申請(qǐng)日2015.11.20
公開(公告)日2017.06.30
IPC分類號(hào)C02F9/14
摘要
本發(fā)明公開了一種對(duì)(β‑硫酸酯乙基砜)苯胺生產(chǎn)廢水集成處理方法,采用多效蒸發(fā)技術(shù)對(duì)其中含鹽廢水進(jìn)行多效蒸發(fā)分離出鹽分,將結(jié)晶母液和凝結(jié)水混合后調(diào)節(jié)pH,含酸廢水采用制漿造紙企業(yè)堿回收系統(tǒng)產(chǎn)生的廢棄物‑白泥進(jìn)行中和,中和后的含酸廢水與結(jié)晶母液、凝結(jié)水混合后,進(jìn)入改良型氧化溝進(jìn)行生物處理。生化尾水采用Fenton流化塔工藝進(jìn)行氧化處理,流化塔內(nèi)填料采用改性玄武巖,改性玄武巖填料表面附著大量的鐵氧化物,減少Fenton氧化過程催化劑FeSO4·7H2O使用量,降低后期污泥的處理量,采用本發(fā)明的方法對(duì)(β‑硫酸酯乙基砜)苯胺生產(chǎn)廢水中COD去除率高達(dá)98.5%,能有效降解極難生化處理的廢水。
權(quán)利要求書
1.一種對(duì)(β-硫酸酯乙基砜)苯胺生產(chǎn)廢水集成處理方法,其特征在于步驟如下:
(1)含鹽堿性廢水的預(yù)處理:對(duì)(β-硫酸酯乙基砜)苯胺生產(chǎn)廢水中的含鹽堿性廢水采用多效蒸發(fā)器蒸發(fā)濃縮,形成過飽和晶漿,過飽和晶漿打入離心機(jī)進(jìn)行固液分離處理,得到鹽分和母液,蒸發(fā)過程中的凝結(jié)液和母液合并,調(diào)節(jié)pH為7-8;
(2)酸性廢水的預(yù)處理:對(duì)(β-硫酸酯乙基砜)苯胺生產(chǎn)廢水中的酸性廢水采用制漿造紙企業(yè)堿回收系統(tǒng)廢棄的白泥進(jìn)行中和、過濾,去除產(chǎn)生的硫酸鈣及懸浮物,中和后酸性廢水的pH值控制在6-8;
(3)改良型氧化溝生化處理:將步驟(1)中的調(diào)節(jié)pH后的凝結(jié)液和母液以及步驟(2)中的中和后酸性廢水混合后,采用改良型氧化溝生化處理工藝進(jìn)行處理,得到生化尾水;
(4)Fenton氧化處理:對(duì)生化尾水通過Fenton流化塔工藝進(jìn)行氧化處理,處理后廢水實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放;
所述步驟(3)中的改良型氧化溝是指在氧化溝廊道外側(cè)設(shè)有生物膜填料曝氣池,生物填料曝氣池內(nèi)設(shè)置半浸沒式彈性填料,采用射流曝氣,所述的生物膜填料曝氣池的容積為改良型氧化溝容積的30%;
所述的Fenton氧化處理控制進(jìn)水pH值3-3.5,[H2O2]/[Fe2+]摩爾比3-5:1,F(xiàn)enton氧化反應(yīng)時(shí)間2-3小時(shí)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對(duì)(β-硫酸酯乙基砜)苯胺生產(chǎn)廢水集成處理方法,其特征在于:所述的Fenton氧化處理在流化塔內(nèi)進(jìn)行,流化塔充填玄武巖改性填料,改性填料占流化塔體積的10%-20%。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的對(duì)(β-硫酸酯乙基砜)苯胺生產(chǎn)廢水集成處理方法,其特征在于:所述的玄武巖改性填料,具體改性方法為:玄武巖破碎至0.5-2mm粒徑,與10%-20%硫酸亞鐵溶液等質(zhì)量混合,以30%氫氧化鈉溶液中和至pH6-8,去除多余液體,將浸漬后的玄武巖于600℃-700℃工業(yè)窯爐燒結(jié)2-3小時(shí),完成玄武巖填料的改性過程。
說明書
對(duì)(β-硫酸酯乙基砜)苯胺生產(chǎn)廢水集成處理方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于廢水處理技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及到一種融多效蒸發(fā)、改良型氧化溝生物處理、Fenton流化床氧化于一體的集成處理技術(shù),應(yīng)用于對(duì)(β-硫酸酯乙基砜)苯胺生產(chǎn)廢水的集成處理。
