專利名稱：一種桃醛廢水的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于有機(jī)廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及制備桃醛的生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水的處理方法。
背景技術(shù)：
桃醛有宜人的似鳶尾的甜脂香氣，沖淡時(shí)有桃香味。桃醛可用于配制桃子、梅杏、 櫻桃等食用香精及調(diào)配桂藥、紫羅蘭、茉莉和紫丁香等花香型香精?？蓮V泛作為皂用、日用化妝品和食用香料。桃醛在傳統(tǒng)工業(yè)上由十一烯酸在硫酸存在下內(nèi)酯化而得。但由于十一丁酸來源于蓖麻油，原料較貴且受地區(qū)限制，所以現(xiàn)在合成桃醛的工藝一般采用丙烯酸酯和正丁醇通過合成、堿洗、簡蒸、精餾、脫水、活性炭吸附、水洗等步驟制備。國家制定的《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)規(guī)定有機(jī)廢水COD值達(dá)到二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)(小于200mg/L) 的可直接排放至市政水處理系統(tǒng)中，達(dá)到一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)(小于100mg/L)的可直接排放至非飲用水源河流中。在桃醛的生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的含有大量有機(jī)物的廢水(簡稱桃醛廢水)，其 COD值為10000 20000mg/L，COD值過大，有機(jī)物含量較高，必須進(jìn)行處理才能對(duì)外排放，否則對(duì)環(huán)境污染較大。經(jīng)分析研究桃醛廢水中的有機(jī)物的主要成分，是過量的正辛醇、未完全反應(yīng)的丙烯酸酯、殘留的桃醛及在其生產(chǎn)過程中加入的引發(fā)劑過氧化二叔丁基烷和反應(yīng)副產(chǎn)物(聚合物)。由于桃醛廢水中的有機(jī)物種類比較多，且含量都不是很高，現(xiàn)桃醛生產(chǎn)中采用蒸餾法處理桃醛廢水，該方法要消耗大量的煤或者天然氣等不可再生資源進(jìn)行加熱， 能耗高，運(yùn)行成本比較高，也不利于可持續(xù)發(fā)展；同時(shí)燃燒產(chǎn)生大量的廢氣、廢渣，給環(huán)境帶來污染，加重了環(huán)境的處理負(fù)荷；另所使用的蒸餾設(shè)備的造價(jià)高，這導(dǎo)致蒸餾法的處理成本比較高；效果差，一次蒸餾的效果也達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)(COD值在3000mg/L以上)，必須經(jīng)過多次蒸餾，增加了處理成本；蒸餾過程中產(chǎn)生大量高溫蒸汽，操作工容易受傷，安全性差。故研究一種高效、經(jīng)濟(jì)、低能耗、安全的桃醛廢水的處理方法，就成為桃醛生產(chǎn)的關(guān)鍵步驟。減少處理成本、保護(hù)環(huán)境的桃醛廢水處理方法的研究迫在眉睫?，F(xiàn)有有機(jī)物廢水的處理方法，如2008年4月23日公開的公開號(hào)為CNlOl 164906的 “利用活性炭纖維電氧化降解染料廢水的方法”專利，公開方法是以活性炭纖維氈作陽極， 不銹鋼片為陰極，利用直流電源和攪拌器，進(jìn)行電解，利用吸附和電解脫附而達(dá)到降解廢水中有機(jī)物的目的。該方法的主要缺點(diǎn)是①處理體系單一，只能處理低COD值且有機(jī)物種類較少的染料廢水，不能處理高COD值且有機(jī)物種類較多的桃醛廢水(染料廢水和桃醛廢水中含有的有機(jī)物種類有很大差異)。據(jù)資料記載一般染料廢水的COD值在2500mg/L以下， 桃醛廢水的COD值在10000 20000mg/L (兩者COD值差別較大)。