專利名稱：一種處理含酚苯甲醚生產(chǎn)廢水的工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種處理含酚苯甲醚生產(chǎn)廢水的工藝，特別是涉及一種采用氣浮-高效萃取-膜生物反應(yīng)器-催化氧化工藝處理含酚的苯甲醚生產(chǎn)廢水的方法。
背景技術(shù)：
酚類化合物是一種重要的化工原料與化工中間體，同時(shí)也是很多化工生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)品。化工很多生產(chǎn)過程包括焦化、煉油、樹脂、煤化工等都會產(chǎn)生含酚廢水。酚類物質(zhì)作為一種環(huán)境激素為原型質(zhì)毒物，當(dāng)人體攝入一定量時(shí)，就會引起蛋白質(zhì)變性和凝固，可出現(xiàn)急性中毒癥狀，出現(xiàn)頭痛、眩暈、乏力、呼吸困難等癥狀。當(dāng)水中含酚量在O. 1-0. 2ppm時(shí)，可使生長魚的魚肉有異味；而大于1OOppm的含酚廢水若用于灌溉，將導(dǎo)致農(nóng)作物的減產(chǎn)和枯死，對環(huán)境造成嚴(yán)重的污染，因此國內(nèi)外均十分重視含酚廢水的處理。含酚廢水的處理方法總體包含物理法、化學(xué)法和生物法,具體又包括吸附法、萃取法、氧化法、電解法等方法。在這些方法中，絡(luò)合萃取法可對廢水中的酚類化合物進(jìn)行回收，且操作費(fèi)用低，無污染，但在生產(chǎn)中要選擇合適的萃取劑。目前工業(yè)上常用的是N503加上煤油的混合萃取劑，但是這種萃取劑萃取效率低、容易乳化、不易分離、再生成本高等缺點(diǎn)，因此開發(fā)新型高效萃取劑是目前含酚廢水處理中亟待解決的問題。本發(fā)明所處理的廢水為苯甲醚生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的含酚廢水，由于生產(chǎn)過程采用苯酚甲醇化方法，因此在苯甲醚生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量難生物降解的酚和苯甲醚廢水，且廢水組成復(fù)雜，COD高，酚濃度高，可生化性差。傳統(tǒng)的處理方法一般先采用物理或化學(xué)方法去除廢水中的酚，然后可采用生化方法進(jìn)一步處理。生化法通常采用A/0工藝，該工藝有操作簡單、成本低等優(yōu)點(diǎn)，但是處理負(fù)荷低、設(shè)備占地面積大、污泥產(chǎn)生量多且容易造成二次污染。此外，此工藝對廢水中苯甲醚的去除效果不佳。目前對苯甲醚生產(chǎn)過程中的含酚廢水處理方法很多，包括蒸發(fā)、萃取、吸附、電解、生化法等，本發(fā)明采用氣浮-萃取-膜生物反應(yīng)器(MBR)-催化氧化工藝對含酚廢水進(jìn)行綜合處理，所用萃取劑為自行開發(fā)的高效萃取劑；生化單元采用分體式膜生物反應(yīng)器；氧化工藝采用次氯酸鈉為氧化劑，納米級a -Fe2O3為催化劑，對水中的苯甲醚進(jìn)行深度氧化處理。經(jīng)過本工藝處理，廢水C0D、揮發(fā)酚、甲醇和苯甲醚的去除率分別可達(dá)99. 7%,99. 99%,99. 12%和99. 97%。目前采用此工藝對苯甲醚生產(chǎn)過程中的含酚廢水的處理工藝尚未見相關(guān)報(bào)道。本專利的意義在于為工業(yè)廢水中酚類物質(zhì)的回收和處理提供了一種環(huán)保新方法，對我國開發(fā)具有高效、簡易、低耗的廢水處理技術(shù)具有重要的指導(dǎo)意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種氣浮-高效萃取-膜生物反應(yīng)器-催化氧化的工藝來處理苯甲醚生產(chǎn)過程中的含酚廢水，此方法具有高效、簡單、成本低等特點(diǎn)。本發(fā)明的技術(shù)方案概述如下
一種采用氣浮-高效萃取-膜生物反應(yīng)器-催化氧化工藝處理含酚的苯甲醚生產(chǎn)廢水的方法，包括如下步驟
