申请日2009.10.29
公开(公告)日2011.05.11
IPC分类号C10L1/32; C02F9/04
摘要
一种处理橡胶防老剂RD装置废水的方法，涉及废水处理工艺，包含如下步骤：1.按摩尔比取橡胶防老剂RD装置废水50份，在温度为40～60℃时，加入磺化剂0.2～0.4份;2.加入丙酮或丙烯酸类化合物1～2份，控制反应温度为40～60℃，反应时间为20～40min;3.加入醛类化合物或环氧乙烷2～4份，控制反应温度为75～90℃，反应时间为1～2小时;4.再加入橡胶防老剂RD装置废水450～950份，控制反应温度为75～90℃，继续反应0.5～1.0小时，制得有效浓度0.5%～1%的复合型水煤浆添加剂。本发明所述的方法通过对该废水进行适当化学处理后，利用有机合成的方法得到水煤浆添加剂和水煤浆，避免了废水排放污染环境，并且有效地降低了水煤浆添加剂的成本，实现废水资源化。
翻译权利要求书
1.一种处理橡胶防老剂RD装置废水的方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤1，按照摩尔比取pH为9～13的橡胶防老剂RD装置废水50份，在温度为40～60℃的条件下，加入磺化剂0.2～0.4份;
步骤2，向橡胶防老剂RD装置废水中加入丙酮或丙烯酸类化合物1～2份进行丙酮磺化反应，控制反应温度为40～60℃，反应时间为20～40min;
步骤3，向橡胶防老剂RD装置废水中加入醛类化合物或环氧乙烷2～4份进行缩聚反应，控制反应温度为75～90℃，反应时间为1～2小时;
步骤4，再加入橡胶防老剂RD装置废水450～950份，控制反应温度为75～90℃，继续步骤3的缩聚反应0.5～1.0小时，制得有效浓度0.5%～1%的复合型水煤浆添加剂，所述有效浓度通过固含量测定，需扣除废水中含有的盐。
2.如权利要求1所述的处理橡胶防老剂RD装置废水的方法，其特征在于还包括以下步骤：
步骤5，将不粘煤通过球磨机或棒磨机研磨得到煤粉，所述煤粉中平均粒径小于75μm粒子的质量比例大于80%，将所述煤粉与步骤4得到的复合型水煤浆添加剂按下述质量百分比混合，并用电动搅拌机搅拌磨浆得到复合型水煤浆，煤粉∶复合型水煤浆添加剂=59～62%∶41～38%。
3.如权利要求1所述的处理橡胶防老剂RD装置废水的方法，其特征在于：所述磺化剂为下列中的一种或多种：亚硫酸钠、焦亚硫酸钠和亚硫酸氢钠，且当在所述磺化剂中任意选择两种、两种以上或全部选择时，所选磺化剂的配比任意。
4.如权利要求1所述的处理橡胶防老剂RD装置废水的方法，其特征在于：所述丙酮或丙烯酸类化合物为下列中的一种或多种：丙酮、环己酮类化合物，丙烯酸、聚丙烯酸、马来酸、马来酸酐和聚马来酸，且当在所述丙酮或丙烯酸类化合物中任意选择两种、两种以上或全部选择时，所选丙酮或丙烯酸类化合物的配比任意。
5.如权利要求1所述的处理橡胶防老剂RD装置废水的方法，其特征在于：所述醛类化合物为下列中的一种或多种：甲醛、乙醛、丙醛、乙二醛，戊二醛。
6.如权利要求1所述的处理橡胶防老剂RD装置废水的方法，其特征在于：所述0.2～0.4份磺化剂包含橡胶防老剂RD装置废水中含有的磺化剂。
7.如权利要求1所述的处理橡胶防老剂RD装置废水的方法，其特征在于：所述1～2份丙酮或丙烯酸类化合物包含橡胶防老剂RD装置废水中含有的丙酮或丙烯酸类化合物。
8.如权利要求1所述的处理橡胶防老剂RD装置废水的方法，其特征在于：所述2～4份醛类化合物包含橡胶防老剂RD装置废水中含有的醛类化合物。
说明书
一种处理橡胶防老剂RD装置废水的方法
