申請日2013.08.21
公開(公告)日2014.07.16
IPC分類號C02F9/14; C07F9/11; C02F1/78; C02F1/04; C02F1/38; C02F1/66
摘要
本發明公開了一種含磷熒光增白劑廢水的處理方法,主要包括下列步驟:酸化,蒸餾,離心,生化處理,臭氧氧化等,還能夠對廢水中可利用的副產品進行了回收再加工。熒光增白劑生產廢水經過該工藝處理后,可達排放標準。本發明所提供的熒光增白劑廢水的處理工藝,特別適用于處理聯苯類熒光增白劑生產廢水的處理,效果良好,運行維護成本低廉,管理方便,易于推廣。
權利要求書
1.一種含磷熒光增白劑廢水的處理方法,按以下步驟處理:
(1)將含有4,4′-雙-(2-磺酸鈉苯乙烯基)聯苯的廢水通過污水泵,打入酸化釜中,加 鹽酸調節pH=2.0~4.0;酸化釜中的停留時間≥2h;
(2)將酸化釜中的物料轉入蒸餾釜中,升溫至100℃-110℃,在-0.06~-0.1Mpa壓力下, 對廢水進行粗餾濃縮,經過冷凝器,將粗餾分全部收集到精餾釜;
(3)將蒸餾釜中的物料濃縮到固體含量達到50%-85%后,轉入離心機進行固液分離,離 心濾液進入精餾釜,產生的固體鹽類廢渣工業再利用或填埋處理;
(4)精餾釜中物料通過多效蒸發系統進行蒸餾,110℃以下的低沸點餾分進入好氧生物 處理池中;高沸點餾分進入反應釜中;
(5)好氧生物處理池中采用生物接觸氧化法和活性污泥法,填料采用組合式填料,嚗氣 量按氣水重量比為18:1,水力停留時間為10h-15h,溫度控制在30℃,去除廢水中的有機 物后排放;
(6)反應釜中,高沸點餾分的主要成份是磷酸二乙酯,加入碳酸二乙酯,在50℃條件 下,反應3.0h-4.0h,生成磷酸三乙酯。
2.根據權利要求1所述的一種含磷熒光增白劑廢水的處理方法,其特征在于:在步驟(1) 中,pH=2.5。
說明書
一種含磷熒光增白劑廢水的處理方法
技術領域
本發明專利涉及一種含磷熒光增白劑廢水的處理方法,具體是一種含有熒光增白劑4,4 ′-雙-(2-磺酸鈉苯乙烯基)聯苯廢水的處理方法。
背景技術
二苯乙烯基聯苯型熒光增白劑,由于其水溶性好,對棉織物、聚酯纖維、蛋白纖維、醋 酸纖維等有良好的增白效果,同時也是優良的洗滌劑、洗衣液、化妝品等的增白添加劑,被 得到廣泛的應用。國內外使用最廣泛的二苯乙烯基聯苯型熒光增白劑是4,4′-雙-(2-磺酸鈉 苯乙烯基)聯苯(以下簡稱:FB-351)。
在生產FB-351的后處理純化過程中,為了提高產品的回收率,需加入大量的無機鹽進行 鹽析,加上反應所生成的副產物有機磷酸鹽,過濾產生的廢水中就包含了未完全蒸出的有機 溶劑、有機磷酸鹽和大量的無機鹽類,形成含磷熒光增白劑廢水。
目前,對于含磷熒光增白劑廢水的處理方法很多,主要分為三類:鐵碳微電解、濕式催 化氧化、臭氧氧化法、芬頓氧化法等物化處理方法,A/O工藝、生物接觸氧化法等傳統生化 處理方法,及物化-生化聯合處理方法。物化處理方法能有效降低廢水中的難降解有機污染, 但成本較高;傳統生化處理工藝難以承受高鹽度、強生化毒性和高生物抑制性,對難降解有 機物的去除效果較差;生化-物化聯合方法是近年來熒光增白劑廢水處理方法的主要發展方 向,但卻很難平衡處理效果和處理成本、物化階段有機去除與生化階段反硝化有機碳源供給 等之間的矛盾。
對含有FB-351的廢水來說,傳統的物化處理方法無法對其中部分有機物進行氧化;若采 用生化處理,廢水中含有的高濃度鹽分,對生物酶或菌類會形成較大破壞,會降低其對廢水 中有機質的分解和降解;另外,由于無機鹽類的高度穩定性,很難發生氧化分解和降解。因 此,采用目前工業上廣泛使用技術對這類廢水進行處理,都無法獲得滿意的處理效果。
專利CN101423313A公開了一種熒光增白劑廢水的處理方法,通過鐵碳還原,水解酸化, 好氧生物處理,臭氧氧化等方式對廢水處理,該方法工藝簡單,處理成本低,但不適用于高 鹽廢水的處理。