(I)氣浮單元，廢水經(jīng)提升泵進(jìn)入氣浮池，氣浮池長寬高為2mX ImXO. 6m，氣浮藥劑聚合氯化鋁經(jīng)計(jì)量泵計(jì)量后準(zhǔn)確加入氣浮單元中，藥劑濃度控制在100-5000mg/L， 氣浮單元底部通入來自加壓溶氣罐的汽水混合物，溶氣釋放器為TJ-II型，溶氣罐壓力在 O. 1-0. 3MPa，廢水在氣浮池內(nèi)的停留時(shí)間控制在l-5h。
(2)萃取單元，廢水經(jīng)氣浮單元處理后，經(jīng)離心泵進(jìn)入調(diào)節(jié)池1，調(diào)節(jié)pH = 5-7。 調(diào)節(jié)池I出水經(jīng)離心泵進(jìn)入多級填料萃取塔頂部，萃取塔塔高3. 5m，其中上下分離段 Φ0. 25X0. 75m，萃取段Φ0. I X 2m,內(nèi)裝球形塑料填料，萃取塔有效萃取級數(shù)為5-10，萃取劑經(jīng)磁力泵進(jìn)入萃取塔底部，萃取油水比控制在1/3-1/8，萃取劑的組成為N-辛酰吡咯烷(0P0D)、磷酸三丁酯(TBP)、碳酸二甲酯(DMC)和溶劑煤油，其組成配比按順序?yàn)?O. 5-1 O. 8-1.5 2.5-3 6_8，廢水自上而下從萃取塔底部出進(jìn)入隔油池，萃取劑從萃取塔塔頂出，進(jìn)入萃取劑回收再生塔。再生塔為逆流堿洗塔，堿洗塔采用不銹鋼篩板塔，塔高2. 5m，其中上分離段Φ0. 3Xlm，反萃段Φ0. 15X1. 5m。萃取相經(jīng)磁力泵從再生塔塔底進(jìn)入，堿液采用20% (wt% )NaOH溶液，從再生塔塔頂加入，再生后的萃取劑循環(huán)使用，再生塔塔底回收酚鈉。
⑶MBR 單元，
從萃取單元隔油池出來的廢水經(jīng)離心泵進(jìn)入調(diào)節(jié)池2，調(diào)節(jié)pH = 6-8，調(diào)節(jié)池2出水經(jīng)離心泵進(jìn)入MBR反應(yīng)器，反應(yīng)器采用分體式，反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度為5-10g/L，池內(nèi)溶解氧(DO)濃度為2-5mg/L，膜組件采用中空纖維膜(膜平均孔徑為2. O微米),MBR反應(yīng)器水力停留時(shí)間(HRT)控制在4-6h，廢水經(jīng)MBR反應(yīng)器后通過自吸泵抽出。
(4)催化氧化單元，從MBR單元出的廢水經(jīng)離心泵進(jìn)入調(diào)節(jié)池3，調(diào)節(jié)pH = 6-8，調(diào)節(jié)池3出水經(jīng)離心泵進(jìn)入氧化反應(yīng)器(Φ0. 5X1. Om)，內(nèi)裝催化劑，氧化劑采用次氯酸鈉， 濃度為O. 1% _2%，本發(fā)明采用納米a -Fe2O3為催化劑，a -Fe2O3粒徑為30_200nm，濃度為 lg/L，反應(yīng)時(shí)間為20-50min。氧化池出水經(jīng)調(diào)節(jié)池4調(diào)節(jié)pH = 7后排放。
優(yōu)選的是
所述步驟(I)中，氣浮藥劑聚合氯化鋁濃度在500mg/L，溶氣罐壓力在O. 2MPa，廢水在氣浮池內(nèi)的停留時(shí)間控制在3h。
所述步驟⑵中，調(diào)節(jié)池I的pH = 5，萃取塔有效萃取級數(shù)為8，萃取油水比控制在I : 5，萃取劑組成N-辛酰吡咯烷(OPOD)、磷酸三丁酯(TBP)、碳酸二甲酯(DMC)和溶劑煤油配比為O. 8 : 1.2 : 2.9 : 7。
所述步驟(3)中，調(diào)節(jié)池2的pH = 6. 5，反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度為10g/L，池內(nèi)溶解氧濃度為4mg/L，MBR反應(yīng)器水力停留時(shí)間(HRT)控制住6h。
所述步驟(4)中，調(diào)節(jié)池3的pH = 6. 5，次氯酸鈉濃度為O. 8%，a -Fe2O3粒徑為 30nm，反應(yīng)時(shí)間為30min。