技术领域
本发明涉及废水处理工艺，具体的说是一种处理橡胶防老剂RD装置废水的方法，尤指一种通过水煤浆添加剂的合成综合利用处理橡胶防老剂RD化工废水的技术，是一种从橡胶防老剂RD装置废水中获取复合型水煤浆的方法。
背景技术
化工行业是我国传统的支柱产业，生产的重要化工原料和产品广泛应用于国防、印染、塑料、农药和医药工业。随着国民经济的快速发展，我国的化工业也进入了高速发展期。设备和技术水平明显提升，生产工艺和设备不断更新换代，同时，化工行业废水排放总量也不断攀升。化学工业的迅速发展带来水环境的持续恶化。目前江浙、广东一带工业集中地区及北方部分缺水地区，已普遍提高了废水处理排放标准，对化工企业的废水排量也进行严格限制，取水资源费、污水排放费也开始大幅提升。环保要求的提高已使部分地区化工企业的节能扩张面临着严重的威胁。在此基础上，如何采用水处理新技术不断提升再利用的经济性已成为目前大部分化工企业关注的焦点。
以橡胶助剂为代表的化工行业产生的化工废水大多是难降解的有机物、染料中间体、助剂和有毒有害的化合物。具有水量大，有机污染物浓度高、种类多、色度深、碱性大、成分复杂等特点，属难处理的工业废水。以中石化南化公司橡胶防老剂RD装置废水为例，该废水是用苯胺和丙酮在催化条件下经过缩合和聚合反应制得产品2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合物(简称防老剂RD)工艺过程中排放的废水，该股废水pH为13，色度高达20000倍以上，CODcr为1000～30000。这类橡胶防老剂RD装置废水中的有机物大多难降解，给低成本的生化处理带来巨大压力，且单一的生化处理工艺很难将其COD值降至排放限值以下，目前橡胶防老剂RD装置废水的现有处理方法主要为催化氧化+生化处理等多级组合处理，具有投资大，成本高的缺点，且难以稳定运行和达标排放。
水煤浆是一种由60-70%左右的煤粉颗粒，30-40%左右的水和1-1.5%左右的化学添加剂经物理混合制备而成的煤基液态燃料。具有像石油一样的流动性和稳定性，可以采用泵送，可以直接雾化燃烧，易于装卸和储存，也可以长距离输送和长时间保存，可替代石油、天然气等燃料直接用于工业锅炉、电站锅炉等。在我国丰富的煤炭储备的保障下，水煤浆作为替代油、天然气等能源的经济的洁净能源有着广阔的应用前景。
在水煤浆制备中要加入化学添加剂，化学添加剂的主要作用在于改变煤粉颗粒的表面性质，使煤粉颗粒能够在水中分散，增强煤粉颗粒间的静电斥力，形成空间隔离位阻效应等，不形成团聚和沉淀，从而使水煤浆具有良好的流动性和稳定性。根据作用不同，所述化学添加剂可分为分散剂、稳定剂和助剂三类。其中分散剂是最重要的添加剂，以表面活性剂为主。目前制备水煤浆时常用的表面活性剂有阴离子型及非离子型两种。阴离子型表面活性剂属低分子量电解质或大分子及准高分子聚电解质，包括磺酸盐、羧酸盐及少量磷酸酯类，普遍应用的是磺酸盐，如萘磺酸盐、磺化腐殖酸盐、木质素磺酸盐、以及石油磺酸盐等。非离子型表面活性剂主要有聚氧乙烯系列和聚氧乙烷系列。非离子型表面添加剂虽然效果好，但成本高。木质素磺酸盐及磺化腐殖酸盐系列因其成本低而广泛应用，但是其煤种适应范围窄，成浆效果不好。
近年来，以造纸黑液制备水煤浆添加剂、或工业废水制备水煤浆的学术研究和工业化应用也有相应的专利和文献报道，如水煤浆的改性木质素磺酸盐分散剂及其制备方法(专利号：02135096.5，公告号：CN 1194802C)，一种环保型水煤浆及其制法(专利号：200810079340.2，公告号：CN101440317A)，利用水煤浆工艺治理棉浆黑液的方法(专利号：01112295.1，公告号：CN 1313426A)等，采用该类技术处理废水不仅降低了水煤浆的成本，而且解决了废水的排放污染环境的影响。但采用化工废水制备水煤浆添加剂的鲜有报道。