②電流密度不穩(wěn)定，由于作為陽極材料的活性碳纖維氈有柔韌性，其纖維易脫落；處理廢水中供氧用的攪拌器會(huì)引起廢水及活性碳纖維氈的波動(dòng)，從而會(huì)導(dǎo)致陰、陽兩極的極間距發(fā)生變化，致使電解的電流密度波動(dòng)，影響電解效率。③活性碳纖維對(duì)水中絕大多數(shù)物質(zhì)都有吸附性，這會(huì)導(dǎo)致隨著電解的進(jìn)行有些不導(dǎo)電的難降解的物質(zhì)在活性碳纖維上沉積，大大降低降解效果。④攪拌器供氧效率差，處理廢水中的含氧量是電氧化處理的主要因素，含氧量直接制約著降解效率。用攪拌器攪拌供氧無論是在供氧量和氧氣在廢水中停留時(shí)間都存在不足，從而導(dǎo)致廢水中供氧量少且氧氣在廢水中的停留時(shí)間短。因此降解廢水中有機(jī)物的效果差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有有機(jī)物廢水處理方法的不足，提供一種桃醛廢水的處理方法，能有效處理桃醛廢水中的有機(jī)物，并具有電流密度穩(wěn)定、電解效率高，安全性能好等特點(diǎn)。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是一種桃醛廢水處理的方法，用桃醛生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水(簡稱桃醛廢水)為電解液，利用活性碳纖維布纏繞包裹或不纏繞包裹石墨片、不銹鋼片制成電解電極，并用鼓泡機(jī)鼓泡供氧，在直流電源作用下進(jìn)行電氧化處理。其具體步驟如下(1)制備陰、陽電極先用長度為10 250cm、寬度為4 150cm、厚度為0. 5 20cm的石墨片和不銹鋼片，分別作為陰極或陽極的電極基材，再用寬度為電極基材長度的30% 80%、長度為電極基材寬度的200% 450%的活性碳纖維布，纏繞包裹或不纏繞包裹在電極基材上，并用活性碳纖維布條固定，就制備出了陰極或陽極。(2)組建電解槽第(1)步完成后，先將第(1)步制備的陰、陽電極分別固定在絕緣棒上，再放入盛有桃醛廢水的電解池中，要求電解池中的桃醛廢水(即電解液)全淹沒所述陰極或陽極上的活性碳纖維布。接著調(diào)整所述陰、陽電極之間的距離為1 200cm。然后將鼓泡機(jī)的輸出管放入電解池的底部。最后將所述的陰、陽電極通過絕緣纜線分別與直流電源的負(fù)、正極連接，就完成了電解槽的組建。(3)進(jìn)行電氧化處理第(2)步完成后，先用硫酸調(diào)節(jié)電解池中桃醛廢水電解液的pH值為1 7。再接通直流電源進(jìn)行電解，進(jìn)行電解電壓的為5 45V，并通過在電解池中加入硫酸鈉固體調(diào)整電解的電流為0. 1 5A。然后啟動(dòng)鼓泡機(jī)，使桃醛廢水電解液在鼓泡供氧中進(jìn)行電解，從而保證桃醛廢水電解液在充足氧量并與氧氣充分接觸下進(jìn)行電氧化處理。在電氧化處理過程中，每隔20 30min取電解液樣用化學(xué)需氧量速測(cè)儀進(jìn)行檢測(cè)。當(dāng)樣品中的COD值達(dá)到 《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)中的二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)(小于200mg/L)時(shí)，可直接排放至市政水處理系統(tǒng)中；當(dāng)樣品中的COD值達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)中的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)(小于100mg/L)時(shí)，可直接排放至非飲用水源河流中，具體要求根據(jù)企業(yè)的需求確定。當(dāng)桃醛廢水處理達(dá)標(biāo)時(shí)，記錄時(shí)間，切斷直流電源，停止電解，并關(guān)閉鼓泡機(jī)，停止鼓泡供氧。