本發(fā)明涉及一種含酚的苯甲醚生產(chǎn)廢水處理工藝，采用采用氣浮-高效萃取-MBR-催化氧化工藝處理含酚廢水。與傳統(tǒng)處理方法相比，本發(fā)明采用自行開發(fā)的高效萃取劑配方，酚萃取率可達(dá)99. 99%。同時(shí)，本發(fā)明采用催化氧化工藝，以納米級Fe2O3為催化劑，催化效果明顯，可顯著降低廢水中苯甲醚及COD含量。


本發(fā)明工藝流程圖如下圖I全工藝流程示意框2氣浮單元流程示意3萃取單元流程示意圖
圖4MBR單元流程示意5催化氧化單元流程示意圖
具體實(shí)施例方式廢水原水組成為COD 49000mg/L,揮發(fā)酹6000mg/L,甲醇4500mg/L,苯甲醚1400mg/L。廢水首先進(jìn)入氣浮單元,氣浮藥劑聚合氯化招的濃度為500mg/L,氣浮單元底部通入來自加壓溶氣罐的汽水混合物，溶氣罐壓力為O. 2MPa，廢水在氣浮池內(nèi)的停留時(shí)間控制為3h。廢水經(jīng)氣浮單元處理后，進(jìn)入調(diào)節(jié)池1，調(diào)節(jié)pH為5，從調(diào)節(jié)池I出水經(jīng)離心泵進(jìn)入多級萃取塔頂部，萃取塔有效萃取級數(shù)為8，萃取劑經(jīng)磁力泵進(jìn)入萃取塔底部，萃取油水比控制在I : 5，萃取劑的組成為N-辛酰吡咯烷(OPOD)、磷酸三丁酯(TBP)、碳酸二甲酯(DMC)和溶劑煤油，其組成配比按順序?yàn)镺. 8 1.2 2.9 7，廢水自上而下從萃取塔底部出，進(jìn)入隔油池，萃取劑從萃取塔塔頂出，之后進(jìn)入萃取劑回收再生塔。從隔油池出的廢水經(jīng)離心泵進(jìn)入調(diào)節(jié)池2,調(diào)節(jié)pH = 6. 5,調(diào)節(jié)池2出水經(jīng)離心泵進(jìn)入MBR反應(yīng)器,反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度為10g/L，池內(nèi)溶解氧濃度為4mg/L，膜組件采用中空纖維膜組件，MBR反應(yīng)器水力停留時(shí)間(HRT)為6h，廢水經(jīng)MBR反應(yīng)器后通過自吸泵抽出。出水經(jīng)調(diào)節(jié)池3，調(diào)節(jié)pH=6. 5，調(diào)節(jié)池3出水經(jīng)離心泵進(jìn)入催化氧化池，氧化劑采用次氯酸鈉，濃度為O. 8%，粒徑為30nm的lg/L的a -Fe2O3為催化劑，反應(yīng)時(shí)間為30min。氧化池出水經(jīng)沉淀池和調(diào)節(jié)池4調(diào)節(jié)后(pH = 7)排放。經(jīng)本工藝處理后排放出水組成為COD :150mg/L，揮發(fā)酚0. 4mg/L,甲醇:40mg/L,苯甲醚:0. 5mg/L。
權(quán)利要求
1.一種含酚的苯甲醚生產(chǎn)廢水處理工藝方法，其特征在于，該工藝方法分以下步驟實(shí)施 (1)廢水首先進(jìn)入氣浮單元去除懸浮物，氣浮藥劑聚合氯化鋁在池中濃度為500mg/L，氣浮池底部通入來自加壓溶氣罐的汽水混合物，溶氣罐壓力在0. 1-0. 3MPa，廢水在氣浮池內(nèi)的停留時(shí)間為l_5h; (2)萃取單元，廢水經(jīng)氣浮單元處理后，進(jìn)入調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)池出水經(jīng)離心泵進(jìn)入多級萃取塔，萃取劑經(jīng)磁力泵進(jìn)入萃取塔底部，廢水自上而下從萃取塔底部出進(jìn)入隔油池，萃取劑從萃取塔塔頂出進(jìn)入再生塔通過堿液反萃取回收苯酚； (3)從隔油池出的廢水經(jīng)離心泵進(jìn)入調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)pH= 6-8，調(diào)節(jié)池出水經(jīng)離心泵進(jìn)入MBR反應(yīng)器，廢水經(jīng)MBR反應(yīng)器后通過自吸泵抽出； (4)從MBR單元出的廢水經(jīng)離心泵進(jìn)入調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)pH= 6-8，調(diào)節(jié)池出水經(jīng)離心泵進(jìn)入催化氧化反應(yīng)器，進(jìn)行催化氧化反應(yīng)，催化氧化反應(yīng)器出水經(jīng)沉淀池、調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)PH = 7后排放。