公布日：2022.01.07
申請(qǐng)日：2021.05.31
分類(lèi)號(hào)：C02F9/04(2006.01)I;C02F101/14(2006.01)N
摘要
本發(fā)明屬于含氟廢水治理技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種含氟廢水高效治理工藝，針對(duì)污水外排氟離子控制指標(biāo)愈發(fā)嚴(yán)格的問(wèn)題，現(xiàn)提出以下方案，包括如下步驟：將污水導(dǎo)入一級(jí)反應(yīng)系統(tǒng)；在一級(jí)反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)投加除氟藥劑，進(jìn)行初步除氟；根據(jù)除氟藥劑投加后根據(jù)反應(yīng)后的水質(zhì)的pH，使用液堿或石灰乳液調(diào)節(jié)水質(zhì)pH在6.0‑7.0；反應(yīng)調(diào)節(jié)pH后投加PAM絮凝劑助凝，并攪拌均勻；靜置使污水絮凝沉淀；將一級(jí)反應(yīng)系統(tǒng)中的上清液導(dǎo)入二級(jí)反應(yīng)系統(tǒng)。本發(fā)明通過(guò)使用高效復(fù)合除氟劑藥劑，其作用機(jī)制豐富，吸附容量高；通過(guò)共沉淀、配位絡(luò)合、羥基吸附等過(guò)程協(xié)同，從而獲得最佳除氟效果。廢物產(chǎn)量少、綜合成本低；適用范圍廣；微生物安全性高；使用便捷。
權(quán)利要求書(shū)
1.一種含氟廢水高效治理工藝，其特征在于，包括如下步驟：S1：將污水導(dǎo)入一級(jí)反應(yīng)系統(tǒng)；S2：在一級(jí)反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)投加除氟藥劑，進(jìn)行初步除氟；S3：根據(jù)除氟藥劑投加后根據(jù)反應(yīng)后的水質(zhì)的pH，使用液堿或石灰乳液調(diào)節(jié)水質(zhì)pH在 6.0-7.0；S4：反應(yīng)調(diào)節(jié)pH后投加PAM絮凝劑助凝，并攪拌均勻；S5：靜置使污水絮凝沉淀；S6：將一級(jí)反應(yīng)系統(tǒng)中的上清液導(dǎo)入二級(jí)反應(yīng)系統(tǒng)；S7：在二級(jí)反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)繼續(xù)投加除氟藥劑和PAM絮凝劑，進(jìn)行深度除氟；S8：靜置使污水絮凝沉淀；S9：二級(jí)反應(yīng)系統(tǒng)中的上清液達(dá)到外排標(biāo)準(zhǔn)要求后外排。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含氟廢水高效治理工藝，其特征在于，所述除氟藥劑為HRF J10復(fù)合除氟劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含氟廢水高效治理工藝，其特征在于，所述S3中的液堿或石灰乳液的濃度均為10％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含氟廢水高效治理工藝，其特征在于，所述PAM絮凝劑助凝為加1 3ppm的陰離子PAM助凝劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含氟廢水高效治理工藝，其特征在于，所述S5和S8中靜置所得的排泥送入污泥脫水系統(tǒng)進(jìn)行脫水處理，泥餅再進(jìn)一步處理。
發(fā)明內(nèi)容
基于污水外排氟離子控制指標(biāo)愈發(fā)嚴(yán)格的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種含氟廢水高效治理工藝。
本發(fā)明提出的一種含氟廢水高效治理工藝，包括如下步驟：
S1：將污水導(dǎo)入一級(jí)反應(yīng)系統(tǒng)；
