一種高含酚廢水的處理方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及屬于廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種新的高含酚廢水的處理方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]含酚廢水是指紡織、石油化工、塑料、樹脂等工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的含有酚類有機物的廢水，是常見的工業(yè)廢水之一。根據(jù)所含污染物的性質(zhì)分為揮發(fā)性含酚廢水和非揮發(fā)性含酚廢水。根據(jù)所含污染物的濃度分為低濃度含酚廢水和高濃度含酚廢水，通常酚含量大于100mg/L的廢水為高濃度含酚廢水。
[0003]高濃度含酚廢水又稱為高含酚廢水。目前，針對高含酚廢水的處理方法主要有微生物降解法、萃取法、活性炭吸附法、化學(xué)氧化法等。它們分別具有以下優(yōu)缺點:
[0004]1、微生物降解法主要適用于低濃度含酚廢水。這是因為高含酚廢水中的苯酚及其衍生物對微生物具有毒害作用，微生物的生物活性受影響很大，導(dǎo)致微生物難以降解酚類有機物，此外微生物降解法使用的設(shè)備存在占地面積大、運行穩(wěn)定性差的缺點。
[0005]2、萃取法對高含酚廢水的處理效果較好，但需要進(jìn)行多次的萃取及反萃取才能完成處理，工藝過程十分復(fù)雜，難以大面積推廣。
[0006]3、活性炭吸附法由于使用的活性炭本身具有良好的吸附有機物性能，在高含酚廢水中也有較好的處理效果，但活性炭存在易飽和、解析困難、再生成本高、導(dǎo)致二次污染的缺點，通常用于廢水處理系統(tǒng)的后端提標(biāo)。
[0007]4、化學(xué)氧化法是利用具有強氧化性的化學(xué)藥劑來分解高含酚廢水中的酚類化合物，而化學(xué)藥劑的成本較高，且易造成二次污染。
[0008]因此，現(xiàn)有的高含酚廢水的處理方法存在處理難度大或處理成本高的問題，需要一種簡單且成本低的處理高含酚廢水的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的第一個目的在于提供一種高含酚廢水的處理方法。
[0010]本發(fā)明的第二個目的在于提供一種高含酚廢水的處理系統(tǒng)。
[0011]為實現(xiàn)上述第一個目的，本發(fā)明采用以下內(nèi)容:
[0012]一種高含酚廢水的處理方法，包括以下步驟:
[0013]I)向高含酚廢水中加入強堿，得到含酚鹽廢水；
[0014]2)將步驟I)得到的含酚鹽廢水加熱，得到預(yù)加熱廢水；
[0015]3)將步驟2)得到的預(yù)加熱廢水進(jìn)行膜蒸餾，得到水蒸汽和一次濃縮液；
[0016]4)將步驟3)得到的一次濃縮液進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶處理，得到水蒸汽和結(jié)晶粗酚鹽，回收得到的結(jié)晶粗酚鹽；
[0017]其中，步驟3)和步驟4)得到的水蒸汽進(jìn)行冷凝，得到冷凝水，冷凝水進(jìn)行回用，完成對高含酚廢水的處理。
[0018]通常，在實際生產(chǎn)中，高含酚廢水的水質(zhì)有一定波動。首先利用廢水儲池收集高含酚廢水，并利用攪拌機對其進(jìn)行調(diào)勻，以保證系統(tǒng)連續(xù)運行的穩(wěn)定性。
[0019]步驟I)中，強堿是能夠使高含酚廢水中的酚類化合物轉(zhuǎn)化為酚鹽的試劑。加入強堿將高含酚廢水的pH值調(diào)整為9-12，酚類化合物轉(zhuǎn)化為酚鹽。pH值由pH在線監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)控。優(yōu)選地，所述強堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀等。酚鹽的熱穩(wěn)定性更好，避免在后續(xù)的膜蒸餾過程中隨水蒸汽透過膜。
[0020]步驟2)中，將得到的含酚鹽廢水加熱到50_70°C，是為了提高廢水的水蒸汽的含量，在廢水中形成一定的蒸汽壓。
[0021 ]進(jìn)一步地，所述方法還包括將預(yù)加熱廢水進(jìn)行過濾，之后再進(jìn)行膜蒸餾。優(yōu)選地，所述過濾采用保安過濾器。更優(yōu)選地，濾芯過濾規(guī)格為0.5-10μπι。
[0022]步驟3)中所使用膜蒸餾的膜設(shè)備的運營成本低，利于控制成本。且操作壓力較低，能夠在保證回用水質(zhì)的同時極大地減少運行費用和動力需求，且水的回用率遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)工藝中的水的回用率。
[0023]進(jìn)一步地，步驟3)中，所述膜蒸餾中使用中空疏水膜作為蒸餾膜。這種中空疏水膜允許氣態(tài)分子透過，而液態(tài)分子不能透過。預(yù)加熱廢水通路為膜外側(cè)，空氣通路為膜內(nèi)側(cè)；有機物及鹽分被截留在一次濃縮液中，而清潔水以水蒸汽的形式透過蒸餾膜，水蒸汽由空氣吹脫。
[0024]優(yōu)選地，步驟3)中，所述膜蒸餾中，預(yù)加熱廢水的蒸發(fā)率290%。
[0025]優(yōu)選地，空氣由空壓機提供，在蒸餾膜內(nèi)外側(cè)與預(yù)加熱廢水形成逆流，提高水蒸汽的透過率。
