一種廢水處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種廢水處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]丙烯酸及其酯是一種重要的有機(jī)化工原料，其獨(dú)特的優(yōu)異性能逐漸被人們所認(rèn)識(shí)，其工業(yè)衍生品也得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。目前工業(yè)上主要采用丙烯直接氣相氧化法生產(chǎn)丙烯酸，并經(jīng)酯化生產(chǎn)丙烯酸酯。生產(chǎn)丙烯酸產(chǎn)生的有機(jī)廢水中的主要污染物包括甲醛、乙酸、丙烯酸等。生產(chǎn)丙烯酸酯產(chǎn)生的有機(jī)廢水中的主要污染物包括丙烯酸酯、丙烯酸等，有機(jī)物含量高，通常COD > 100000mg/L。目前，生產(chǎn)丙烯酸和丙烯酸酯產(chǎn)生的廢水的處理方法主要采用直接焚燒法和濕式催化氧化法。采用焚燒法處理生產(chǎn)丙烯酸及其酯產(chǎn)生的廢水時(shí)，先將二者分別儲(chǔ)存，預(yù)熱后進(jìn)入中和池混合，并用氫氧化鈉中和后，加熱進(jìn)入蒸餾塔用蒸汽加熱提濃，回收部分工藝用水，蒸餾殘夜送入焚燒爐焚燒，焚燒后出水可以達(dá)到一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。此方法基建投資大，消耗大量補(bǔ)充燃料氣或燃料油，能耗及運(yùn)行成本高。濕式催化氧化法通過將廢水和壓縮空氣混合后送至熱交換器，加熱至200-60(TC后進(jìn)入反應(yīng)器，在溫度230-300°C，壓力6.0-8.0Mpa條件下，將催化劑床層廢水中的有機(jī)物被氧化為二氧化碳和水，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)氣水分離后直接排放。由于該方法需要將廢水加熱到很高的溫度，能耗高、并且催化劑昂貴且容易中毒，因此該方法運(yùn)行成本高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明實(shí)施例公開了一種廢水處理方法，用于解決同時(shí)處理丙烯酸廢水和丙烯酸酯廢水時(shí)，運(yùn)行成本高的問題。技術(shù)方案如下:
[0004]—種廢水處理方法，用于處理丙烯酸廢水和丙烯酸酯廢水，包括以下步驟:
[0005]I)、用萃取劑萃取丙烯酸廢水，得到萃取相和萃余相，蒸餾所述萃取相或用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%?50% NaOH溶液反萃取所述萃取相以回收乙酸；所述萃取劑為甲苯、磷酸三丁酯、環(huán)己烷、三正辛胺、正辛醇、乙酸乙酯和氯仿中的一種或幾種；所述萃取劑與所述丙烯酸廢水的體積比為(0.3?3):1 ;
[0006]2)、將步驟I)中萃余相與丙烯酸酯廢水混合，得混合廢水，調(diào)節(jié)混合廢水的pH值至10?14，向其中加入絮凝劑，進(jìn)行第一次分離處理，獲得第一分離液；所述絮凝劑為聚丙烯酰胺或聚合硫酸鐵；所述聚丙烯酰胺的添加量為每升混合廢水中加入I?5mg，所述聚合硫酸鐵的添加量為每升混合廢水中加入100?100mg ；
[0007]3)、向步驟2)獲得的分離液中加入引發(fā)劑，在50?100°C下聚合反應(yīng)0.5?3h，進(jìn)行第二次分離處理，獲得第二分離液；所述引發(fā)劑為過硫酸鈉、過硫酸鉀或過硫酸銨；所述引發(fā)劑的添加量為每升混合廢水中加入I?5g。
[0008]在本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式中，所述丙烯酸廢水中乙酸含量為15000?80000mg/L，甲醛含量為 10000 ?25000mg/L，COD 為 50000 ?120000mg/L。
[0009]在本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式中，所述丙烯酸酯廢水的COD為70000?120000mg/L0
[0010]在本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式中，所述丙烯酸廢水的pH值為0.8?2。