S2：在一級(jí)反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)投加除氟藥劑，進(jìn)行初步除氟；
S3：根據(jù)除氟藥劑投加后根據(jù)反應(yīng)后的水質(zhì)的pH，使用液堿或石灰乳液調(diào)節(jié)水質(zhì)pH在 6.0-7.0；
S4：反應(yīng)調(diào)節(jié)pH后投加PAM絮凝劑助凝，并攪拌均勻；
S5：靜置使污水絮凝沉淀；
S6：將一級(jí)反應(yīng)系統(tǒng)中的上清液導(dǎo)入二級(jí)反應(yīng)系統(tǒng)；
S7：在二級(jí)反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)繼續(xù)投加除氟藥劑和PAM絮凝劑，進(jìn)行深度除氟；
S8：靜置使污水絮凝沉淀；
S9：二級(jí)反應(yīng)系統(tǒng)中的上清液達(dá)到外排標(biāo)準(zhǔn)要求后外排。
優(yōu)選地，所述除氟藥劑為HRF J10復(fù)合除氟劑。
優(yōu)選地，所述S3中的液堿或石灰乳液的濃度均為10％。
優(yōu)選地，所述PAM絮凝劑助凝為加1 3ppm的陰離子PAM助凝劑。
優(yōu)選地，所述S5和S8中靜置所得的排泥送入污泥脫水系統(tǒng)進(jìn)行脫水處理，泥餅再進(jìn)一步處理。
本發(fā)明中的有益效果為：
通過(guò)使用高效復(fù)合除氟劑藥劑，其作用機(jī)理豐富，通過(guò)配位絡(luò)合、共沉淀、羥基吸附等過(guò)程協(xié)同，從而獲得最佳除氟效果，出水氟離子含量可降至＜1mg/L以下，可適用于不同氟濃度、不同工程規(guī)模的飲用水、工業(yè)廢水處理，與傳統(tǒng)的除氟藥劑或材料相比，不產(chǎn)生強(qiáng)堿性再生廢液，含氟污泥產(chǎn)量降低，復(fù)合除氟藥劑通過(guò)復(fù)配絡(luò)合劑組分，大幅降低微生物毒性和負(fù)面影響，可在生化系統(tǒng)中長(zhǎng)期使用，不會(huì)導(dǎo)致微生物活性降低。
1.一種乙基香蘭素生產(chǎn)過(guò)程中含酚廢水的處理方法，其特征在于：包括如下步驟：(一)氧化、萃取：S1:將生產(chǎn)乙基香蘭素產(chǎn)生的廢水與萃取劑混合，獲得溶液Ⅰ；S2:向溶液Ⅰ中加入酸，調(diào)節(jié)溶液Ⅰ的pH，獲得溶液Ⅱ；S3:向溶液Ⅱ中加入催化劑，充分?jǐn)嚢柩趸�，獲得上層溶液Ⅲ和下層溶液Ⅳ；(二)脫醛、蒸餾：S4:取上層溶液Ⅲ與高溫氧化液換熱，經(jīng)負(fù)壓蒸餾回收溶劑，獲得溶液Ⅴ和萃取劑；S5:將溶液Ⅴ在催化劑的條件下進(jìn)行脫醛反應(yīng)，獲得溶液Ⅵ；S6:溶液Ⅵ經(jīng)減壓精餾回收得到乙基香蘭素。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種乙基香蘭素生產(chǎn)過(guò)程中含酚廢水的處理方法，其特征在于：在S1中，萃取劑為甲基異丁基酮、甲苯、苯中的一種，廢水與萃取劑體積比為3～6:1。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種乙基香蘭素生產(chǎn)過(guò)程中含酚廢水的處理方法，其特征在于：在S1中，廢水與萃取劑體積比為4:1。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種乙基香蘭素生產(chǎn)過(guò)程中含酚廢水的處理方法，其特征在于：在S2中，酸為硫酸、鹽酸中的一種，所述溶液ⅡpH為 0.8～ 1.5。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種乙基香蘭素生產(chǎn)過(guò)程中含酚廢水的處理方法，其特征在于：在S2中，所述溶液ⅡpH為 1.2。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種乙基香蘭素生產(chǎn)過(guò)程中含酚廢水的處理方法，其特征在于：在S3中，催化劑為氯酸鈉、次氯酸鈉中的一種或兩種混合，催化劑的添加量為廢水質(zhì)量的 0.05％～ 0.3％。