申請(qǐng)日2015.09.11

　　公開(kāi)(公告)日2015.12.23

　　IPC分類(lèi)號(hào)C02F9/14; C07C37/72; C02F103/36; C07C39/07; C07C39/00; C07C39/04

　　摘要

　　本發(fā)明是一種用于癸二酸生產(chǎn)含酚廢水的處理方法，癸二酸生產(chǎn)中高鹽含酚廢水先通過(guò)萃取劑萃取除酚，然后再用適鹽微生物進(jìn)行生化處理，使該廢水中CODCr和揮發(fā)酚達(dá)標(biāo)，同時(shí)回收廢水中的酚類(lèi)物質(zhì);萃取劑選自磷酸酯類(lèi)、烷基胺類(lèi)、蓖麻油、煤油或者柴油中的至少一種或其混合物。該方法采用物化萃取-適鹽微生物生化處理相結(jié)合的方法，先利用高效萃取劑，除去廢水中的酚類(lèi)物質(zhì)并回收，同時(shí)降低廢水的CODCr和酚濃度;然后利用適鹽微生物菌群，對(duì)萃取后的廢水不經(jīng)過(guò)除鹽工藝或稀釋?zhuān)�而直接生化處理，使廢水中CODCr和酚含量達(dá)標(biāo)，從而降低該廢水的處理成本。

　　摘要附圖

 

　　權(quán)利要求書(shū)

　　1.一種癸二酸生產(chǎn)中含酚廢水的處理方法，其特征在于：癸二酸生產(chǎn)中高鹽含酚廢水先通過(guò)萃取劑萃取除酚，然后再用適鹽微生物進(jìn)行生化處理，使該廢水中CODCr和揮發(fā)酚達(dá)標(biāo)，同時(shí)回收廢水中的酚類(lèi)物質(zhì);萃取劑選自磷酸酯類(lèi)、烷基胺類(lèi)、蓖麻油、煤油或者柴油中的至少一種或其混合物。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的癸二酸生產(chǎn)中含酚廢水的處理方法，其特征在于：萃取是指將該廢水與萃取劑按油水相比0.5∶1～4∶1充分混合，調(diào)節(jié)萃取劑與廢水混合物的pH值為2～3;然后靜置分層該混合物，分層后的萃取相即負(fù)載萃取劑送反萃取工序再生，分層后的萃余相即萃后水中和至pH為6～9，然后直接用適鹽微生物生化處理。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的癸二酸生產(chǎn)中含酚廢水的處理方法，其特征在于：反萃取工序即將上述萃取相在常溫常壓下與堿液充分混合，將pH終點(diǎn)值控制在8.5～9.5，分層后的酚鹽溶液回用于癸二酸生產(chǎn)系統(tǒng)，再生后的萃取劑循環(huán)使用于萃取。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的癸二酸生產(chǎn)中含酚廢水的處理方法，其特征在于：所述堿液為質(zhì)量濃度5～30%的NaOH或者KOH溶液。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的癸二酸生產(chǎn)中含酚廢水的處理方法，其特征在于：萃后水用適鹽微生物生化處理，是指用適鹽微生物菌劑經(jīng)過(guò)缺氧生化、適鹽微生物好氧生化中的一種或其組合工藝處理。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的癸二酸生產(chǎn)中含酚廢水的處理方法，其特征在于：所述的適鹽微生物生化處理為好氧生化處理，其方法為：經(jīng)調(diào)節(jié)池調(diào)配好的廢水，進(jìn)入好氧生化系統(tǒng)進(jìn)行生化處理;設(shè)一級(jí)好氧單元，好氧單元內(nèi)投加適鹽微生物菌劑;控制好氧單元pH為6.0～8.0，溫度為15℃～40℃，進(jìn)行鼓風(fēng)曝氣，控制溶解氧DO在2.0～4.0mg/L。

　　7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的癸二酸生產(chǎn)中含酚廢水的處理方法，其特征在于：所述的適鹽微生物生化處理為缺氧生化處理，其方法為：經(jīng)調(diào)節(jié)池調(diào)配好的廢水，泵入缺氧生化系統(tǒng)進(jìn)行適鹽微生物缺氧生化處理;設(shè)一級(jí)缺氧處理單元，缺氧單元內(nèi)投加適鹽微生物菌劑;控制缺氧單元pH為6.0～8.0，溫度為15℃～40℃，溶解氧DO在0.5mg/L以下，充分?jǐn)嚢鑿U水及適鹽微生物的混合物以利傳質(zhì)。

