今为止亦属空白。褐煤提质污水属于极难处理的含酚污水，直接排放对水土污染极为严重，因此成为褐煤提质在环境保护上的重大难题，这也成为导致褐煤难以开发的一个因素。

褐煤提质工艺与焦化工艺相近，根据资料显示，褐煤提质污水的水质与经过蒸氨与脱酚处理后的焦化废水水质相近，而焦化废水组成复杂，其中所含的污染物可分为无机污染物和有机污染物两大类，其中，无机污染物一般以铵盐的形式存在，有机物除酚类化合物以外，还包括脂肪族化合物、杂环类化合物和多环芳烃等。杂环类化合物包括二氮杂苯、氮杂联苯、氮杂苊、氮杂蒽、吡啶、喹啉、咔唑、吲哚等；多环类化合物包括萘、蒽、菲等。焦化废水中有机物(以COD计)含量高，且由于废水中所含有机物多为芳香族化合物和稠环化合物以及吡啶、喹啉、吲哚等杂环化合物，其BOD₅/COD值低，一般为0.3～0.4，可生化性差。褐煤提质污水水质极为复杂，如表1所示：

表1 污水水质一览表

污染物	污水水质
		pH	6.5
COD/mg·L^-1	5.00×103
		BOD/mg·L^-1	247
氨氮/mg·L^-1	543
		Mn/mg·L^-1	17.4
浊度/度	1320

目前焦化废水处理方法有三大类：

(1)生物处理法

生化处理是利用自然界中依赖有机物生活的微生物功能，并通过人工方法创造更适合于微生物生活、繁殖的环境，强化微生物氧化分解有机物能力的一种高效的处理过程。但生化处理对废水水质有一定的要求，当BOD/COD比值＜0.2时，这种废水就不宜采用生化法处理。提质褐煤污水BOD/COD比值为0.0494，因此不适合用生化法进行处理。

(2)化学处理法

化学处理法就是在一定条件下将废水中的有机物进行氧化，最终转化为无害物质进行排放的一种方法。化学处理法又包括催化湿式氧化技术、焚烧法、臭氧氧化法、光催化氧化法、电化学氧化技术、化学混凝和絮凝等方法。

化学混凝和絮凝是用来处理废水中自然沉淀法难以沉淀去除的细小悬浮物及胶体微粒，以降低废水的浊度和色度，但对可溶性有机物无效，常用于焦化废水的深度处理，该法处理费用低，既可以间歇使用也可以连续使用。但褐煤提质污水成分极为复杂，如果单独用化学处理法，则处理效果不好，不能满足达标排放的要求。

(3)物理化学法

吸附法就是采用吸附剂除去污染物的一种物理化学法。最常用的吸附剂有活性炭、粉煤灰、矿渣、硅藻土等。但活性炭价格较高，如果在实际中用来处理褐煤的废水，则成本太大，无法实现。

由上述内容可知，由于褐煤提质污水属于极难处理的含酚污水，其处理方法如果参照焦化废水处理方法，要么处理成本高昂，要么处理效果不好，处理后仍然不能达标排放。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种褐煤提质污水的处理工艺，能够以较低的成本实现较好的处理效果。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种褐煤提质污水的处理工艺，包括如下步骤：

