【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电絮凝技术与化学沉淀技术应用及水处理，涉及一种回流强化电絮凝-化学沉淀处理煤气化废水的系统与方法，具体涉及一种强化除硬脱硅和实现多种阳离子去除的双回流强化电絮凝-化学沉淀的系统与方法，尤其涉及一种采用电絮凝出水回流和高效澄清沉淀物回流的电絮凝-化学沉淀技术强化去除煤化工废水多种阳离子的系统与方法。
技术介绍
1、我国的煤气化行业发展迅速，目前全国有数百套煤气化装置运行，为化工行业提供了重要的原材料和中间品，但其废水具有典型的高温(80℃以上)、高浊度(悬浮物浓度高达1000mg/l、浊度达到数百或上千ntu)、高硬度(总硬度高达1000mg/l)、结垢离子种类多和难生化处理等特点。目前，煤气化废水主要采用预处理-生化处理-深度处理的方式进行处理。其中，预处理阶段以“化学混凝-沉淀”为主去除硬度、悬浮物和浊度，存在去除效率不高和药剂消耗量大等问题，回用管道和后续处理装置结垢现象严重。目前常采用投加分散剂或阻垢剂的方式减缓结垢，不仅药剂消耗量大、增大运行成本，而且运行水质不稳会导致药剂用量不稳定，并没有从根本上解决废水处理系统结垢性离子富集和沉淀物堆积等问题，不利于煤气化系统和废水处理系统的正常运行，直接影响煤气化设施的稳定运行及其综合效益。因此，针对煤气化废水水质特点，开发新型高效的煤气化废水预处理工艺，对解决煤气化废水处理管线及设备结垢问题具有重要的现实意义。
2、近年来，电絮凝技术因具有工艺简单、处理效率高、无二次污染、适用性广等优点在工业废水处理领域受到越来越多的关注。然而，常规电絮凝技术中仍存在一
3、综上，针对常规电絮凝预处理所存在的不足，基于电絮凝与化学沉淀技术，开发一种电絮凝出水回流强化电化学反应和高效澄清沉淀物回流促进絮凝沉淀的双回流系统与方法，既提高电化学反应效果，解决电絮凝单元沉淀物淤积和极板结垢问题，又充分利用了化学药剂，降低了化学沉淀的药剂消耗量，节省运行成本，实现多种污染物的强化去除功能。
技术实现思路
1、本专利技术的目的就是提供一种回流强化电絮凝-化学沉淀处理煤气化废水的系统与方法，用于避免电絮凝单元出现沉积物堆积与极板结垢现象并提高化学沉淀单元的药剂利用率，从而提高电絮凝-化学沉淀去除煤气化废水系统的处理效率。本专利技术通过采用电絮凝出水回流和高效澄清沉淀物回流的双重回流运行方式，不仅提高了电絮凝-化学沉淀工艺的运行稳定性，而且实现了强化除浊降硬效果，并可实现硅、锰、钡、锶等多种阳离子的协同去除。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
3、一种回流强化电絮凝-化学沉淀处理煤气化废水的系统，包括电絮凝反应单元、化学沉淀反应与高效澄清单元，煤气化废水依次流经电絮凝反应单元、化学沉淀反应与高效澄清单元，得到澄清出水；其中所述电絮凝反应单元的出水和化学沉淀反应与高效澄清单元的沉淀物分别回流至各自单元的进水端；
4、其中，所述电絮凝反应单元包括电絮凝反应器、设于电絮凝反应器进水端的进水泵、设于电絮凝反应器进水端与出水端之间的电絮凝回流泵；
5、所述化学沉淀反应与高效澄清单元包括顺序连接的化学沉淀反应器、高效澄清与固液分离反应器，以及沉淀物回流泵；所述高效澄清与固液分离反应器上设有出水端与排泥端，所述沉淀物回流泵连接于所述排泥端与化学沉淀反应器进水端之间。
6、在一些具体的实施例中，所述电絮凝反应器为钢或玻璃钢等材质，呈圆柱状或长方体状。
7、在一些具体的实施例中，所述化学沉淀反应器、高效澄清与固液分离反应器为钢或玻璃钢等材质，呈方形椎体或圆锥形结构。
8、在一些具体的实施例中，所述化学沉淀反应器安装搅拌器和药剂加注管；所述高效澄清与固液分离反应器安装助凝剂加注管和搅拌器，固液澄清区放置斜板组、斜管组或悬浮填料组件，底部设沉淀物排泥管，所述沉淀物排泥管与沉淀物回流泵相连通。
9、进一步地，所述电絮凝反应器内设有电极板组，所述电极板组与脉冲电源电连接。所述的电极板组的极板材质为铁或铝
10、进一步地，所述化学沉淀反应器内设有搅拌器。
11、一种采用如上所述系统的煤气化废水处理方法，包括以下步骤：
12、s1：通过进水泵将煤气化废水通入电絮凝反应器进行电絮凝反应，出水部分回流至电絮凝反应器，实现电絮凝反应单元的内回流，另一部分送入化学沉淀反应器；
13、s2：在化学沉淀反应器中，电絮凝反应出水进行化学沉淀反应，得到化学沉淀反应出水，并送入高效澄清与固液分离反应器；
