申请日2017.12.15
公开(公告)日2018.06.22
IPC分类号C02F9/14; C01D5/16; C02F101/34
摘要
本发明公开了一种含酚废水的处理工艺方法及装置，包括过滤除油，萃取分离，酚吸附，高级氧化，吸附后的废水送入第一固定床反应器中，并投入0.05～0.2%体积的双氧水，在固体催化剂床层的作用下进行氧化反应;经过高级氧化后的废水，再送入第二固定床反应器中，并投入0.002～0.01%体积比的臭氧，并在固体催化剂床层的作用下进行催化氧化反应;经过催化氧化后的废水依次经过蒸发、降温结晶、离心分离和出盐处理得到工业级硫酸钠产品。本发明提高了废水处理效率，获得了工业级硫酸钠盐产品，降低吸附树脂、双氧水、氢氧化钠等的用量，降低了环境污染。
权利要求书
1.一种含酚废水的处理工艺方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)过滤除油，通过纳滤膜对送入其中的含酚废水进行除油处理，确保废水的含油量在20ppm以下;
(2)萃取分离，通过萃取剂，对经过步骤(1)过滤除油处理的废水进行萃取静置分离处理，所述萃取剂为由体积比为1:0.5～8的N503和磺化煤油复配组成的混合物，或为重苯、甲苯、异丙醚、甲基异丁基酮中的一种或多种复配;
(3)接着，通过酚吸附树脂进一步对废水中的酚残留组份进行吸附;
(4)高级氧化，在经过步骤(3)吸附后的废水送入第一固定床反应器中，并投入0.05～0.2%体积的双氧水，在固体催化剂床层的作用下进行氧化反应，停留反应时间为0.5～2h;
(5)催化氧化，经过高级氧化后的废水，再送入第二固定床反应器中，并投入0.002～0.01%体积比的臭氧，并在固体催化剂床层的作用下进行催化氧化反应，反应时间0.5～1h;
(6)经过催化氧化后的废水依次经过蒸发、降温结晶、离心分离和出盐处理得到工业级硫酸钠产品;蒸发得到的出水经过生化处理符合排放标准后进行排放。
2.根据权利要求1所述含酚废水的处理工艺方法，其特征在于：步骤(4)和(5)中固定床反应器中的催化剂为Mn、Cu、Pd、Pt或Fe的一种或多种的金属氧化物构成固定催化剂。
3.根据权利要求1所述含酚废水的处理工艺方法，其特征在于：所述含酚废水中以酚钠盐为主要形式存在的，步骤(2)中萃取剂采用体积比为1:0.5～8的N503和磺化煤油复配组成的混合物。
4.根据权利要求1所述含酚废水的处理工艺方法，其特征在于：所述含酚废水中以酚为主要形式存在的，步骤(2)中萃取剂采用重苯、甲苯、异丙醚、甲基异丁基酮中的一种或多种复配。
5.根据权利要求3所述含酚废水的处理工艺方法，其特征在于：所述萃取剂通过碱或醇类进行再生。
6.根据权利要求4所述含酚废水的处理工艺方法，其特征在于：所述萃取剂通过蒸馏或气提方式再生。
7.一种用于权利要求1～6任一所述含酚废水的处理工艺装置，其特征在于：包括含酚废水槽、精密过滤器、萃取塔、吸附塔、第一固定床反应器、第二固定床反应器和反萃取塔，所述含酚废水槽的出口通过管道和泵，依次与精密过滤器、萃取塔、吸附塔、第一固定床反应器、第二固定床反应器连接，所述萃取塔底部和上部还分别设有萃取剂进口和油相出口，所述萃取剂进口连接有萃取剂罐，所述油相出口与反萃取塔入口连接，所述反萃取塔的底部设有酚产品出口，反萃取塔顶部设有反萃取剂进口和萃取剂回收口，所述萃取剂回收口与萃取剂罐循环连接。
8.根据权利要求1所述含酚废水 的处理工艺装置，其特征在于：所述精密过滤其为纳滤膜，所述纳滤膜的材质为陶瓷膜或有机膜。
9.根据权利要求8所述含酚废水的处理工艺装置，其特征在于：所述陶瓷膜的材质为AL2O3/ZrO/TIO2、SiC或陶土，孔径为1～50nm。
10.根据权利要求8所述含酚废水的处理工艺装置，其特征在于：所述有机膜的材质为醋酸纤维膜、PVDF、聚砜或聚醚砜，孔径为1～50nm。
说明书
一种含酚废水的处理工艺方法及装置
技术领域
本发明属于催化氧化化工技术领域，尤其涉及含酚废水的处理工艺及装置。
背景技术
焦化酚、气化酚的生产企业中会产生高盐、高浓度的含酚废水，在对该类废水中高附加值的有机酚回收过程中，仍会产生具有高盐、高酚高毒性的废水;该类废水中主要含有饱和浓度的硫酸钠盐，各类焦油、吡啶碱、氰、酚及其他杂环、多环类化合物。其中以酚类化合物的主要成份有苯酚、邻甲酚、间甲酚、对甲酚、二甲酚、邻苯二酚及其同系物等;杂环类化合物包括：吡啶、喹啉、咪唑、吲哚、二氮杂苯、氮杂联苯等;多环芳烃化合物包括：萘、蒽、菲、苊、苯并芘等。