1)将待处理污水的PH值调节至3～11；

2)而后加入絮凝剂进行沉淀；

3)再调节PH值至4～8；

4)而后用提质后的褐煤作为吸附剂进行吸附；

5)再用活性炭作为吸附剂进行吸附。

优选地，所述絮凝剂采用高分子絮凝剂。

优选地，所述絮凝剂为阴离子型高分子絮凝剂。

优选地，所述絮凝剂包括PAM以及PAC。

优选地，所述絮凝剂中，PAM以及PAC的重量比为1∶10～10∶1。

优选地，所述絮凝剂中，PAM以及PAC的重量比为2∶3。

优选地，所述PAM的分子量为1000万。

优选地，步骤1)、步骤3)中，使用酸性化合物或碱性化合物调节污水的PH值。

优选地，步骤1)中，采用酸性化合物将污水的PH值调节至4。

优选地，步骤1)中，采用生石灰调节污水的PH值。

优选地，所述生石灰的添加量为：每升污水添加1g～10g生石灰。

优选地，所述生石灰的添加量为：每升污水添加3.5g～4.5g生石灰。

优选地，步骤1)中，将污水的PH值调节至9。

优选地，步骤2)中，所述絮凝剂的添加量为：每升污水添加5mg～100mg的絮凝剂。

优选地，步骤3)中，调节PH值至5～7.5。

优选地，步骤3)中，调节PH值至6～7。

优选地，步骤4)中，用提质后的褐煤进行反复多次吸附。

优选地，步骤4)、步骤5)中，吸附剂的平均粒径小于10mm。

优选地，步骤4)、步骤5)中，吸附剂的平均粒径小于2mm。

与现有技术相比，本发明褐煤提质污水的处理工艺，由于先调节PH值、再进行絮凝沉淀，沉降悬浮污染物，使得沉淀效果提高，而后加入调整剂使污水呈能使有害物质易于吸附的PH值，而后采用提质后的褐煤作为吸附剂进行吸附，利用提质褐煤自身天然的多孔结构来替代大量的活性炭进行污染物吸附，吸附大部分的有害物质，最后仅使用少量活性炭进行最后吸附，因而能够大大减少活性炭的用量，降低处理成本，使得处理工艺能够具有低成本和自持力强的优点，在成功降低褐煤污水处理成本的基础上，做到了褐煤提质污水的真正达标排放，同时，提质褐煤无需外购，可采用同一褐煤提质工艺得到的提质褐煤处理该工艺得到的污水，就地取材、处理更加方便，节约运输成本，而且作为吸附剂用过后的提质褐煤仍可作为燃料，不仅避免了二次污染问题，而且由于吸附了大量有机物使得提质褐煤的低位发热值有所增高。

附图说明

图1为本发明褐煤提质污水的处理工艺实施例一的流程图；

图2为本发明褐煤提质污水的处理工艺实施例二的流程图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

本发明褐煤提质污水的处理工艺的理论依据

本发明的褐煤提质污水的处理工艺主要包括如下步骤：调节pH值、絮凝沉淀、再次调节pH值、提质褐煤吸附、活性炭吸附。

其中，通过絮凝沉淀可以起到以下作用：

有效去除原水中的悬浮物和胶体物质，降低出水浊度和BOD5。

有效地去除水中微生物、病原菌和病毒。

去除污水中的乳化油、色度、重金属离子及其他一些污染物。

絮凝沉淀可去除污水中磷的90％～95％，是最便宜而且高效的除磷方法。

投加絮凝剂可改善水质，有利于后续处理。如用石灰作混凝剂，同时提高了污水的pH值，有利于吹脱除氮。

絮凝剂加到水中后迅速向水中扩散，并与全部水混合均匀。水中胶粒与絮凝剂作用，通过压缩双电层和电中和等机理，失去或降低稳定性，生成微粒或微絮粒，它们在架桥物质和水流搅动下，通过吸附架桥和沉淀物网捕等机理成长为大絮体，继而沉淀达到与水分离的目的。

水中胶体颗粒微小、表面水化和带电使其具有稳定性。带电胶体与其周围的离子组成双电层结构的胶团。吸附层内的离子随胶核一起运动表现出来的电位称为电动电位或ξ电位，其值可由电泳或电渗实验结果用下式求得：

ξ＝4πμu/(DE)

式中μ-液体的动力粘度，Pa；

u-颗粒电泳迁移的平均速度或液体电渗的平均移动速度，cm/s；

D-液体的介电常数；

E-两电极间单位距离外加的电位差。

要使胶体脱稳与凝聚，必须降低ξ电位和破坏水化膜，并提供胶粒碰撞的动能。造成胶粒碰撞的主要原因是布朗运动、流速梯度和涡流紊动。对于粒径在1微米左右的颗粒，布朗运动已基本不起作用。为此，工程上采取投药后快速搅拌，保持较高的碰撞次数，使小颗粒杂质聚集成大颗粒絮状物(俗称矾花)沉淀，从而分离达到水体澄清的目的。

其中，影响絮凝效果的因素：

(1)水的pH值对絮凝效果影响很大。pH值的大小直接关系到选用药剂的种类、加药量和絮凝沉淀效果。水中H⁺和OH^-参与絮凝剂的水解反应，因此，pH值强烈影响絮凝剂的水解速度、产物的存在形态与性能。有的提质褐煤污水呈中性，在不调节pH值时，加入絮凝剂不团聚分层。当用生石灰调节污水pH值为9时，加入聚丙烯酰胺后团聚分层沉淀，此时污水呈深红色，有刺鼻的味道，加98％硫酸将pH调至6时污水颜色变成淡淡的紫色，味道也不再刺鼻。

