申请日2016.01.29
公开(公告)日2016.04.20
IPC分类号C02F9/14; C02F103/36
摘要
本发明公开了一种碱性破乳和水解-接触氧化系统联合处理TAIC生产废水的方法，其特征在于：首先对生产TAIC过程中产生的TAIC生产废水进行加碱破乳，然后对其进行加热，使TAIC析出，产生絮状物;最后依次将其在沉淀池沉淀、与生活污水混合后在水解-接触氧化系统进行生化反应，处理后出水接管至污水处理厂，即完成处理。本发明采用了一种简易高效的碱性破乳方法来作为难生化降解的TAIC生产废水的前处理工艺，通过该前处理工艺可去除TAIC生产废水中70%以上的TAIC污染物，并且B/C可以提高到0.3以上，且无需添加任何吸附剂和絮凝剂，处理成本低，无二次污染。
权利要求书
1.一种碱性破乳和水解-接触氧化系统联合处理TAIC生产废水的方法，其特征在于：首先对生产TAIC过程中产生的TAIC生产废水进行加碱破乳，然后对其进行加热，使TAIC析出，产生絮状物;最后依次将其在沉淀池沉淀、与生活污水混合后在水解-接触氧化系统进行生化反应，处理后出水接管至污水处理厂，即完成处理。
2.根据权利要求1所述的碱性破乳和水解-接触氧化系统联合处理TAIC生产废水的方法，其特征在于包含以下步骤：
(1)将生产TAIC过程中产生的TAIC生产废水统一收集后引入调节池，加碱调节pH值至不小于12;
(2)随后将TAIC生产废水引入加热装置，将TAIC生产废水加热至60～70℃，使TAIC析出，产生絮状物;
(3)将加热后TAIC生产废水引入沉淀池，使产生的絮状物沉淀成污泥;
(4)将沉淀池内的上清液引入调节池，与厂区中的生活污水混合，并调节pH值至6-7，得混合废水;
(5)将混合废水引入水解-接触氧化系统进行生化反应，处理后出水接管至污水处理厂。
3.根据权利要求1或2所述的碱性破乳和水解-接触氧化系统联合处理TAIC生产废水的方法，其特征在于：所述TAIC生产废水是采用氰酸盐法工艺生产TAIC所产生的废水。
4.根据权利要求2所述的碱性破乳和水解-接触氧化系统联合处理TAIC生产废水的方法，其特征在于：步骤(1)所用碱为氢氧化钠。
5.根据权利要求2所述的碱性破乳和水解-接触氧化系统联合处理TAIC生产废水的方法，其特征在于：步骤(3)所用沉淀池为平流式沉淀池。
说明书
一种碱性破乳和水解-接触氧化系统联合处理TAIC生产废水的方法
技术领域
本发明涉及一种TAIC生产废水的处理方法，属于工业废水处理领域。
背景技术
TAIC，又名三烯丙基异氰脲酸酯，是一种含芳杂环的多功能烯烃单体，广泛应用于多种塑料橡胶的改性剂、交联剂和助硫化剂等，也可以用于优良阻燃剂的合成，是一种用途极其广泛的精细化工产品。在工业生产中，TAIC通常是采用氰酸盐法工艺来进行制备，主要过程是在氯丙烯与氰酸盐聚合反应后采用萃取分离的方法得到TAIC产品，其中DMF作为溶剂和NaCl一起成为工艺的副产物，与一部分TAIC产品进入冲洗水形成TAIC生产废水。
TAIC在室温下是一种无色或微黄色油状液体或六方片，难溶于水，微溶于烷烃，全溶于芳烃、乙醇、丙酮、卤代烃，由于其分子结构式具有较高的对称性，化学性质非常稳定，很难用高级氧化方法或吸附法去除，单独的生化系统处理效果会更差。虽然已经有一些学者采用铁碳微电解或活性炭吸附的方法来去除TAIC，但是一方面去除效率比较低，实际中并没有那么高的去除效率，另一方面需要投加大量的铁屑和活性炭，造成较高的处理成本，产生二次污染(污泥均是危废，同样需要处理)，因此不适用于工程领域。
破乳是指乳状液的分散相小液珠聚集成团，形成大液滴，最终使油水两相分层析出的过程。破乳方法可分为物理法和物理化学法。物理法有电沉降、调节pH、加热、超声、离心分离等;物理化学法主要是改变乳液的界面性质而破乳，如加入破乳剂等。废水经过破乳后可以使一些难溶于水的物质从水中分离出来，达到直接去除污染物的作用，同时可以提高废水的可生化性，往往与生化系统结合可以得到良好的处理效果。
TAIC生产废水不同于一般的乳化态废水，由于DMF的这种超级溶剂以及大量的NaCl的存在，造成了TAIC在水中的溶解度的增大，形成了水-DMF-TAIC这种稳定的乳化形态。
因此，一种适于处理TAIC生产废水的高效方法亟待发掘。
