一種環(huán)氧氯丙烷生產(chǎn)廢水處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于工業(yè)污水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種環(huán)氧氯丙烷生產(chǎn)廢水處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]環(huán)氧氯丙烷是一種重要的有機(jī)合成中間體，是一種有機(jī)精細(xì)化工的產(chǎn)品，主要用于生產(chǎn)環(huán)氧樹脂、合成甘油、氯醇橡膠等精細(xì)化工產(chǎn)品，用途十分廣泛，但是在生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生大量的廢水，廢水含有多種復(fù)雜的有機(jī)化合物和大量的無機(jī)鹽。丙烯高溫氯化法是工業(yè)上生產(chǎn)環(huán)氧氯丙烷的經(jīng)典方法，特別是國(guó)內(nèi)石油化工和鹽化工近幾年發(fā)展較快，丙烯和氯氣供應(yīng)充足且價(jià)格穩(wěn)定，給環(huán)氧氯丙烷的發(fā)展創(chuàng)造了契機(jī)。但丙烯高溫氯化法生產(chǎn)環(huán)氧氯丙烷工藝產(chǎn)生的環(huán)氧氯丙烷廢水具有水量大、鹽度高、有機(jī)物成分復(fù)雜等特點(diǎn)，單獨(dú)處理難度大、費(fèi)用高。在國(guó)際上這種廢水是較難處理的廢水之一。
[0003]目前，現(xiàn)有的企業(yè)采用稀釋-生化法，基本上采用與其他生產(chǎn)裝置的廢水混合稀釋后生化處理工藝，但該工藝經(jīng)常導(dǎo)致生化處理系統(tǒng)鈣沉積，引起活性污泥中無機(jī)成分升高，污泥性能惡化等現(xiàn)象，而且對(duì)于環(huán)保來說，也只是治標(biāo)不治本。也有少量的企業(yè)采用蒸發(fā)脫鹽-生化組合法處理。不過稀釋-生化法處理后的廢水不符合國(guó)家污染減排政策(治標(biāo)不治本)，而蒸發(fā)脫鹽-生化法具有設(shè)備投資大、運(yùn)行成本高且設(shè)備損耗快等缺點(diǎn)，不符合國(guó)家環(huán)保節(jié)能減排的要求。隨著環(huán)境保護(hù)要求的日益嚴(yán)格，環(huán)氧氯丙烷廢水的處理成了制約企業(yè)發(fā)展的不利因素，嚴(yán)重影響企業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)效益。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明針對(duì)環(huán)氧氯丙烷生產(chǎn)廢水，通過把廢水里面的有機(jī)物進(jìn)行氧化分解，然后再對(duì)無機(jī)鹽水進(jìn)行處理，利用阻滯法對(duì)廢水進(jìn)行鹽水分離，最終達(dá)到廢水可以重新回用的目的或無污染排放。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種環(huán)氧氯丙烷生產(chǎn)廢水處理方法，包括如下步驟:
[0006]1)微電解:向環(huán)氧氯丙烷生產(chǎn)產(chǎn)生的廢水中加入酸液，將廢水的pH調(diào)節(jié)到2-3，然后送入至裝有鐵炭材料的反應(yīng)塔中，均勻曝氣，期間加入酸液將pH穩(wěn)定在2-3，直至廢水顏色變淺、C0D降低，反應(yīng)結(jié)束；
[0007]所述鐵炭材料由鐵含量70-75% (w/w)，炭含量25-30% (w/w)組成；