(2)水温对絮凝效果有明显的影响。絮凝剂水解多是吸热反应。水温低时水解速度慢，不完全。

(3)絮凝剂种类的选择。絮凝剂的选择主要取决于胶体和细微悬浮物的性质、浓度。

(4)絮凝剂投加量的选定。最佳用量应通过试验确定。

其中，通过采用提质褐煤吸附以及活性炭吸附，会产生如下作用：固体表面的分子或原子因受力不均衡而具有剩余的表面能，当某些物质碰撞固体表面时，受到这些不平衡力的吸引而停留在固体表面上，这就是吸附。吸附法主要用以脱除水中的微量污染物，应用范围包括脱色，除臭味、脱除重金属、各种溶解性有机物、放射性元素等。常用的吸附剂有活性炭、活化煤、硅藻土、活性氧化铝、焦炭、炉渣、木屑、粉煤灰等。

本发明的处理工艺中首先利用经过提质处理后的提质褐煤作为吸附剂，即采用褐煤提质处理工艺中产生的提质褐煤处理褐煤提质处理工艺中产生的污水，就地取材，大大降低成本、效果好。提质褐煤之所以能够用作吸附剂，是因为褐煤是由高等植物经过成煤过程中复杂的生化地质变化作用生成的，是一种天然离子交换剂和吸附剂，对多种污染物质有较好的去除作用，而提质过后的褐煤内部孔隙增加，吸附效果更好，如表2所示。此外，褐煤对硫化氢气体也有很好的去除作用。褐煤来源广泛，去除污染物的效果好，饱和后的褐煤仍可作为燃料，不仅避免了二次污染问题，而且由于吸附了大量有机物使得褐煤的低位发热值有所增高。

表2 提质褐煤对各种污染物的处理效果

污染物名称	处理效果(％)	污染物名称	处理效果(％)
				COD	61.02～75.92	蛋白质	51.14～52.51
BOD	65.50～79.58	脂肪	80.15～80.97
				总铬	85.23	悬浮物	72.10～92.07
六价铬	73.68	色度	95.37
				硫化物	57.20～90.56	铁	74.84
挥发酚	76.67～95.83	锰	66.57
				氰化物	69.02～95.71	铝	78.21
氨氮	25.77～63.46	磷	90.47
				有机氮	48.87	钾	43.29
亚硝酸盐氮	72.91

本发明的处理工艺中，采用提质褐煤对污水进行吸附后，再选用活性炭作为吸附剂进行吸附，使得污水中的污染物尽可能地被去除。活性炭是一种非极性吸附剂，有粉状和粒状两种，目前工业上大量采用的是粉状活性炭。活性炭的吸附以物理吸附为主。溶质从水中移向固体颗粒表面，发生吸附，是水、溶质和固体颗粒三者之间相互作用的结果。引起吸附的主要原因在于溶质对水的疏水特性和溶质对固体颗粒的高度亲和力。活性炭吸附是溶质与其之间由于分子间力(范德华力)而产生的。其特点是没有选择性，吸附质并不固定在吸附剂表面的特定位置上，而多少能在界面范围内自由移动。

其中，影响吸附的因素如下：

(1)吸附剂比表面积。吸附剂的粒径越小或是微孔越发达，其比表面积越大，则吸附能越强。

(2)吸附剂孔结构。孔径太大，比表面积小，吸附能力差；孔径太小，则不利于吸附质扩散，并对直径较大的分子起屏蔽作用。

(3)操作条件。吸附是放热过程，低温有利于吸附。溶液的pH值也会影响到吸附剂表面的电荷特性和化学特性，进而影响到吸附效果。

为了确定褐煤提质污水处理的较佳工艺条件，如絮凝剂的选择及用量，申请人结合自身的创造性劳动进行了大量的试验，现列举部分进行说明：

一、絮凝剂的选择及用量、调节

1、絮凝剂筛选试验

试验方案

A.称取1#絮凝剂配制成0.1％的溶液；

B.在烧杯中加入300ml的1#污水，搅拌并缓慢添加1#絮凝剂水溶液，其用量按絮凝剂本体计，为30mg/L；

C.搅拌2min后静置观察试验现象；

D.用2～8#絮凝剂重复上述试验步骤A、B、C，絮凝剂种类见表3，其中PAC代表聚合氯化铝，PAM代表聚丙烯酰胺，试验现象见表4。

表3 絮凝剂种类列表

表4 试验现象记录

试验编号	絮凝剂编号	试验现象
			1	1#	污水未见团聚分层
2	2#	加入盐酸将pH调为4时开始团聚静置后分层
			3	3#	现象与1#相同
4	4#	现象与1#相同
			5	5#	现象与1#相同
6	6#	现象与1#相同
			7	7#	现象与1#相同
8	8#	现象与1#相同

