申请日2009.07.17
公开(公告)日2009.12.16
IPC分类号C02F9/10; C02F1/72; C07C31/12; C07C29/80; C02F1/52; C02F1/28; C02F1/04; C01G49/10
摘要
本发明公开了一种甲基硅树脂生产废水的综合治理工艺，它涉及废水中氯化氢和丁醇的利用及剩余废水的处理，包含如下步骤：甲基硅树脂生产废水中氯化氢和丁醇的利用、废水的混凝处理、水热氧化处理、活性炭吸附处理。本发明通过对废水中有效成分的利用，可大大降低废水的处理费用，COD总去除率可达99.8%。经综合治理后的废水应用国家COD标准测量方法检测COD值小于1000毫克/升，符合国家三级排放标准。
权利要求书
1.一种针对甲基硅树脂生产废水的治理方法，包括下列步骤：
A、将甲基硅树脂生产废水和铁屑投入装有搅拌器、温度计和回流冷凝 管的三口容器内反应，甲基硅树脂生产废水中氯化氢的摩尔数：铁的摩尔 数=2∶1.01，常温操作，当反应液pH大于6.8时停止反应并趁热过滤，滤 液随即蒸馏，直到蒸干，先后收集83℃～94℃馏分和大于94℃的馏分，其 中83℃～94℃馏分内含有较多的丁醇，作为甲基硅树脂生产原料回收利用， 沸点高于94℃的馏分进一步作后续混凝处理，釜底固状物为氯化亚铁，固 状物结晶纯化后也可回收利用;
B、收集的沸点高于94℃的馏分作进一步混凝处理，将其置于容器中， 调节温度至30～40℃，按馏分重量的10%～14%加入质量分数为20%的硫 酸铝溶液，搅拌15分钟后用质量分数为20%的氢氧化钙溶液调节pH为6～ 7，当出现白色絮状沉淀后再加入馏分重量的0.07%、质量分数为0.1%聚 丙烯酰胺溶液，继续缓慢搅拌三分钟，过滤，得到的滤液为混凝处理液;
C、将上述混凝处理液加入到高压反应釜中，搅拌速度为500～600转/ 分，当釜内温度到达反应温度220℃～240℃时通入氧气，使高压反应釜内 压力增加0.8～1.0兆帕，然后关闭氧气，反应20～30分钟后关闭搅拌， 冷却、出料，料液为氧化处理液;
D、将上述氧化处理液加入容器中，加入氧化处理液重量的0.6～1%粉 末活性炭，搅拌1～2小时后，过滤，滤液经化学需氧量(COD)测定达标 后排放。
说明书
针对甲基硅树脂生产废水的治理方法
技术领域
本发明涉及一种针对甲基硅树脂生产废水的综合治理方法。
背景技术
甲基硅树脂生产过程中产生的废水由于大量难降解有机物质的存在， 给环境带来了严重的危害。有些有机硅废水COD高达几万至几十万毫克/升， 成分复杂，常规方法几乎不能用来直接处理，我们将之称为高浓度有机硅 废水。其危害大致有：
(1)需氧性危害。由于生物降解作用，高浓度有机硅废水会使受纳水 体缺氧甚至厌氧，多数水生物将死亡，并产生恶臭，恶化水质和环境。
(2)感观性污染。高浓度有机硅废水会造成受纳水体变臭，不但使水 体失去使用价值，更严重影响水体附近人民的正常生活。
(3)致毒性危害。超高浓度有机废水中含有大量有毒有机物，会在水 体、土壤等自然环境中不断累积、储存，然后通过食物链作用进入生物体 并逐渐富集，最后进入人体，危害人体健康。
由于高浓度有机硅废水成分复杂，处理难度较食品和轻工废水处理难 度大，危害很大等诸多特点，一般的废水处理方法很难满足经济和技术要 求，因此对其进行净化处理、回收和综合利用研究已逐渐成为环境保护技 术的热点研究课题之一。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种针对甲基硅树脂生产废水的综 合治理方法。
本发明技术方案：一种针对甲基硅树脂生产废水的治理方法，包括下 列步骤：
A、将甲基硅树脂生产废水和铁屑投入装有搅拌器、温度计和回流冷凝 管的三口容器内反应，甲基硅树脂生产废水中氯化氢的摩尔数∶铁的摩尔 数=2∶1.01，常温操作，当反应液pH大于6.8时停止反应并趁热过滤，滤 液随即蒸馏，直到蒸干，先后收集83℃～94℃馏分和大于94℃的馏分，其 中83℃～94℃馏分内含有较多的丁醇，作为甲基硅树脂生产原料回收利用， 沸点高于94℃的馏分进一步作后续混凝处理，釜底固状物为氯化亚铁，固 状物结晶纯化后也可回收利用;
