專利名稱：一種壬基酚聚氧乙烯醚生產(chǎn)廢水的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本 發(fā)明涉及一種壬基酚聚氧乙烯醚生產(chǎn)廢水的處理方法，具體的說，是采用超高交聯(lián)樹脂對壬基酚聚氧乙烯醚生產(chǎn)廢水的有效治理及廢水中污染物的回收利用。
背景技術(shù)：
壬基酚聚氧乙烯醚(簡稱NPEOn)是應(yīng)用最廣泛的烷基酚聚氧乙烯醚，約占其產(chǎn)量的80%，是繼脂肪醇聚氧乙烯醚(APE)之后的第二大類非離子表面活性劑。主要用途為塑料和合成橡膠中的乳液聚合和聚合物穩(wěn)定劑、紡織加工、農(nóng)業(yè)化學(xué)品、紙漿和造紙工藝、金屬和礦物加工、乳膠涂料、潤濕劑和乳化劑、發(fā)泡劑、墨水、粘附劑和醫(yī)藥，還包括商用洗衣齊U、公寓清洗產(chǎn)品和車輛清洗劑。NPEOn的環(huán)境降解最終產(chǎn)物為壬基酚等烷基取代酚。這些酚類化合物屬于酚類環(huán)境雌激素，可干擾機體內(nèi)分泌系統(tǒng)，對生物體產(chǎn)生有害作用。壬基酚聚氧乙烯醚(NPEOn)是由壬基酚在KOH/NaOH催化作用下與環(huán)氧乙烷在不同條件下聚合生成的一系列不同聚合度同系物的混合物，市售的NPEOn含有各類異構(gòu)體與同系物，如NPEOltl為平均聚合度為10的NPEOn同系物的混合物；標(biāo)準(zhǔn)品中，各單體濃度分布遵循高斯分布。NPEOn的表面活性主要來自于壬基酚的疏水性和對位取代長鏈上乙氧基重復(fù)單元的親水性。NPEOn生產(chǎn)過程中排放出高濃度有機廢水，C0D&約5000-7500 mg/L左右，其中除了含有大量NPEOn，還含有約900 mg/L左右的苯酚、壬醇與壬基酚。目前國內(nèi)外對NPEOn生產(chǎn)企業(yè)采用厭氧/好氧聯(lián)合工藝處理該廢水。由于水體中酚類有機物較難生物降解，生化處理工藝的投資及操作成本較高，同時水體中的部分產(chǎn)品及中間體在處理過程中被破壞成小分子物質(zhì)而造成資源浪費。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的
本發(fā)明的目的是提供可有效處理壬基酚聚氧乙烯醚生產(chǎn)廢水并回收水體中的醚類有機物的方法。利用本發(fā)明方法可以有效去除廢水中的大部分C0D，并能回收其中的壬基酚聚氧乙烯醚，實現(xiàn)廢水治理與資源回收利用的有機結(jié)合。技術(shù)方案
一種壬基酚聚氧乙烯醚生產(chǎn)廢水的處理方法，它由下列基本步驟組成 (1)將壬基酚聚氧乙烯醚生產(chǎn)排水經(jīng)過濾后，將濾液在0-40°C和流量為4-12BV/h(BV 為樹脂床層體積)的條件下通過裝填有高比表面積超高交聯(lián)吸附樹脂的吸附塔，使水中的壬基酚聚氧乙烯醚和壬基酚等有機物被吸附在樹脂上。每批次廢水處理量為60-100BV。吸附出水無色透明。C0D&可降至700mg/L以下，酚類污染物去除率>95%。由于吸附出水的有機物主要為低分子酚和醇，采用常規(guī)的好氧生化處理工藝可使之達(dá)標(biāo)排放。(2)用濃度為0. 5-4mol/L的NaOH溶液和95-100%的甲醇作為脫附劑，將吸附了壬基酚聚氧乙烯醚和壬基酚的超高交聯(lián)吸附樹脂脫附再生，脫附溫度為40-85°C，脫附劑的流量為0. 5-2BV/h。脫附過程中產(chǎn)生的高濃度洗脫液(有機物濃度大于120000/L)進入第三步驟處理，低濃度脫附液回用至下一批次作配制脫附劑使用(3)將高濃度脫附液經(jīng)常壓蒸餾回收甲醇，餾余液返回生產(chǎn)工藝。上述的超高交聯(lián)吸附樹脂可以是國產(chǎn)的NDA-150，或者是美國陶氏樹脂DOWEX V493，或者是AMBERLITE XAD16HP，或者是德國朗盛(拜耳)樹脂Lewatit VP OC 1163，或者是英國的Purolite MN-202等具有高比表面積的超高交聯(lián)吸附樹脂，優(yōu)選樹脂MN-202。 該樹脂吸附效率高，脫附再生完全，可重復(fù)用于處理壬基酚聚氧乙烯醚生產(chǎn)廢水。本發(fā)明可以采用雙塔串聯(lián)吸附，單塔脫附的運行方式，即設(shè)置I、II、III三個吸附塔，先將I、II塔串聯(lián)順流吸附，I塔作為首柱，II塔作為尾柱，當(dāng)I塔吸附飽和后，切換成 II、ΙΙΙ塔串聯(lián)順流吸附，II塔作為首柱，III塔作為尾柱，同時I塔進行順流脫附，如此循環(huán)操作，可以保證整個裝置始終連續(xù)運行，同時可提高樹脂的使用效率。有益效果