三、发明内容
本发明旨在避免上述现有技术所存在的不足之处，提出一种简单高效的TAIC生产废水的处理方法，以期能够使TAIC生产废水得到有效治理，缓解TAIC生产废水带来的环境污染问题。
本发明解决技术问题，采用如下技术方案：
本发明碱性破乳和水解-接触氧化系统联合处理TAIC生产废水的方法，其特点在于：首先对生产TAIC过程中产生的TAIC生产废水进行加碱破乳，然后对其进行加热，使TAIC析出，产生絮状物;最后依次将其在沉淀池沉淀、与生活污水混合后在水解-接触氧化系统进行 生化反应，处理后出水接管至污水处理厂，即完成处理。具体包含以下步骤：
(1)将生产TAIC过程中产生的TAIC生产废水统一收集后引入调节池，加碱调节pH值至不小于12;
(2)随后将TAIC生产废水引入加热装置，使TAIC生产废水加热至60～70℃，使TAIC析出，产生絮状物;
(3)将加热后TAIC生产废水引入沉淀池，使产生的絮状物沉淀成污泥，泥水分离;
(4)将沉淀池内的上清液引入调节池，与厂区中的生活污水混合，并调节pH值至6-7，得混合废水;
(5)将混合废水引入水解-接触氧化系统进行生化反应，处理后出水接管至污水处理厂
本发明碱性破乳和水解-接触氧化系统联合处理TAIC生产废水的方法，其特点也在于：所述TAIC生产废水是采用氰酸盐法工艺生产TAIC所产生的废水。所述TAIC生产废水主要包括DMF、TAIC、NaCl三种污染物，DMF浓度为150-700mg/L左右，TAIC浓度为600-1800mg/L左右，COD为15000-30000mg/L左右，盐度为2.9-3.2%，pH为3-5左右。虽然TAIC是不溶于水的物质，但是DMF是一种万能溶剂，加上废水含盐量高、pH值低，促进了TAIC在水中的溶解，形成了乳化态的TAIC生产废水。
步骤(1)中所加的碱为氢氧化钠，不能采用氢氧化钙，否则会造成后续沉淀时间延长，泥水分离困难。
步骤(2)中废水加热温度应在60℃～70℃左右，过低会造成破乳时间延长，过高会有挥发性气体产生，污染空气。
步骤(3)中沉淀池采用平流式沉淀池，可以减小水流冲击对沉淀絮体产生的破坏，并且平流式沉淀池对废水温度变化的适应能力较强。
步骤(4)中经过破乳沉淀后的上清液先与生活污水混合，再调节pH值，可减少酸的投加量，同时可以增加水解系统进水的碳源和氮源，节约处理成本。
由于TAIC的超强稳定性，使得TAIC生产废水是一种很难被生化降解的废水，同时TAIC生产废水用高级氧化方法(铁碳微电解、等离子体、臭氧氧化等)降解也存在很多问题：降解时间很长，降解效率不高，需要更多功耗和成本;TAIC的降解产物的毒性更强，对后续的生化反应有很不利的影响;TAIC降解产物很复杂，会造成后续生化反应的出水指标不稳定。此外，吸附剂(活性炭、树脂)对TAIC的吸附效率也只能达到60%，况且需要消耗大量吸附剂。
本发明通过采用碱性破乳和水解-接触氧化系统的联合处理工艺解决了上述问题。TAIC分子之所以能稳定的溶解于生产废水中主要是由于DMF这个超级溶剂的存在，而DMF在碱 性并加热的条件下，会很容易被分解。因此将碱性破乳作为TAIC生产废水的前处理工艺，可以将TAIC生产废水中的DMF分解，使得TAIC直接从废水中析出，经过实验室的小试，该工艺取得了良好的效果。同时再次调低pH值，可以满足进入水解-接触氧化系统的条件，经生化反应排放可以达到污水处理厂的接管标准。
本发明的有益效果体现在：
(1)本发明所公开的处理TAIC生产废水的方法，使得TAIC生产废水直接经过简单的调节pH值并加热即可去除大量的难降解的TAIC，为后续的生化处理减轻大量负担;
(2)本发明采用破乳析出TAIC而不是降解TAIC，对工艺的可控性更强，避免降解产物毒性对后续生化处理产生影响;
(3)本发明的方法中无需添加任何吸附剂和絮凝剂，处理成本非常低，不产生二次污染，比采用铁碳微电解和活性炭吸附等前处理工艺更加绿色环保;
(4)在本发明的方法中，对于析出的TAIC可以考虑其纯度大小，并进行回收利用，产生附加价值。
(5)在本发明的方法中，经破乳同样会析出一部分NaCl，降低了溶液中的盐分含量，减少对后续生化系统的冲击。
(6)本发明的组合工艺简单高效，可以稳定连续的处理TAIC生产废水并能达到污水处理厂的接管标准。