[0011 ] 在本發(fā)明的一種更為優(yōu)選實(shí)施方式中，所述萃取劑與所述丙烯酸廢水的體積比為(0.5 ?2)
[0012]在本發(fā)明的一種更為優(yōu)選實(shí)施方式中，用CaO或Ca (OH) 2調(diào)節(jié)步驟2)中的混合廢水的pH值至10?14。
[0013]在本發(fā)明的一種更為優(yōu)選實(shí)施方式中，先向步驟2)中的混合廢水加入CaCl2SCa (NO3)2，再用NaOH調(diào)節(jié)其pH值至10?14。
[0014]在本發(fā)明的一種更為優(yōu)選實(shí)施方式中，所述聚丙烯酰胺的添加量為I?2mg/L，所述聚合硫酸鐵的添加量為100?200mg/L。
[0015]在本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式中，向步驟2)獲得的分離液中加入引發(fā)劑，在60?80°C下反應(yīng)，I?3h。
[0016]在本發(fā)明的一種更為優(yōu)選實(shí)施方式中，所述引發(fā)劑的添加量為每升混合廢水中加入2?4g0
[0017]本發(fā)明提供的一種廢水處理方法，可同時(shí)處理生產(chǎn)丙烯酸和丙烯酸酯產(chǎn)生的有機(jī)廢水，運(yùn)行成本低，操作簡(jiǎn)單，并且可回收乙酸，乙酸回收率在79%?85%之間，乙酸回收率高。
【具體實(shí)施方式】
[0018]本發(fā)明的技術(shù)方案:一種廢水處理方法，用于處理丙烯酸廢水和丙烯酸酯廢水，包括以下步驟:
[0019]I)、用萃取劑萃取丙烯酸廢水，得到萃取相和萃余相，蒸餾所述萃取相或用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%?50% NaOH溶液反萃取所述萃取相以回收乙酸；所述萃取劑為甲苯、磷酸三丁酯、環(huán)己烷、三正辛胺、正辛醇、乙酸乙酯和氯仿中的一種或幾種；所述萃取劑與所述丙烯酸廢水的體積比為(0.3?3):1 ;
[0020]2)、將步驟I)中萃余相與丙烯酸酯廢水混合，得混合廢水，調(diào)節(jié)混合廢水的pH值至10?14，向其中加入絮凝劑，進(jìn)行第一次分離處理，獲得第一分離液；所述絮凝劑為聚丙烯酰胺或聚合硫酸鐵；所述聚丙烯酰胺的添加量為每升混合廢水中加入I?5mg，所述聚合硫酸鐵的添加量為每升混合廢水中加入100?100mg ；
[0021]3)、向步驟2)獲得的分離液中加入引發(fā)劑，在50?100°C下聚合反應(yīng)0.5?3h，進(jìn)行第二次分離處理，獲得第二分離液；所述引發(fā)劑為過硫酸鈉、過硫酸鉀或過硫酸銨；所述引發(fā)劑的添加量為每升混合廢水中加入I?5g。
[0022]本發(fā)明首先采用萃取的手段去除丙烯酸廢水中的乙酸。用萃取劑萃取出來(lái)乙酸后，可以采用蒸餾的方法直接蒸餾萃取相，將萃取劑與乙酸分離，回收乙酸；也可以采用反萃取的方法，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%?50% NaOH溶液作為反萃取劑反萃取所述萃取相，將萃取劑中的乙酸再反萃取至堿液中，得到乙酸鈉。后續(xù)可以根據(jù)需要對(duì)乙酸鈉進(jìn)行進(jìn)一步的處理。需要說明的是，無(wú)論是蒸餾還是反萃取，都是本領(lǐng)域常規(guī)的技術(shù)，因此具體處理方式可以采用現(xiàn)有技術(shù)中相關(guān)技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)，本發(fā)明在此不進(jìn)行限定。在反萃取后，萃取劑還可以循環(huán)利用，以降低處理成本。然后將去除乙酸的丙烯酸廢水與丙烯酸酯廢水混合，調(diào)節(jié)PH值10?14，加入絮凝劑，由于絮凝劑具有吸附、架橋、壓縮雙電層和電中和作用，使混合廢水中的膠體顆粒、懸浮顆粒物質(zhì)和高分子化合物從中分離出來(lái)。在利用引發(fā)劑引發(fā)自由基聚合反應(yīng)使廢水中的丙烯酸和丙烯酸酯聚合成大分子有機(jī)物，并能催化甲醛形成多糖類物質(zhì)，從廢水中去除掉。此處理廢水的方法，不需要消耗燃料油，反應(yīng)也不需要加熱到很高的溫度，不需要催化劑催化，使用本領(lǐng)域相對(duì)價(jià)廉的化學(xué)試劑，降低了運(yùn)行成本低。