本發(fā)明可以使壬基酚聚氧乙烯醚生產(chǎn)廢水在經(jīng)過上述處理后，出水無色透明，壬基酚類內(nèi)分泌干擾物含量少于50mg/L。出水可選擇常規(guī)好氧生化方法處理。經(jīng)過好氧生化處理，廢水的COD低于100mg/L，達(dá)到GB8978-1996 —級排放標(biāo)準(zhǔn)。依據(jù)此發(fā)明方法同時可從每噸排水中回收壬基酚聚氧乙烯醚約0. 5^1. 1公斤。采用的超高聯(lián)樹脂MN-202，吸附性能穩(wěn)定，脫附再生完全，可重復(fù)用于處理該廢水。
具體實施例方式
以下通過實例進一步說明本發(fā)明。實施例1 將IOOml (約75克)Purolite MN-202超高交聯(lián)吸附樹脂裝入帶夾套的玻璃吸附柱中(O32X360mm)。在(T40°C下，將經(jīng)過濾后的壬基酚聚氧乙烯醚生產(chǎn)過程中排放的工業(yè)用水以750mL/h的流量通過樹脂床層，處理量為6000mL/批，原水中NPEOn等醚類有機物的濃度約為3164mg/L，CODcr為6145mg/L，吸附出水無色透明，其中NPEOn等醚類有機物約為48mg/L，CODcr降至688 mg/L,經(jīng)常規(guī)好氧工藝處理后可達(dá)標(biāo)排放。依次用50mL 3. 6mol/L 的 NaOH 水溶液和 IOOmL 1. 8mol/L 的 NaOH 水溶液、200mL 95%的甲醇在75士5°C的溫度下以150mL/h的流量順流通過樹脂床層進行脫附，NPEOn等醚類有機物的脫附率>98%。脫附初始產(chǎn)生的200ml脫附液呈乳白色，為高濃度脫附液，它被返回到壬基酚聚氧乙烯醚生產(chǎn)工序。之后流出的為低濃度脫附液，用作配制下一批脫附劑進行循環(huán)套用。實施例2 將200ml (約150克)Purolite MN-202超高交聯(lián)吸附樹脂裝入帶夾套的玻璃吸附柱中(Φ50X450mm)。在(T40°C下，將經(jīng)過濾后的壬基酚聚氧乙烯醚生產(chǎn)過程中排放的工業(yè)用水以1500mL/h的流量通過樹脂床層，處理量為12000mL/批，原水中NPEOn 等醚類有機物濃度約為3089mg/L，CODcr為6067mg/L，吸附出水無色透明，其中NPEOn等醚類有機物約為45mg/L，，CODcr降至697 mg/L，經(jīng)常規(guī)好氧工藝處理后可達(dá)標(biāo)排放。依次用100mL3. 6mol/L 的 NaOH 水溶液和 200mLl. 8mol/L 的 NaOH 水溶液、400mL 95%的甲醇在75 士 5 °C的溫度下以300mL/h的流量順流通過樹脂床層進行脫附，NPEOn等醚類有機物的脫附率>98%。脫附初始產(chǎn)生的400ml脫附液呈乳白色，為高濃度脫附液，它被返回到壬基酚聚氧乙烯醚生產(chǎn)工序。之后流出的為低濃度脫附液，用作配制下一批脫附劑進行循環(huán)套用。
實施例3 將200ml(約150克)Purolite MN-202超高交聯(lián)吸附樹脂均分成兩份分別裝入帶夾套的玻璃吸附柱中(O32X360mm)。在(T40°C下，將經(jīng)過濾后的壬基酚聚氧乙烯醚生產(chǎn)過程中排放的工業(yè)用水以750mL/h的流量通過樹脂床層，處理量為12000mL/批， 原水中NPEOn等醚類有機物濃度約為3159mg/L，CODcr為6123mg/L，吸附出水無色透明，其中NPEOn等醚類有機物約為49mg/L，，CODcr降至683 mg/L，經(jīng)常規(guī)好氧工藝處理后可達(dá)標(biāo)排放。