　　8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的癸二酸生產(chǎn)中含酚廢水的處理方法，其特征在于：所述的適鹽微生物生化處理為缺氧-好氧生化處理，其方法為：經(jīng)調(diào)節(jié)池調(diào)配好的廢水先進(jìn)入缺氧生化系統(tǒng)，并按以下缺氧生化的工藝參數(shù)進(jìn)行處理：經(jīng)調(diào)節(jié)池調(diào)配好的廢水，泵入缺氧生化系統(tǒng)進(jìn)行適鹽微生物缺氧生化處理;設(shè)一級(jí)缺氧處理單元，缺氧單元內(nèi)投加適鹽微生物菌劑;控制缺氧單元pH為6.0～8.0，溫度為15℃～40℃，溶解氧DO在0.5mg/L以下，充分?jǐn)嚢鑿U水及適鹽微生物的混合物以利傳質(zhì)，長(zhǎng)碳鏈的脂類(lèi)物質(zhì)被水解，該廢水再進(jìn)入好氧生化系統(tǒng)，并按以下好氧條件進(jìn)行處理：經(jīng)調(diào)節(jié)池調(diào)配好的廢水，進(jìn)入好氧生化系統(tǒng)進(jìn)行生化處理;設(shè)一級(jí)好氧單元，好氧單元內(nèi)投加適鹽微生物菌劑;控制好氧單元pH為6.0～8.0，溫度為15℃～40℃，進(jìn)行鼓風(fēng)曝氣，控制溶解氧DO在2.0～4.0mg/L。

　　9.根據(jù)權(quán)利要求1或5-8中任何一項(xiàng)所述的癸二酸生產(chǎn)中含酚廢水的處理方法，其特征在于：經(jīng)適鹽微生物生化處理后的廢水進(jìn)一步絮凝處理。

　　說(shuō)明書(shū)

　　癸二酸生產(chǎn)中含酚廢水的處理方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明屬于高含鹽化工廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種利用物化萃取-適鹽微生物菌劑生化相結(jié)合的方法處理高含鹽量、高CODCr、高酚、難以生化處理的癸二酸生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的含酚廢水的處理方法。

　　背景技術(shù)

　　國(guó)內(nèi)癸二酸生產(chǎn)方法主要采用苯(甲)酚稀釋法，生產(chǎn)中產(chǎn)生大量含酚廢水，生產(chǎn)1噸癸二酸約產(chǎn)生含酚廢水25～50m3，pH值為2～3，酚質(zhì)量濃度4000～5000mg/L，CODCr達(dá)10000～20000mg/L，還含有6%～15%的硫酸鈉，屬于高含鹽廢水，不加治理會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重危害。

　　工業(yè)含酚廢水的處理技術(shù)主要有化學(xué)法(化學(xué)氧化法、光催化氧化)、物理化學(xué)法(焚燒法、蒸汽汽提法、溶劑萃取法和吸附法)、生化法(活性污泥法、生物過(guò)濾法、乳狀液膜法等)，此外還有污泥灌溉法、地下水注入法和海洋排放法等。各種處理技術(shù)對(duì)于降低不同初始濃度含酚廢水均有效，但都存著在不足，采用物理吸附法如活性炭吸附成本較高，吸附劑容易飽和、難以再生;焚燒法存在著二次污染、能耗高的問(wèn)題;化學(xué)法存在著投資高、成本大的問(wèn)題。生化法具有應(yīng)用范圍廣、處理能力大、設(shè)備簡(jiǎn)單和比較經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)，但酚類(lèi)濃度較大時(shí)能抑制微生物的生長(zhǎng)，因而不能處理高濃度含酚廢水。

　　目前多數(shù)癸二酸生產(chǎn)廠(chǎng)家對(duì)含酚廢水沒(méi)有更為有效的處理方法。中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?5109421.1和200510038999.x公開(kāi)的技術(shù)方案均采用樹(shù)脂吸附的方法處理癸二酸含酚廢水，絕大部分的酚可得到回收利用，但這種方法處理后廢水的CODCr、酚含量仍較高，且樹(shù)脂的再生回收污染較重。中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?2110255.4采用萃取方法處理含酚廢水,具體包括調(diào)節(jié)、過(guò)濾、萃取、脫酚、隔油五個(gè)步驟，萃取采用兩級(jí)萃取工藝，第一級(jí)采用高碳醇作萃取劑，第二級(jí)采用磷酸酯和煤油混合物作萃取劑。高碳醇萃取劑回收須采用蒸餾操作，能耗較高，該法處理后的廢水CODCr和酚含量仍較高。中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?00710062541.7也采用萃取工藝處理含酚廢水,采用的萃取劑為蓖麻油酸，萃取級(jí)數(shù)8級(jí)以上，工藝繁瑣，出水須作進(jìn)一步處理。