1#污水的pH值为7左右，呈中性。由表4试验现象可以看出，不调节污水pH值时，加入絮凝剂静置后污水未见团聚分层，这证明在加絮凝剂之前要调节pH值，因此进行下述试验。

试验方案

A.分别称取5～7#絮凝剂配制成0.1％的溶液，8#絮凝剂配制成1％的溶液；

B.在烧杯中加入300ml的1#污水并调节其pH值；

C.搅拌并缓慢添加絮凝剂水溶液；

D.搅拌2min后静置观察试验现象，污水pH值和絮凝剂用量见表5，试验现象见表6。

表5 絮凝剂用量列表

表6 试验现象记录

编号	试验现象
		1	团聚分层速度很快，10s开始分层沉淀，且团聚颗粒大
2	现象与1基本相同，分层沉淀时间为8s
		3	现象与1基本相同，分层沉淀时间为5～6s
4	加至15ml待静置8min后分层沉淀
		5	团聚分层速度很快，20s开始分层沉淀，且团聚颗粒大
6	30s开始分层沉淀，且团聚颗粒较大
		7	40s开始分层沉淀，团聚颗粒较小
8	90s开始分层沉淀，但团聚颗粒较小
		9	60s开始分层沉淀，团聚颗粒较大
10	25s开始分层沉淀，且团聚颗粒大，水质澄清
		11	30s开始分层沉淀，且聚颗粒较大，澄清液呈红褐色
12	35s开始分层沉淀，且聚颗粒较大，澄清液呈红褐色

试验现象分析：

(1)由1～3#试验现象可知，加入等量的絮凝剂时，分子量为1000万的阴离子型聚丙烯酰胺在10s开始沉淀分层并且团聚颗粒大，沉降速度快，水质澄清，达到了预期的效果，因此本发明优选采用聚丙烯酰胺作为絮凝剂，成本低又能达到好的效果。

(2)由5～7#试验现象可知，分子量为1000万的阴离子型聚丙烯酰胺用量为3ml(浓度为0.1％，即为10mg/L)时20s开始沉淀分层，沉降速度较快，团聚颗粒较大，水质澄清，因此本发明选用聚丙烯酰胺作为絮凝剂，其最佳用量优选为10mg/L。

(3)由4#试验现象可知，当PAC用量加至15ml时，污水并未很快沉淀分层，待静置8min后才分层沉淀，速度慢，团聚颗粒也比较小，不适合单独使用，可采用PAC与PAM进行配比试验。

(4)由8～10#试验现象可知，当PAC与PAM(分子量1000万)的体积比为3∶2时絮凝沉淀效果最好，25s开始分层沉淀，且团聚颗粒大，水质澄清。从降低成本的角度考虑絮凝剂选取PAM(分子量1000万)，最佳用量为10mg/L。

(5)由11、12#试验现象可知，用10％的石灰溶液将污水pH值调至9时，加入絮凝剂均可沉淀分层，但澄清液为红褐色，颜色较深。

由絮凝剂筛选试验可以得知，褐煤提质污水在絮凝沉淀之前要调节pH值，虽然pH值为4时的絮凝沉淀效果最好，但酸性条件下对设备造成腐蚀，因此采用将pH值调至9～10之间进行絮凝沉淀为较为优选的方案。絮凝剂优选阴离子型聚丙烯酰胺(分子量为1000万)，其用量优选为10mg/L。

2、生石灰用量试验

生石灰用来调节污水的PH值，其用量的选择试验方案如下：

A.称取阴离子型PAM(分子量1000万)配制成0.1％的溶液；

B.在烧杯中加入1000ml的2#污水，用生石灰调节pH值；

C.搅拌并缓慢添加絮凝剂水溶液，用量为10mg/L；

D.搅拌2min后静置观察试验现象，生石灰用量以及试验现象见表7。

表7试验现象记录

编号	生石灰用量	试验现象
			1	2.0g	30s开始分层沉淀，且团聚颗粒较大，澄清液颜色深
2	2.5g	25s开始分层沉淀，且团聚颗粒较大，澄清液颜色较深
			3	3.0g	20s开始分层沉淀，且团聚颗粒较大
4	4.0g	团聚分层速度很快，10s开始分层沉淀，且团聚颗粒大水质澄清
			5	5.0g	团聚分层速度很快，8s开始分层沉淀，且团聚颗粒大水质澄清