專利CN101830601A公開了一種熒光增白劑生產廢水的生物處理系統及其方法,通過混凝 沉淀、厭氧水解酸化、好氧氧化、硝化反應及膜生物反應器,降低廢水中的化學耗氧量及氨 氮,該方法巧妙結合生物膜反應器和膜生物反應器的工藝特點,能有效去除高濃度難降解有 機物和氨氮,且運行維護成本較低,但該方法同樣不適用于高含量的廢水處理。
專利CN202038886A公開了一種高濃度工業氨氮廢水處理系統,采用廢水預熱器、輸送泵、 恒溫結晶分離器及多效蒸發器對高濃度氨氮廢水進行處理,該方法污染少,成本較低,但若 采用該方法對含FB-351廢水進行處理,會對多效蒸發器管道造成堵塞,不適用于含FB-351 的廢水處理。
因此,若采用工業上廣泛使用的化學、生物廢水處理技術對FB-351生產廢水進行處理, 都無法獲得滿意的效果。目前,國內針對該類廢水處理的研究比較少,至今尚無非常成功的 實例,可見,研究FB-351廢水的處理,對解決水污染問題、保護環境等具有重大的意義。
發明內容
本發明的目的在于提供一種含磷熒光增白劑廢水的處理方法,該處理方法成本低,效果 良好,且對反應生成的副產物進行再利用,通過化學反應使之生成可用的化工原料。
本發明提供的一種含磷熒光增白劑廢水的處理方法,首先對廢水進行酸化;再通過粗餾、 過濾;粗餾出的廢水再進行精餾,低沸點的餾分進行好氧生物處理,再經過臭氧氧化,使其 達到排放標準,高沸點的餾分進行化學反應,生產可用的化工原料;固體工業廢渣可工業再 利用或進行填埋處理。具體的工藝包括以下步驟:
(1)將含有4,4′-雙-(2-磺酸鈉苯乙烯基)聯苯的廢水通過污水泵,打入酸化釜中,加 鹽酸調節pH=2.0~4.0;酸化釜中的停留時間≥2h;
(2)將酸化釜中的物料轉入蒸餾釜中,升溫至100℃-110℃,在-0.06~-0.1Mpa壓力下, 對廢水進行粗餾濃縮,經過冷凝器,將粗餾分全部收集到精餾釜;
(3)將蒸餾釜中的物料濃縮到固體含量達到50%-85%后,轉入離心機進行固液分離,離 心濾液進入精餾釜,產生的固體鹽類廢渣工業再利用或填埋處理;
(4)精餾釜中物料通過多效蒸發系統進行蒸餾,110℃以下的低沸點餾分進入好氧生物 處理池中;高沸點餾分進入反應釜中;
(5)好氧生物處理池中采用生物接觸氧化法和活性污泥法,填料采用組合式填料,嚗氣 量按氣水重量比為18:1,水力停留時間為10h-15h,溫度控制在30℃,去除廢水中的有機 物后排放;
(6)反應釜中,高沸點餾分的主要成份是磷酸二乙酯,加入碳酸二乙酯,在50℃條件 下,反應3.0h-4.0h,生成磷酸三乙酯。
在步驟(1)中,優先選擇pH=2.5。
磷酸三乙酯可用作高沸點溶劑、橡膠及塑料的增塑劑,也用作制備農藥殺蟲劑的原料、 乙基化試劑等,將其作為有用化工原料出售。
本發明提供一種含磷熒光增白劑廢水的處理方法,其特點在于:
(1)通過粗餾、精餾等蒸餾方式,將可進行生化反應的餾分與廢水中的其他組分分離, 再通過臭氧氧化的方式,將化學耗氧量降至100mg/L以下,達到排放的標準;
(2)采用目前最為節能、高效的多效蒸發系統對廢水進行蒸餾濃縮,降低了蒸餾過程中 的蒸汽能耗;
(3)將反應生成的副產物磷酸二乙酯鈉進行再利用,通過一步簡單的化學反應,將其轉 變為有使用價值的化工原料產品(磷酸三乙酯),在解決環保問題的同時,充分利用了其商業 價值,所得到的產品在化工領域有較寬的應用范圍;
(4)工藝流程簡單可靠,設備占地面積小,投資相對較低,建設周期短,處理量較大。
綜上所述,FB-351廢水經過該工藝處理后,出水化學耗氧量<100mg/L,氨氮<10mg/L, 可達標排放。本發明專利相比于傳統的生化、化學法廢水處理,不僅有效解決了傳統含鹽類 熒光增白劑廢水處理過程面臨的問題,同時將反應中主要的副產物進行再利用,變廢為寶, 使得處理成本大大降低。以1.5t/h的處理能力為例,本系統的綜合運行成本為85元/t,遠 低于一般蒸發系統處理的120元/t,成本大大降低,既環保,又高效