公布日：2022.11.01
申請日：2022.07.26
分類號：C02F9/14(2006.01)I;C02F101/30(2006.01)N;C02F103/38(2006.01)N
摘要
本發(fā)明提供了一種環(huán)氧樹脂廢水的處理方法。本發(fā)明將臭氧技術(shù)和微氣泡技術(shù)有效結(jié)合了氣浮技術(shù)、光催化技術(shù)、COD去除劑等，同時通過三級氧化工藝處理，能夠在常溫常壓下實現(xiàn)廢水中有機物和色度去除，得到品質(zhì)較好的無機鹽，品質(zhì)能夠達到T/CPCIF0068‑2020行業(yè)標準的要求，真正實現(xiàn)副產(chǎn)品的價值。本發(fā)明提供的環(huán)氧樹脂高鹽廢水的處理方法，可以將廢水中有機物礦化，COD大幅度降低，色度降低至無色，最終得到滿足行業(yè)標準的無機鹽。同時該方法操作簡單，設備投入少，運行成本低，具有更高的經(jīng)濟價值。而且本發(fā)明對于整體工藝路線和參數(shù)進行了細致優(yōu)化，實際驗證了該工藝的可行性。
權(quán)利要求書
1.一種環(huán)氧樹脂廢水的處理方法，其特征在于，包括以下步驟：1)將環(huán)氧樹脂廢水和臭氧微納米氣泡混合后的廢水送入氣浮裝置后，加入pH值調(diào)節(jié)劑，進行氣浮處理后，得到一級氧化處理后的廢液；2)將上述步驟得到的一級氧化處理后的廢液再次和臭氧微納米氣泡混合后送入二級氧化裝置中，加入雙氧水和pH值調(diào)節(jié)劑，在紫外光作用下，進行光催化氧化反應后，得到二級氧化處理后的廢液；3)向上述步驟得到的二級氧化處理后的廢液中加入COD氧化劑后，再和臭氧微納米氣泡混合后送入三級氧化裝置中，加入第二pH值調(diào)節(jié)劑后，進行三級氧化處理后，得到三級氧化處理后的出水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法，其特征在于，所述環(huán)氧樹脂廢水包括環(huán)氧樹脂生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的高鹽高COD廢水；所述環(huán)氧樹脂廢水中的COD值為1.5-10萬ppm；所述環(huán)氧樹脂廢水中包括甘油、老化樹脂、環(huán)氧氯丙烷、三甲基氯化胺和苯酚縮水甘油醚中的一種或多種；所述甘油含量占COD總量的質(zhì)量比為5％-25％；所述老化樹脂含量占COD總量的質(zhì)量比為30％-35％；所述環(huán)氧氯丙烷含量占COD總量的質(zhì)量比為1％-5％；所述三甲基氯化胺含量占COD總量的質(zhì)量比為1％-3％；所述苯酚縮水甘油醚含量占COD總量的質(zhì)量比為5％-10％；所述環(huán)氧樹脂廢水中的含鹽量為10％-25％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法，其特征在于，所述臭氧微納米氣泡的粒徑為0.01-10μm；所述廢水中的臭氧含量為300-2000mg/kg；所述pH值調(diào)節(jié)劑包括稀鹽酸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法，其特征在于，所述加入pH值調(diào)節(jié)劑后的pH值為3-11；所述氣浮處理的溫度為10-70℃；所述廢水在氣浮裝置中的停留時間為1-10h。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法，其特征在于，所述步驟2)中，混合后的混合液中的臭氧含量為300-2000mg/kg；所述雙氧水的質(zhì)量濃度為5％-30％；所述雙氧水在混合后的混合液中的濃度為0.1-100g/kg。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法，其特征在于，所述pH值調(diào)節(jié)劑包括稀鹽酸；所述加入pH值調(diào)節(jié)劑后的pH值為3-11；所述光催化氧化反應的溫度為10-70℃；所述廢液在二級氧化裝置中的停留時間為1-10h。