最后，將電解池中的經(jīng)電氧化處理達(dá)標(biāo)的桃醛廢水排放后，再次向電解池中注入桃醛廢水，再次接通電源，再次啟動(dòng)鼓泡機(jī)，再次對(duì)桃醛廢水進(jìn)行電氧化處理、檢測(cè)。如此重復(fù)，連續(xù)不斷地處理桃醛生產(chǎn)中產(chǎn)生的桃醛廢水。本發(fā)明采用以上技術(shù)方案后，主要有以下效果1.提供了一種COD值高且有機(jī)物種類較多的桃醛廢水的處理方法，解決了現(xiàn)有蒸餾工藝處理的費(fèi)用高，能耗高，安全性差，環(huán)境污染嚴(yán)重的難題，保護(hù)了環(huán)境，促進(jìn)了桃醛生產(chǎn)的發(fā)展。
2.處理效率高。采用本發(fā)明方法能夠?qū)μ胰┥a(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水，進(jìn)行連續(xù)不斷的處理，經(jīng)檢測(cè)處理8 15個(gè)小時(shí)，桃醛廢水中的COD值就能降至《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》 (GB8978-1996)中規(guī)定的二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)O00mg/L以下)，可以排放至市政水處理系統(tǒng)中；處理9 17個(gè)小時(shí)，就能達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)中規(guī)定的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn) (小于100mg/L)，可直接排放至非飲用水源河流中。因此本發(fā)明處理時(shí)間短，處理效果好， 處理效率高，處理成本低。3.工藝簡單、操作方便。本發(fā)明方法的工藝簡單，操作簡便；所需設(shè)備僅為簡單的電解池、直流電源、鼓泡機(jī)等，簡單設(shè)備、成本低；且使用的是清潔的二次能源、能耗低、降低碳排放、進(jìn)一步降低處理成本，有利于環(huán)境保護(hù)、便于工業(yè)化推廣應(yīng)用。本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中有機(jī)廢水的處理，特別適用于桃醛生產(chǎn)過程中的廢水處理。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施方式
，進(jìn)一步說明本發(fā)明。實(shí)施例1一種桃醛廢水的處理方法的具體步驟如下(1)制備陰、陽電極先用長度為10cm、寬度為km、厚度為0.5cm的石墨片，作為陰極的電極基材，再用寬度為電極基材長度的80 %、長度為電極基材寬度的200 %的活性碳纖維布，纏繞包裹在石墨片陰極電極基材上，并用活性碳纖維布條固定，就制備出了電極的陰極。再用長度為 10cm、寬度為如m、厚度為0. 5cm的不銹鋼片作為陽極。(2)組建電解槽第(1)步完成后，先將第(1)步制備的陰、陽電極分別固定在絕緣棒上，再放入盛有桃醛廢水的電解池中，要求電解池中的桃醛廢水(即電解液)全淹沒所述陰極上的活性碳纖維布。接著調(diào)整所述陰、陽電極之間的距離為1cm。然后將鼓泡機(jī)的輸出管放入電解池的底部。最后將所述的陰、陽電極分別通過絕緣纜線分別于直流電源的負(fù)、正極連接，就完成了電解槽的組建。(3)進(jìn)行電氧化處理第⑵步完成后，先用硫酸調(diào)節(jié)電解池中桃醛廢水電解液的pH值為3，再接通直流電源進(jìn)行電解，進(jìn)行電解電壓為45V，并通過在電解池中加入硫酸鈉固體調(diào)整電解的電流為5A。然后啟動(dòng)鼓泡機(jī)，使桃醛廢水電解液在鼓泡供氧中進(jìn)行電解，從而保證桃醛廢水電解液在充足氧量并與氧氣充分接觸下進(jìn)行電氧化處理。在電氧化處理過程中，每隔20min取電解液樣用化學(xué)需氧量速測(cè)儀進(jìn)行檢測(cè)。經(jīng)檢測(cè)處理8小時(shí)樣品中的COD值為187. 