公布日：2023.01.20
申請日：2022.11.16
分類(lèi)號：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/52(2006.01)I;C02F1/56(2006.01)I;C02F1/72(2006.01)I;C02F1/28(2006.01)I;C02F1/20(2006.01)I;C02F1/10(2006.01)I;C02F1/04
(2006.01)I;C02F101/38(2006.01)N;C02F101/34(2006.01)N
摘要
本發(fā)明涉及一種精細化工園區綜合高濃廢水的處理方法，該方法能夠有效降低精細化工園區綜合高濃廢水COD，有效去除廢水中的氨氮、總氮、色度、苯胺、苯酚等有毒有害污染物，廢水經(jīng)蒸發(fā)除鹽后，所得蒸出水無(wú)毒、具有很好的可生化性；同時(shí)可得到白色副產(chǎn)鹽氯化鈉或硫酸鈉，實(shí)現鹽的無(wú)害化、資源化。經(jīng)本發(fā)明組合工藝處理后的廢水，水質(zhì)可達到精細化工園區污水廠(chǎng)接管標準。
權利要求書(shū)
1.一種精細化工園區綜合高濃廢水的處理方法，其特征在于，包括以下步驟：對精細化工園區綜合高濃廢水進(jìn)行混凝處理；對所述混凝處理后的廢水進(jìn)行物理吸附；以及蒸發(fā)除鹽。
2.根據權利要求1所述的處理方法，其特征在于，在所述混凝處理之后且在所述物理吸附之前，還包括：進(jìn)行精餾脫溶，以除去所述廢水中沸點(diǎn)為100℃以下的溶劑。
3.根據權利要求1所述的處理方法，其特征在于，在所述混凝處理之后且在所述物理吸附之前，還包括：進(jìn)行汽提脫氨，以除去所述廢水中的氨氮。
4.根據權利要求1所述的處理方法，其特征在于，在所述混凝處理之后且在所述物理吸附之前，還包括：進(jìn)行化學(xué)分離，以除去所述廢水中的極性有機物。
5.根據權利要求1所述的處理方法，其特征在于，在所述混凝處理之后且在所述物理吸附之前，還包括：進(jìn)行催化氧化，以除去所述廢水中的難降解有機物。
6.根據權利要求3所述的處理方法，其特征在于，所述汽提脫氨包括：向廢水中加入氫氧化鈉。
7.根據權利要求4所述的處理方法，其特征在于，所述化學(xué)分離包括：將廢水pH調至1.5-2.5，再將調完pH后的廢水與分離劑混合反應，反應完成后，靜置分層，分離。
8.根據權利要求5所述的處理方法，其特征在于，所述催化氧化包括：將廢水pH調至3-4，再加入催化劑和氧化劑進(jìn)行反應，得到氧化出水。
9.根據權利要求1-5中任一項所述的處理方法，其特征在于，所述混凝處理包括：向廢水中加入氫氧化鈉、聚鐵和聚丙烯酰胺。
10.根據權利要求1-5中任一項所述的處理方法，其特征在于，所述物理吸附包括：利用活性炭進(jìn)行吸附脫色。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是克服現有技術(shù)中存在的問(wèn)題，提供一種精細化工園區綜合高濃廢水的處理方法，經(jīng)本發(fā)明方法處理后的廢水，水質(zhì)可達到精細化工園區污水廠(chǎng)接管標準，同時(shí)可回收得到白色副產(chǎn)鹽氯化鈉或硫酸鈉，實(shí)現鹽的無(wú)害化、資源化。
為了實(shí)現以上目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案。
一種精細化工園區綜合高濃廢水的處理方法，包括以下步驟：對精細化工園區綜合高濃廢水進(jìn)行混凝處理；對所述混凝處理后的廢水進(jìn)行物理吸附；以及蒸發(fā)除鹽。
本發(fā)明的“精細化工園區綜合高濃廢水”是指精細化工園區產(chǎn)生的綜合高濃廢水，例如含極性有機物廢水、含低沸點(diǎn)有機物廢水、含高沸點(diǎn)有機物廢水、含雜環(huán)化合物廢水、含氨氮廢水等含鹽高濃廢水。
本發(fā)明的處理方法能夠有效降低精細化工園區綜合高濃廢水COD，有效去除廢水中的氨氮、總氮、色度、苯胺、苯酚等有毒有害污染物，廢水經(jīng)蒸發(fā)除鹽后，所得蒸出水無(wú)毒、具有很好的可生化性；同時(shí)可得到白色副產(chǎn)鹽氯化鈉或硫酸鈉，實(shí)現鹽的無(wú)害化、資源化。經(jīng)本發(fā)明組合工藝處理后的廢水，水質(zhì)可達到精細化工園區污水廠(chǎng)接管標準。
