[发明专利]煤直接液化废水的处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，特别涉及一种煤直接液化废水的处理方法。

背景技术

煤化工特别是煤直接液化等工业过程通常会产生含有较多硫化氢、高氨氮及酚的高COD酸性废水，该酸性废水主要包括煤液化、煤制氢、加氢精制、加氢裂化及硫磺回收等装置排出的含硫、含酚废水。这些污水的组成比石油炼制、石油化工等工业过程的废水成分更复杂，如酚含量较高，最高达10000ppm，硫化氢和氨的总浓度变化大，范围在30000ppm到90000ppm之间，因此处理更难，而且如不及时处理将会严重地污染环境。

目前常用的煤化工废水处理工艺分为一级处理、二级处理和深度处理。一级处理即预处理，包括隔油、气浮、沉淀、水解酸化、回收处理等；二级处理主要是生化处理，通常采自活性污泥法处理煤化工废水；深度处理的普遍方法是混凝沉淀、高级氧化、后续生化处理等。但由于煤化工废水中存在着大量难降解和抑制生物降解的化合物的存在，使得二级处理中的生化处理不能有效去除废水中的有机物。另外，由于各装置排放水质区别较大，需要首先将各装置排放废水分类，分别回收相应硫、酚等后再进一步采用生化法等方法处理，处理工艺复杂，设备多，操作难度大。另外中国专利CN101898805中提到了一种双塔汽提方法集中处理煤化工废水装置，特别是煤直接液化装置废水的方法，虽然可有效去除废水中的硫、氨，但处理工艺仍较复杂，设备较多，操作难度相对较大。

催化湿式氧化技术是指利用分子氧(空气或纯氧)在高温、高压和催化剂的作用下，对废水中高浓度、难降解的有机物进行深度氧化，最后转化成CO₂和H₂O，有机氮转变成N₂，有机磷和有机硫转变成相应PO₄^3-和SO₄^2-，以降低COD化学需氧量及其它有害物质的含量，从而使废水达到排放标准。中国专利CN1498861中提到了一种催化湿式氧化处理高含酚废水的方法，其采用含贵金属及稀土金属的催化剂，可有效将高含酚废水转化为可生化处理的废水，但其适用范围仅限于生产酚醛树脂、炸药、橡胶等化工过程中所产生的废水，未提及除含酚外，还含有高硫，高氨氮废水的处理。袁金磊等(催化湿式氧化技术处理焦化废水，水资源保护，2009年第25卷第4期，51页)研究了采用CuO-Co₃O₄-La₂O₃/TiO₂-ZrO₂复合负载型催化剂催化湿式氧化技术处理焦化废水，显示了较好的结果，COD去除率维持在90％左右，NH₃-N去除率维持在88％左右。但仅提及对煤焦化废水的处理，同样未提及后续处理方法。

发明内容

本发明旨在提供一种煤直接液化废水的处理方法，以解决现有技术中煤直接液化废水的处理工艺复杂，处理效率低的技术问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种煤直接液化废水的处理方法。该处理方法包括以下步骤：采用催化湿式氧化法对煤直接液化废水进行处理，得初级处理废水；采用生物氧化法对初级处理废水进行二次处理。

进一步地，催化湿式氧化法处理煤直接液化废水包括以下步骤：煤直接液化废水经预热器预热后，进入到换热器与反应器处理后的煤直接液化废水进行热交换，随后与空气和/或氧气混合进入装有催化剂的反应器中进行处理，处理后煤直接液化废水进入换热器，经换热后的煤直接液化废水进入汽液分离器分离出尾气及初级处理废水。

进一步地，催化湿式氧化法的催化剂包括活性组分和载体，活性组分为稀土金属和/或非贵金属的活性组分。

进一步地，活性组分的质量占催化剂质量的2-20％。

进一步地，催化剂的活性组分选自La、Ce、Pr、Nd、Cu、Mn、Co、Ni、Bi、和Fe中的一种或多种元素。

进一步地，每一种元素的质量占催化剂质量的0.2-10％。

进一步地，催化剂的载体选自TiO₂、CeO₂、和ZrO₂中的一种或多种作为载体。

进一步地，催化剂通过共沉淀方法或等体积浸渍方法制备，然后在60-180℃下，烘烤2-48小时后，再在300-900℃下，进行焙烧2-24小时制成。