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種含酚的苯甲醚生產(chǎn)廢水處理工藝，其特征是步驟(I)中所述，氣浮藥劑為500mg/L的聚合氯化鋁。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種含酚的苯甲醚生產(chǎn)廢水處理工藝，其特征是步驟(I)中所述，廢水在氣浮池內(nèi)的停留時(shí)間為l_5h。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種含酚的苯甲醚生產(chǎn)廢水處理工藝，其特征是步驟(2)中所述，萃取劑組成N-辛酰吡咯烷(OPOD)、磷酸三丁酯(TBP)、碳酸二甲酯(DMC)和溶劑煤油配比為 0.8 : 1.2 : 2.9 : 7。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種含酚的苯甲醚生產(chǎn)廢水處理工藝，其特征是步驟(2)中所述，萃取油水比控制在I : 5。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種含酚的苯甲醚生產(chǎn)廢水處理工藝，其特征是步驟(2)中所述，堿液采用20% (wt% ) NaOH溶液。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種含酚的苯甲醚生產(chǎn)廢水處理工藝，其特征是步驟(3)中所述，反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度為5-10g/L。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種含酚的苯甲醚生產(chǎn)廢水處理工藝，其特征是步驟(3)中所述，MBR反應(yīng)器水力停留時(shí)間(HRT)控制為4-6h。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種含酚的苯甲醚生產(chǎn)廢水處理工藝，其特征是步驟(4)中所述，催化劑為lg/L的30-200nm的納米a -Fe203。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種含酚的苯甲醚生產(chǎn)廢水處理工藝，其特征是步驟(4)中所述，氧化劑為0. 1% -2%的次氯酸鈉。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種處理含酚苯甲醚生產(chǎn)廢水的工藝，提出采用氣浮-高效萃取-膜生物反應(yīng)器-催化氧化工藝處理含酚苯甲醚生產(chǎn)廢水的方法。該工藝包括原水首先進(jìn)入氣浮單元去除懸浮物，之后進(jìn)入萃取單元，采用N-辛酰吡咯烷、磷酸三丁酯、碳酸二甲酯和溶劑煤油配比為0.8∶1.2∶2.9∶7的萃取劑對其進(jìn)行脫酚處理，處理后的廢水進(jìn)入MBR單元進(jìn)行生化降解甲醇；廢水最后進(jìn)入次氯酸鈉-α-Fe2O3催化氧化單元，深度氧化去除苯甲醚。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于提供了一種高效處理含酚苯甲醚生產(chǎn)廢水的新工藝，經(jīng)過本工藝處理，廢水COD、揮發(fā)酚、甲醇和苯甲醚的去除率分別可達(dá)99.7％，99.99％，99.12％和99.97％。
文檔編號C02F9/14GK102976561SQ20121054769
公開日2013年3月20日 申請日期2012年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月17日
發(fā)明者韓煦, 王為民, 趙金城 申請人:天津工業(yè)大學(xué)