申请日2016.04.26
公开(公告)日2016.08.17
IPC分类号C02F9/04
摘要
本发明公开了一种高浓度有机废水的处理方法：高浓度有机废水首先通过催化湿式氧化，将大部分有机物氧化分解，得到的处理液1中残留有醋酸盐，再通过脱气膜处理进一步将醋酸根脱除，膜处理后的废水经絮凝过滤和树脂吸附得到处理液2，处理液2再经树脂软化除去钙镁得到软水溶液。
权利要求书
1.一种高浓度有机废水的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)催化湿式氧化：废水在200~300℃、2~10Mpa条件下，以空气或氧气为氧化剂，加入催化剂进行湿式氧化反应，得到处理液1;
(2)脱气膜处理：处理液1降温后调节pH至1~3，以pH10~14的碱性溶液作为吸收液进行膜脱醋酸处理;
(3)回收催化剂：在经脱气膜处理后的废水中加入碱性溶液，搅拌反应直至不再产生沉淀为止，过滤得到滤液2;滤液2通过精密过滤器后进入离子交换树脂进行树脂吸附处理;
(4)树脂软化处理：将树脂吸附处理后的废水动态地与离子交换树脂接触进行离子交换，得到含盐溶液。
2.根据权利要求1所述的高浓度有机废水的处理方法，其特征在于，高浓度有机废水为经湿式氧化处理后产生易挥发低阶脂肪酸的废水。
3.根据权利要求1所述的高浓度有机废水的处理方法，其特征在于，步骤(1)所述催化剂为含铜、锰、镍、钌、铑、钯中的一种或几种的可溶性催化剂或负载型催化剂，催化剂投加量为废水质量的0.001%~5%。
4.根据权利要求1所述的高浓度有机废水的处理方法，其特征在于，步骤(1)催化湿式氧化的温度为230~260℃、压力为4~8Mpa，催化剂的投加量为废水质量的0.05%~1%。
5.根据权利要求1所述的高浓度有机废水的处理方法，其特征在于，步骤(2)中的处理液1温度降至40~50℃后进入膜装置进行膜脱醋酸处理。
6. 根据权利要求1所述的高浓度有机废水的处理方法，其特征在于，步骤(2)中的膜为蒸馏膜，材料为聚丙烯膜、聚四氟乙烯膜或聚偏氟乙烯膜。
7.根据权利要求1所述的高浓度有机废水的处理方法，其特征在于，步骤(2)中的膜为脱氨膜，膜组件为中空纤维或管式。
8.根据权利要求1所述的高浓度有机废水的处理方法，其特征在于，步骤(4)离子交换树脂为强酸性氢型阳离子交换树脂。
9.根据权利要求1所述的高浓度有机废水的处理方法，其特征在于，步骤(4)离子交换树脂螯合铜、锰、镍、钌、铑、钯中的一种或几种离子。
10.根据权利要求1所述的高浓度有机废水的处理方法，其特征在于，步骤(4)离子交换树脂为HYC-100型或HYC-106型离子交换树脂。
说明书
一种高浓度有机废水的处理方法
技术领域
本发明涉及废水资源化回收利用领域，具体涉及一种高浓度有机废水的处理方法。
背景技术
高浓度有机废水一般是指由造纸、皮革、印染及食品等行业排出的COD在2000mg/L以上的废水。这些废水中含有大量的碳水化合物、脂肪、蛋白质、纤维素等有机物，如果直接排放，会造成严重污染。
目前，高浓有机废水的处理方法主要有吸附、混凝、萃取、Fenton氧化、微电解、电氧化等处理方法，但效果都不甚理想。吸附法是用具有很强吸附能力的固体吸附剂，使废水中的一种或数种组分富集于固体表面的方法。常用的吸附剂有活性炭和树脂，活性炭再生和洗脱困难;树脂吸附不受废水中无机盐的影响，吸附效果好，洗脱和再生容易，性能稳定，但是成本高昂。氧化吸附法是将高浓度废水稀释后用煤粉进行初步混凝、吸附处理，然后用Fenton试剂催化氧化和酸性凝聚，再用煤粉混凝、吸附。该方法同样存在处理成本高的缺点。
公开号为CN 105271597A的中国专利报道了一种高浓有机废水处理方法，通过微电解、深度氧化、絮凝沉淀、吸附阻滞、膜分离等多种工艺按特定的组合，对废水进行针对性的在线处理。该处理方法虽然效果较好，但处理步骤较繁杂，严重增加了废水处理成本。
发明内容
为了克服现有技术中的上述缺陷，本发明提供了一种高浓度有机废水的处理方法，不仅去除了废水中的有机物，且资源化回收利用了废水中的酸。
一种高浓度有机废水的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)催化湿式氧化：废水在200～300℃、2～10Mpa条件下，以空气或氧气为氧化剂，加入催化剂进行湿式氧化反应，得到处理液1;
(2)脱气膜处理：处理液1降温后调节pH至1～3，以pH10～13的碱性溶液作为吸收液进行膜脱醋酸处理;
(3)回收催化剂：在经脱气膜处理后的废水调节至碱性，搅拌反应直至不再产生沉淀为止，过滤得到滤液2;滤液2通过精密过滤器后进入HYC-100型离子交换树脂进行树脂吸附处理;
(4)树脂软化处理：将树脂吸附处理后的废水动态地与离子交换树脂接触进行离子交换，得到含盐溶液。
本发明中处理的废水为高浓度有机废水。高浓度有机废水首先通过催化湿式氧化，将大 部分有机物氧化分解，得到的处理液1中残留有醋酸盐，再通过脱气膜处理进一步将醋酸根脱除，膜处理后的废水经絮凝过滤和树脂吸附得到处理液2，处理液2再经树脂软化除去钙镁得到软水溶液。
进一步地，高浓度有机废水可以是经湿式氧化处理后产生易挥发低阶脂肪酸的废水。
步骤(1)所述催化剂为含铜、锰、镍、钌、铑、钯中的一种或几种的可溶性催化剂或负载型催化剂。以催化剂的有效成分计算，催化剂投加量为废水质量的0.001%～5%，优选地，催化剂投加量为废水质量的0.05～1%。
步骤(1)催化湿式氧化的温度为230～260℃、压力为4～8Mpa。
进入脱气膜装置的料液温度越高，醋酸的饱和蒸气压越大，醋酸的脱除效果越好，但是膜最高耐受温度为50℃，且温度低于40℃时醋酸脱除率显著下降，因此，步骤(2)中的处理液1温度降至40～50℃后进入膜装置进行膜脱醋酸处理。
步骤(2)中的膜采用疏水性的聚丙烯(PP)膜、聚四氟乙烯(PTFE)膜、聚偏氟乙烯(PVDF)膜中的一种。
步骤(2)中的膜为脱氨膜，膜组件采用中空纤维式或管式膜组件。
作为优选，步骤(2)中所述的吸收液为氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或几种，保持温度为40～50℃。
作为优选，步骤(3)中采用硫化钠、氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或几种调节溶液至碱性，搅拌反应直至无沉淀产生，pH为8～10。
步骤(4)离子交换树脂优选为强酸性氢型阳离子交换树脂。离子交换树脂可螯合铜、锰、镍、钌、铑、钯中的一种或几种离子，可选择HYC-100型或HYC-106型离子交换树脂。
相对于现有技术，本发明具有以下显著优点：
(1)本发明所述的工艺简洁、流程简短，操作简单;
(2)本发明所述的湿式氧化出水后处理反应条件温和，设备占地少、运行稳定。
(3)本发明所述的处理方法处理彻底、无二次污染、可回收有用资源且易于产业化。