对比文献1(水煤浆添加剂磺化丙酮-甲醛缩聚物的合成与性能，周明松、邱学青等，精细化工，2005，No.22(3)：185-188)报道了水煤浆添加剂磺化丙酮-甲醛缩聚物的合成工艺，但使用的是普通水。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种处理橡胶防老剂RD装置废水的方法，通过对该废水(橡胶防老剂RD装置废水)进行适当化学处理后，利用有机合成的方法得到水煤浆添加剂和水煤浆，避免了橡胶防老剂RD装置废水排放污染环境，并且有效地降低了水煤浆添加剂的成本，实现橡胶防老剂RD装置废水资源化。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：
一种处理橡胶防老剂RD装置废水的方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤1，按照摩尔比取pH为9～13的橡胶防老剂RD装置废水50份，在温度为40～60℃的条件下，加入磺化剂0.2～0.4份;
步骤2，向橡胶防老剂RD装置废水中加入丙酮或丙烯酸类化合物1～2份进行丙酮磺化反应，控制反应温度为40～60℃，反应时间为20～40min;
步骤3，向橡胶防老剂RD装置废水中加入醛类化合物或环氧乙烷2～4份进行缩聚反应，控制反应温度为75～90℃，反应时间为1～2小时;
步骤4，再加入橡胶防老剂RD装置废水450～950份，控制反应温度为75～90℃，继续步骤3的缩聚反应0.5～1.0小时，制得有效浓度0.5%～1%的复合型水煤浆添加剂，所述有效浓度通过固含量测定，需扣除废水中含有的盐。
在上述技术方案的基础上，还包括以下步骤：
步骤5，将不粘煤通过球磨机或棒磨机研磨得到煤粉，所述煤粉中平均粒径小于75μm粒子的质量比例大于80%，将所述煤粉与步骤4得到的复合型水煤浆添加剂按下述质量百分比混合，并用电动搅拌机搅拌磨浆得到复合型水煤浆，煤粉∶复合型水煤浆添加剂=59～62%∶41～38%。
在上述技术方案的基础上，所述磺化剂为下列中的一种或多种：亚硫酸钠、焦亚硫酸钠和亚硫酸氢钠，且当在所述磺化剂中任意选择两种、两种以上或全部选择时，所选磺化剂的配比任意。
在上述技术方案的基础上，所述丙酮或丙烯酸类化合物为下列中的一种或多种：丙酮、环己酮类化合物，丙烯酸、聚丙烯酸、马来酸、马来酸酐和聚马来酸，且当在所述丙酮或丙烯酸类化合物中任意选择两种、两种以上或全部选择时，所选丙酮或丙烯酸类化合物的配比任意。
在上述技术方案的基础上，所述醛类化合物为下列中的一种或多种：甲醛、乙醛、丙醛、乙二醛，戊二醛。
在上述技术方案的基础上，所述0.2～0.4份磺化剂包含橡胶防老剂RD装置废水中含有的磺化剂。
在上述技术方案的基础上，所述1～2份丙酮或丙烯酸类化合物包含橡胶防老剂RD装置废水中含有的丙酮或丙烯酸类化合物。
在上述技术方案的基础上，所述2～4份醛类化合物包含橡胶防老剂RD装置废水中含有的醛类化合物。
本发明所述的处理橡胶防老剂RD装置废水的方法，通过对该废水(橡胶防老剂RD装置废水)进行适当化学处理后，利用有机合成的方法得到水煤浆添加剂和水煤浆，避免了橡胶防老剂RD装置废水排放污染环境，并且有效地降低了水煤浆添加剂的成本，实现橡胶防老剂RD装置废水资源化。