申请日2018.01.23
公开(公告)日2018.06.08
IPC分类号C02F9/08; C02F1/26; C02F101/34
摘要
本发明公开了一种含酚废水的处理工艺及装置，包括以下步骤：1)对废水进行调节，然后曝气，曝气后的水进行沉淀及分离，对分离后的水调节pH为4‑5，备用;2)步骤1)得到的水加入萃取剂进行萃取，萃取完后再次分离得到含酚的萃取液和脱酚后的废水;3)脱酚后的废水加酸调pH在2‑3，实现油水分离，除油后的废水加碱调pH至8‑9后进行气浮处理，气浮同时加入絮凝剂;通过上述步骤，完成含酚废水的处理，得到的水进行回收利用。本发明通过水质调节、曝气、萃取和气浮等多种工艺进行结合，能够有效脱除废水中的酚，并且可对其进行回收利用。
权利要求书
1.一种含酚废水的处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：
1)对废水进行静置调节，使水温将至常温，并使部分悬浮物上浮或下沉分层，然后从调节池中部取水曝气，曝气后的水进行沉淀及分离，对分离后的水调节pH为4-5，备用;
2)步骤1)得到的水加入萃取剂进行萃取，萃取完后再次分离得到含酚的萃取液和脱酚后的废水;
3)脱酚后的废水加酸调pH在2-3，实现油水分离，除油后的废水加碱调pH至8-9后进行气浮处理，气浮同时加入絮凝剂;气浮后的水进行静置存放，从中层取水回用，底部沉淀定期处理;
通过上述步骤，完成含酚废水的处理，得到的水进行回收利用。
2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：所处理的含酚废水中酚含量≥1000mg/L，当酚含量<1000mg/L时，省略萃取步骤。
3.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：步骤1)中曝气时间为2-5h，单位时间内曝气量与进水量体积比为15-40:1，曝气过程中添加消泡剂进行消泡处理;步骤2)中，加入萃取剂前，将水加热至50℃以上;萃取时间为3-5h，萃取完成后的分离之前进行沉淀，沉淀时间≥8h。
4.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：所述的萃取剂为N-503萃取剂、TBP萃取剂或者QH系列萃取剂;按体积百分数计，其中N-503萃取剂采用5-15%N,N-二仲辛基乙酰胺+85-95%柴油;TBP萃取剂为15-30%磷酸三丁酯+70-85%煤油;QH系列萃取剂为10-30%三辛胺+10-20%正辛醇+50-80%煤油。
5.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：步骤2)中分离得到的含酚的萃取液加入碱溶液进行反萃取，完成后沉淀分离得到酚钠盐和萃取剂;酚钠盐后续进行提取和精制，萃取剂返回步骤2)中继续使用。
6.根据权利要求5所述的工艺，其特征在于：所用的碱溶液质量浓度为10%-25%，向碱溶液中加入含酚的萃取液，至碱溶液浓度降至3%~8%时，完成反萃取;所用的碱溶液为NaOH溶液或工业生产中的碱性废水。
7.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：步骤3)中絮凝剂为聚合氯化铝和聚丙烯酰胺，前者加药量为100㎎/L~150㎎/L，后者加药量10㎎/L~20㎎/L;气浮中采用微气泡发生设备，气泡直径≤50μ/m，溶汽水为处理水量的体积的40%~50%。
8.一种含酚废水的处理装置，其特征在于：包括依次设置的调节罐(1)、曝气消泡设备(2)、沉淀罐(3)、pH调节罐(4)、换热器(5)、萃取设备(6)、中间槽(7)、气浮装置(8)和回用水收集槽(9);废水进水管经换热器(5)换热后与调节罐(1)进口连接。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于：该装置还包括萃取剂缓冲槽(10)，其通过管道及泵与萃取设备形成内循环。
10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于：所述的萃取设备(6)还连接有混合液澄清槽(11)，混合液澄清槽(11)还连接有反萃取设备(12)。
说明书
一种含酚废水的处理工艺及装置
技术领域
本发明属于废水处理领域，具体涉及一种含酚废水的处理工艺及装置。
背景技术
含酚废水的来源非常广泛，主要来自煤化工、制药企业、石油化工和酚醛树脂生产厂家等。酚类化合物能使蛋白质凝固，对几乎所有生物都有毒害性，长期暴露在高浓度蒸汽下或饮用被酚污染了的水，可引起慢性积累中毒，对人体造成癌变、突变和畸变效应，危害极大，是国家水污染控制中列为重点解决的有毒有害废水之一。我国《污水综合排放标准》规定工厂排水苯酚含量<2.0mg/L，国家一级排放标准为苯酚含量<0.5mg/L。治理含酚废水的一个最重要的途径是研究酚类物质的回收工艺，以实现资源的再利用。