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種乙基香蘭素生產(chǎn)過(guò)程中含酚廢水的處理方法，其特征在于：在S3中，攪拌氧化時(shí)間為3h。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種乙基香蘭素生產(chǎn)過(guò)程中含酚廢水的處理方法，其特征在于：在S4中，氧化液溫度為85℃～110℃，負(fù)壓蒸餾壓力為500Pa～2000Pa；在S6中，所述減壓精餾溫度為100～240℃，壓力50～200Pa。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種乙基香蘭素生產(chǎn)過(guò)程中含酚廢水的處理方法，其特征在于：在S5中，所述催化劑為固體負(fù)載催化劑，包括負(fù)載鈀、鉑金屬中的一種或幾種的椰殼炭，所述椰殼炭比表面積為1500m2/g～2500m2/g。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種乙基香蘭素生產(chǎn)過(guò)程中含酚廢水的處理方法，其特征在于：在S5中，所述脫醛反應(yīng)溫度為150℃～240℃，反應(yīng)時(shí)間為1小時(shí)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明意在提供一種乙基香蘭素生產(chǎn)過(guò)程中含酚廢水的處理方法，以解決乙基香蘭素生產(chǎn)廢水中含酚有機(jī)物回收利用率低的問(wèn)題。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種乙基香蘭素生產(chǎn)過(guò)程中含酚廢水的處理方法，包括如下步驟：
(一)氧化、萃取
S1:將生產(chǎn)乙基香蘭素產(chǎn)生的廢水與萃取劑混合，獲得溶液Ⅰ；
S2:向溶液Ⅰ中加入酸，調(diào)節(jié)溶液Ⅰ的pH，獲得溶液Ⅱ；
S3:向溶液Ⅱ中加入催化劑，充分?jǐn)嚢柩趸�，獲得上層溶液Ⅲ和下層溶液Ⅳ；
(二)脫醛、蒸餾
S4:取上層溶液Ⅲ與高溫氧化液換熱，經(jīng)負(fù)壓蒸餾回收溶劑，獲得溶液Ⅴ和萃取劑；
S5:將溶液Ⅴ在催化劑的條件下進(jìn)行脫醛反應(yīng)，獲得溶液Ⅵ；
S6:溶液Ⅵ經(jīng)減壓精餾回收得到乙基香蘭素。
本方案的原理及優(yōu)點(diǎn)是：
1、相比于對(duì)比文件中直接對(duì)廢水中有機(jī)物進(jìn)行吸附，本發(fā)明技術(shù)方案在收集乙基香蘭素生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的中間產(chǎn)物時(shí)，通過(guò)氧化后萃取的方式減少中間產(chǎn)物的種類(lèi)，便于后續(xù)回收有機(jī)物。且采用本發(fā)明技術(shù)方案處理乙基香蘭素生產(chǎn)廢水，顯著降低了廢水中有機(jī)物含量和COD，使其達(dá)到國(guó)家廢水排放標(biāo)準(zhǔn)，有效降低乙基香蘭素生產(chǎn)廢水對(duì)環(huán)境的危害。
2、不同于現(xiàn)有技術(shù)中通過(guò)吸附將有機(jī)物以固體廢物形式排放；本發(fā)明技術(shù)方案跳出處理廢水中有機(jī)物的常規(guī)思維，將廢水中的有機(jī)廢物經(jīng)連續(xù)的氧化、萃取、脫醛和蒸餾轉(zhuǎn)化為乙基香蘭素進(jìn)行回收，且得率均高于90％，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)廢水中有機(jī)物的回收利用，顯著降低了生產(chǎn)成本。