4mg/ L達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)的二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)(小于200mg/L)可直接排放至市政水處理系統(tǒng)中；處理9小時(shí)樣品中的COD值為75. 3mg/L達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》 (GB8978-1996)的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)(小于100mg/L)，可直接排放至非飲用水源河流中，具體的要求根據(jù)企業(yè)的需求確定。當(dāng)桃醛廢水處理達(dá)標(biāo)時(shí)，記錄時(shí)間，切斷直流電源，停止電解，并關(guān)閉鼓泡機(jī)，停止鼓泡供氧。最后，將電解池中的經(jīng)電氧化處理達(dá)標(biāo)的桃醛廢水排放后，再次向電解池中注入桃醛廢水，再次接通電源，再次啟動(dòng)鼓泡機(jī)，再次對(duì)桃醛廢水進(jìn)行電氧化處理、檢測(cè)。如此重復(fù)，連續(xù)不斷地處理桃醛生產(chǎn)中產(chǎn)生的桃醛廢水。實(shí)施例2一種桃醛廢水的處理方法的具體步驟，同實(shí)施例1，其中第(1)步中，電解陽極的電極基材為長度為250cm、寬度為150cm、厚度為20cm的不銹鋼片，包裹不銹鋼片陽極電極基材的活性碳纖維布的寬度為電極基材長度的30%、長度為電極基材寬度的450%。石墨片陰極的長度為250cm、寬度為150cm、厚度為20cm。第⑵步中，陰、陽電極之間的距離為200cm。第(3)步中，桃醛廢水電解液的pH值為1，電解電壓為5V，電解電流為3A，每隔 30min取電解液樣檢測(cè)，達(dá)到二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)間為12小時(shí)，達(dá)到一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)間為 13. 5小時(shí)。實(shí)施例3一種桃醛廢水的處理方法的具體步驟，同實(shí)施例1，其中第(1)步中，電解陰極和陽極的電極基材為長度為50cm、寬度為20cm、厚度為4cm 的石墨片和不銹鋼片，包裹石墨片陰極和不銹鋼片陽極的電極基材的活性碳纖維布的寬度為電極基材長度的50%，長度為電極基材寬度的300%。第⑵步中，陰、陽電極之間的距離為10cm。第(3)步中，桃醛廢水電解液的pH值為7，電解電壓為20V，電解電流為0. 1A，每隔25min取電解液樣檢測(cè)，達(dá)到二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)間為15小時(shí)，達(dá)到一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)間為17小時(shí)。
權(quán)利要求
1.一種桃醛廢水的處理方法，其特征在于其具體步驟如下(1)制備陰、陽電極先用長度為10 250cm、寬度為4 150cm、厚度為0. 5 20cm的石墨片和不銹鋼片， 分別作為陰極或陽極的電極基材，再用寬度為電極基材長度的30% 80%，長度為電極基材寬度的200% 450%的活性碳纖維布，纏繞包裹或不纏繞包裹在電極基材上，并用活性碳纖維布條固定；(2)組建電解槽第(1)步完成后，先將第(1)步制備的陰、陽電極分別固定在絕緣棒上，再放入盛有桃醛廢水的電解池中，要求電解池中的桃醛廢水(即電解液)全淹沒所述陰極或陽極上的活性碳纖維布，接著調(diào)整所述陰、陽電極之間的距離為1 200cm，然后將鼓泡機(jī)的輸出管放入電解池的底部，最后將所述的陰、陽電極通過絕緣纜線分別與直流電源的負(fù)、正極連接；(3)進(jìn)行電氧化處理第(2)步完成后，先用硫酸調(diào)節(jié)電解池中桃醛廢水電解液的pH值為1 7，再接通直流電源進(jìn)行電解，進(jìn)行電解的電壓為5 45V，并通過在電解池中加入硫酸鈉固體調(diào)整電解的電流為0. 