申請日2015.08.20
公開(公告)日2015.11.25
IPC分類號(hào)C02F103/36; C02F9/12
摘要
本發(fā)明公開了一種橡膠助劑生產(chǎn)廢水的預(yù)處理方法，所述橡膠助劑生產(chǎn)廢水為M廢水、DM廢水和CBS廢水;采用液膜分離技術(shù)預(yù)處理M廢水，采用絡(luò)合萃取技術(shù)預(yù)處理DM廢水，采用液膜分離技術(shù)預(yù)處理CBS廢水。本發(fā)明首次提出在橡膠助劑生產(chǎn)廢水領(lǐng)域有針對性的處理各生產(chǎn)廢水，方法簡單，處理效率高，且運(yùn)行穩(wěn)定，有利于節(jié)能環(huán)保，具有明顯的環(huán)境效益。
權(quán)利要求書
1.一種橡膠助劑生產(chǎn)廢水的預(yù)處理方法，所述橡膠助劑生產(chǎn)廢水為M廢 水、DM廢水和CBS廢水;其特征在于，
當(dāng)所述橡膠助劑生產(chǎn)廢水為M廢水時(shí)，采用液膜分離技術(shù)預(yù)處理M廢水， 包括步驟：
1.1)制備W/O型乳化液，所述W/O型乳化液的成分滿足能將M廢水中 的苯胺鹽與其它有機(jī)物分離;
1.2)將M廢水與W/O型乳化液混合，之后分層為第一油相和第一水相;
1.3)將第一油相進(jìn)行靜電破乳，之后分層為第二油相和第二水相，第二 水相含有苯胺鹽和M，完成M廢水的預(yù)處理;
當(dāng)所述橡膠助劑生產(chǎn)廢水為DM廢水時(shí)，采用絡(luò)合萃取技術(shù)預(yù)處理DM 廢水，包括步驟：
2.1)制備絡(luò)合萃取劑，所述絡(luò)合萃取劑的成分滿足能將DM廢水中的M 鈉鹽與其它有機(jī)物分離;
2.2)將DM廢水的pH值調(diào)至3-5，之后與絡(luò)合萃取劑混合，分層為第三 油相和第三水相;
2.3)將第三油相和堿性水溶液混合，之后分層為第四油相和第四水相， 第四水相中含有M鈉鹽，完成DM廢水的預(yù)處理;
當(dāng)所述橡膠助劑生產(chǎn)廢水為CBS廢水時(shí)，采用液膜分離技術(shù)預(yù)處理CBS 廢水，包括步驟：
3.1)制備W/O型乳化液，所述W/O型乳化液的成分滿足能將CBS廢水 中的環(huán)己胺與其它有機(jī)物分離;
3.2)將CBS廢水與W/O型乳化液混合，之后分層為第五油相和第五水 相;
3.3)將第五油相進(jìn)行靜電破乳，之后分層為第六油相和第六水相，第六 水相含有環(huán)己胺，完成CBS廢水的預(yù)處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橡膠助劑生產(chǎn)廢水的預(yù)處理方法，其特征在于，
步驟1.1)中，W/O型乳化液的制備包括步驟：
1)以表面活性劑、添加劑和膜溶劑的混合物為油相;
以硫酸溶液為水相;
2)將油相和水相混合，得到W/O型乳化液;
其中，表面活性劑、添加劑和膜溶劑的體積比為2-3：3-6：91-95;油相 和水相的體積比為1.5-2：1;
步驟1)中，所述表面活性劑選自Span-80、L-113A、L-113B中一種或兩 種以上混合物;
所述添加劑選自液體石蠟、丙三醇中一種或兩種;
所述膜溶劑選自航空煤油、磺化煤油、加氫煤油或二甲苯中的一種或兩 種以上混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橡膠助劑生產(chǎn)廢水的預(yù)處理方法，其特征在于，
步驟1.2)中，W/O型乳化液的用量以體積計(jì)為M廢水的量的5-10%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橡膠助劑生產(chǎn)廢水的預(yù)處理方法，其特征在于，
步驟2.1)中，所述絡(luò)合萃取劑由萃取劑和稀釋劑混配而成;萃取劑用量 占絡(luò)合萃取劑總體積的30-50%;所述萃取劑選自三烷基叔胺、磷酸三丁脂中 一種或兩種;所述稀釋劑選自航空煤油、磺化煤油、加氫煤油、二甲苯中一 種或兩種以上混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橡膠助劑生產(chǎn)廢水的預(yù)處理方法，其特征在于，
步驟2.2)中，絡(luò)合萃取劑的加入量以體積計(jì)為DM廢水的量的3-10%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橡膠助劑生產(chǎn)廢水的預(yù)處理方法，其特征在于，
