申请日2017.12.18
公开(公告)日2018.09.21
IPC分类号C02F9/04; C02F101/34
摘要
本发明公开了一种高含量含酚废水的处理方法，包括以下步骤：(1)选取高含量含酚废水，采用有机萃取溶剂萃取多次，合并有机相，除去水相中残留的有机萃取溶剂，得到预处理废水;(2)将预处理废水置于含有催化剂填料的容器中，然后在酸性条件下加入过氧化氢溶液浸泡处理，并重复该步骤多次，所得废水达标排放即可。该处理方法在处理TBHQ生产工艺产生的高含量含酚废水方面，具有良好的除色和降低总酚浓度方面的效果。
权利要求书
1.一种高含量含酚废水的处理方法，其特征是包括以下步骤：
(1)选取高含量含酚废水，采用有机萃取溶剂萃取多次，合并有机相，除去水相中残留的有机萃取溶剂，得到预处理废水;
(2)将预处理废水置于含有催化剂填料的容器中，然后在酸性条件下加入过氧化氢溶液浸泡处理，并重复该步骤多次，所得废水达标排放即可。
2.根据权利要求1所述的高含量含酚废水的处理方法，其特征是包括以下步骤：
(1)选取高含量含酚废水，采用有机萃取溶剂萃取多次，合并有机相待用，除去水相中残留的有机萃取溶剂，得到预处理废水;
(2)将预处理废水置于含有催化剂填料的容器中，然后在酸性条件下加入过氧化氢溶液浸泡处理，并重复该步骤多次，所得废水达标排放即可。
(3)将完成步骤(2)中所述的催化剂填料用有机溶剂浸泡再生;
(4)回收步骤(1)中合并的有机相中的有机萃取溶剂和步骤(3)中的有机溶剂，所得有机萃取溶剂和有机溶剂回收溶剂重复使用，所得固体物干燥后获得酚类物质回收待用。
3.根据权利要求1或2所述的高含量含酚废水的处理方法，其特征是：步骤(1)中所述的高含量含酚废水为pH≥2.5的酸性含酚废水，所述的高含量含酚废水中总酚含量≥40000mg/L，所述的高含量含酚废水中的酚包括多元酚和单元酚。
4.根据权利要求1或2所述的高含量含酚废水 的处理方法，其特征是：步骤(1)中所述的有机萃取溶剂为乙酸乙酯、氯仿或乙醚，其与所述的高含量含酚废水的体积比0.5～5：1;选取高含量含酚废水，采用有机萃取溶剂萃取的具体过程如下：将高浓度含酚废水与有机萃取溶剂混合均匀后静置分层，静置分层时间为10～60min，有机相待用，在水相中加入有机萃取溶剂再次萃取，如此重复，萃取次数为2～10次，最后合并有机相待回收溶剂重复利用。
5.根据权利要求1或2所述的高含量含酚废水的处理方法，其特征是：步骤(1)中调节真空度为1～3kPa、温度为10～30℃采用蒸馏方式除去水相中残留的有机萃取溶剂。
6.根据权利要求1或2所述的高含量含酚废水的处理方法，其特征是：步骤(2)中所述的催化剂填料为煤质柱状活性炭颗粒。
7.根据权利要求1或2所述的高含量含酚废水的处理方法，其特征是：步骤(2)中所述的酸性条件是pH为2.5～7;所述的过氧化氢溶液的质量百分含量为≥30%，其与所述的预处理废水的体积比为0.1～1：1。
8.根据权利要求1或2所述的高含量含酚废水的处理方法，其特征是：步骤(2)中浸泡处理的时间为2～24h。
9.根据权利要求1或2所述的高含量含酚废水的处理方法，其特征是：步骤(2)中浸泡处理时同时搅拌。
10.根据权利要求1所述的高含量含酚废水的处理方法，其特征是：步骤(3)中所述的有机溶剂为乙酸乙酯或乙醇;所述的催化剂填料用有机溶剂浸泡再生的周期为1～12个月，以去除所述的催化剂填料吸附的色素和酚类物质;步骤(4)中采用精馏的方式回收步骤(1)中合并的有机相中的有机萃取溶剂和步骤(3)中的有机溶剂，得到相应的有机萃取溶剂、有机溶剂和酚类物质。