目前国内外对含酚废水的研究较多，处理方法多种多样，一般分为物理法、化学法、生物化学法等。物理法是目前工业上应用较多的处理办法，应用较为广泛，它具有操作范围广，再生容易，处理效果好的优点，但也同时存在工艺复杂、投资大、处理成本高等问题。
发明内容
本发明的目的提供一种含酚废水的处理工艺及装置，采用络合萃取技术，技术可行且处理成本低，尤其适合工业含酚废水的处理。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种含酚废水的处理工艺，包括以下步骤：
1)对废水进行静置调节，使水温将至常温，并使部分悬浮物上浮或下沉分层，然后从调节池中部取水曝气，曝气后的水进行沉淀及分离，对分离后的水调节pH为4-5，备用;
2)步骤1)得到的水加入萃取剂进行萃取，萃取完后再次分离得到含酚的萃取液和脱酚后的废水;
3)脱酚后的废水加酸调pH在2-3，实现油水分离，除油后的废水加碱调pH至8-9后进行气浮处理，气浮同时加入絮凝剂;气浮后的水进行静置存放，从中层取水回用，底部沉淀定期处理;
通过上述步骤，完成含酚废水的处理，得到的水进行回收利用。
所处理的含酚废水中酚含量≥1000mg/L，当酚含量<1000mg/L时，省略萃取步骤。直接对水进行调节、曝气后进行气浮，即可达到较好的脱酚效果。
进一步地，步骤1)中曝气时间为2-5h，单位时间内曝气量与进水量体积比为15-40:1，曝气过程中添加消泡剂进行消泡处理;曝气后出水经沉淀后，进行泥水分离，沉淀泥量不大。分离后的水用浓盐酸调节pH值达到要求。步骤2)中，加入萃取剂前，将水加热至50℃以上;萃取时间为3-5h，萃取完成后的分离之前进行沉淀，沉淀时间≥8h。
进一步地，步骤2)中，加入萃取剂前，将水加热至50℃以上;萃取时间为3-5h，萃取完成后的分离之前进行沉淀，沉淀时间≥8h。加热过程中可以利用废水处理之前的热量，废水处理前温度一般在70-80摄氏度，可利用换热器对处理前的废水与萃取前的水进行换热，节约能耗，当废水做热源不能满足要求时，再增加其他热源。通过加热，以便达到萃取最佳温度，以提高萃取效率，经过萃取后，废水中大量的酚能够被萃取脱除。
进一步地，所述的萃取剂为N-503萃取剂、TBP萃取剂或者QH系列萃取剂;其中N-503萃取剂采用5-15%N,N-二仲辛基乙酰胺+85-95%柴油;TBP萃取剂为15-30%磷酸三丁酯+70-85%煤油;QH系列萃取剂为10-30%三辛胺+10-20%正辛醇+50-80%煤油。优选QH萃取剂，通过不同萃取剂复配后的增效效果，其萃取率可达90%以上。
进一步地，步骤2)中分离得到的含酚的萃取液加入碱溶液进行反萃取，完成后沉淀分离得到酚钠盐和萃取剂;酚钠盐后续进行提取和精制，萃取剂返回步骤2)中继续使用。
进一步地，所用的碱溶液质量浓度为10%-25%，向碱溶液中加入含酚的萃取液，至碱碱溶液浓度降至3%～8%时，完成反萃取;所用的碱溶液为NaOH溶液或工业生产中的碱性废水。
进一步地，步骤3)中絮凝剂为聚合氯化铝和聚丙烯酰胺，前者加药量为100㎎/L～150㎎/L，后者加药量10㎎/L～20㎎/L;气浮中采用微气泡发生设备，气泡直径≤50μ/m，溶汽水为处理水量的体积的40%～50%。即是从总的处理水里面，取40-50%进行溶气，然后与另外50-60%的未溶气的部分在气浮池里混合。溶气气浮是气浮的一种，利用水在不同压力下溶解度不同的特性，对全部或部分待处理(或处理后)的水进行加压并加气，增加水的空气溶解量，通入加过混凝剂的水中，在常压情况下释放，空气析出形成小气泡，粘附在杂质絮粒上，造成絮粒整体密度小于水而上升，从而使固液分离。
本发明还涉及一种含酚废水的处理装置，包括依次设置的调节罐、曝气消泡设备、沉淀罐、pH调节罐、换热器、萃取设备、中间槽、气浮装置和回用水收集槽;废水进水管经换热器换热后与调节罐进口连接。
进一步地，该装置还包括萃取剂缓冲槽，其通过管道及泵与萃取设备形成内循环。
进一步地，所述的萃取设备还连接有混合液澄清槽，混合液澄清槽还连接有反萃取设备。
该工艺及装置是物理和化学处理方法的结合，可以根据废水中酚含量来进行处理单元的增减，从而处理各种不同浓度的含酚废水，处理范围大，对氨氮和酚类物质均已较强的脱除能力。
本发明的有益效果：
1、本发明通过水质调节、曝气、萃取和气浮等多种工艺进行结合，能够有效脱除废水中的酚，并且可对其进行回收利用。
2、采用不同的萃取剂进行复配，可以保留各种萃取剂的优点，降低或避免缺陷，以提高萃取率，降低萃取剂使用成本。另外，采用工业生产中的碱性废水如电解废液等作为反萃取剂;减少工厂其他废水的排放或处理量，达到节能减排的目的。