B、收集的沸点高于94℃的馏分作进一步混凝处理，将其置于容器中， 调节温度至30～40℃，按馏分重量的10%～14%加入质量分数为20%的硫 酸铝溶液，搅拌15分钟后用质量分数为20%的氢氧化钙溶液调节pH为6～ 7，当出现白色絮状沉淀后再加入馏分重量的0.07%、质量分数为0.1%聚 丙烯酰胺溶液，继续缓慢搅拌三分钟，过滤，得到的滤液为混凝处理液;
C、将上述混凝处理液加入到高压反应釜中，搅拌速度为500～600转/ 分，当釜内温度到达反应温度220℃～240℃时通入氧气，使高压反应釜内 压力增加0.8～1.0兆帕，然后关闭氧气，反应20～30分钟后关闭搅拌， 冷却、出料，料液为氧化处理液;
D、将上述氧化处理液加入容器中，加入氧化处理液重量的0.6～1%粉 末活性炭，搅拌1～2小时后，过滤，滤液经化学需氧量(COD)测定达标 后排放。
发明的有益结果如下：本发明利用售价低廉的废铁屑与废水中的氯化 氢反应制备化工原料氯化亚铁，反应在常温下进行，能耗低，产品收率高; 在氯化亚铁溶液蒸发结晶过程中同时截取不同温度的馏分，丁醇含量高的 馏分回收套用，其余馏分进行物化处理，这样就回收利用了甲基硅树脂生 产废水中的丁醇和氯化氢，既降低了甲基硅树脂的生产成本，同时也减少 了废水的处理量和处理难度。通过本发明综合治理后的甲基硅树脂生产废 水COD值小于1000毫克/升，符合国家三级排放标准(GB8978-1996)。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明进一步详细描述，一种甲基硅树脂生产废水 的综合治理工艺：
1.先后将甲基硅树脂生产废水和铁屑投入装有搅拌器、温度计和回流 冷凝管的三口烧瓶内反应。甲基硅树脂生产废水和铁屑的投料比为：甲基 硅树脂生产废水中氯化氢的摩尔数/铁摩尔数为2/1.01。反应条件为常温操 作，当反应液pH大于6.8时停止反应并趁热过滤，滤液随即倒入三口烧瓶 内蒸馏，直到蒸干。先后收集83℃～94℃馏分和大于94℃的馏分。其中83 ℃～94℃馏分内含有较多的丁醇，作为甲基硅树脂生产原料之一回用;大 于94℃的馏分进一步作后续混凝处理。釜底氯化亚铁固状物经重结晶纯化 后可加以利用。
2.混凝处理：将步骤1中大于94℃的馏分置于烧杯中，调节其温度至 30～40℃，按馏分重量的10%～14%加入质量分数为20%的硫酸铝溶液， 搅拌15分钟后用质量分数为20%的氢氧化钙溶液调节pH为6～7，当出现 白色絮状沉淀后再加入馏分重量的0.07%、质量分数为0.1%聚丙烯酰胺 溶液，继续缓慢搅拌三分钟，过滤，滤液为混凝处理液。
3.水热氧化处理：将步骤2的混凝处理液加入高压反应釜中，装料系 数0.5～0.6，搅拌速度为500～600转/分(对应搅拌线速度为47.1米/分～ 56.5米/分)，反应温度220℃～240℃。当釜内温度到达反应温度时，打开 氧气瓶阀门通入氧气，使高压反应釜内压力增加0.8～1.0兆帕，随即关闭 氧气阀门。反应20～30分钟后关闭搅拌并冷却、出料，料液为氧化处理液。
4.活性炭吸附处理：将步骤3之氧化处理液加入烧杯内，烧杯内加入 氧化处理液重量的0.6～1%粉末活性炭，搅拌1～2小时后，过滤，滤液 经化学需氧量(COD)测定达标后排放。
实施例1
1.先后将1025克甲基硅树脂生产废水和191克铁屑投入装有搅拌器、 温度计和回流冷凝管的2000毫升三口烧瓶内反应。反应条件为常温操作， 当反应液pH大于6.8时停止反应并趁热过滤，滤液随即倒入三口烧瓶内蒸 馏，直到蒸干。先后收集83℃～94℃馏分和大于94℃的馏分。其中83℃～ 94℃馏分内含有较多的丁醇，作为甲基硅树脂生产原料之一回用;大于94 ℃的馏分进一步作后续混凝处理。釜底氯化亚铁固状物经重结晶纯化后可 加以利用。