试验现象分析

由表7试验现象可知，随着生石灰用量的增加，污水沉淀分层速度逐渐加快，团聚颗粒增大，水质也越来越澄清，生石灰用量增加到5.0克时，试验现象与4.0克基本相同，因此，生石灰最佳用量为4.0g/L。实际上，生石灰用量在1g/L～10g/L时都会对絮凝产生影响。

二、提质褐煤、活性炭吸附试验

试验样品采用两种水样，一种取自为对产地为印尼的褐煤进行提质过程中产生的提质污水(以下编号为1#)，另一种取自对产地为锡盟的褐煤进行提质过程中产生的提质污水(以下编号为2#)。

1、不同粒级提质褐煤污水处理条件试验

褐煤是一种天然离子交换剂和吸附剂，对多种物质有较好的去除作用，而经提质处理后的提质褐煤吸附效果更好，考虑到提质褐煤的这种特性，我们采用不同粒级的由对产地为印尼的褐煤提质处理后得到的提质褐煤对1#污水进行了条件试验。

试验方案

A.称取印尼提质煤样三份分别破碎至粒径为15mm、14mm、13mm、11mm、10mm、8mm、6mm、4mm、3mm、2mm、1mm，加入到水处理管中，充填高度为60％，用水清洗干净。

B.取2L1#污水调节PH值至9后进行絮凝沉淀，取上层水液调节PH值至4，将调节后的污水从水处理管上部加入，控制流量2L/h，观测其浊度和悬浮物状态。试验现象如表8所示。

表8 不同粒级的提质褐煤处理污水试验现象

煤样粒级	浊度和悬浮物状态
		15mm	污水呈红褐色，颜色较深
14mm	污水呈红褐色，颜色较深
		13mm	污水呈红色，颜色较深
11mm	污水呈红色，颜色较深
		10mm	污水呈浅红色，颜色较浅
8mm	污水颜色较浅，水质澄清
		6mm	污水颜色较浅，水质澄清
4mm	污水颜色较浅，水质澄清
		3mm	污水颜色较浅，水质澄清
2mm	污水颜色接近无色，水质澄清
		1mm	污水颜色接近无色，水质澄清

由上述实验现象可以得出，本发明所用提质褐煤的粒径在10mm以下时，吸附效果较好，在2mm以下时，吸附效果最好。

2、活性炭对污水的吸附试验

1)不同pH值时活性炭对污水的吸附试验

试验方案

A.称取PAM(分子量1000万)配制成0.1％的溶液；

B.在烧杯中加入1000ml污水，加入生石灰4.0克，pH值为11；

C.搅拌并缓慢添加絮凝剂水溶液，按絮凝剂本体计，用量为10mg/L；

D.搅拌2min后静置至沉淀完全并过滤污水，将污水分为两份，一份加98％硫酸调pH为6.5；

E.在两份污水中分别加入2.5克活性炭，搅拌20分钟；

F.待活性炭沉淀后观察污水颜色，实验现象如表9所示。

表9 试验现象记录

编号	污水pH	试验现象
			1	6.5	污水颜色较浅，水质澄清
2	11	污水呈红色，颜色较深

试验现象分析

由表9试验现象可以看出，污水加入98％硫酸将pH值调至6.5时，用活性炭吸附的水质澄清，颜色浅，效果明显好于碱性条件。

3、不同粒级活性炭吸附试验

试验方案

A.称取PAM(分子量1000万)配制成0.1％的溶液；

B.在烧杯中加入1000ml污水，加入生石灰4.0克，pH值为11；

D.搅拌2min后静置至沉淀完全并过滤污水，用98％硫酸调节pH值为6.5，将污水分为两份；

E.称取+200目、-200目两个粒级的活性炭各2.5克，加到两份污水中搅拌20分钟；

F.待活性炭沉淀后观察污水颜色，实验现象如表10所示。

表10 试验现象记录

编号	活性炭粒级	试验现象
			1	+200目	污水颜色较浅，水质澄清
2	-200目	污水颜色很浅，水质澄清透明

试验现象分析

由表10可知，将活性炭磨至-200目吸附污水时，水颜色变浅，而且水质澄清透明，吸附效果好于+200目活性炭。

4、提质褐煤、活性炭吸附试验

褐煤在提质过程中大量脱除挥发分，形成具有发达孔隙的松散结构，具有优异的吸附、络合及交换性能，活性炭价格贵，成本高，因此本发明的处理工艺设计为在活性炭吸附之前先用提质褐煤对污水进行处理。

