公布日：2023.03.28
申请日：2022.12.09
分类号：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/28(2023.01)I;C02F1/72(2023.01)I;C02F1/66(2023.01)I;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本发明公开了一种降低环氧树脂高盐有机废水TOC的装置与方法，由pH值调节罐、苯环化合物吸附床、氧化反应器、羧基化合物吸附床、深度氧化反应器组成。本发明通过含苯环化合物的吸附脱除、碳三化合物的选择性氧化和吸附脱除、深度氧化步骤，可以最大程度的减少氧化剂的消耗，降低废水处理成本，同时得到TOC<10mg/L的精制盐水，可满足离子膜电解盐水要求。
权利要求书
1.一种降低环氧树脂高盐有机废水TOC的装置，由pH值调节罐、苯环化合物吸附床、结构转化氧化反应器、羧基化合物吸附床、深度氧化反应器组成，其特征在于：pH值调节罐接有环氧树脂生产废水和盐酸进料口，pH值调节罐出口与苯环化合物吸附床连接，苯环化合物吸附床出口与结构转化氧化反应器连接，结构转化氧化反应器出口与羧基化合物吸附床连接，羧基化合物吸附床出口与深度氧化反应器连接；设备之间的连接是通过管道，或管道和泵。
2.根据权利要求1所述的降低环氧树脂高盐有机废水TOC的装置，其特征在于所述的苯环化合物吸附床是为1个或多个；在多个吸附床的情况下，吸附床为串联模式或并联模式，所述吸附床里面装填有吸附剂。
3.根据权利要求1所述的降低环氧树脂高盐有机废水TOC的装置，其特征在于所述的羧基化合物吸附床是为1个或多个，在多个吸附床的情况下，吸附床为串联模式或并联模式，所述吸附床里面装填有吸附剂，所述吸附剂为聚苯乙烯离子交换树脂。
4.一种降低环氧树脂高盐有机废水TOC的方法，包括以下步骤：S1：用盐酸将环氧树脂生产废水pH值调节至2-4，然后送入苯环化合物吸附床吸附床，脱除其中的苯环化合物；S2：将经步骤S1吸附脱除含苯环化合物的废水送入结构转化氧化反应器，在催化剂及氧化反应条件下将其中的碳三化合物选择性的转化为含有羧基的化合物；S3：将步骤S2处理后的废水经过滤回收催化剂，催化剂可继续用于选择性氧化反应，虑液调节pH值为3-4后送入羧基化合物吸附床，脱除其中的含有羧基的化合物；S4：将经步骤S3吸附处理后的废水送入深度氧化反应器，在催化剂及氧化反应条件下将其中的有机物彻底分解，催化剂粉末滤出，滤液进入螯合树脂塔除去高价金属离子，即得精制盐水；S5：将经步骤S3、S4过滤后的催化剂粉末放入盐酸溶液中浸泡，催化剂粉末完全溶解，溶液即为催化剂氯化物溶液。
5.根据权利要求4所述的降低环氧树脂高盐有机废水TOC的方法，其特征在于所述的环氧树脂高盐有机废水是指氯化钠重量含量为8-25％、TOC含量为2500-20000mg/L以及pH值为8-13的废水。
6.根据权利要求4所述的降低环氧树脂高盐有机废水TOC的方法，其特征在于所述步骤S1的苯环化合物吸附床为1个或多个；在多个吸附床的情况下，吸附床为串联模式或并联模式，所述吸附床里面装填有吸附剂；所述吸附床里面装填有吸附剂1和吸附剂2，所述吸附剂1为碳材料；所述吸附剂2为大孔吸附树脂，其比表面积大于1100m2/g，孔径为10-20nm。
7.根据权利要求6所述的降低环氧树脂高盐有机废水TOC的方法，其特征在于所述的吸附剂1为聚丙烯型碳纤维、聚丙烯腈型碳纤维或粘胶基碳纤维中的一种或几种，其比表面积大于1500m2/g，孔径小于1nm。
8.根据权利要求4所述的降低环氧树脂高盐有机废水TOC的方法，其特征在于所述步骤S2的催化剂是一种或多种选自镍、钴或钌的金属氧化物，或镍、钴或钌的金属盐的催化剂；所述氧化反应条件为：常压、反应温度40-50℃、以废水重量计催化剂浓度为50-200mg/L、以次氯酸钠为氧化剂、反应pH值保持在9-11、反应时间2-4小时。
9.根据权利要求4所述的降低环氧树脂高盐有机废水TOC的方法，其特征在于所述步骤S4的催化剂是一种或多种选自镍、铜或钴的金属氧化物，或镍、铜或钴的金属盐的催化剂；所述氧化反应条件为：常压、反应温度40-50℃、以废水重量计催化剂含量为0.1-1％、以次氯酸钠为氧化剂、反应过程中保持pH值9-11、反应时间2-4小时。
10.根据权利要求4所述的降低环氧树脂高盐有机废水TOC的方法，其特征在于所述步骤S5的盐酸溶液质量浓度为20％-30％。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种环氧树脂生产废水的分类处理工艺，可高效去除有机物，能将废水TOC值降低至10mg/L以下。
本发明的技术方案：