2.将步骤1中大于94℃的馏分200克置于500毫升烧杯中，调节其温 度至40℃，加入质量分数为20%的硫酸铝溶液28克，搅拌15分钟后用质 量分数为20%的氢氧化钙溶液调节pH为6，当出现白色絮状沉淀后再加入 质量分数为0.1%聚丙烯酰胺溶液0.14克，继续缓慢搅拌三分钟，过滤， 滤液为混凝处理液。
3.将步骤2的混凝处理液150克加入容积为300毫升高压反应釜中， 搅拌速度为500转/分，反应温度220℃。当釜内温度到达反应温度时，打 开氧气瓶阀门通入氧气，使高压反应釜内压力增加0.8兆帕，随即关闭氧 气阀门。反应20分钟后关闭搅拌并冷却、出料，料液为氧化处理液。
4.将步骤3之氧化处理液100克加入400毫升烧杯内，烧杯内加入1 克粉末活性炭，搅拌1小时后，过滤，滤液经COD测定达标后排放。
对实施例1中综合治理前后的废水应用国家COD标准测量方法 (GB11914-89)检测得：治理前废水的COD值为459000毫克/升，治理后废 水的COD值为475毫克/升，符合国家三级排放标准(GB8978-1996)。COD总 去除率达99.8%。
实施例2
1.先后将1025克甲基硅树脂生产废水和191克铁屑投入装有搅拌器、 温度计和回流冷凝管的2000毫升三口烧瓶内反应。反应条件为常温操作， 当反应液pH大于6.8时停止反应并趁热过滤，滤液随即倒入三口烧瓶内蒸 馏，直到蒸干。先后收集83℃～94℃馏分和大于94℃的馏分。其中83℃～ 94℃馏分内含有较多的丁醇，作为甲基硅树脂生产原料之一回用;大于94 ℃的馏分进一步作后续混凝处理。釜底氯化亚铁固状物经重结晶纯化后可 加以利用。
2.将步骤1中大于94℃的馏分200克置于500毫升烧杯中，调节其温 度至30℃，加入质量分数为20%的硫酸铝溶液20克，搅拌15分钟后用质 量分数为20%的氢氧化钙溶液调节pH为7，当出现白色絮状沉淀后再加入 质量分数为0.1%聚丙烯酰胺溶液0.14克，继续缓慢搅拌三分钟，过滤， 滤液为混凝处理液。
3.将步骤2的混凝处理液150克加入容积为300毫升高压反应釜中， 搅拌速度为550转/分，反应温度240℃。当釜内温度到达反应温度时，打 开氧气瓶阀门通入氧气，使高压反应釜内压力增加0.9兆帕，随即关闭氧 气阀门。反应25分钟后关闭搅拌并冷却、出料，料液为氧化处理液。
4.将步骤3之氧化处理液100克加入400毫升烧杯内，烧杯内加入0.6 克粉末活性炭，搅拌1.5小时后，过滤，滤液经COD测定达标后排放。
实施例3
1.先后将1025克甲基硅树脂生产废水和191克铁屑投入装有搅拌器、 温度计和回流冷凝管的2000毫升三口烧瓶内反应。反应条件为常温操作， 当反应液pH大于6.8时停止反应并趁热过滤，滤液随即倒入三口烧瓶内蒸 馏，直到蒸干。先后收集83℃～94℃馏分和大于94℃的馏分。其中83℃～ 94℃馏分内含有较多的丁醇，作为甲基硅树脂生产原料之一回用;大于94 ℃的馏分进一步作后续混凝处理。釜底氯化亚铁固状物经重结晶纯化后可 加以利用。
2.将步骤1中大于94℃的馏分200克置于500毫升烧杯中，调节其温 度至35℃，加入质量分数为20%的硫酸铝溶液24克，搅拌15分钟后用质 量分数为20%的氢氧化钙溶液调节pH为6，当出现白色絮状沉淀后再加入 质量分数为0.1%聚丙烯酰胺溶液0.14克，继续缓慢搅拌三分钟，过滤， 滤液为混凝处理液。
3.将步骤2的混凝处理液150克加入容积为300毫升高压反应釜中， 搅拌速度为600转/分，反应温度230℃。当釜内温度到达反应温度时，打 开氧气瓶阀门通入氧气，使高压反应釜内压力增加1.0兆帕，随即关闭氧 气阀门。反应30分钟后关闭搅拌并冷却、出料，料液为氧化处理液。
4.将步骤3之氧化处理液100克加入400毫升烧杯内，烧杯内加入0.8 克粉末活性炭，搅拌2小时后，过滤，滤液经COD测定达标后排放。
所述内容仅为本发明构思下的基本说明，而依据本发明的技术方案所 作的任何等效变换，均应属于本发明的保护范围。