试验方案一

A.称取阴离子型聚丙烯酰胺(分子量1000万)配制成0.1％的溶液，生石灰配成10％的石灰溶液；

B.取3L锡盟褐煤提质污水，搅拌并添加石灰溶液，调节pH值为9.5；

C.搅拌并缓慢添加絮凝剂水溶液，用量为10mg/L；

D.搅拌2min后后静置10min，用筛网过滤出污水，加98％硫酸调节pH值为6.5；

E.称取锡盟提质褐煤加到前四个水处理管中、活性炭HS380加到后四个水处理管中，填充高度均为90％(水处理管高1m，管外径75mm，内径68mm)；

F.将调好pH值的污水先依次过四个提质褐煤水处理管，再过四个活性炭水处理管，观察出水颜色。

表11 试验记录

试验现象分析

污水在经过提质褐煤水处理管后，颜色明显变淡，由原来的红褐色变成淡淡的黄色，而且味道不刺鼻，可见提质褐煤对污水有显著的吸附作用，可以淡化颜色和气味。污水在经过第二个活性炭水处理管后水质无色透明，气味很淡，最后出水水质澄清，无色，基本无味。

试验方案二

本试验方案中，用提质褐煤对污水进行多次吸附，直到出水颜色气味没有明显变化，然后再用活性炭进行最后的处理，尽量减轻活性炭负荷。

B.取3L对产地为锡盟的褐煤进行提质处理产生的污水，搅拌并添加石灰溶液，调节pH值为9左右；

C.搅拌并缓慢添加絮凝剂水溶液，用量为10mg/L；

D.搅拌2min后后静置10min，用筛网过滤污水，加98％硫酸调节pH值为6；

E.称取对产地为锡盟的褐煤进行提质处理后产生的提质褐煤，加到水处理管中，填充高度均为90％(水处理管高1m，管外径75mm，内径68mm)；

F.将调好pH值的污水过水处理管，观察出水颜色，重复E、F步骤直至出水颜色和气味没有明显变化。

试验记录

表12 试验现象记录

水处理管编号	试验现象
		1	污水颜色变浅，由原来的红褐色变为浅红棕色
2	污水由浅红棕色变为黄色，气味变淡，但还比较刺鼻
		3	污水颜色变为浅黄色，气味逐渐淡化
4	污水为淡黄色，气味不再刺鼻
		5	污水水质渐渐澄清，颜色很淡
6	污水颜色变很浅，味道很淡
		7	颜色基本没有变化，味道逐渐淡化
8	颜色基本没有变化，呈淡淡的黄色，味道基本消除
		9	颜色和味道都没有明显变化

试验现象分析

由表12试验现象可以看出，在经过第八个水处理管后，污水呈淡淡的黄色，基本无味，与第九个水处理管出水现象基本相同，无明显变化。因此，污水在经过八个水处理管就可以用活性炭来进行后续的处理，没有必要再继续使用提质褐煤。这样做大大减少了活性炭用量，减轻了活性炭负荷，节约成本。

试验方案三

A.称取阴离子型聚丙烯酰胺(分子量1000万)配制成0.1％的溶液，聚合氯化铝配制成1％的溶液，生石灰配成10％的溶液；

B.取1L褐煤提质混合污水，加不同的化合物搅拌并调节其pH值；

C.搅拌并缓慢添加絮凝剂水溶液，搅拌2min后静置观察试验现象。

表13 试验现象记录

由表13试验现象可以看出，混合污水在碱性条件下不会团聚沉淀。当pH值调至4时，污水团聚沉淀，絮凝剂采用聚合氯化铝(PAC)和聚丙烯酰胺(PAM)进行配比的效果好于单一使用聚丙烯酰胺。其中98％硫酸用量3.2g/L，PAC用量90mg/L，PAM用量6mg/L。