　　癸二酸廢水的含鹽量較高，經(jīng)萃取除酚后的廢水所含鹽份對(duì)普通微生物的生長(zhǎng)和代謝具有抑制或毒害作用，是公認(rèn)的難生化處理廢水。一般地，高鹽廢水一般經(jīng)過(guò)蒸發(fā)、反滲透、離子交換等步驟除鹽后再進(jìn)行生化處理，但蒸發(fā)、反滲透、離子交換成本較高。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種癸二酸生產(chǎn)中高含鹽含酚廢水經(jīng)單級(jí)萃取后直接生化處理方法，避免目前癸二酸含鹽含酚廢水處理過(guò)程中的多級(jí)萃取、蒸發(fā)除鹽等耗能大、步驟長(zhǎng)、設(shè)備投資大、處理成本高等缺陷，為癸二酸生產(chǎn)企業(yè)治理該類(lèi)高含鹽、含酚廢水提供技術(shù)支撐。

　　本發(fā)明所述癸二酸生產(chǎn)中高含鹽含酚廢水是癸二酸母液經(jīng)沉降、過(guò)濾后得到的廢水，其含鹽量平均為5%～15%(主要為Na2SO4)、CODCr>10000mg/L、酚含量大于2000mg/L。

　　本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是通過(guò)以下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。本發(fā)明是一種癸二酸生產(chǎn)中含酚廢水的處理方法，其特點(diǎn)是：癸二酸生產(chǎn)中高鹽含酚廢水先通過(guò)萃取劑萃取除酚，然后再用適鹽微生物進(jìn)行生化處理，使該廢水中CODCr和揮發(fā)酚達(dá)標(biāo)，同時(shí)回收廢水中的酚類(lèi)物質(zhì);萃取劑選自磷酸酯類(lèi)、烷基胺類(lèi)、蓖麻油、煤油或者柴油中的至少一種或其混合物。

　　本發(fā)明所述的癸二酸生產(chǎn)中含酚廢水的處理方法，進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案是：萃取是指將該廢水與萃取劑按油水相比0.5∶1～4∶1充分混合，調(diào)節(jié)萃取劑與廢水混合物的pH值為2～3;然后靜置分層該混合物，分層后的萃取相即負(fù)載萃取劑送反萃取工序再生，分層后的萃余相即萃后水中和至pH為6～9，然后直接用適鹽微生物生化處理。

　　本發(fā)明所述的癸二酸生產(chǎn)中含酚廢水的處理方法，進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案是：反萃取工序即將上述萃取相在常溫常壓下與堿液充分混合，將pH終點(diǎn)值控制在8.5～9.5，分層后的酚鹽溶液回用于癸二酸生產(chǎn)系統(tǒng)，再生后的萃取劑循環(huán)使用于萃取。

　　本發(fā)明所述的癸二酸生產(chǎn)中含酚廢水的處理方法，進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案是：所述堿液為質(zhì)量濃度5～30%的NaOH或者KOH溶液。

　　本發(fā)明所述的癸二酸生產(chǎn)中含酚廢水的處理方法，進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案是：萃后水用適鹽微生物生化處理，是指用適鹽微生物菌劑經(jīng)過(guò)缺氧生化、適鹽微生物好氧生化中的一種或其組合工藝處理。

　　本發(fā)明所述的癸二酸生產(chǎn)中含酚廢水的處理方法，進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案是：經(jīng)適鹽微生物生化處理后的廢水進(jìn)一步絮凝處理。

　　本發(fā)明所述的癸二酸生產(chǎn)中含酚廢水的處理方法中：萃取操作可以在常溫常壓下進(jìn)行，萃取級(jí)數(shù)可以為一級(jí)。反萃取操作也可以在常溫常壓下進(jìn)行，反萃取級(jí)數(shù)也可以為一級(jí)。

　　用適鹽微生物生化處理的原因是：癸二酸生產(chǎn)中的廢水中含有碳?xì)涞拈L(zhǎng)鏈脂肪酸、癸二酸二甲酯、二丁酯、丙三醇等，其鹽濃度高達(dá)5%～15%。普通微生物由于受到鹽濃度限制而不能處理該廢水。適鹽微生物和嗜鹽微生物能夠在高鹽環(huán)境下進(jìn)行正常的生長(zhǎng)代謝，因此在生化系統(tǒng)中加入經(jīng)過(guò)篩選、培育和馴化選育的復(fù)合適鹽微生物菌劑，利用其中的嗜鹽和適鹽微生物菌群，便能夠處理經(jīng)過(guò)萃取預(yù)處理的癸二酸高含鹽廢水。適鹽微生物生化處理是指利用加入生化系統(tǒng)的適鹽微生物菌劑，通過(guò)缺氧、好氧或缺氧-好氧工藝對(duì)萃取后的癸二酸廢水處理。

　　適鹽微生物缺氧生化處理是針對(duì)廢水中有機(jī)物濃度高、碳?xì)滏滈L(zhǎng)的脂類(lèi)物質(zhì)，以降低有機(jī)物質(zhì)的分子量，提高后續(xù)適鹽微生物好氧生化處理的效率或僅使該廢水的相關(guān)污染因子如酚、CODCr降底至托管標(biāo)準(zhǔn)。