背景技術(shù)
對(duì)(β-硫酸酯乙基砜)苯胺簡(jiǎn)稱對(duì)位酯,是一種活性染料的重要中間體。對(duì)位酯生產(chǎn)過程中排放大量廢水,廢水成分復(fù)雜,COD濃度高,屬極難降解的有機(jī)化工廢水。國(guó)內(nèi)外對(duì)位酯廢水處理的研究幾近空白,由于其具有高鹽、高化學(xué)需氧量、高毒性,常規(guī)的單一處理工藝對(duì)廢水的降解率極低,如常規(guī)的生化處理工藝,其降解率僅為19%,且鹽分極高無法連續(xù)直接進(jìn)行生化處理。國(guó)內(nèi)外對(duì)位酯生產(chǎn)廢水處理工藝極少報(bào)道,環(huán)保要求日趨嚴(yán)格成為染料化工企業(yè)進(jìn)一步發(fā)展的制約因素,因此迫切需要開發(fā)一套高效的集成處理方法,以減少染料化工企業(yè)生產(chǎn)廢水對(duì)環(huán)境的污染。
對(duì)位酯生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)生的廢水主要有兩種:即含鹽的堿性廢水和酸性廢水。酸性廢水是氯磺化生產(chǎn)工段產(chǎn)生,還原、縮合在一個(gè)反應(yīng)器中,反應(yīng)后產(chǎn)生的廢水為堿性含鹽廢水。對(duì)位酯生產(chǎn)廢水中含有產(chǎn)品、中間體、原料和多種副產(chǎn)物,并且廢水的成分復(fù)雜,COD濃度高,屬極難生化降解的有機(jī)化工廢水;因此不能用一種方法把所有的污染物去除殆盡,往往需要幾種方法組成一個(gè)處理系統(tǒng),才能具備所要求的處理功能。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)對(duì)(β-硫酸酯乙基砜)苯胺生產(chǎn)廢水提供一種處理效果好,有效的降解其污染負(fù)荷的集成處理方法。
基于上述目的,本發(fā)明采取如下技術(shù)方案:
一種對(duì)(β-硫酸酯乙基砜)苯胺生產(chǎn)廢水集成處理方法,步驟如下:
(1)含鹽堿性廢水的預(yù)處理:對(duì)(β-硫酸酯乙基砜)苯胺生產(chǎn)廢水中的含鹽堿性廢水采用多效蒸發(fā)器,蒸發(fā)濃縮,形成過飽和晶漿,過飽和晶漿用泵打入離心機(jī)進(jìn)行固液分離處理,得到鹽分和凝結(jié)液,凝結(jié)液和母液合并,調(diào)節(jié)pH為7-8;
(2)酸性廢水的預(yù)處理:對(duì)(β-硫酸酯乙基砜)苯胺生產(chǎn)廢水中的酸性廢水采用制漿造紙企業(yè)堿回收系統(tǒng)廢棄的白泥進(jìn)行中和、過濾,去除產(chǎn)生的硫酸鈣及懸浮物,中和后酸性廢水的pH值控制在6-8;
(3)改良型氧化溝生化處理:將步驟(1)中的調(diào)節(jié)pH后的凝結(jié)液和母液以及步驟(2)中的中和后酸性廢水混合后,采用改良型氧化溝生化處理工藝進(jìn)行處理,得到生化尾水;
(4)Fenton氧化處理:對(duì)生化尾水通過Fenton流化塔工藝進(jìn)行氧化處理,處理后廢水實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。
所述步驟(3)中的改良型氧化溝是指在氧化溝廊道外側(cè)設(shè)有生物膜填料曝氣池,生物填料曝氣池內(nèi)設(shè)置半浸沒式彈性填料,采用射流曝氣,所述的生物膜填料曝氣池的容積為改良型氧化溝容積的30%。
所述的Fenton氧化處理在流化塔內(nèi)進(jìn)行,流化塔充填玄武巖改性填料,改性填料占流化塔體積的10%-20%。
所述的玄武巖改性填料,具體改性方法為:玄武巖破碎至0.5-2mm粒徑,與10%-20%硫酸亞鐵溶液等質(zhì)量混合,以30%氫氧化鈉溶液中和至pH6-8,去除多余液體,將浸漬后的玄武巖于600℃-700℃工業(yè)窯爐燒結(jié)2-3小時(shí),完成玄武巖填料的改性過程。
所述的Fenton氧化處理控制進(jìn)水pH值3-3.5,[H2O2]/[Fe2+]摩爾比3-5:1,F(xiàn)enton氧化反應(yīng)時(shí)間2-3小時(shí)。