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法，其特征在于，所述COD氧化劑包括次氯酸鈉、高氯酸鈉、過碳酸鈉、過硫酸鈉和次氯酸銨中的一種或多種；所述COD氧化劑的添加量為0.001％-0.1％；所述步驟3)中，混合后的混合液中的臭氧含量為100-2000mg/kg。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法，其特征在于，所述第二pH值調(diào)節(jié)劑包括氫氧化鈉；所述加入第二pH值調(diào)節(jié)劑后的pH值為5-12；所述三級氧化處理的溫度為10-70℃；所述廢液在三級氧化裝置中的停留時間為1-10h。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法，其特征在于，所述三級氧化處理后的出水經(jīng)過三效和/或五效蒸發(fā)后，得到工業(yè)鹽和蒸餾水；所述三級氧化處理后的出水中的部分或全部送入步驟1)中進行循環(huán)處理。
10.一種環(huán)氧樹脂廢水的處理系統(tǒng)，其特征在于，包括：環(huán)氧樹脂廢水進水裝置；與所述環(huán)氧樹脂廢水進水裝置相連的氣浮裝置；所述環(huán)氧樹脂廢水進水裝置與所述氣浮裝置之間設置有第一臭氧微納米氣泡發(fā)生器；與所述氣浮裝置的出水口相連的二級氧化反應池；所述二級氧化反應池中設置有光催化裝置；所述氣浮裝置與所述二級氧化反應池之間設置有第二臭氧微納米氣泡發(fā)生器；與所述二級氧化反應池的出水口相連的三級氧化反應池；所述二級氧化反應池與所述三級氧化反應池之間設置有第三臭氧微納米氣泡發(fā)生器；與所述三級氧化反應池的出水口相連的三效蒸發(fā)裝置和/或五效蒸發(fā)裝置；所述三級氧化反應池的出水口還可以與氣浮裝置的進水口相連通。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種環(huán)氧樹脂廢水的處理方法，本發(fā)明利用臭氧微氣泡工藝復合氣浮、光催化和氧化劑等工藝進行高鹽高COD廢水的處理，可以有效的實現(xiàn)廢水中有機物質(zhì)的降解，具有處理效率高、處理效果好，且投資和運行成本少的優(yōu)點。
本發(fā)明提供了一種環(huán)氧樹脂廢水的處理方法，包括以下步驟：
1)將環(huán)氧樹脂廢水和臭氧微納米氣泡混合后的廢水送入氣浮裝置后，加入pH值調(diào)節(jié)劑，進行氣浮處理后，得到一級氧化處理后的廢液；
2)將上述步驟得到的一級氧化處理后的廢液再次和臭氧微納米氣泡混合后送入二級氧化裝置中，加入雙氧水和pH值調(diào)節(jié)劑，在紫外光作用下，進行光催化氧化反應后，得到二級氧化處理后的廢液；
3)向上述步驟得到的二級氧化處理后的廢液中加入COD氧化劑后，再和臭氧微納米氣泡混合后送入三級氧化裝置中，加入第二pH值調(diào)節(jié)劑后，進行三級氧化處理后，得到三級氧化處理后的出水。
優(yōu)選的，所述環(huán)氧樹脂廢水包括環(huán)氧樹脂生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的高鹽高COD廢水；
所述環(huán)氧樹脂廢水中的COD值為1.5-10萬ppm；
所述環(huán)氧樹脂廢水中包括甘油、老化樹脂、環(huán)氧氯丙烷、三甲基氯化胺和苯酚縮水甘油醚中的一種或多種；
所述甘油含量占COD總量的質(zhì)量比為5％-25％；
所述老化樹脂含量占COD總量的質(zhì)量比為30％-35％；
所述環(huán)氧氯丙烷含量占COD總量的質(zhì)量比為1％-5％；
所述三甲基氯化胺含量占COD總量的質(zhì)量比為1％-3％；
所述苯酚縮水甘油醚含量占COD總量的質(zhì)量比為5％-10％；
所述環(huán)氧樹脂廢水中的含鹽量為10％-25％。
優(yōu)選的，所述臭氧微納米氣泡的粒徑為0.01-10μm；
所述廢水中的臭氧含量為300-2000mg/kg；
所述pH值調(diào)節(jié)劑包括稀鹽酸。
優(yōu)選的，所述加入pH值調(diào)節(jié)劑后的pH值為3-11；
所述氣浮處理的溫度為10-70℃；
所述廢水在氣浮裝置中的停留時間為1-10h。
優(yōu)選的，所述步驟2)中，混合后的混合液中的臭氧含量為300-2000mg/kg；
所述雙氧水的質(zhì)量濃度為5％-30％；