步驟2.3)中，堿性水溶液為氫氧化鈉水溶液、氫氧化鉀水溶液和碳酸鈉 水溶液中的一種或兩種以上混合物;更優(yōu)選地，堿性水溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 15-30%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橡膠助劑生產(chǎn)廢水的預(yù)處理方法，其特征在于，
步驟2.3)中，堿性水溶液的加入量以體積計(jì)為第三油相的量的10-50%。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橡膠助劑生產(chǎn)廢水的預(yù)處理方法，其特征在于，
步驟3.1)中，W/O型乳化液的制備包括步驟：
1)以表面活性劑、添加劑和膜溶劑的混合物為油相;
以硫酸溶液為水相;
2)將油相和水相混合，得到W/O型乳化液(即油包水型乳化液);
其中，表面活性劑、添加劑和膜溶劑的體積比為2-3：3-6：91-95;油相 和水相的體積比為1.5-2：1;
步驟1)中，所述表面活性劑選自Span-80、L-113A、L-113B中一種或兩 種以上混合物;
所述添加劑選自液體石蠟、丙三醇中一種或兩種;
所述膜溶劑選自航空煤油、磺化煤油、加氫煤油或二甲苯中的一種或兩 種以上混合物。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橡膠助劑生產(chǎn)廢水的預(yù)處理方法，其特征在于，
步驟3.2)中，W/O型乳化液的用量以體積計(jì)為M廢水的量的15-20%。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橡膠助劑生產(chǎn)廢水的預(yù)處理方法，其特征在 于，
步驟1.2)中，M廢水與W/O型乳化液混合后，以100-150轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn) 速攪拌萃取20-30分鐘，之后靜置分層，上層為第一油相，為萃取相;下層為 第一水相;
步驟1.3)中，將第一油相送入靜電破乳裝置破乳30-60分鐘，之后在高 壓靜電場的作用下分層為第二油相和第二水相;
步驟2.2)中，絡(luò)合萃取劑與DM廢水混合后以150-250轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速攪 拌萃取30-60分鐘，靜置分層為第三油相和第三水相;
步驟2.3)中，堿性水溶液與第三油相混合后以150-250轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速攪 拌萃取30-60分鐘，靜置分層為第四油相和第四水相;
步驟3.2)中，CBS廢水與W/O型乳化液混合后，以100-150轉(zhuǎn)/分鐘的 轉(zhuǎn)速攪拌萃取20-30分鐘，之后靜置分層，上層為第五油相，為萃取相;下層 為第五水相;
步驟1.3)中，將第五油相送入靜電破乳裝置破乳30-60分鐘，之后在高 壓靜電場的作用下分層為第六油相和第六水相。
說明書
橡膠助劑生產(chǎn)廢水的預(yù)處理方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及廢水處理領(lǐng)域。更具體地，涉及一種橡膠助劑生產(chǎn)廢水的預(yù) 處理方法。
背景技術(shù)
橡膠助劑的種類很多，尤其是橡膠促進(jìn)劑，小噸位品種比較多，導(dǎo)致生 產(chǎn)不同橡膠促進(jìn)劑形成的生產(chǎn)廢水的成分不同。
現(xiàn)有技術(shù)中，為了提高處理效率，通常將各種橡膠助劑生產(chǎn)廢水一起混 合，之后對混合物統(tǒng)一進(jìn)行廢水處理。而采用單一的廢水處理方法達(dá)不到理 想的效果�，F(xiàn)有技術(shù)中，通過將物理方法、化學(xué)方法、生化方法等結(jié)合起來 綜合實(shí)施，以期達(dá)到較好效果。