3、與現(xiàn)有技術(shù)處理乙基香蘭素生產(chǎn)廢水相比，本發(fā)明技術(shù)方案采用常規(guī)的試劑和反應(yīng)條件處理乙基香蘭素生產(chǎn)廢水，且成功將廢水中有機(jī)物進(jìn)行回收利用，具有工藝條件簡(jiǎn)單、成本低、效果好、反應(yīng)條件溫和以及處理工藝連續(xù)等優(yōu)點(diǎn)，適用于工業(yè)化生產(chǎn)，達(dá)到了生產(chǎn)中環(huán)境效益、社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益的統(tǒng)一。
優(yōu)選的，作為一種改進(jìn)，在S1中，萃取劑為甲基異丁基酮(MIBK)、甲苯、苯等中的一種，廢水與萃取劑體積比為3～6:1。尤其是甲基異丁基酮，對(duì)芳香族化合物萃取有非常好的萃取效果。
優(yōu)選的，作為一種改進(jìn)，在S1中，廢水與萃取劑體積比為4:1。采用上述技術(shù)方案，處理方法中各步驟采用的試劑協(xié)同作用，能達(dá)到最好的廢水處理效果和有機(jī)物回收利用效率，且萃取劑用量少，降低了萃取劑回收成本。
優(yōu)選的，作為一種改進(jìn)，在S2中，酸為硫酸、鹽酸中的一種，所述溶液ⅡpH為 0.8～ 1.5。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，選擇鹽酸或硫酸調(diào)節(jié)溶液Ⅰ的pH，對(duì)后續(xù)廢水處理效果和有機(jī)物的回收率影響不大，但考慮工程設(shè)備腐蝕程度，優(yōu)選硫酸調(diào)節(jié)pH。
優(yōu)選的，作為一種改進(jìn)，在S2中，所述溶液ⅡpH為 1.2。pH為
1.2時(shí)的溶液Ⅱ使催化劑具有更活躍的活性中心，可供有機(jī)物快速發(fā)生氧化反應(yīng)。
優(yōu)選的，作為一種改進(jìn)，在S3中，催化劑為氯酸鈉、次氯酸鈉中的一種或兩種混合，催化劑的添加量為廢水質(zhì)量的 0.05％～ 0.3％。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，氯酸鈉/次氯酸鈉氧化體系相較于傳統(tǒng)的雙氧水及空氣催化氧化，用量較低，反應(yīng)條件溫和，安全性高、效率高，適合廢水處理的工業(yè)化應(yīng)用。
優(yōu)選的，作為一種改進(jìn)，在S3中，攪拌氧化時(shí)間為3h。采用上述技術(shù)方案，使得廢水中有機(jī)物在氯酸鈉/次氯酸鈉氧化體系中充分氧化，提升廢水中有機(jī)物的回收利用率。
優(yōu)選的，作為一種改進(jìn)，在S4中，氧化液溫度為85℃～110℃，負(fù)壓蒸餾壓力為500Pa～2000Pa；在S6中，所述減壓精餾溫度為100～240℃，壓力50～200Pa。通過(guò)與高溫氧化液換熱或升溫的方式，增加溶液的“顯熱”，隨溶液進(jìn)入低壓環(huán)境，部分“顯熱”釋放，并以“潛熱”的方式被吸收，引起溶液的汽化，冷凝后達(dá)到回收溶劑的目的。
優(yōu)選的，作為一種改進(jìn)，在S5中，所述脫醛反應(yīng)中催化劑為固體負(fù)載催化劑，包括負(fù)載鈀(Pd)、鉑(Pt)金屬中的一種或幾種的椰殼炭，所述椰殼炭比表面積為1500m2/g～2500m2/g。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，催化劑比表面積過(guò)高或過(guò)低，廢水中有機(jī)物的回收率均較低，是因?yàn)楸缺砻娣e過(guò)高時(shí)，有機(jī)物交互的時(shí)間縮短，過(guò)低時(shí)可能導(dǎo)致大分子聚合物堵塞孔隙，從而導(dǎo)致有機(jī)物轉(zhuǎn)化為乙基香蘭素的效率下降。
優(yōu)選的，作為一種改進(jìn)，在S5中，所述脫醛反應(yīng)溫度為150℃～240℃，反應(yīng)時(shí)間為1小時(shí)。脫醛反應(yīng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，乙基香蘭素將進(jìn)一步脫醛生成鄰乙氧基苯酚，雖也可作為乙基香蘭素起始原料利用，但降低了其經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
（發(fā)明人：劉暢）