[0008]2)深度氧化:將步驟1)得到的廢水，送入深度氧化塔中，調(diào)節(jié)廢水的pH到3-4，均勻曝氣，加入氧化劑，進(jìn)行深度氧化，期間加入酸液將pH穩(wěn)定在3-4，直至廢水顏色比步驟1)變淺、C0D比步驟1)降低，反應(yīng)結(jié)束；
[0009]3)絮凝、沉淀:將經(jīng)過步驟2)處理后的廢水加入堿液，調(diào)節(jié)pH至8-9，加入絮凝劑，過濾，除去沉淀；
[0010]4)吸附:將經(jīng)過步驟3)處理后的廢水送入吸附系統(tǒng)，吸附系統(tǒng)分別裝填有A類和B類吸附劑，經(jīng)過A類吸附劑后，廢水COD降至小于等于llOOppm，再經(jīng)過B類吸附劑吸附，廢水COD降至300ppm以下，最后用活性炭吸附，COD降低至lOOppm以下；
[0011 ] 所述的A類吸附劑是非極性高分子吸附材料，使用量為廢水體積的20-25%，所述的B類吸附劑是極性高分子吸附材料，使用量為廢水體積的10-15%，活性炭，使用量為廢水體積的20-25% ；
[0012]5)阻滯:將步驟4)處理后的廢水送入阻滯系統(tǒng)，對(duì)低C0D高無機(jī)鹽的廢水進(jìn)行處理，將溶解鹽的濃度降低到7000ppm以下；
[0013]所述的阻滯系統(tǒng)裝有阻滯填料，阻滯填料是以聚苯乙烯樹脂為基體，丙烯酸為單體，過硫酸鉀為引發(fā)劑，在80°C下，加聚反應(yīng)18個(gè)小時(shí)聚合，反應(yīng)比例為:聚苯乙烯樹脂:丙烯酸的摩爾比為2:1，丙烯酸:過硫酸酸鉀的質(zhì)量比為50:1，反應(yīng)結(jié)束后加入3% (w/w)濃度的NaC03溶液，調(diào)節(jié)pH到中性，最后用水把聚合后的阻滯樹脂洗到?jīng)]有粘性得到；
[0014]6)膜分離:將經(jīng)步驟5)處理的廢水通入膜分離系統(tǒng)，將廢水中的可溶性無機(jī)鹽濃縮分離，分離出來的濃鹽水進(jìn)入儲(chǔ)罐，另作處理，分離出來的合格水進(jìn)入凈水罐待回收利用，或直接排放。
[0015]本發(fā)明，步驟1)所述的微電解，利用電化學(xué)填料自身產(chǎn)生的電位差在設(shè)備內(nèi)產(chǎn)生無數(shù)的原電池，通過原電池陰陽極間的微小放電，對(duì)流經(jīng)填料廢水進(jìn)行電解，達(dá)到對(duì)廢水中有機(jī)物進(jìn)行電化學(xué)降解的目的。步驟1)中，反應(yīng)塔中的鐵炭材料在處理過程中，材料原子構(gòu)成了“鐵-炭”原電池，原電池產(chǎn)生的新生態(tài)Fe2+和Η +與廢水中的組分發(fā)生還原反應(yīng)，破壞有機(jī)污染物的發(fā)色或助色基團(tuán)，因而使廢水脫色，經(jīng)微電解處理后的廢水有利于后序的深度氧化。
[0016]步驟1)所述的微電解，優(yōu)選向環(huán)氧氯丙烷生產(chǎn)產(chǎn)生的廢水中加入酸液，將廢水的pH調(diào)節(jié)到2.5，然后送入至裝有鐵炭材料的反應(yīng)塔中，均勻曝氣l_2h，更優(yōu)選2h，期間加入酸液將pH穩(wěn)定在2.5，直至廢水顏色變淺、C0D降至7035ppm，反應(yīng)結(jié)束。
[0017]步驟2)所述的深度氧化:優(yōu)選將步驟1)得到的廢水，送入深度氧化塔中，調(diào)節(jié)廢水的pH到3.5，均勻曝氣l_2h，更優(yōu)選2h，進(jìn)行深度氧化，期間加入酸液使pH穩(wěn)定在3.5，直至廢水顏色比步驟1)變淺，C0D降至2800ppm，反應(yīng)結(jié)束；所述的氧化劑優(yōu)選H202，用量為