在生產(chǎn)幾種常用的橡膠助劑，如促進(jìn)劑M(即2-巰基苯并噻唑)、促進(jìn) 劑DM(即2,2'-二硫代二苯并噻唑)和硫化促進(jìn)劑CBS(即N-環(huán)已基-2-苯并 噻唑次磺酰胺)時(shí)會(huì)產(chǎn)生三類廢水，分別為M廢水、DM廢水和CBS廢水。 據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，M廢水中的主要有機(jī)污染物是未反應(yīng)完全的原料苯胺和殘留在 水中的產(chǎn)品M;DM廢水中的主要有機(jī)污染物是未反應(yīng)完全的中間體M;CBS 廢水中的主要污染物是未反應(yīng)完全的中間體M和原料環(huán)己胺。這三種廢水中 的污染物的特征使得這三種廢水難以通過簡單的生物法處理來獲得較好效 果。同時(shí)由于這三種廢水中的主要污染物實(shí)為產(chǎn)品原料或產(chǎn)品，如何有效回 收該部分污染物成為了一個(gè)關(guān)鍵的問題。
現(xiàn)有技術(shù)中公開了采用蒸餾法來處理CBS廢水和DM廢水。該方法采用 的主要設(shè)備是蒸餾釜、蒸汽噴射壓縮器和預(yù)熱器，能耗大，設(shè)備腐蝕性高， 同時(shí)餾出液和釜液中存在難揮發(fā)、高沸點(diǎn)有機(jī)物，不易處理，容易造成二次 污染。此外，現(xiàn)有技術(shù)中還有采用吸附法來處理橡膠助劑生產(chǎn)廢水，例如以 活性炭等物質(zhì)為吸附劑，這種方法存在處理成本高，活性炭回收利用率低的 問題，不適合于工業(yè)應(yīng)用。
因此，需要一種新的橡膠助劑生產(chǎn)廢水的預(yù)處理方法。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種橡膠助劑生產(chǎn)廢水的預(yù)處理方法。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：
一種橡膠助劑生產(chǎn)廢水的預(yù)處理方法，所述橡膠助劑生產(chǎn)廢水為M廢水、 DM廢水和CBS廢水;
當(dāng)所述橡膠助劑生產(chǎn)廢水為M廢水時(shí)，采用液膜分離技術(shù)預(yù)處理M廢水， 包括步驟：
1.1)制備W/O型乳化液，所述W/O型乳化液的成分滿足能將M廢水中 的苯胺鹽與其它有機(jī)物分離;
1.2)將M廢水與W/O型乳化液混合，之后分層為第一油相和第一水相;
1.3)將第一油相進(jìn)行靜電破乳，之后分層為第二油相和第二水相，第二 水相含有苯胺鹽和M，完成M廢水的預(yù)處理;
當(dāng)所述橡膠助劑生產(chǎn)廢水為DM廢水時(shí)，采用絡(luò)合萃取技術(shù)預(yù)處理DM 廢水，包括步驟：
2.1)制備絡(luò)合萃取劑，所述絡(luò)合萃取劑的成分滿足能將DM廢水中的M 鈉鹽與其它有機(jī)物分離;
2.2)將DM廢水的pH值調(diào)至3-5，之后與絡(luò)合萃取劑混合，分層為第三 油相和第三水相;
2.3)將第三油相和堿性水溶液混合，之后分層為第四油相和第四水相， 第四水相中含有M鈉鹽，完成DM廢水的預(yù)處理;
當(dāng)所述橡膠助劑生產(chǎn)廢水為CBS廢水時(shí)，采用液膜分離技術(shù)預(yù)處理CBS 廢水，包括步驟：
3.1)制備W/O型乳化液，所述W/O型乳化液的成分滿足能將CBS廢水 中的環(huán)己胺與其它有機(jī)物分離;
3.2)將CBS廢水與W/O型乳化液混合，之后分層為第五油相和第五水 相;
3.3)將第五油相進(jìn)行靜電破乳，之后分層為第六油相和第六水相，第六 水相含有環(huán)己胺，完成CBS廢水的預(yù)處理。
優(yōu)選地，步驟1.1)和3.1)中，W/O型乳化液的制備包括步驟：
1)以表面活性劑、添加劑和膜溶劑的混合物為油相;
以硫酸溶液為水相;
2)將油相和水相混合，得到W/O型乳化液(即油包水型乳化液);
其中，表面活性劑、添加劑和膜溶劑的體積比為2-3：3-6：91-95;油相 和水相的體積比為1.5-2：1。
優(yōu)選地，步驟1)中，硫酸溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10-15%;步驟2)中，將 油相和水相加入到高剪切乳化機(jī)以轉(zhuǎn)速為2000-3000轉(zhuǎn)/分高速剪切20-30分 鐘，得到W/O型乳化液。
優(yōu)選地，步驟1)中，所述表面活性劑選自Span-80(失水山梨糖醇脂肪 酸酯)、L-113A(單丁二酰亞胺)、L-113B(雙烯基丁二酰亞胺)中一種或 兩種以上混合物;
所述添加劑選自液體石蠟、丙三醇中一種或兩種;
所述膜溶劑選自航空煤油、磺化煤油、加氫煤油或二甲苯中的一種或兩 種以上混合物。航空煤油包括JETA-1、JETA、JETB，均可市售購買得到。 磺化煤油又稱260號(hào)溶劑油，是煤油磺化而成的。加氫煤油是無色液體，沸 點(diǎn)200-250℃，閃點(diǎn)81℃，密度0.80g/cm3，是煤油在高壓下催化加氫，使不 飽和烴的雙鍵或多鍵加氫變成飽和烷烴后的煤油。