说明书
一种高含量含酚废水的处理方法
技术领域
本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种高含量含酚废水的处理方法。
背景技术
含酚废水中含有大量的酚类化合物，其中的酚类化合物是一种原型质毒物，可通过皮肤、黏膜的接触不经肝脏解毒直接进入血液循环，也可以通过口腔侵入人体，造成细胞的损伤;水中酚含量达到5～10mg/L时，会引起鱼类大量死亡;此外，用含酚废水灌溉农田，也会使农作物减产或枯死。含酚废水不经处理直接排放会对环境造成很大的污染，在环境问题越来越受到重视的今天，如何有效的解决环境污染问题是每个企业都需要考虑的重点问题。
TBHQ(叔丁基对苯二酚)作为一种新型高效的食用油脂抗氧化剂，在食用油脂特别是植物油中添加微量的TBHQ即可大大提高油脂或富含油脂食品的保质期。目前的生产工艺一般都是采用对苯二酚为原料用异丁烯或叔丁醇在催化剂的作用下反应生成TBHQ。在生产过程中会产生大量的含有酚类化合物的废水，主要包括对苯二酚和少量的TBHQ以及对苯醌、2,5-二特丁基对苯二酚等单元酚类化合物以及少量的多元酚类化合物，其中后处理工序中产生的工艺废水含酚量甚至超过50000mg/L。这些废水中不仅含有大量的酚类物质，而且废水颜色偏红，而且放置的时间越久颜色越难除去。普通的吸附法对放置时间较长的废水效果不大，虽然使用硫酸亚铁和过氧化氢溶液在除色和降低总酚浓度方面都有很好的效果，但是这种方法后处理时会产生大量的絮凝沉淀物，这些絮凝沉淀物的处理也会产生二次污染，不是最理想的处理方法。
因此发明一种效果显著、二次污染物少的高含量含酚废水的处理方法对企业的发展具有重要的意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高含量含酚废水的处理方法，该处理方法在处理TBHQ生产工艺产生的高含量含酚废水方面，具有良好的除色和降低总酚浓度方面的效果。
本发明的上述目的是通过以下技术方案来实现的：一种高含量含酚废水的处理方法，包括以下步骤：
(1)选取高含量含酚废水，采用有机萃取溶剂萃取多次，合并有机相，除去水相中残留的有机萃取溶剂，得到预处理废水;
(2)将预处理废水置于含有催化剂填料的容器中，然后在酸性条件下加入过氧化氢溶液浸泡处理，并重复该步骤多次，所得废水达标排放即可。
进一步的，本发明提供的高含量含酚废水的处理方法，包括以下步骤：
(1)选取高含量含酚废水，采用有机萃取溶剂萃取多次，合并有机相待用，除去水相中残留的有机萃取溶剂，得到预处理废水;
(2)将预处理废水置于含有催化剂填料的容器中，然后在酸性条件下加入过氧化氢溶液浸泡处理，并重复该步骤多次，所得废水达标排放即可。
(3)将完成步骤(2)中所述的催化剂填料用有机溶剂浸泡再生;
(4)回收步骤(1)中合并的有机相中的有机萃取溶剂和步骤(3)中的有机溶剂，所得有机萃取溶剂和有机溶剂回收溶剂重复使用，所得固体物干燥后获得酚类物质回收待用。
更进一步的，本发明提供的高含量含酚废水的处理方法，包括以下步骤：
(1)用与水不相混溶的有机萃取溶剂萃取一段时间高含量的含酚废水，降低体系中总酚物质的含量，萃取后的水相部分在一定温度真空条件下去除水中混溶的少量有机溶剂;