所述雙氧水在混合后的混合液中的濃度為0.1-100g/kg。
優(yōu)選的，所述pH值調(diào)節(jié)劑包括稀鹽酸；
所述加入pH值調(diào)節(jié)劑后的pH值為3-11；
所述光催化氧化反應的溫度為10-70℃；
所述廢液在二級氧化裝置中的停留時間為1-10h。
優(yōu)選的，所述COD氧化劑包括次氯酸鈉、高氯酸鈉、過碳酸鈉、過硫酸鈉和次氯酸銨中的一種或多種；
所述COD氧化劑的添加量為0.001％-0.1％；
所述步驟3)中，混合后的混合液中的臭氧含量為100-2000mg/kg。
優(yōu)選的，所述第二pH值調(diào)節(jié)劑包括氫氧化鈉；
所述加入第二pH值調(diào)節(jié)劑后的pH值為5-12；
所述三級氧化處理的溫度為10-70℃；
所述廢液在三級氧化裝置中的停留時間為1-10h。
優(yōu)選的，所述三級氧化處理后的出水經(jīng)過三效和/或五效蒸發(fā)后，得到工業(yè)鹽和蒸餾水；
所述三級氧化處理后的出水中的部分或全部送入步驟1)中進行循環(huán)處理。
本發(fā)明還提供了一種環(huán)氧樹脂廢水的處理系統(tǒng)，包括：
環(huán)氧樹脂廢水進水裝置；
與所述環(huán)氧樹脂廢水進水裝置相連的氣浮裝置；
所述環(huán)氧樹脂廢水進水裝置與所述氣浮裝置之間設置有第一臭氧微納米氣泡發(fā)生器；
與所述氣浮裝置的出水口相連的二級氧化反應池；
所述二級氧化反應池中設置有光催化裝置；
所述氣浮裝置與所述二級氧化反應池之間設置有第二臭氧微納米氣泡發(fā)生器；
與所述二級氧化反應池的出水口相連的三級氧化反應池；
所述二級氧化反應池與所述三級氧化反應池之間設置有第三臭氧微納米氣泡發(fā)生器；
與所述三級氧化反應池的出水口相連的三效蒸發(fā)裝置和/或五效蒸發(fā)裝置；
所述三級氧化反應池的出水口還可以與氣浮裝置的進水口相連通。
本發(fā)明提供了一種環(huán)氧樹脂廢水的處理方法，包括以下步驟，首先將環(huán)氧樹脂廢水和臭氧微納米氣泡混合后的廢水送入氣浮裝置后，加入pH值調(diào)節(jié)劑，進行氣浮處理后，得到一級氧化處理后的廢液；然后將上述步驟得到的一級氧化處理后的廢液再次和臭氧微納米氣泡混合后送入二級氧化裝置中，加入雙氧水和pH值調(diào)節(jié)劑，在紫外光作用下，進行光催化氧化反應后，得到二級氧化處理后的廢液；最后向上述步驟得到的二級氧化處理后的廢液中加入COD氧化劑后，再和臭氧微納米氣泡混合后送入三級氧化裝置中，加入第二pH值調(diào)節(jié)劑后，進行三級氧化處理后，得到三級氧化處理后的出水。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明針對環(huán)氧樹脂廢水的組成以及現(xiàn)有的廢水處理方式進行了相應的研究，當前主要有高溫焚燒、多效蒸發(fā)結(jié)晶或MVR技術(shù)、濕式氧化技術(shù)。三種技術(shù)均存在投資和運行成本高的問題。同時，由于物料中含有大量的鹵代化合物(鈣離子、鈉離子、氯離子等)，對于設備有較強腐蝕性，因此高溫焚燒技術(shù)對設備要求較高。多效蒸發(fā)結(jié)晶工藝無法去除廢水中的有機物，最終會產(chǎn)生黃色、粘性較大的物料。后續(xù)處理困難，甚至只能以危險固體廢棄物處理，每噸成本約4000-8000元。濕式氧化技術(shù)可將廢水中有機物去除，實現(xiàn)無機鹽的回收利用，且品質(zhì)較好。但該工藝投資較大(上億元)，且運行成本高昂，噸水處理成本40-50元左右，對于一般企業(yè)而言難以駕馭。
本發(fā)明研究認為，臭氧是一種能夠與有機和無機化合物反應的強氧化劑，可在催化劑作用下分解產(chǎn)生羥基自由基，對有機污染物的選擇氧化性則較小，對大部分有機污染物都體現(xiàn)出明顯的氧化降解能力，已被廣泛用于水處理行業(yè)。但溶解態(tài)臭氧極不穩(wěn)定，易自分解生成氧氣，在水中的半衰期僅約10-20min，在水體內(nèi)很難達到較高濃度。氣態(tài)臭氧相對于溶解態(tài)臭氧更穩(wěn)定，但氣泡在水體內(nèi)會迅速上浮溢出，導致臭氧氣泡大量溢出以及自分解，處理效率較低。