实施例一

参见图1，对产地为锡盟的褐煤进行提质处理的提质污水利用本发明的处理工艺进行处理：

A.称取阴离子型聚丙烯酰胺(分子量1000万)配制成0.1％的溶液，聚合氯化铝配制成1％的溶液；

B.取5L褐煤提质混合污水搅拌并添加98％硫酸，调节pH值为4；

C.搅拌并缓慢添加絮凝剂水溶液；

D.搅拌2min后后静置10min，用筛网过滤出上层澄清液；

E.称取锡盟提质褐煤加到八个水处理管中、活性炭HS380加到八个水处理管中，填充高度均为90％(水处理管高1m，管外径75mm，内径68mm)；

F.将上层澄清液的PH值调制8，然后先依次过八个提质褐煤水处理管，再过八个活性炭水处理管，观察出水颜色。

表14 吸附剂用量

表15 污水变化过程记录

水处理管编号	试验现象
		1	污水颜色变浅，由原来的红褐色变为浅红棕色
2	污水由浅红棕色变为黄色，气味变淡，但还比较刺鼻
		3	污水颜色变为浅黄色，气味逐渐淡化
4	污水为淡黄色，气味不再刺鼻
		5	污水水质渐渐澄清，颜色很淡
6	污水颜色变很浅，味道很淡
		7	颜色基本没有变化，味道逐渐淡化
8	颜色基本没有变化，呈淡淡的黄色，味道基本消除
		9	污水水质澄清无味
10	污水无色无味
		11	污水无色透明无味
12	现象同上
		13	现象同上
14	现象同上
		15	现象同上
16	现象同上

由表15试验现象可以看出，混合污水在经过八道褐煤水处理管之后颜色由原来的深红色变为淡淡的黄色，气味也不再刺鼻。在经过活性炭水处理管后为无色无味。由此可见，本实施例的处理效果显著。

实施例二

参见图2，本实施例中，将对产地为锡盟的褐煤进行提质处理的提质污水利用本发明的处理工艺进行处理：

1、污水中加入生石灰，将污水的PH值调节至9；

2、而后在污水中添加入聚丙烯胺作为絮凝剂进行絮凝沉淀，聚丙烯胺的分子量为1000万，聚丙烯胺的添加量为10mg/L，即1L污水添加的聚丙烯胺按为10mg。

3、再在污水中加入98％的硫酸，调节PH值至6；

4、而后将褐煤提质后的褐煤作为吸附剂对污水进行反复吸附；

5、再将经提质褐煤吸附的污水用活性炭进行最后的吸附。

经以上处理步骤处理后，污水即能达标排放。

其中，褐煤可采用任意一种褐煤提质装置处理，处理得到的提质褐煤即可用作步骤4中的吸附剂对褐煤提质过程中产生的污水进行吸附，就地取材，大大节约成本。前述的褐煤提质装置可采用专利申请号为201110145164.X、专利名称为“优质煤产品生产装置及生产系统”专利申请中所述的装置，或者采用专利申请号为201010571615.1、专利名称为“褐煤改质处理系统及工艺”的专利申请中所述的装置进行提质处理，处理后的提质褐煤即可作为步骤4中的吸附剂。当然，利用现有技术中其他褐煤提质装置得到的提质褐煤也可作为吸附剂，此处不再赘述。

以下通过对处理前后水质进行检测，通过检测结果验证本发明的处理效果。

1、处理前污水的水质如下：

表16 污水水质表

污染物	样品的水质
		pH	6.5
COD/mg·L-1	5.00×103
		BOD/mg·L-1	247
氨氮/mg·L-1	543
		Mn/mg·L-1	17.4
浊度/度	1320

2、处理后污水的水质检测、分析如下：

将处理后的水送至中国广州分析检测中心进行检测、分析，得到的检测报告中的检测(报告编号为2011005656a)结果如表17、18所示。

表17 第一类污染物最高允许排放浓度以及水处理结果(单位：mg/L)

序号	污染物	最高允许排放浓度	水处理结果
				1	总汞	0.05	＜0.05
2	总镉	0.1	＜0.05
				3	总铬	1.5	＜0.5
4	六价铬	0.5	＜0.05
				5	总砷	0.5	0.14
6	总铅	1.0	＜0.5
				7	总镍	1.0	＜0.05
8	苯并(a)芘	0.00003	＜0.03ng/L
				9	总铍	0.005	＜0.001
10	总银	0.5	＜0.05