M廢水與W/O型乳化液混合前，先將M廢水的pH調(diào)節(jié)為堿性。
優(yōu)選地，步驟1.2)中，M廢水與W/O型乳化液混合后，以100-150轉(zhuǎn)/ 分鐘的轉(zhuǎn)速攪拌萃取20-30分鐘，之后靜置分層，上層為第一油相，為萃取相; 下層為第一水相。下層的第一水相是廢水，進(jìn)入生化處理裝置。
優(yōu)選地，步驟1.2)中，W/O型乳化液的用量以體積計(jì)為M廢水的量的 5-10%。
優(yōu)選地，步驟1.3)中，將第一油相送入靜電破乳裝置破乳30-60分鐘， 之后在高壓靜電場的作用下分層為第二油相和第二水相。第二油相經(jīng)回收， 循環(huán)用于制備W/O型乳化液。第二水相含有苯胺鹽和M，調(diào)節(jié)pH，析出淡 黃色固體M，過濾回收M，完成M廢水的預(yù)處理。靜電破乳裝置是定型設(shè)備。 例如，沈陽惠宇環(huán)保有限公司生產(chǎn)的型號(hào)為FL206A的破乳器，它的操作方 法為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知。
優(yōu)選地，步驟2.1)中，所述絡(luò)合萃取劑由萃取劑和稀釋劑混配而成;萃 取劑用量占絡(luò)合萃取劑總體積的30-50%;所述萃取劑選自三烷基叔胺(即 N235，俗稱7301萃取劑)、磷酸三丁脂中一種或兩種;所述稀釋劑選自航空 煤油、磺化煤油、加氫煤油、二甲苯中一種或兩種以上混合物。
優(yōu)選地，步驟2.2)中，絡(luò)合萃取劑的加入量以體積計(jì)為DM廢水的量的 3-10%。
優(yōu)選地，步驟2.2)中，絡(luò)合萃取劑與DM廢水混合后以150-250轉(zhuǎn)/分鐘 的轉(zhuǎn)速攪拌萃取30-60分鐘，靜置分層為第三油相和第三水相。下層的第三水 相送至甲醇回收裝置。
優(yōu)選地，步驟2.3)中，堿性水溶液為氫氧化鈉水溶液、氫氧化鉀水溶液 和碳酸鈉水溶液中的一種或兩種以上混合物。更優(yōu)選地，堿性水溶液的質(zhì)量 分?jǐn)?shù)為15-30%。加入堿性水溶液是用來反萃。
優(yōu)選地，步驟2.3)中，堿性水溶液的加入量以體積計(jì)為第三油相的量的 10-50%。
優(yōu)選地，步驟2.3)中，堿性水溶液與第三油相混合后以150-250轉(zhuǎn)/分鐘 的轉(zhuǎn)速攪拌萃取30-60分鐘，靜置分層為第四油相和第四水相。第四油相重新 用于制備絡(luò)合萃取劑。
優(yōu)選地，步驟3.2)中，CBS廢水與W/O型乳化液混合后，以100-150 轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速攪拌萃取20-30分鐘，之后靜置分層，上層為第五油相，為萃 取相;下層為第五水相。下層的第五水相是廢水，進(jìn)入生化處理裝置。
優(yōu)選地，步驟3.2)中，W/O型乳化液的用量以體積計(jì)為M廢水的量的 15-20%。
優(yōu)選地，步驟1.3)中，將第五油相送入靜電破乳裝置破乳30-60分鐘， 之后在高壓靜電場的作用下分層為第六油相和第六水相。第六油相經(jīng)回收， 循環(huán)用于制備W/O型乳化液。第六水相含有環(huán)己胺，完成CBS廢水的預(yù)處理。 靜電破乳裝置是定型設(shè)備。例如，沈陽惠宇環(huán)保有限公司生產(chǎn)的型號(hào)為 FL206A的破乳器，它的操作方法為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知。
本發(fā)明的有益效果如下：
1、本發(fā)明首次提出在橡膠助劑生產(chǎn)廢水領(lǐng)域有針對性的處理各橡膠助劑 生產(chǎn)廢水，并針對各個(gè)橡膠助劑采用不同的化學(xué)處理方法，預(yù)處理方法簡單， 處理效率高，能有效降低了橡膠助劑生產(chǎn)廢水中的難于生物降解的物質(zhì)或者 有生物毒性的物質(zhì)，提高了橡膠助劑生產(chǎn)廢水的可生化性，同時(shí)還將橡膠助 劑生產(chǎn)廢水中的有效物質(zhì)回收，具有明顯經(jīng)濟(jì)效益。
2、本發(fā)明的方法穩(wěn)定，有利于節(jié)能環(huán)保，具有明顯的環(huán)境效益。