兩種常規(guī)臭氧正常條件下均難以持續(xù)提供充足的羥基自由基，因此，目前臭氧一般適用于COD低于100ppm的廢水繼續(xù)處理，對于高COD廢水效果較差。而微氣泡工藝可以短時間內(nèi)講大氣泡切割成直徑在10微米左右到數(shù)百納米之間的小氣泡，這種氣泡是介于微米氣泡和納米氣泡之間，具有常規(guī)氣泡所不具備的物理與化學特性。將臭氧技術(shù)與微氣泡技術(shù)有效結(jié)合在一起，對于廢水處理更具有高效價值。首先能夠大幅度提升氣泡的比表面積，使臭氧更充分的與廢水接觸；其次微氣泡破裂，氣液界面立刻消失，界面上集聚的化學能瞬間釋放，可激發(fā)產(chǎn)生大量的羥基自由基，羥基自由基具有超強氧化電位，是水質(zhì)凈化的關(guān)鍵；再次臭氧以微氣泡的形式存在，可以大幅度減緩氣泡的上浮速度，提高臭氧溶解能力。所以，臭氧和微氣泡工藝的有效結(jié)合能夠大幅度提升廢水的處理等級。
雖然現(xiàn)有技術(shù)中也有類似的技術(shù)方案，如采用紫外-臭氧協(xié)同氧化預處理高濃度廢水的方法及裝置，首先通過氧化劑雙氧水與臭氧的協(xié)同作用降解有機污染物，隨后通過光化反應與臭氧協(xié)同作用進一步強化降解有機污染物，并且通過兩種方式多次循環(huán)氧化的方式獲得合格的廢水產(chǎn)品；或者UV光催化/微氣泡臭氧化廢水深度處理系統(tǒng)，通過微氣泡類催化效應和紫外線燈照射光催化效應相結(jié)合的方式，但無實際應用案例介紹。但以上使用的臭氧工藝仍均具有局限性，僅適用于高濃度廢水的預處理，最高去除率約60％，難以實現(xiàn)有機物全部脫除的效果。另外對于環(huán)氧樹脂高鹽廢水的處理并沒有相應的介紹，而且現(xiàn)有的上述技術(shù)方案主要強調(diào)了臭氧裝置的設計，但對于廢水的處理工藝及具體工藝參數(shù)缺乏實際性驗證，實際處理效果缺乏說服力。
基于此，本發(fā)明針對環(huán)氧樹脂高鹽、高COD廢水特殊情況，進行了相應的創(chuàng)造性設計，通過臭氧微氣泡復配工藝，實現(xiàn)了環(huán)氧樹脂廢水的處理及無機鹽的回收利用。本發(fā)明提供的環(huán)氧樹脂廢水的處理方法，將臭氧、微氣泡、氣浮、光催化和氧化劑配合，通過三級氧化處理工藝實現(xiàn)高鹽廢水有機物的去除，達到副產(chǎn)工業(yè)級產(chǎn)品的目標。本發(fā)明將臭氧技術(shù)和微氣泡技術(shù)有效結(jié)合了氣浮技術(shù)、光催化技術(shù)、COD去除劑等，同時通過三級氧化工藝處理，能夠在常溫常壓下實現(xiàn)廢水中有機物和色度去除，得到品質(zhì)較好的無機鹽，品質(zhì)能夠達到T/CPCIF0068-2020行業(yè)標準的要求，真正實現(xiàn)副產(chǎn)品的價值。同時，該工藝經(jīng)中試驗證效果較好，投資和運行成本較低，工藝投資額在2000萬以內(nèi)，而且運行成本比濕式氧化大幅度降低，噸水運行成本僅10-15元左右，對于企業(yè)具有更好的經(jīng)濟價值。
本發(fā)明提供的環(huán)氧樹脂高鹽廢水的處理方法，將臭氧技術(shù)和微氣泡技術(shù)結(jié)合，同時配合氧化劑形成三級處理工藝，可以將廢水中有機物礦化，COD大幅度降低，色度降低至無色，最終得到滿足行業(yè)標準的無機鹽。同時該方法操作簡單，設備投入少，運行成本低，具有更高的經(jīng)濟價值，有效的解決了現(xiàn)有環(huán)氧樹脂高鹽廢水處理技術(shù)，存在投資額度大、運行成本高且處理效果欠佳等問題。
本發(fā)明利用臭氧微氣泡工藝復合氣浮、光催化和氧化劑等工藝進行高鹽高COD廢水的處理，可以有效的實現(xiàn)廢水中有機物質(zhì)的降解。具有處理效率高、處理效果好，且投資和運行成本少的優(yōu)點。同時本發(fā)明對于整體工藝路線和參數(shù)進行了細致優(yōu)化，實際驗證了該工藝的可行性。
工業(yè)化試運行結(jié)果表明，采用本發(fā)明提供的處理方法，處理后的廢水鉑鈷色度能降低至5以下，COD降低至500以下，產(chǎn)生的無機鹽明顯呈白色。品質(zhì)能夠達到T/CPCIF0068-2020行業(yè)標準的要求，真正實現(xiàn)副產(chǎn)品的價值。
（發(fā)明人：盧建興;袁琪琛;馬法鑫;黃帥;何海波）