注：

1、1ng＝10^-9g即1纳克为10^-9克；

2、表17中，4号物质采用光度法(GB/T 7467-1987)进行检测，其余物质的检测方法均参照《水和废水监测分析方法》第四版。

表18 第二类污染物最高允许排放浓度以及水处理结果单位：mg/L

注：1、1μg＝10^-6g 即1微克为10^-6克。

注：表18中，3号物质采用重量法(GB/T 11901-1989)进行检测，4号物质采用HJ 505-2009进行检测，5号物质采用GB/T 11914-1989进行检测，6号及7号物质采用GB/T 16488-1996进行检测，14号物质采用分光度法(GB/T 11197-1991)进行检测，16号物质采用(GB/T 7494-1987)进行检测，20号物质采用分光度法(GB/T8978-1996附录D3)进行检测，其余物质的检测方法均参照《水和废水监测分析方法》第四版。

由表17、18的检测结果可知，处理后污水达到了国家规定的污水综合排放标准(GB8978-1996)。所有检测项目均低于标准规定的第一类和第二类污染物(二级标准)的最高排放浓度，其中氨氮为16mg/L，一类标准规定的最高排放浓度为15mg/L，高出了1mg/L，这属于化验误差范围之内。除氨氮外其它检测项目均达到了第二类污染物一级标准。

以上对本发明进行了详细介绍，文中应用具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims

1.一种褐煤提质污水的处理工艺，其特征在于，包括如下步骤：

1)将待处理污水的PH值调节至3～11；

2)而后加入絮凝剂进行沉淀；

3)再调节PH值至4～8；

4)而后用提质后的褐煤作为吸附剂进行吸附；

5)再用活性炭作为吸附剂进行吸附。

2.如权利要求1所述的褐煤提质污水的处理工艺，其特征在于，所述絮凝剂采用高分子絮凝剂。

3.如权利要求1所述的褐煤提质污水的处理工艺，其特征在于，所述絮凝剂为阴离子型高分子絮凝剂。

4.如权利要求1所述的褐煤提质污水的处理工艺，其特征在于，所述絮凝剂包括PAM以及PAC。

5.如权利要求4所述的褐煤提质污水的处理工艺，其特征在于，所述絮凝剂中，PAM以及PAC的重量比为1∶10～10∶1。

6.如权利要求4所述的褐煤提质污水的处理工艺，其特征在于，所述絮凝剂中，PAM以及PAC的重量比为2∶3。

7.如权利要求4所述的褐煤提质污水的处理工艺，其特征在于，所述PAM的分子量为1000万。

8.如权利要求1所述的褐煤提质污水的处理工艺，其特征在于，步骤1)、步骤3)中，使用酸性化合物或碱性化合物调节污水的PH值。

9.如权利要求1所述的褐煤提质污水的处理工艺，其特征在于，步骤1)中，采用酸性化合物将污水的PH值调节至4。

10.如权利要求1所述的褐煤提质污水的处理工艺，其特征在于，步骤1)中，采用生石灰调节污水的PH值。

11.如权利要求10所述的褐煤提质污水的处理工艺，其特征在于，所述生石灰的添加量为：每升污水添加1g～10g生石灰。

12.如权利要求10所述的褐煤提质污水的处理工艺，其特征在于，所述生石灰的添加量为：每升污水添加3.5g～4.5g生石灰。

13.如权利要求1所述的褐煤提质污水的处理工艺，其特征在于，步骤1)中，将污水的PH值调节至9。

14.如权利要求1所述的褐煤提质污水的处理工艺，其特征在于，步骤2)中，所述絮凝剂的添加量为：每升污水添加5mg～100mg的絮凝剂。

15.如权利要求1所述的褐煤提质污水的处理工艺，其特征在于，步骤3)中，调节PH值至5～7.5。

16.如权利要求1所述的褐煤提质污水的处理工艺，其特征在于，步骤3)中，调节PH值至6～7。

17.如权利要求1所述的褐煤提质污水处理工艺，其特征在于，步骤4)中，用提质后的褐煤进行反复多次吸附。

18.如权利要求1所述的褐煤提质污水的处理工艺，其特征在于，步骤4)、步骤5)中，吸附剂的平均粒径小于10mm。

19.如权利要求1所述的褐煤提质污水的处理工艺，其特征在于，步骤4)、步骤5)中，吸附剂的平均粒径小于2mm。