[0023]需要說明的是，本發(fā)明所述的丙烯酸廢水是指生產(chǎn)丙烯酸所產(chǎn)生的廢水，主要污染物包括甲醛、乙酸、丙烯酸等，其中，丙烯酸可以為丙烯酸分子或丙烯酸鹽。丙烯酸酯廢水是指生產(chǎn)丙烯酸酯所產(chǎn)生的廢水，主要污染物包括丙烯酸酯、丙烯酸等，其中，丙烯酸酯可以為丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯和丙烯酸丁酯。
[0024]在經(jīng)過上述的處理后，乙酸的去除率可以達(dá)到80%以上，乙酸的回收率可高達(dá)79 %?85 %，丙烯酸和丙烯酸酯去除率可以達(dá)到90 %以上，甲醛的去除率可以達(dá)到99 %以上。在實(shí)際應(yīng)用中，可將上述處理后的萃余相，用酸調(diào)節(jié)PH值至8后，B/C比為0.5以上，可直接進(jìn)行厭氧/好氧生化系統(tǒng)或厭氧生化系統(tǒng)處理，對(duì)生化系統(tǒng)處理的方法本發(fā)明在此不作具體限定。
[0025]在實(shí)際應(yīng)用中，本發(fā)明所述的丙烯酸廢水中乙酸含量可以為15000?80000mg/L，甲醛含量可以為10000?25000mg/L，COD可以為50000?120000mg/L。
[0026]在實(shí)際應(yīng)用中，本發(fā)明所述丙烯酸酯廢水的COD可以為70000?120000mg/L。
[0027]在實(shí)際應(yīng)用中，本發(fā)明所述丙烯酸廢水的pH值偏酸性，優(yōu)選可以為0.8?2，更有利于去除乙酸。
[0028]在本發(fā)明的技術(shù)方案中，優(yōu)選所述萃取劑與所述丙烯酸廢水的體積比為(0.5?2):1，可使丙烯酸廢水中更多的乙酸進(jìn)入萃取相，并且萃取劑的使用量相對(duì)少。
[0029]在本發(fā)明的技術(shù)方案中，用CaO或0&(0!1)2調(diào)節(jié)步驟2)中的混合廢水的pH值至10?14，或?qū)⑺霾襟EI)中萃余相與丙烯酸酯廢水混合，得混合廢水，先加入CaCl2SCa (NO3)2，再用 NaOH 調(diào)節(jié) pH 值至 10 ?14。Ca。、Ca (OH) 2、CaCl2S Ca (NO 3) 2在堿性環(huán)境下，可產(chǎn)生微溶于水的Ca(OH)2, Ca(OH)2具有促進(jìn)廢水中膠體顆粒、懸浮顆粒物質(zhì)和高分子化合物發(fā)生凝聚的作用，從而減少了絮凝劑(聚丙烯酰胺或聚合硫酸鐵)的添加量，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該知道聚丙烯酰胺和聚合硫酸鐵的價(jià)格比昂貴，因此上述鈣化合物的加入，減少了處理廢水的運(yùn)行成本。并且，0&(0!1)2可促進(jìn)甲醛轉(zhuǎn)化為多糖類物質(zhì)，從而去除甲醛。
[0030]在本發(fā)明的技術(shù)方案中，所述聚丙烯酰胺的添加量為I?2mg/L，所述聚合硫酸鐵的添加量為100?200mg/L。好處在于可以加速Ca(OH)2沉淀、膠體、懸浮物顆粒和高分子聚合物沉淀分離。
[0031]在本發(fā)明的技術(shù)方案中，向步驟2)獲得的分離液中加入引發(fā)劑，在60?80°C下反應(yīng)I?3h。在此條件下，有利于丙烯酸、丙烯酸酯發(fā)生聚合反應(yīng)，生產(chǎn)大分子不溶于水的聚合物。
[0032]在本發(fā)明的技術(shù)方案中，所述引發(fā)劑的添加量為每升混合廢水中加入2?4g。
[0033]下面將結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行描述，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0034]實(shí)施例所用到的試劑均市售可得。
[0035]實(shí)施例1
[0036]丙烯酸廢水pH為0.82，廢水中乙酸含量為15860mg/L，甲醛含量為12170mg/L，CODfr值為52240mg/L。丙烯酸酯廢水中COD &值為101250mg/L。
[0037]I)、用500ml體積比為20:80的磷酸三丁酯和煤油混合溶液作為萃取劑萃取500mL丙烯酸廢水，分離萃取相和萃余相，120°C條件下蒸餾萃取相，回收乙酸。萃取劑循環(huán)使用。
[0038]2)、將步驟I)中萃余相與500ml丙烯酸酯廢水進(jìn)行混合，向其中加入CaO調(diào)節(jié)pH值至12，之后加入Iml