申请日2014.09.25
公开(公告)日2016.04.20
IPC分类号C02F1/28; B01J20/20; B01J20/30; C07C27/26; C07C29/76; C07C31/135; C07C45/79; C07C49/403; C02F103/36
摘要
本发明提供了一种通过金属负载活性炭吸附处理环己酮装置废水的方法。本发明的吸附剂为负载金属1%-5%质量分数的活性炭吸附剂。本发明的具体处理方法为：活性炭吸附剂制备后，在较低温度条件下用于吸附处理环己酮装置废水，再在较高温度条件下用环己烷洗涤吸附剂进行解吸附，解吸附后的吸附剂可重复使用。吸附处理后的环己酮装置废水COD脱除率80%-90%，水质澄清，无明显异味，降低了处理环己酮装置废水的能耗，节约了处理成本。
权利要求书
1.一种环己酮装置废水的处理方法，其特征是使用金属负载改性活性炭为吸附剂吸附处理废水;使用环己酮装置中间产物环己烷洗涤解吸附，回收环己酮与环己醇。
2.根据权利要求1所述环己酮装置废水的处理方法，其特征在于处理后废水中环己酮与环己醇含量分别低于100ppm，处理后废水COD脱除率80%-90%。
3.根据权利要求1所述环己酮装置废水的处理方法，其特征在于所采用的吸附剂为改性活性炭，改性活性炭为负载铜或镍的颗粒活性炭，负载金属含量为总质量的1%-5%，颗粒大小为20-40目。
4.根据权利要求1或3所述环己酮装置废水的处理方法，其特征在于吸附剂活性炭与处理废水质量比为1:20-1:40。
5.根据权利要求1或3所述环己酮装置废水的处理方法，其特征在于吸附用改性活性炭的制备方法为：将颗粒活性炭置于0.05-0.25mol/L铜离子或镍离子溶液中，于40-60℃浸渍2-4h，完毕后过滤烘干，于300-400℃温度下焙烧2-3h，制得吸附用活性炭。
6.根据权利要求1所述环己酮装置废水的处理方法，其特征在于处理前环己酮废水中含有2000-8000ppm环己酮，1000-4000ppm环己醇;处理前环己酮废水COD值为5000-20000mg/L。
7.根据权利要求1所述环己酮装置废水的处理方法，其特征在于吸附停留时间为2-4h，吸附温度为20-40℃。
8.根据权利要求1所述环己酮装置废水的处理方法，其特征在于吸附时吸附剂与溶剂质量比为1:40-1:80。
9.根据权利要求1所述环己酮装置废水的处理方法，其特征在于解吸附停留时间为4-6h，解吸附温度为60-100℃。
说明书
一种环己酮装置废水的处理方法
技术领域
本发明是一种用于处理环己酮装置废水的新工艺。
背景技术
环己烷空气氧化法制备环己酮工艺是目前国内普遍采用的工艺，以苯、氢气为主要原料，经苯加氢、环己烷氧化、过氧化物分解、环己醇脱氢、精馏得到产品环己酮。其中氧化反应、分解反应以及真空精馏过程中均会产生废水，其COD值5000-20000mg/L，此类废水若不经过处理直接排放，则其中的环己酮、环己醇等物质极易在环境中积累，它们很难天然降解，并会随着食物链富集从而对人类健康构成严重危害。因此寻找一个环己酮废水的有效处理方法十分重要。目前国内大部分环己酮企业采用汽提法和微电解系统预处理法处理废水。
巨化集团腈纶厂采用汽提法处理环己酮生产过程中产生的废水，废水由水泵送至热交换器与汽提塔底出来的低浓度废水换热后去汽提塔上，蒸汽进入汽提塔下部，将塔顶喷淋下来的废水进行汽提处理。塔顶蒸出的高浓度废水去汽提冷凝器用二次水冷却后，返回皂化系统。汽提塔底部的低浓度废水经热交换器换热冷却后送污水厂处理,COD脱除率达到80%。
谭钦文等开发了微电解处理环己酮生产废水工艺，通过工业絮凝-铁碳微电解-pH调节使环己酮生产废水的处理效果变好，其中铁碳微电解法将环己烷、苯系污染物的碳氢六元环打开，降低后续处理单元的负荷，再通过预处理氧化-厌氧生物处理-好氧生物处理继续降低其污染负荷，使得最终出水水质达到国家排放标准。该污水处理系统每天实际用电为156kwh/d，出水COD值低于400mg/L。