一种降低环氧树脂高盐有机废水TOC的装置，由pH值调节罐、苯环化合物吸附床、结构转化氧化反应器、羧基化合物吸附床、深度氧化反应器组成，其特征在于：pH值调节罐接有环氧树脂生产废水和盐酸进料口，pH值调节罐出口与苯环化合物吸附床连接，苯环化合物吸附床出口与结构转化氧化反应器连接，结构转化氧化反应器出口与羧基化合物吸附床连接，羧基化合物吸附床出口与深度氧化反应器连接。
所述设备之间通过管道，或管道和泵连接。
所述的苯环化合物吸附床是为1个或多个；在多个吸附床的情况下，吸附床为串联模式或并联模式，所述吸附床里面装填有吸附剂。
所述的羧基化合物吸附床是为1个或多个，在多个吸附床的情况下，吸附床为串联模式或并联模式，所述吸附床里面装填有吸附剂，所述吸附剂为聚苯乙烯离子交换树脂。
所述的降低环氧树脂高盐有机废水TOC的装置，还设有原料罐和精制盐水罐。
所述的原料罐通过原料泵与pH值调节罐连接。
所述的pH值调节罐出口与pH调节罐底泵进口连接，pH调节罐底泵出口与苯环化合物吸附床连接。
所述的结构转换氧化反应器与结构转换氧化反应器底泵进口连接，结构转换氧化反应器底泵出口与羧基化合物吸附床连接。
所述的深度氧化反应器出口与精制盐水泵进口连接，精制盐水泵出口与精致盐水罐连接。
一种降低环氧树脂高盐有机废水TOC的方法，包括以下步骤：
S1：用盐酸将环氧树脂生产废水pH值调节至2-4，然后送入吸附床，脱除其中的苯环化合物；
S2：将经步骤S1吸附脱除含苯环化合物的废水送入氧化反应器，在催化剂及氧化反应条件下将其中的碳三化合物选择性的转化为含有羧基的化合物；
S3：将步骤S2处理后的废水经过滤回收催化剂，催化剂可继续用于选择性氧化反应，虑液调节pH值为3-4后送入吸附床，脱除其中的含有羧基的化合物；
S4：将经步骤S3吸附处理后的废水送入深度氧化反应器，在催化剂及氧化反应条件下将其中的有机物彻底分解，催化剂经过滤后回用，滤液进入螯合树脂塔除去高价金属离子，即得精制盐水；
S5：将经步骤S3、步骤S4过滤后的催化剂粉末放入盐酸溶液中浸泡，催化剂粉末完全溶解，溶液即为催化剂溶液。
根据本发明方法，所述环氧树脂生产过程中产生的高盐有机废水是指氯化钠含量为8-25重量％、TOC含量为2500-20000mg/L以及pH值为8-13的废水。
根据本发明方法，所述步骤S1中的吸附床可以为1个或多个，在多个吸附床的情况下，吸附床可以串联模式也可以并联模式。所述吸附床里面装填有吸附剂1和吸附剂2，所述吸附剂1为碳材料，如聚丙烯型碳纤维、聚丙烯腈型碳纤维或粘胶基碳纤维，其中比表面积大于1500m2/g，孔径小于1nm；所述吸附剂2为大孔吸附树脂，其比表面积大于1100m2/g，孔径为10-20nm。经过所述步骤S1过程，小分子环氧树脂、甲苯、双酚A等含有苯环的化合物基本被脱除，脱出率可达98％-99％。该吸附床经再生脱附出来的小分子环氧树脂、甲苯、双酚A等含有苯环的化合物可以回用于环氧树脂生产过程，也可以去焚烧炉处理。
根据本发明方法，所述步骤S2的催化剂是一种或多种选自镍、钴或钌的金属氧化物，或选自镍、钴或钌的金属盐的催化剂，所述氧化反应条件为：常压、反应温度40-50℃、以废水重量计催化剂浓度为50-200mg/L、以次氯酸钠为氧化剂、反应时间2-4小时，废水中的环氧氯丙烷、甘油、3-氯-丙二醇等碳三化合物转化为含有羧基的化合物。
根据本发明方法，所述步骤S3中的吸附床可以为1个或多个，在多个吸附床的情况下，吸附床可以串联模式也可以并联模式。所述吸附床里面装填有吸附剂，所述吸附剂为聚苯乙烯离子交换树脂。经过所述步骤S3，废水中TOC<1000mg/L，碳三化合物基本被脱除。该吸附床经再生脱附出来的碳三化合物可以用于提纯高值化学品，也可以去焚烧炉处理。
根据本发明方法，所述步骤S4的催化剂是一种或多种选自镍、铜或钴的金属氧化物，或选自镍、铜或钴的金属盐的催化剂，所述氧化反应条件为：常压、反应温度40-50℃、以废水重量计催化剂含量为0.1-1重量％、以次氯酸钠为氧化剂、反应中保持pH值为9-11、反应时间2-4小时。经过所述步骤S4，废水TOC<10mg/L，达到离子膜电解盐水对有机物含量的要求。
根据本发明方法，所述步骤S4的螯合树脂塔中装填的螯合树脂的主要作用是除去水相中存在的高价金属离子，例如Ca2+、Mg2+或残留的催化剂金属离子，以满足离子膜制烧碱的工艺要求。本发明使用的螯合树脂是本领域工程技术人员熟知的、在目前市场上广泛销售的产品。
根据本发明方法，所述步骤S5的盐酸溶液质量浓度为20％-30％。
本发明的有益效果：
本发明方法的分类处理环氧树脂高盐有机废水TOC工艺，实现了废水中不同种类有机物的分类处理，采用碳材料和大孔吸附树脂组合吸附剂，吸附脱除废水中含苯环的有机物，脱除率达到98％-99％。可以最大程度的减少氧化剂的消耗，降低废水处理成本，同时能将废水TOC值降低至10mg/L以下，得到满足离子膜电解的精制盐水，有效利用了废水中的无机盐资源。
（发明人：罗坚;常泽宇;向明林;佘喜春;曾志煜;汪永军）