(2)预处理后的废水排入含有催化剂填料的水池中静置，在一定温度下加入一定量的过氧化氢溶液，静置或搅拌处理一段时间以达到降解吸附的效果，高含量的含酚废水经过多次吸附氧化的过程就可以很大程度上降低体系中的酚类物质的含量，达到排放的要求;
(3)催化剂填料使用一段时间后用有机溶剂浸泡再生，洗掉吸附的色素和酚类物质;
(4)前面(1)(3)步骤中使用的有机萃取溶剂和有机溶剂回收溶剂，重复再用。
在上述高含量含酚废水的处理方法中：
步骤(1)中所述的高含量含酚废水为pH≥2.5的酸性含酚废水(pH值在7.0以下)。
更优选的，所述的高含量含酚废水的pH值为2～5。
所述的高含量含酚废水中总酚含量优选≥40000mg/L。
所述的高含量含酚废水中的酚类物质包括多元酚和单元酚，其中单元酚占总酚的质量百分含量≥60%。
步骤(1)中所述的有机萃取溶剂为与水不相混溶但是对酚类物质有很好溶解性的溶剂。
优选的，所述的有机萃取溶剂为乙酸乙酯、氯仿或乙醚，其与所述的高含量含酚废水的体积比0.5～5：1。
进一步优选的，所述的有机萃取溶剂为乙酸乙酯。
进一步的，选取高含量含酚废水，采用有机萃取溶剂萃取多次的具体过程如下：将高浓度含酚废水与有机萃取溶剂混合均匀后静置分层，静置分层时间优选为10～60min，以30min为最佳。
更进一步的，选取高含量含酚废水，采用有机萃取溶剂萃取多次的具体过程如下：在常温下将高浓度含酚废水与有机萃取溶剂混合10～60min至混合均匀后静置分层，静置分层时间优选为10～60min，以30min为最佳。
萃取次数优选为2～10次，以3～6次为最佳。
步骤(1)中调节真空度优选为1～3kPa、温度优选为10～30℃采用蒸馏方式除去水相中残留的有机萃取溶剂。
步骤(2)中所述的催化剂填料优选为煤质柱状活性炭颗粒，其具有很大比表面、良好的吸附性能，且机械强度高、不易破碎、能够反复再生;以巩义市銮桦净化材料有限公司生产的较佳。
步骤(2)中所述的酸性条件优选是pH为2.5～7。
步骤(2)中所述的过氧化氢溶液的质量百分含量优选为≥30%，其与所述的预处理废水的体积比优选为0.1～1：1。
步骤(2)中浸泡处理的时间优选为2～24h，更佳为6～10h。
进一步的，步骤(2)中浸泡处理时同时搅拌效果更佳。
步骤(3)中所述的有机溶剂优选为溶解性好的醇类、酯类、酮类溶剂，以乙酸乙酯、乙醇为最佳。
步骤(3)中所述的催化剂填料用有机溶剂浸泡再生的周期优选为1～12个月，更佳为5～7个月，以去除催化剂填料吸附的色素和酚类物质。
步骤(4)中优选采用精馏的方式回收步骤(1)中合并的有机相中的有机萃取溶剂和步骤(3)中的有机溶剂，得到相应的有机萃取溶剂、有机溶剂和酚类物质。
所述有机萃取溶剂可循环用于萃取高浓度含酚废水。
所述有机溶剂可循环用于含有催化剂填料的再生。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明整个工艺采用吸附和氧化相结合的方法处理高浓度含酚废水，处理效率高;
(2)本发明整个工艺真正实现了环境友好，过程中溶剂和催化剂填料都可以回收再用，而且处理过程不产生二次污染;
(3)本发明所选的有机萃取溶剂中的乙酸乙酯沸点较低，在溶剂回收阶段更加节能，降低了处理成本;
(4)本发明处理方法简单高效，操作简单，使用人工较少，同时解决了降低酚含量和除色两方面的问题。