目前该类废水的主要处理工艺方法，是通过萃取后，经过吸附，然后进行蒸发和降温结晶，再经过离心处理出盐，蒸发后得到的冷凝水再经过生化处理进行排放。该工艺虽然能实现该类废水的有效处理，但存在以下不足：萃取工艺中，萃取剂的使用寿命短;树脂吸附易堵塞、吸附效率不高且树脂用量与再生药剂使用量大，且不易采用常规工艺进行再生;生化系统庞大，且效率低下;蒸发系统运行难度大，结晶困难，且出盐为黑色，刺激性气味严重，硫酸钠固体只能当危废处理。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种含酚废水的处理工艺方法及装置，提高了废水处理效率，获得了工业级硫酸钠盐产品，降低吸附树脂、双氧水、氢氧化钠等的用量，降低了环境污染。
为解决上述技术问题，本发明采用了以下技术方案：一种含酚废水的处理工艺方法，包括以下步骤：
(1)过滤除油，通过纳滤膜对送入其中的含酚废水进行除油处理，确保废水的含油量在20ppm以下;
(2)萃取分离，通过萃取剂，对经过步骤(1)过滤除油处理的废水进行萃取静置分离处理，所述萃取剂为由体积比为1:0.5～8的N503和磺化煤油复配组成的混合物，或为重苯、甲苯、异丙醚、甲基异丁基酮中的一种或多种复配;
(3)接着，通过酚吸附树脂进一步对废水中的酚残留组份进行吸附;
(4)高级氧化，在经过步骤(3)吸附后的废水送入第一固定床反应器中，并投入0.05～0.2%体积的双氧水，在固体催化剂床层的作用下进行氧化反应，停留反应时间为0.5～2h;
(5)催化氧化，经过高级氧化后的废水，再送入第二固定床反应器中，并投入0.002～0.01%体积比的臭氧，并在固体催化剂床层的作用下进行催化氧化反应，反应时间0.5～1h;
(6)经过催化氧化后的废水依次经过蒸发、降温结晶、离心分离和出盐处理得到工业级硫酸钠产品;蒸发得到的出水经过生化处理符合排放标准后进行排放。
作为优选，步骤(4)和(5)中固定床反应器中的催化剂为Mn、Cu、Pd、Pt或Fe的一种或多种的金属氧化物构成固定催化剂。
作为优选，所述含酚废水中以酚钠盐为主要形式存在的，步骤(2)中萃取剂采用体积比为1:0.5～8的N503和磺化煤油复配组成的混合物。
作为优选，所述含酚废水中以酚为主要形式存在的，步骤(2)中萃取剂采用重苯、甲苯、异丙醚、甲基异丁基酮中的一种或多种复配。
作为优选，所述萃取剂通过碱或醇类进行再生。
作为优选，所述萃取剂通过蒸馏或气提方式再生。
本发明还提供了一种含酚废水的处理工艺装置，包括含酚废水槽、精密过滤器、萃取塔、吸附塔、第一固定床反应器、第二固定床反应器和反萃取塔，所述含酚废水槽的出口通过管道和泵，依次与精密过滤器、萃取塔、吸附塔、第一固定床反应器、第二固定床反应器连接，所述萃取塔底部和上部还分别设有萃取剂进口和油相出口，所述萃取剂进口连接有萃取剂罐，所述油相出口与反萃取塔入口连接，所述反萃取塔的底部设有酚产品出口，反萃取塔顶部设有反萃取剂进口和萃取剂回收口，所述萃取剂回收口与萃取剂罐循环连接。
作为优选，所述精密过滤其为纳滤膜，所述纳滤膜的材质为陶瓷膜或有机膜。
作为优选，所述陶瓷膜的材质为AL2O3/ZrO/TIO2、SiC或陶土，孔径为1～50nm。
作为优选，所述有机膜的材质为醋酸纤维膜、PVDF、聚砜或聚醚砜，孔径为1～50nm。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1.通过选用特定孔径的膜分离工艺，有效去除含酚废水中的浮油、乳化油及萘油类物质，避免了对后续萃取段的影响，保证萃取段的效率;
2.降低吸附树脂和再生药剂的用量，有效减少盐的产生，降低蒸发器的负荷，节约了运行成本;
3.使用高级氧化工艺+催化氧化工艺除去废水中的残留酚类、氰及含有发色基团类有机物，提高蒸发器脱盐的效率，保证蒸发出盐为合格品，符合GBT6009-2014工业无水硫酸钠标准要求;
4.提高废水的可生化性，减少生化工艺的容积，提高其生化处理负荷，降低投资成本;
5.降低污水处理的药剂使用量，如双氧水、氢氧化钠等，降低运行成本。