6-8% (v/v)。
[0018]步驟3)所述的絮凝、沉淀，堿液優(yōu)選NaOH溶液，絮凝劑優(yōu)選聚合硫酸鋁，絮凝劑投加量為廢水質(zhì)量的0.01-0.05%，所述的過濾，優(yōu)選采用壓濾，壓濾機(jī)優(yōu)選廂式壓濾機(jī)，將經(jīng)過微電解工序處理后的廢水進(jìn)行固液分離。
[0019]步驟4)所述的吸附，吸附作用基本上是由界面上分子(或原子)間作用力的熱力學(xué)性質(zhì)所決定，把步驟3)的廢水有界面上分子(或原子)間作用力的熱力把廢水中的有機(jī)物吸附到填料表面，廢水中的C0D降低到lOOppm以下。所述的非極性高分子吸附材料，優(yōu)選213吸附樹脂這種樹脂通過化學(xué)吸附，把廢水中非極性的有機(jī)物吸附到樹脂里面，從而達(dá)到降低C0D的目的，所述的極性高分子吸附材料，優(yōu)選500吸附樹脂，這種樹脂通過化學(xué)吸附，把廢水中帶極性的有機(jī)物吸附到樹脂里面，使得C0D進(jìn)一步下降，活性炭?jī)?yōu)選銅鋅合金活性炭，活性炭通過物理吸附，把廢水中極細(xì)小的有機(jī)物吸附到活性炭里面，讓廢水可以達(dá)標(biāo)排放，C0D降低至lOOppm以下。
[0020]步驟5)所述的阻滯系統(tǒng)，里面的阻滯填料，是在一個(gè)已有陰離子基團(tuán)的本體上加聚一個(gè)陽離子基團(tuán)，使得聚合后的新聚合物有兩個(gè)不同電性的基團(tuán):陽離子基團(tuán)跟陰離子基團(tuán)。其中阻滯的原理在于:帶有陽離子基團(tuán)和陰離子基團(tuán)的聚合物，通過異性相吸(靜電)的作用，陽離子基團(tuán)吸引溶液中的陰離子，陰離子基團(tuán)吸引溶液中的陽離子，這樣無機(jī)鹽(無機(jī)鹽由陰陽離子組成)就被吸附到帶有陰陽離子基團(tuán)的聚合物表面上，溶液中無機(jī)鹽的濃度就下降了，如此就達(dá)到把無機(jī)鹽跟水分離的效果了。當(dāng)吸附飽和后，用純凈水就可以直接解吸，這是因?yàn)闊o機(jī)鹽只是由于靜電作用被吸附在阻滯填料的表面，作用力不大，所以解吸就很簡(jiǎn)單。解吸再生后的阻滯填料又可以再次吸附。所述的聚苯乙烯樹脂，優(yōu)選201x7聚苯乙烯樹脂。
[0021 ] 步驟6)所述的膜分離技術(shù)是采用半透膜，膜的孔徑在0-50nm之間，在分子水平上對(duì)不同分子的混合液體進(jìn)行選擇性分離的技術(shù)。用來去除廢水中的微生物，懸浮物和膠體等雜質(zhì)，降低廢水的C0D，降低可溶性無機(jī)鹽的濃度；優(yōu)選通過反滲透膜系統(tǒng)，半透膜的孔徑在0_50nm之間。
[0022]本發(fā)明所述的環(huán)氧氯丙烷生產(chǎn)廢水處理方法，通過微電解、深度氧化、絮凝沉淀、吸附、阻滯、膜分離等多種工藝按特定的組合，對(duì)廢水進(jìn)行處理，降解、氧化分解廢水中的有機(jī)物，先把廢水變成高濃度無機(jī)鹽的鹽水，再利用阻滯填料與分離膜把無機(jī)鹽與水分離，從而把廢水變成有用水或符合國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)的排放水。通過對(duì)環(huán)氧氯丙烷廢水進(jìn)行針對(duì)性的在線處理，可以顯著降低C0D數(shù)值，處理率高、去除率高，效果明顯，而且標(biāo)本兼治。多次實(shí)驗(yàn)和檢測(cè)分析表明，廢水中原含C0D10000-20000ppm、溶解鹽15000ppm左右，在經(jīng)過該工藝處理后，C0D數(shù)值降低至lOOppm以下，處理率達(dá)98% ;溶解鹽剩余約7000ppm，去除率達(dá)到95%，效果明顯，而且標(biāo)本兼治。