14、s3：在固液分离反应器中，化学沉淀反应出水与助凝剂混合，得到沉淀污泥与澄清出水；所述沉淀污泥经沉淀物回流泵部分排出，另一部分返回至化学沉淀反应器，实现化学沉淀反应与高效澄清单元的内回流。优选地，澄清出水从固液分离反应器的上部排出。
15、更具体的，该方法包括：通过进水泵供应待处理废水，使废水通过进水管进入电絮凝反应器，打开脉冲电源，并通过调节电流、电压、电流方向等因素来控制电化学反应速率，包含亚铁离子及其羟基态复合物的废水通过出水管流出进入下一反应单元，其中部分电絮凝出水在回流泵的作用下再次进入到电絮凝反应器中参与电化学反应，从而实现电絮凝反应单元的内回流；电絮凝出水进入化学沉淀反应与高效澄清单元，先在化学沉淀反应器内投加一定量的化学药剂并快速搅拌，之后进入高效澄清与固液分离反应器，投加一定量的助凝剂并在重力沉淀与斜管沉淀的共同作用下实现高效固液分离，上清液从上部的出水管流出，即为预处理后的煤气化废水，沉淀物经下部的排泥管排出，其中一部分沉淀物在沉淀物回流泵的作用下回流至化学沉淀反应器的进水端共同参与化学沉淀反应，从而实现化学沉淀反应与高效澄清单元的沉淀物回流。
16、进一步地，步骤s1中，所述电絮凝反应中，电流密度为20～150a/m2，极板间距为5～40mm；停留时间为0.5～5min，流速为0.3～2.0m/s。
17、进一步地，步骤s1中，所述电絮凝反应单元的出水在回流泵的驱动下部分回流至反应器进水端，回流比为50％～250％。
18、进一步地，步骤s2中，所述化学沉淀反应中，先投加氢氧化钠至反应体系ph为8.5～10.5，再加入碳酸钠，投加量为200～1000mg/l；停留时间为2～10min，搅拌转速为120～200rpm。
19、进一步地，步骤s3中，所述助凝剂优选地加入至高效澄清与固液分离反应器的入口端，所述助凝剂包括聚丙烯酰胺或活化硅酸，用量为0.5～5mg/l，搅拌转速为40～100rpm，搅拌时间为5～10min。
20、进一步地，步骤s3中，所述固液分离本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种回流强化电絮凝-化学沉淀处理煤气化废水的系统，其特征在于，包括电絮凝反应单元、化学沉淀反应与高效澄清单元，煤气化废水依次流经电絮凝反应单元、化学沉淀反应与高效澄清单元，得到澄清出水；其中所述电絮凝反应单元的出水和化学沉淀反应与高效澄清单元的沉淀物分别回流至各自单元的进水端；
2.根据权利要求1所述的回流强化电絮凝-化学沉淀处理煤气化废水的系统，其特征在于，所述电絮凝反应器(2)内设有电极板组(22)，所述电极板组(22)与脉冲电源(4)电连接。
3.根据权利要求1所述的回流强化电絮凝-化学沉淀处理煤气化废水的系统，其特征在于，所述化学沉淀反应器(5)内设有搅拌器(51)。
4.一种采用如权利要求1至3任一项所述系统的煤气化废水处理方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的煤气化废水处理方法，其特征在于，步骤S1中，所述电絮凝反应中，电流密度为20～150A/m2，极板间距为5～40mm；
6.根据权利要求4所述的煤气化废水处理方法，其特征在于，步骤S1中，回流比为50％～250％。
<...【技术特征摘要】
1.一种回流强化电絮凝-化学沉淀处理煤气化废水的系统，其特征在于，包括电絮凝反应单元、化学沉淀反应与高效澄清单元，煤气化废水依次流经电絮凝反应单元、化学沉淀反应与高效澄清单元，得到澄清出水；其中所述电絮凝反应单元的出水和化学沉淀反应与高效澄清单元的沉淀物分别回流至各自单元的进水端；
2.根据权利要求1所述的回流强化电絮凝-化学沉淀处理煤气化废水的系统，其特征在于，所述电絮凝反应器(2)内设有电极板组(22)，所述电极板组(22)与脉冲电源(4)电连接。
3.根据权利要求1所述的回流强化电絮凝-化学沉淀处理煤气化废水的系统，其特征在于，所述化学沉淀反应器(5)内设有搅拌器(51)。
4.一种采用如权利要求1至3任一项所述系统的煤气化废水处理方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的煤气化废水处理方法，其特征在于，步骤s1中，所述电絮凝反应中，电流密度为2...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈洪斌，耿瑞，唐贤春，安佰红，陈涛钦，牛孟月，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：
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