所述混凝處理是整個(gè)組合工藝的前處理工藝，能夠使廢水中的膠粒物質(zhì)發(fā)生凝聚和絮凝從而分離出來(lái)，以?xún)艋瘡U水。具體地，可將精細化工園區綜合高濃廢水加入到混凝沉淀裝置中進(jìn)行所述混凝處理。所述混凝處理可包括：向廢水中加入氫氧化鈉、聚鐵和聚丙烯酰胺。
在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，氫氧化鈉的加入量可為每升廢水中添加10-30mg氫氧化鈉，例如，每升廢水中可添加10mg、15mg、20mg、25mg或30mg氫氧化鈉。優(yōu)選地，每升廢水中添加20mg氫氧化鈉。
在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，聚鐵的加入量可為每升廢水中添加200-400mg聚鐵，例如，每升廢水中可添加200mg、250mg、300mg、350mg或400mg聚鐵。優(yōu)選地，每升廢水中添加300mg聚鐵。
在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，聚丙烯酰胺的加入量可為每升廢水中添加2-4mg聚丙烯酰胺，例如，每升廢水中可添加2mg、2.5mg、3mg、3.5mg或4mg聚丙烯酰胺。優(yōu)選地，每升廢水中添加3mg聚丙烯酰胺。
在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，聚丙烯酰胺以溶液方式加入。在一些具體實(shí)施例中，所加入的聚丙烯酰胺溶液為質(zhì)量分數1‰的聚丙烯酰胺溶液。在一些具體實(shí)施例中，1‰聚丙烯酰胺溶液的加入量可為每升廢水中添加2000-4000mg的1‰聚丙烯酰胺溶液，例如，每升廢水中可添加2000mg、2500mg、3000mg、3500mg或4000mg的1‰聚丙烯酰胺溶液。優(yōu)選地，每升廢水中添加3000mg的1‰聚丙烯酰胺溶液。
在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，向廢水中加入氫氧化鈉、聚鐵和聚丙烯酰胺后，反應0.4-0.6h，例如反應0.45h、0.5h、0.55h或0.6h。反應完成后，所得混凝沉淀出水可進(jìn)入后續處理工段。
優(yōu)選地，所述混凝處理包括：向每升廢水中加入20mg氫氧化鈉、300mg聚鐵、3000mg的1‰聚丙烯酰胺溶液，反應0.5h后，混凝沉淀出水進(jìn)入后續處理工段。
在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在所述混凝處理之后且在所述物理吸附之前，還包括：進(jìn)行精餾脫溶，以除去所述廢水中沸點(diǎn)為100℃以下的溶劑。所述精餾脫溶可在精餾脫溶裝置中進(jìn)行。進(jìn)行精餾脫溶的目的是去除醇類(lèi)等低沸點(diǎn)有機物。
在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在所述混凝處理之后且在所述物理吸附之前，本發(fā)明方法還包括：進(jìn)行汽提脫氨，以除去所述廢水中的氨氮。所述汽提脫氨可在汽提脫氨裝置中進(jìn)行。進(jìn)行汽提脫氨的目的是去除廢水的氨氮，所述氨氮是指以游離氨（NH3）和銨離子（NH4+）形式存在的化合氮。
在一些具體實(shí)施例中，所述汽提脫氨包括：向廢水中加入氫氧化鈉。氫氧化鈉的加入量可為每升廢水中添加1800-2000mg氫氧化鈉，例如，每升廢水中可添加1800mg、1850mg、1900mg、1950mg或2000mg氫氧化鈉。優(yōu)選地，每升廢水中可添加1900mg氫氧化鈉。
經(jīng)精餾脫溶、汽提脫氨后的廢水可進(jìn)入后續處理工段。
精餾脫溶、汽提脫氨步驟均可根據廢水性質(zhì)任選進(jìn)行。
在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在所述混凝處理之后且在所述物理吸附之前，本發(fā)明方法還包括：進(jìn)行化學(xué)分離，以除去所述廢水中的極性有機物。特別地，在廢水中含有低沸點(diǎn)有機物和/或氨氮的情況下，需要首先進(jìn)行精餾脫溶和/或汽提脫氨，之后再進(jìn)行化學(xué)分離。在廢水中不含低沸點(diǎn)有機物和氨氮的情況下，可在混凝處理后直接進(jìn)行化學(xué)分離，而無(wú)需進(jìn)行精餾脫溶和汽提脫氨。
所述化學(xué)分離可在化學(xué)分離裝置中進(jìn)行。進(jìn)行化學(xué)分離的目的是除去廢水中的極性有機物，如有機羧酸類(lèi)、苯酚類(lèi)、苯磺酸類(lèi)、萘酚類(lèi)、萘磺酸類(lèi)、有機胺類(lèi)、苯胺類(lèi)、苯并噻唑類(lèi)、苯并三氮唑類(lèi)等。