1 5A，然后啟動(dòng)鼓泡機(jī)，使桃醛廢水電解液在鼓泡供氧中進(jìn)行電解，在電氧化處理過程中，每隔20 30min取電解液樣用化學(xué)需氧量速測(cè)儀進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)桃醛廢水處理達(dá)標(biāo)時(shí)，記錄時(shí)間，切斷直流電源，停止電解，并關(guān)閉鼓泡機(jī)，停止鼓泡供氧，最后將電解池中的經(jīng)電氧化處理達(dá)標(biāo)的桃醛廢水排放后，再次向電解池中注入桃醛廢水，再次接通電源，再次啟動(dòng)鼓泡機(jī)，再次對(duì)桃醛廢水進(jìn)行電氧化處理、檢測(cè)，如此重復(fù)，連續(xù)不斷地處理桃醛生產(chǎn)中產(chǎn)生的桃醛廢水。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種桃醛廢水的處理方法，其特征在于第(1)步中，電解陰極的電極基材為長度為10cm、寬度為km、厚度為0. 5cm的石墨片， 包裹石墨片陰極電極基材的活性碳纖維布的寬度為電極基材長度的80%、長度為電極基材寬度的200%，不銹鋼片陽極的長度為10cm、寬度為如m、厚度為0. 5cm ；第⑵步中，陰、陽電極之間的距離為Icm;第(3)步中，桃醛廢水電解液的pH值為3，電解電壓為45V，電解電流為5A，每隔20min 取電解液樣檢測(cè)。
3.按照權(quán)利要求1所述的一種桃醛廢水的處理方法，其特征在于第(1)步中，電解陽極的電極基材的長度為250cm、寬度為150cm、厚度為20cm的不銹鋼片，包裹不銹鋼片陽極電極基材的活性碳纖維布的寬度為電極基材長度的30%，長度為電極基材寬度的450%，石墨片陰極的長度為250cm、寬度為150cm、厚度為20cm ；第⑵步中，陰、陽電極之間的距離為200cm;第⑶步中，桃醛廢水電解液的PH值為1，電解電壓為5V，電解電流為3A，每隔30min 取電解液樣檢測(cè)。
4.按照權(quán)利要求1所述的一種桃醛廢水的處理方法，其特征在于第(1)步中，電解陰極和陽極的電極基材的長度為50cm、寬度為20cm、厚度為4cm的石墨片和不銹鋼片，包裹石墨片陰極和不銹鋼片陽極的電極基材的活性碳纖維布的寬度為電極基材長度的50%，長度為電極基材寬度的300% ；第⑵步中，陰、陽電極之間的距離為IOcm;第⑶步中，桃醛廢水電解液的PH值為7，電解電壓為20V，電解電流為0. 1A，每隔 25min取電解液樣檢測(cè)。
全文摘要
一種桃醛廢水的處理方法，涉及制備桃醛的生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水的處理方法。本發(fā)明用桃醛生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水為電解液，利用活性碳纖維布纏繞包裹或者不纏繞包裹石墨片、不銹鋼片制成電解電極，用鼓泡機(jī)鼓泡供氧，在直流電流作用下進(jìn)行電氧化處理。本發(fā)明能對(duì)桃醛生產(chǎn)工程中產(chǎn)生的COD值高且有機(jī)物種類多的廢水進(jìn)行連續(xù)不斷的處理，并具有處理時(shí)間短，處理效果好，處理效率高；工藝簡單，操作簡便，能耗低，處理成本低；降低碳排放，有利于環(huán)保，便于工業(yè)化推廣應(yīng)用等特點(diǎn)。本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中有機(jī)廢水的處理，特別適用于桃醛生產(chǎn)過程中的廢水處理。
文檔編號(hào)C02F1/461GK102295329SQ20111023218
公開日2011年12月28日 申請(qǐng)日期2011年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月15日
發(fā)明者劉子林, 徐迪, 楊海燕, 楊靈莉, 田婉潔, 董立春, 許其亮, 譚世語 申請(qǐng)人:重慶大學(xué)