[0023]和現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0024]1、本發(fā)明符合國(guó)家環(huán)境保護(hù)要求，在廢水中降解有機(jī)物量大，阻滯無機(jī)鹽，排出水達(dá)到回用標(biāo)準(zhǔn)或達(dá)標(biāo)排放，現(xiàn)有技術(shù)無法處理，治標(biāo)且治本，節(jié)能減排、無二次污染。
[0025]2、本發(fā)明占地面積小，處理時(shí)間相對(duì)短，設(shè)備操作簡(jiǎn)易，出水穩(wěn)定?，F(xiàn)有的技術(shù)占地面積為處理廢水總量的5倍，本發(fā)明的技術(shù)占地面積只需處理總廢水量的2倍?，F(xiàn)有技術(shù)調(diào)試時(shí)間至少需要半年，長(zhǎng)則兩年，本發(fā)明的技術(shù)調(diào)試時(shí)間只用3-5個(gè)月。
[0026]3、本發(fā)明處理廢水量可大可小，可以根據(jù)投資量大小，可以處理每天10噸到每天300噸的廢水。
[0027]4、本發(fā)明的阻滯填料，是在帶負(fù)電荷基團(tuán)的本體上引入一個(gè)帶正電荷的基團(tuán)，經(jīng)過聚合反應(yīng)聚合而成。因此帶正、負(fù)電荷基團(tuán)的填料可以通過電荷的相互吸引把無機(jī)鹽阻滯在填料表面，用水就可以洗脫出來，不需要像普通的吸附材料那樣要用藥劑洗脫，無二次污染，使用壽命長(zhǎng)，阻滯溶解鹽穩(wěn)定。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面以實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說明，但本發(fā)明并不局限于這些實(shí)施例。
[0029]實(shí)施例1
[0030]一種環(huán)氧氯丙烷生產(chǎn)廢水(廢水中C0D含量10785ppm，無機(jī)鹽含量15128ppm)處理方法，包括如下步驟:
[0031]1)微電解:向環(huán)氧氯丙烷生產(chǎn)產(chǎn)生的廢水中加入酸液，將廢水的pH調(diào)節(jié)到2，然后送入至裝有鐵炭材料的反應(yīng)塔中，均勻曝氣2h，期間加入酸液將pH穩(wěn)定在3，直至廢水顏色變淺、COD降至7035ppm，溶解鹽含量15128ppm，反應(yīng)結(jié)束；
[0032]2)深度氧化:將步驟1)得到的廢水，送入深度氧化塔中，調(diào)節(jié)廢水的pH到3，加入氧化劑H202，氧化劑用量為6%，均勻曝氣2h，進(jìn)行深度氧化，直至廢水顏色比步驟1)變淺、C0D降至2800ppm，溶解鹽含量15128ppm，反應(yīng)結(jié)束；
[0033]3)絮凝、沉淀:將經(jīng)過步驟2)處理后的廢水加入NaOH溶液，調(diào)節(jié)pH至9，加入絮凝劑聚合硫酸招，投加量為廢水質(zhì)量的0.01 %，壓濾，除去沉淀；
[0034]4)吸附:將經(jīng)過步驟3)處理后的廢水送入吸附系統(tǒng)，吸附系統(tǒng)分別裝填有A類(213吸附樹脂)和B類吸附劑(500吸附樹脂)，經(jīng)過A類吸附劑后，廢水C0D降至1 lOOppm，再經(jīng)過B類吸附劑吸附，廢水C0D降至300ppm，最后用銅鋅合金活性炭吸附，C0D降低至lOOppm以下，溶解鹽含量15128ppm ；
[0035]所述的A類吸附劑，使用量為廢水體積的20 %，所述的B類吸