[0026]優(yōu)選地，控制條件為:蒸餾膜外側(cè)壓力大于膜內(nèi)側(cè)壓力，壓差<0.1MPa。在此條件下時，可以保護(hù)蒸餾膜的長期有效性，采用這種低壓操作的方式使得膜表面的污染和結(jié)垢少，膜穩(wěn)定性極高，使用壽命可達(dá)3年以上。
[0027]步驟4)中，使用多效蒸發(fā)器將一次濃縮液進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶處理。
[0028]本發(fā)明的方法適用于酚含量>100mg/L的廢水。
[0029]本發(fā)明的方法采用強堿將高含酚廢水中的酚類化合物轉(zhuǎn)化為酚鹽，利用運營成本低的膜設(shè)備進(jìn)行膜蒸餾，膜蒸餾設(shè)備產(chǎn)生的一次濃縮液進(jìn)一步利用多效蒸發(fā)器進(jìn)行濃縮結(jié)晶，利用冷凝器冷卻過程中產(chǎn)生的水蒸汽，最終得到冷凝水和結(jié)晶粗酚鹽。通過試驗發(fā)現(xiàn)，該處理方法得到的冷凝水可直接回用，結(jié)晶粗酚鹽可回收，達(dá)到了零排放的目的。
[0030]為實現(xiàn)上述第二個目的，本發(fā)明采用以下內(nèi)容:
[0031]—種高含酚廢水的處理系統(tǒng)，包括:PH調(diào)節(jié)單元、加熱單元、膜蒸餾單元、蒸發(fā)結(jié)晶單元和冷凝單元；
[0032]所述pH調(diào)節(jié)單元的入口通入高含酚廢水；
[0033]所述加熱單元的入口與pH調(diào)節(jié)單元的出口相連；
[0034]所述膜蒸饋單元的入口與加熱單元的出口相連，出口分別與蒸發(fā)結(jié)晶單元和冷凝單元相連；
[0035]所述蒸發(fā)結(jié)晶單元的入口與膜蒸饋單元相連，出口與冷凝單元相連。
[0036]所述pH調(diào)節(jié)單元用來調(diào)節(jié)高含酚廢水的pH值;所述加熱單元用來加熱含酚鹽廢水得到預(yù)加熱廢水;所述膜蒸餾單元用來將預(yù)加熱廢水進(jìn)行膜蒸餾得到水蒸汽和一次濃縮液;所述蒸發(fā)結(jié)晶單元用來將一次濃縮液進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶處理得到水蒸汽和結(jié)晶粗酚鹽;所述冷凝單元用來將水蒸汽進(jìn)行冷凝得到冷凝水。
[0037]進(jìn)一步地，所述系統(tǒng)還包括過濾單元;所述過濾單元的入口與加熱單元的出口相連，膜蒸饋單元的入口與過濾單元的出口相連，用來對預(yù)加熱廢水進(jìn)行過濾。過濾單元可以是與膜蒸餾單元設(shè)置成一體，也可以是單獨設(shè)置，只要滿足能將預(yù)加熱廢水進(jìn)行過濾即可。
[0038]優(yōu)選地，所述過濾單元為保安過濾器。更優(yōu)選地，濾芯過濾規(guī)格為0.5-10μπι。
[0039]進(jìn)一步地，所述系統(tǒng)還包括高含酚廢水調(diào)勻單元;所述高含酚廢水調(diào)勻單元內(nèi)設(shè)有攪拌機;所述高含酚廢水調(diào)勻單元的入口通入高含酚廢水，PH調(diào)節(jié)單元的入口與高含酚廢水調(diào)勻單元的出口相連。這是因為高含酚廢水的水質(zhì)在實際生產(chǎn)中有一定波動，為了保證系統(tǒng)連續(xù)、穩(wěn)定運行，設(shè)置調(diào)勻單元來將高含酚廢水調(diào)勻。
[0040]進(jìn)一步地，所述pH調(diào)節(jié)單元內(nèi)設(shè)有攪拌機和pH值在線監(jiān)測單元。通過向高含酸廢水中加入強堿來調(diào)節(jié)高含酚廢水的pH值，攪拌機用來將強堿和高含酚廢水充分接觸，pH值在線監(jiān)測單元用來監(jiān)控高含酚廢水的PH值。
[0041 ]進(jìn)一步地，所述pH調(diào)節(jié)單元還與強堿加料單元相連;所述強堿加料單元包括儲堿罐和加料栗，加料栗與PH調(diào)節(jié)單元相連。儲堿罐用來儲存強堿，加藥栗用來將強堿加入到pH調(diào)節(jié)單元內(nèi)。
[0042]進(jìn)一步地，所述膜蒸餾單元包括蒸餾膜和空壓機。
[0043]進(jìn)一步地，所述蒸發(fā)結(jié)晶單元為多效蒸發(fā)器。
[0044]進(jìn)一步地，所述系統(tǒng)還包括結(jié)晶粗酚鹽回收單元和冷凝水回用單元;所述粗酚鹽回收單元與蒸發(fā)結(jié)晶單元的出口相連，所述冷凝水回用單元與冷凝單元的出口相連。
[0045]該系統(tǒng)能有效地處理高含酚廢水并實現(xiàn)零排放目的。
[0046]本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
[0047]1、本發(fā)明的處理方法工藝簡潔、操作簡便，通過各步驟的相互配合，實現(xiàn)了高含酚廢水處理的零排放。
[0048]2、本發(fā)明的系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，經(jīng)濟高效，且各單元配合完美，可實現(xiàn)安全、穩(wěn)定、可靠的運行。
【附圖說明】
[0049]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0050]圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0051]為了更清楚地說明本發(fā)明，下面結(jié)合優(yōu)選實施例對