申请日2013.08.21
公开(公告)日2014.09.10
IPC分类号C01B25/30; C02F9/14
摘要
本发明公开了一种含有荧光增白剂废水的处理方法，主要包括下列步骤：酸化，蒸馏，生化处理，臭氧氧化，中和，纳滤膜分离等，最重要的是将废水中的有机磷转化为无机磷，并利用纳滤膜技术对其进行回收。本发明所提供的荧光增白剂废水的处理工艺，特别适用于处理联苯类荧光增白剂生产废水的处理，效果良好，运行维护成本低廉，管理方便，易于推广。
权利要求书
1.一种含有荧光增白剂废水的处理方法，其特征包括以下步骤：
(1)将含有4,4′-双-(2-磺酸钠苯乙烯基)联苯的废水通过污水泵，打入酸化釜中，加磷酸调节pH=2.0～3.0;酸化釜中的停留时间需≥2h;
(2)将酸化釜中的物料转入蒸馏釜中，升温至70℃-80℃，在-0.06～-0.1Mpa压力下，对废水进行浓缩，经过冷凝器，将馏分全部收集到中转罐中;中转罐物料进入好氧生物处理池;
(3)好氧生物处理池中采用生物接触氧化法和活性污泥法，填料采用组合式填料，嚗气量按气水重量比18：1，水力停留时间为10h-15h，温度控制在30℃，废水中的有机物在好氧生物处理池中得到去除，经过处理，使之达到排放标准后排放;
(4)将蒸馏釜中的物料浓缩至总量的40%-50%后，转入臭氧氧化系统，在鼓泡塔中的温度≥50℃，停留时间≥5h;
(5)臭氧氧化系统处理后的废水进入板式压滤机;形成的液体物质转入中和罐中，加入液碱，调节pH=7.5-8.5;形成的固体物质，回收至污水池;
(6)将中和罐经中和后的液体物料转入纳滤前的循环罐，通过纳滤膜回收磷酸钠。
2.根据权利要求1所述一种含有荧光增白剂废水的处理方法，其特征在于：步骤(1)中，pH=2.5。
说明书
一种含有荧光增白剂废水的处理方法
技术领域
本发明专利涉及一种含有荧光增白剂废水的处理方法，具体是一种生产过程中应用广泛 的含有荧光增白剂4,4′-双-(2-磺酸钠苯乙烯基)联苯的含磷废水的处理方法。
背景技术
二苯乙烯基联苯型荧光增白剂，由于其水溶性好，对棉织物、聚酯纤维、蛋白纤维、醋 酸纤维等有良好的增白效果，同时也是优良的洗涤剂、洗衣液、化妆品等的增白添加剂，被 得到广泛的应用。国内外使用最广泛的产品是4,4′-双-(2-磺酸钠苯乙烯基)联苯(以下简 称：FB-351)。
目前，针对二苯乙烯基联苯型荧光增白剂生产废水的处理方法很多，总的来看，生化- 物化联合方法是近年来这类废水处理方法的主要发展方向，但这种处理方法无法直接将其中 的有机物进行氧化，化学耗氧量降低程度不明显;且这类废水中往往含有的高浓度盐分，对 生物酶或菌类会形成较大破坏;另外，由于各种盐类的高度稳定性，很难发生氧化分解和降 解。同时，处理效果和处理成本、物化阶段有机去除与生化阶段反硝化有机碳源供给等之间 的矛盾也很难平衡，因此，采用目前工业上广泛使用技术对这类废水进行处理，都不是非常 理想。
国内主要的FB-351生产工艺均是以联苯为原料，与亚磷酸三乙酯经酯化反应，所得到的 酯化物与磺酸醛在甲醇钠的作用下缩合反应生成最终的产品，在反应过程中，会产生大量含 磷的副产物，即磷酸二乙酯。国内这类对废水的处理方法仍单纯的停留在如何分解难降解有 机物，降低化学耗氧量，生化需氧量，氨氮值等，但如何在降低废水化学耗氧量的同时，将 废水中的这部分有机磷转化为无机磷，进行回收和再利用，是目前相关研究领域的空白。