(一)預(yù)處理主要是脫除含鹽堿性廢水中鹽分和中和酸性廢水中的酸。含鹽堿性廢水中鹽分15%-20%,高鹽分抑制生化降解;因此,采用三體三效蒸發(fā)器,蒸發(fā)脫鹽,物料進(jìn)入一效、二效、三效蒸發(fā)器進(jìn)行蒸發(fā)濃縮,使物料達(dá)到過飽和狀態(tài)并有大量結(jié)晶出現(xiàn),形成過飽和晶漿,過飽和晶漿用泵打入離心機(jī)進(jìn)行固液分離處理,凝結(jié)液和母液合并,調(diào)節(jié)pH值后,與預(yù)處理后的酸水送入污水處理系統(tǒng)處理。
酸性廢水含酸的2%-3%,主要是鹽酸和硫酸。采用制漿造紙企業(yè)黑液堿回收系統(tǒng)產(chǎn)生的廢棄物—白泥進(jìn)行中和,實(shí)現(xiàn)以廢治廢的目的。白泥中主要成分是碳酸鈣和殘留的氫氧化鈉,中和后的酸水采用真空帶式過濾機(jī)過濾,去除產(chǎn)生的硫酸鈣及大量的懸浮物,中和后酸性廢水的pH值控制在6-8。
經(jīng)過預(yù)處理后的堿性廢水和酸性廢水混合,送入污水處理廠進(jìn)行后續(xù)處理。
(二)經(jīng)過預(yù)處理后的混合廢水其COD約為4500-5500mg/L,由于污染負(fù)荷高,普通的氧化溝不能提供充足的溶解氧來降解有機(jī)物,本發(fā)明創(chuàng)造性提出在氧化溝外側(cè)廊道設(shè)置生物填料曝氣池,其容積占氧化溝容積的30%與氧化溝一體,形成改良型氧化溝,生物填料曝氣池內(nèi)設(shè)置半浸沒式彈性填料,曝氣采用射流曝氣系統(tǒng),提供充足的溶解氧。本發(fā)明的改良型氧化溝處理對(duì)位酯生產(chǎn)廢水COD去除率達(dá)88%,去除率高于常規(guī)氧化溝10-20%,且具有運(yùn)行穩(wěn)定、抗毒性強(qiáng)等特點(diǎn)。
(三)Fenton氧化難生物降解的有機(jī)物具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。H2O2在Fe2+的催化作用下產(chǎn)生•OH自由基,其氧化電位達(dá)2.8V,能將大部分有機(jī)物徹底礦化,同時(shí)Fe2+被氧化成Fe3+,在調(diào)節(jié)pH至中性時(shí)具有混凝沉淀的效果,也能去除部分污染物質(zhì),因此Fenton具有氧化和混凝的雙重作用。普通Fenton氧化存在著催化劑使用量多、產(chǎn)泥量大等缺點(diǎn),本發(fā)明的Fenton氧化采用流化塔工藝,改性玄武巖填料,以期提高混合效果和減少硫酸亞鐵使用量。玄武巖的改性:將玄武巖破碎至0.5-2mm粒徑,與等質(zhì)量10%-20%硫酸亞鐵溶液混合,以30%氫氧化鈉溶液中和至pH6-8,去除多余的液體,將浸漬后的玄武巖于600℃-700℃工業(yè)窯爐燒結(jié)2-3小時(shí),即完成玄武巖填料的改性過程。改性玄武巖填料表面附著大量鐵氧化物,有利于Fenton氧化流化過程中鐵鹽的附著,降低硫酸亞鐵的使用量,減少后續(xù)鐵泥處理量;同時(shí),玄武巖具有質(zhì)地致密,密度較普通填料石英巖低,不易破碎,在流化過程中,具有流化分散性好,節(jié)能等特點(diǎn)。
本發(fā)明的有益效果:1、本發(fā)明所提供的處理方法合理的集成了多效蒸發(fā)器蒸發(fā)技術(shù)、改良型氧化溝、Fenton氧化、充填改性玄武巖填料的流化塔等系統(tǒng),對(duì)(β-硫酸酯乙基砜)苯胺生產(chǎn)廢水中COD去除率高達(dá)98.5%,能有效降解極難生化處理的廢水。2、本發(fā)明的改良型氧化溝處理對(duì)位酯生產(chǎn)廢水COD去除率達(dá)88%,去除率高于常規(guī)氧化溝10-20%,且具有運(yùn)行穩(wěn)定、抗毒性強(qiáng)等特點(diǎn)。3、本發(fā)明的Fenton氧化采用流化塔工藝,改性玄武巖填料,以期提高混合效果和減少硫酸亞鐵使用量。改性玄武巖填料表面附著大量鐵氧化物,有利于Fenton氧化流化過程中鐵鹽的附著,降低硫酸亞鐵的使用量,減少后續(xù)鐵泥處理量;同時(shí),玄武巖具有質(zhì)地致密,密度較普通填料石英巖低,不易破碎,在流化過程中,具有流化分散性好,節(jié)能等特點(diǎn)。