在一些具體實(shí)施例中，所述化學(xué)分離包括：將廢水pH調至1.5-2.5（例如1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2、2.1、2.2、2.3、2.4或2.5，優(yōu)選2），再將調完pH后的廢水與分離劑混合反應，反應完成后，靜置分層，分離。所述分離劑選為沈陽(yáng)惠宇化工環(huán)�？萍加邢薰句N(xiāo)售的化學(xué)分離劑FLJ332。所述分離劑的體積占比為廢水體積的15%-25%，例如15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%或25%。反應時(shí)間可為0.3-1h，例如0.3-0.7h。
所述靜置分層后，上層為化學(xué)分離相即有機相，下層為水相。將所述有機相與堿混合反應后，可得到再生的分離劑。再生后的分離劑循環(huán)往復使用�？蛇x地，所述堿為質(zhì)量分數10%-20%的堿溶液，所述有機相與所述堿溶液的體積比為（4-8）:1。例如，所述堿為15%堿溶液，所述有機相與所述堿溶液的體積比為6:1�？蛇x地，反應溫度為30-50℃（例如30℃、35℃、40℃、45℃或50℃），反應時(shí)間0.3-0.8h（例如0.3h、0.4h、0.5h、0.6h、0.7h或0.8h）。
在一個(gè)具體實(shí)施例中，化學(xué)分離包括：向廢水中投加硫酸或鹽酸，將廢水pH調至1.5-2.5，將調完pH后的廢水加入到化學(xué)分離裝置中，利用混合器將廢水與分離劑（體積占比為廢水體積的15%-25%）混合后，一起加入化學(xué)分離反應器中，經(jīng)0.3-1h化學(xué)分離反應后，所得混合工藝液體溢流到分離器中，靜置分層7h后，將化學(xué)分離相從化學(xué)分離器頂部溢流至分離相儲罐中，水相從分離器底部自流而出至水隔油器系統，經(jīng)出水隔油器二次分離隔油后，水相進(jìn)入后續處理。從分離相儲罐泵出的分離相，與從10%-20%稀堿儲罐泵出的稀堿經(jīng)混合器按照分離相：稀堿=（4-8）:1比例混合、換熱器加熱至30-50℃后，一起進(jìn)入逆反應器中，經(jīng)0.3-0.8h化學(xué)分離再生反應后，所得混合工藝液體溢流到逆反應分離器中，靜置分離后，得到再生的分離劑，可循環(huán)往復使用。
本發(fā)明的化學(xué)分離可根據廢水性質(zhì)任選進(jìn)行。在廢水含有極性有機物的情況下，需要進(jìn)行化學(xué)分離。
在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在所述混凝處理之后且在所述物理吸附之前，本發(fā)明方法還包括：進(jìn)行催化氧化，以除去所述廢水中的難降解有機物。特別地，所述催化氧化可在所述混凝處理之后直接進(jìn)行�；蛘�，在需要進(jìn)行精餾脫溶的情況下，可在精餾脫溶后進(jìn)行�；蛘�，在需要進(jìn)行汽提脫氨的情況下，可在汽提脫氨后進(jìn)行�；蛘�，在需要進(jìn)行精餾脫溶和汽提脫氨的情況下，可在所述兩個(gè)步驟結束后進(jìn)行�；蛘�，在需要進(jìn)行化學(xué)分離的情況下，可在化學(xué)分離后進(jìn)行。
所述催化氧化可在催化氧化裝置中進(jìn)行。進(jìn)行催化氧化的目的是除去廢水中的難降解有機物。所述難降解有機物包括雜環(huán)化合物等。
在一些具體實(shí)施例中，所述催化氧化包括：將廢水pH調至3-4，再加入催化劑和氧化劑進(jìn)行反應，得到氧化出水。優(yōu)選地，所述催化劑為硫酸亞鐵，所述氧化劑為雙氧水。
可選地，可通過(guò)添加氫氧化鈉來(lái)調節廢水pH。
可選地，所述催化劑的添加量為每升廢水添加2000-4000mg催化劑，例如每升廢水可添加2000mg、2500mg、3000mg、3500mg或4000mg催化劑。優(yōu)選地，每升廢水可添加3000mg催化劑。
可選地，所述氧化劑為質(zhì)量分數27.5%的雙氧水。27.5%雙氧水的添加量可為每升廢水添加9000-11000mg的27.5%雙氧水，例如，每升廢水可添加9000mg、9500mg、10000mg、10500mg或11000mg的27.5%雙氧水。優(yōu)選地，每升廢水可添加10000mg的27.5%雙氧水。