依次用50mL 3. 6mol/L 的 NaOH 水溶液和 IOOmL 1. 8mol/L 的 NaOH 水溶液、200mL 95%的甲醇在75士5°C的溫度下以150mL/h的流量順流通過樹脂床層進行脫附，NPEOn等醚類有機物的脫附率>98%。脫附初始產(chǎn)生的200ml脫附液呈乳白色，為高濃度脫附液，它被返回到壬基酚聚氧乙烯醚生產(chǎn)工序。之后流出的為低濃度脫附液，用作配制下一批脫附劑進行循環(huán)套用。實施例4:將實施1中的超高交聯(lián)吸附樹脂將實施1中的MN-202樹脂改為國產(chǎn)的 NDA-150,或者是美國的 DOWEX V493,或者是 AMBERLITE XAD16HP,或者是德國 Lewatit VP OC 1163等，在相同的操作條件下處理該廢水，結(jié)果表明它們對COD和NPEOn去除率，脫附性能有不同程度的下降。
權(quán)利要求
1.一種壬基酚聚氧乙烯醚生產(chǎn)廢水的處理方法，其步驟為(1)壬基酚聚氧乙烯醚生產(chǎn)排水在0-40°C和流量4-12BV/h下通過裝填有超高交聯(lián)吸附樹脂的吸附塔，使水中的壬基酚聚氧乙烯醚和壬基酚被吸附到樹脂上；(2)用濃度為0.5-4mol/L的NaOH溶液和重量百分比為95-100%的甲醇作為脫附劑， 將吸附了壬基酚聚氧乙烯醚和壬基酚的超高交聯(lián)吸附樹脂脫附再生，脫附溫度為4(T85°C， 脫附劑的流量為0. 5^2BV/h ；(3)高濃度洗脫液返回壬基酚聚氧乙烯醚生產(chǎn)工序，分離并回收甲醇，低濃度洗脫液用于配制下一批脫附劑循環(huán)套用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法，其特征在于所述的超高交聯(lián)吸附樹脂為Purolite 生產(chǎn)的MN-202樹脂，或者是國產(chǎn)的NDA-150，或者是美國的DOWEX V493，或者是美國的 AMBERLITE XAD16HP，或者是德國 Lewatit VP OC 1163。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的處理方法，其特征在于所述的超高交聯(lián)吸附樹脂為Purolite 生產(chǎn)的MN-202樹脂。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項所述的壬基酚聚氧乙烯醚生產(chǎn)廢水的處理方法，其特征在于所述的脫附劑為0. 5-4mol/L的NaOH溶液和95-100%的甲醇，脫附溫度為40 85°C， 脫附劑流量為0. 5-2BV/h。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項所述的壬基酚聚氧乙烯醚生產(chǎn)廢水的處理方法，其特征在于采用雙塔串連吸附，單塔脫附運行方式，即設(shè)置I、IIJII三個吸附塔，先將I、π 塔串聯(lián)順流吸附，I塔作為首柱，II塔作為尾柱，當(dāng)I塔吸附完畢后，切換成II、ΙΙΙ塔順流吸附，II塔作為首柱，III塔作為尾柱，同時對I塔進行逆流脫附，如此循環(huán)操作。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種壬基酚聚氧乙烯醚生產(chǎn)廢水的處理方法，屬于污水治理領(lǐng)域。將生產(chǎn)過程中排放的含壬基酚聚氧乙烯醚等有機物的工業(yè)廢水通過MN-202等超高交聯(lián)吸附樹脂床層，使壬基酚聚氧乙烯醚和壬基酚等有機物吸附在樹脂上，從而實現(xiàn)壬基酚聚氧乙烯醚等有機物的有效分離；樹脂吸附出水經(jīng)常規(guī)好氧處理工藝即可達(dá)標(biāo)排放；樹脂經(jīng)吸附操作后用NaOH和甲醇的混合溶液進行洗脫，得到的含壬基酚聚氧乙烯醚和壬基酚的洗脫液可直接返回生產(chǎn)工序回收并綜合利用，樹脂經(jīng)洗脫后可反復(fù)使用。本發(fā)明系統(tǒng)具有操作維護簡單、污染物去除效率高等特點，避免了具有雌激素效應(yīng)的壬基酚和壬基酚聚氧乙烯醚及其代謝產(chǎn)物向自然界的排放。
文檔編號C02F3/02GK102381806SQ20111022983
公開日2012年3月21日 申請日期2011年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月11日
發(fā)明者任麗, 李娜, 楊維本, 薛小旭, 鄭芳芳, 陸祎品 申請人:南京師范大學(xué)