　　適鹽微生物缺氧生化處理方法優(yōu)選：經(jīng)調(diào)節(jié)池調(diào)配好的廢水，泵入缺氧生化系統(tǒng)進(jìn)行適鹽微生物缺氧生化處理。設(shè)一級(jí)缺氧處理單元，缺氧單元內(nèi)投加適鹽微生物菌劑�？刂迫毖鯁卧猵H為6.0～8.0，溫度為15℃～40℃，溶解氧(DO)在0.5mg/L以下，充分?jǐn)嚢鑿U水及適鹽微生物的混合物以利傳質(zhì)。

　　適鹽微生物好氧生化處理方法優(yōu)選：經(jīng)調(diào)節(jié)池調(diào)配好的廢水，進(jìn)入好氧生化系統(tǒng)進(jìn)行生化處理。設(shè)一級(jí)好氧單元，好氧單元內(nèi)投加適鹽微生物菌劑�？刂坪醚鯁卧猵H為6.0～8.0，溫度為15℃～40℃，進(jìn)行鼓風(fēng)曝氣，控制溶解氧(DO)在2.0～4.0mg/L。

　　適鹽微生物缺氧-好氧生化處理方法優(yōu)選：經(jīng)調(diào)節(jié)池調(diào)配好的廢水先進(jìn)入缺氧生化系統(tǒng)，并按上述缺氧生化的工藝參數(shù)進(jìn)行處理后，長(zhǎng)碳鏈的脂類(lèi)物質(zhì)被水解，該廢水再進(jìn)入好氧生化系統(tǒng)，并按好氧生化的條件要求處理。

　　為提高出水水質(zhì)的穩(wěn)定性，同時(shí)使出水中污染因子更低，可選擇在適鹽微生物生化處理工藝后，增加混凝沉淀工藝單元：適鹽微生物生化處理后的廢水混合液經(jīng)過(guò)沉淀后，上清液泵入混凝沉淀池，并投加鐵系混凝劑、鋁系混凝劑、有機(jī)高分子混凝劑中的一種或幾種并攪拌混合均勻。其中鐵系混凝劑指硫酸鐵、三氯化鐵、聚鐵等，鋁系混凝劑指硫酸鋁、三氯化鋁、聚鋁等，高分子混凝劑指聚甲基丙烯酰胺(PAM)等。經(jīng)混凝后的廢水，即可達(dá)標(biāo)排放或回用。

　　所述癸二酸生產(chǎn)含酚廢水，pH值2～3，CODCr10000～20000mg/L，酚濃度2000～5000mg/L，Na2SO4濃度7%～8%。經(jīng)過(guò)上述方法處理，萃后水CODCr<2000mg/L，揮發(fā)酚<200mg/L。

　　(1)若經(jīng)適鹽微生物缺氧工藝，出水CODCr<1000mg/L，揮發(fā)酚<100mg/L。

　　(2)若經(jīng)適鹽微生物好氧工藝處理，出水CODCr<500mg/L，揮發(fā)酚<0.5mg/L。

　　(3)若經(jīng)適鹽微生物缺氧-好氧工藝處理，出水CODCr<200mg/L，揮發(fā)酚<0.5mg/L。出水進(jìn)一步絮凝處理，CODCr<100mg/L、揮發(fā)酚<0.5mg/L。

　　本發(fā)明所述各工序均可采用間歇操作或連續(xù)操作的方式處理。

　　本發(fā)明采用物化萃取-適鹽微生物生化處理相結(jié)合的方法，先利用萃取劑萃取除酚，回收廢水中的酚類(lèi)物質(zhì)，同時(shí)降低廢水的酚和CODCr濃度;然后用適鹽微生物菌群對(duì)萃取后的廢水不經(jīng)過(guò)蒸發(fā)除鹽步驟直接生化處理，使廢水中CODCr和酚含量達(dá)到可排放標(biāo)準(zhǔn)，從而降低該廢水的處理成本。

　　與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：

　　(1)癸二酸廢水采用絡(luò)合萃取，萃取和反萃取技術(shù)級(jí)數(shù)均為1級(jí)，萃取工藝簡(jiǎn)單，萃取工藝投資降低。

　　(2)癸二酸萃后高含鹽水采用加入復(fù)合適鹽微生物菌劑的生化工藝進(jìn)行處理，廢水無(wú)需進(jìn)行稀釋或脫鹽處理，相比傳統(tǒng)蒸發(fā)、反滲透、電滲析等工藝的處理成本降低80%以上。

　　(3)經(jīng)物化萃取-適鹽微生物生化工藝處理后的廢水，出水CODCr、揮發(fā)酚及其它指標(biāo)可達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。