可選地，催化氧化的反應時(shí)間為1-5h，例如1h、2h、3h、4h或5h。
可選地，在催化氧化結束后，向所得催化氧化出水中添加堿和消泡劑以中和脫氣，之后將所得中和脫氣出水的pH調至7-8，再加入聚丙烯酰胺進(jìn)行絮凝反應，之后沉降，所得出水可進(jìn)入后續物理吸附工段。所述堿可為氫氧化鈉。所述堿的添加量可為每升廢水添加7000-9000mg所述堿，例如，每升廢水可添加7000mg、7500mg、8000mg、8500mg或9000mg所述堿。優(yōu)選地，每升廢水可添加8000mg所述堿。所述消泡劑可為聚醚改性有機硅類(lèi)消泡劑�？蛇x地，所述消泡劑為1%聚醚改性有機硅類(lèi)消泡劑。1%消泡劑的添加量可為每升廢水添加4000-6000mg的1%消泡劑，例如，每升廢水可添加4000mg、4500mg、5000mg、5500mg或6000mg的1%消泡劑。優(yōu)選地，每升廢水可添加5000mg的1%消泡劑。優(yōu)選地，中和脫氣的時(shí)間為1-5h，例如1h、2h、3h、4h或5h。在一些實(shí)施例中，聚丙烯酰胺以溶液方式加入。在一些具體實(shí)施例中，所加入的聚丙烯酰胺溶液為質(zhì)量分數1‰的聚丙烯酰胺溶液。在一些具體實(shí)施例中，1‰聚丙烯酰胺溶液的加入量可為每升廢水中添加2000-4000mg的1‰聚丙烯酰胺溶液，例如，每升廢水中可添加2000mg、2500mg、3000mg、3500mg或4000mg的1‰聚丙烯酰胺溶液。優(yōu)選地，每升廢水中添加3000mg的1‰聚丙烯酰胺溶液。優(yōu)選地，絮凝反應的時(shí)間可為10-60min，例如10min、20min、30min、40min、50min或60min。優(yōu)選地，所述沉降時(shí)間可為1-5h，例如1h、2h、3h、4h或5h。
在一個(gè)具體實(shí)施例中，在進(jìn)行催化氧化之前，首先向廢水中添加氫氧化鈉以將pH調至3-4，然后將廢水加入催化氧化裝置，每升廢水投加催化劑七水合硫酸亞鐵2000-4000mg、每升廢水投加氧化劑27.5%雙氧水9000-11000mg，經(jīng)過(guò)催化氧化反應1-5h后，得到催化氧化出水，向每升催化氧化出水中投加氫氧化鈉7000-9000mg和1%消泡劑4000-6000mg，中和脫氣1-5h，之后調pH至7-8，得到中和脫氣出水，向每升中和脫氣出水中再投加1‰聚丙烯酰胺溶液2000-4000mg，絮凝反應10-60min后沉降1-5h，上清液可進(jìn)入后續處理工段。
催化氧化可根據廢水性質(zhì)任選進(jìn)行。
在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述物理吸附包括：利用活性炭進(jìn)行吸附脫色。
在一些具體實(shí)施例中，所述物理吸附可在吸附裝置中進(jìn)行。具體地，可向廢水中投加粉末活性炭進(jìn)行吸附脫色反應，以保證鹽品質(zhì)。吸附出水可進(jìn)入后續蒸發(fā)處理工段�？蛇x地，活性炭的添加量可為每升廢水添加900-1100mg活性炭，例如，每升廢水可添加900mg、950mg、1000mg、1050mg或1100mg活性炭。優(yōu)選地，每升廢水可添加1000mg活性炭�？蛇x地，吸附脫色反應時(shí)間可為0.2-1h，例如可為0.2h、0.3h、0.4h、0.5h、0.6h、0.7h、0.8h、0.9h或1h。
在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述蒸發(fā)可在蒸發(fā)裝置中進(jìn)行。蒸發(fā)處理后，可得到白色副產(chǎn)鹽，實(shí)現鹽的無(wú)害化、資源化，所得蒸出水無(wú)毒、具有很好的可生化性，水質(zhì)可達到精細化工園區污水廠(chǎng)接管標準。
相比現有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明提供了一種精細化工園區綜合高濃廢水的處理方法，該方法能夠有效降低精細化工園區綜合高濃廢水COD，有效去除廢水中的氨氮、總氮、色度、苯胺、苯酚等有毒有害污染物，廢水經(jīng)蒸發(fā)除鹽后，所得蒸出水無(wú)毒、具有很好的可生化性；同時(shí)可得到白色副產(chǎn)鹽氯化鈉或硫酸鈉，實(shí)現鹽的無(wú)害化、資源化。經(jīng)本發(fā)明組合工藝處理后的廢水，水質(zhì)可達到精細化工園區污水廠(chǎng)接管標準。
（發(fā)明人：史政偉;程迪;閆巍;許傳東;李閏吉;劉帥;楊峻;李明）