专利CN101830601A公开了一种荧光增白剂生产废水的生物处理系统及其方法，通过混凝 沉淀、厌氧水解酸化、好氧氧化、硝化反应及膜生物反应器，降低废水中的化学耗氧量及氨 氮，该方法巧妙结合生物膜反应器和膜生物反应器的工艺特点，能有效去除高浓度难降解有 机物和氨氮，且运行维护成本较低;专利CN101423313A公开了一种荧光增白剂废水的处理方 法，通过铁碳还原，水解酸化，好氧生物处理，臭氧氧化等方式对废水处理，该方法工艺简 单，处理成本低;但上述专利所列举的处理方法均不适用于二苯乙烯基联苯型荧光增白剂的 生产高盐废水的处理。目前，国内针对该类废水处理的研究比较少，至今尚无非常成功的实 例，可见，研究二苯乙烯基联苯型荧光增白剂的生产废水的处理，尤其是对废水中副产物的 回收再利用，对解决废水的污染问题、保护环境、提高经济效益等具有重大的意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种荧光增白剂废水的处理工艺，该工艺处理成本低，效果良好， 最重要的是将废水中的有机磷转化为无机磷，再通过纳滤技术，对废水中的盐类进行回收， 达到了环保高效的目的。
本发明提供的一种荧光增白剂废水的处理工艺，首先对废水进行酸化，过滤;再通过蒸 馏;蒸馏出的废水进行好氧生物处理，使其达到排放标准;蒸馏剩余物进行臭氧氧化，再通 过氢氧化钠对其进行中和;最后运用纳滤膜技术对磷酸盐进行回收。具体的工艺包括以下步 骤：
(1)将含有FB-351的废水通过污水泵，打入酸化釜中，加磷酸调节PH=2.0～3.0;酸 化釜中的停留时间需≥2h;
(2)将酸化釜中的物料转入蒸馏釜中，升温至70℃-80℃，在-0.06～-0.1Mpa压力下， 对废水进行浓缩，经过冷凝器，将馏分全部收集到中转罐中;中转罐物料进入好氧生物处理 池;
(3)好氧生物处理池中采用生物接触氧化法和活性污泥法，填料采用组合式填料，嚗气 量按气水重量比18：1，水力停留时间为10h-15h，温度控制在30℃，废水中的有机物在好 氧生物处理池中基本得到去除，经过处理，使之达到排放标准后排放。
(4)将蒸馏釜中的物料浓缩至总量的40%-50%后，转入臭氧氧化系统，在鼓泡塔中的温 度≥50℃，停留时间≥5h;
(5)臭氧氧化系统处理后的废水进入板式压滤机;形成的液体物质转入中和罐中，加入 液碱，调节PH=7.5-8.5;形成的固体物质，回收至污水池;
(6)将中和罐经中和后的液体物料转入纳滤前的循环罐，通过纳滤膜回收磷酸钠。
步骤(1)中，优先选择PH=2.5。
纳滤是介于超滤与反渗透之间的一种膜分离技术，其截留分子量在80-1000的范围内， 孔径为几纳米，因此称纳滤;纳滤技术是从反渗透技术中分离出来的一种膜分离技术，是超 低压反渗透技术的延续和发展分支。一般认为，纳滤膜存在着纳米级的细孔，且截留率大于 95%的最小分子约为1mm，所以近几年来这种膜分离技术被命名为：Nanofiltration，简称： NF，中文译为：纳滤。
纳滤膜具体使用的是GE公司的型号为DL8040F1001的纳滤膜。
磷酸钠用在冶金、化工、纺织、印染、造纸、机电等工业中用作软水剂，锅炉防垢剂和 洗涤剂;金属防锈剂;可作为染料中间体的干燥剂，制糖工业糖汁的净化剂，照相显影剂， 织物丝光增强剂，橡胶乳汁凝固剂等等。
本发明具有以下其特点：
(1)采用磷酸对废水进行酸化，使得废水中不含其它不易生化处理的阴离子;
(2)采用多效蒸发系统对废水进行蒸馏浓缩，大大降低了蒸馏过程中的蒸汽能耗;
(3)通过臭氧氧化处理，将废水中的副产物磷酸二乙酯转化为磷酸钠;将有机磷转化为 无机磷的处理方式，是本工艺最重要的特点;
(4)采用纳滤膜技术：利用具有选择透过性能的纳滤膜，在高压泵的推动下对目标产物 进行分离;
(5)工艺流程简单可靠，设备占地面积小，投资相对较低，建设周期短，处理量较大。
综上所述，含FB-351废水经过该工艺处理后，蒸馏出的废水化学耗氧量<100mg/L完全 可达标排放。本发明专利相比于传统的生化、化学法废水处理，不仅有效解决了传统含盐类 荧光增白剂废水处理过程面临的问题，同时将反应中主要的副产物进行再利用，将有机磷转 换为无机磷，并通过纳滤膜技术对其进行回收。以1.5t/h的处理能力为例，本系统的综合运 行成本为95元/t，远低于一般蒸发系统处理的110元/t，成本大大降低，既环保，又高效。