以上技术方法中，存在着一些比较严重的技术问题或者缺陷，诸如操作烦琐、处理成本高等，尤其是汽提法与微电解法两种方法均存在能耗高的缺点。开发高效低成本处理环己酮废水工艺，对保护水资源环境促进环己酮工业良性发展具有战略意义。
发明内容
针对我国目前环己酮装置废水处理存在的问题，本发明提供了一种环己酮废水的处理方法，处理后废水COD值明显降低，与现有处理工艺比较，处理成本更低，运行操作更简单。
本发明的具体处理工艺关键在于使用改性活性炭吸附剂吸附处理环己酮废水，处理后废水COD脱除率80%-90%，处理过程简单，可回收废水中环己酮与环己醇等有机物，处理过程中无大量能耗，不产生新的污染。
本发明的主要技术方案：
针对我国目前环己酮装置废水处理工艺存在的问题，本发明提供了一种环己酮装置废水的处理工艺，本发明的具体处理工艺关键在于制备了高吸附性能改性活性炭吸附剂，通过环己酮装置中间产品环己烷洗涤解吸附回收环己酮与环己烷，降低了废水处理能耗，达到了降低废水COD值的要求。
其特征是通过金属负载的改性活性炭吸附剂吸附处理环己酮装置废水，吸附剂吸附饱和后通过环己烷洗涤吸附剂解吸附，回收有机物。处理后废水中环己酮与环己醇含量分别低于100ppm，COD值脱除率80%-90%，水质清澈，吸附剂解吸附后回收套用。
所采用的吸附剂为金属负载活性炭，负载有铜或镍的颗粒活性炭上金属含量为总质量的1%-5%，活性炭颗粒大小为20-40目。
所述吸附用改性活性炭的制备方法为：将颗粒活性炭置于0.05-0.25mol/L铜离子或镍离子溶液中，于40-60℃浸渍2-4h，完毕后过滤烘干，于300-400℃温度下焙烧2-3h，制得吸附用活性炭。
所采用的吸附处理废水工艺吸附剂活性炭与处理废水质量比为1:20-1:40。
所采用的吸附处理废水工艺吸附停留时间为2-4h，吸附温度20-40℃。
所采用的吸附剂处理废水工艺解吸附时吸附剂与溶剂质量比为1:40-1:80。
所采用的吸附处理废水工艺解吸附停留时间为4-6h，解吸附温度60-100℃。
本发明处理前环己酮废水中含有2000-8000ppm环己酮，1000-4000ppm环己醇;处理前环己酮废水COD值为5000-20000mg/L。
本发明方法处理后的环己酮装置废水COD脱除率80%-90%，水质澄清，无明显异味，降低了处理环己酮装置废水的能耗，节约了处理成本。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明方法加以详细描述。
实施例1
将10g20目大小颗粒活性炭置于800mL0.05mol/L硝酸铜溶液中，在40℃水浴条件下浸渍负载2h，完毕后过滤烘干，在真空干燥箱中于300℃焙烧2h，制得负载铜离子活性炭。在微型填料塔填料层中放入10g吸附剂，在20℃条件下将200gCOD值20000mg/L的环己酮装置废水以2ml/min流速通过填料层，处理后废水COD值2000mg/L，COD脱除率90%。在60℃条件下将800g环己烷以4ml/min流速通过填料层，洗涤后吸附剂可循环套用。
实施例2
将20g40目大小颗粒活性炭置于500mL0.25mol/L硝酸镍溶液中，在50℃水浴条件下浸渍负载2h，完毕后过滤烘干，在真空干燥箱中于300℃焙烧2h，制得负载镍离子活性炭。在微型填料塔填料层中放入20g吸附剂，在40℃条件下将800gCOD值5000mg/L的环己酮装置废水以4ml/min流速通过填料层，处理后废水COD值2000mg/L，COD脱除率80%。在60℃条件下将1100g环己烷以4ml/min流速通过填料层，洗涤后吸附剂可循环套用。
实施例3
将10g20目大小颗粒活性炭置于500mL0.2mol/L硝酸铜溶液中，在60℃水浴条件下浸渍负载2h，毕后过滤烘干，在真空干燥箱中于300℃焙烧2h，制得负载铜离子活性炭。在微型填料塔填料层中放入10g吸附剂，在40℃条件下将300gCOD值10000mg/L的环己酮装置废水以1.5ml/min流速通过填料层，处理后废水COD值1400mg/L，COD脱除率86%。在100℃条件下将400g环己烷以2ml/min流速通过填料层，洗涤后吸附剂可循环套用。