申请日2018.11.22
公开(公告)日2019.01.18
IPC分类号C02F9/14; C02F3/34; C02F1/26; C02F1/28; C02F1/56; C02F1/72; C02F101/34
摘要
本发明提供一种高含量含酚污水处理方法，包括以下步骤：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;步骤2、将步骤1得到的含酚废水由进液管送入超重力旋转填料床内，在液体分布器作用下进行初始分布，随后在转子的带动下进入超重力旋转填料床，完成液滴的微元化，之后进入负载催化剂的吸附剂表面，同时与氧化剂在催化剂含酚污水处理剂和超重力双重作用下完成含酚废水的降解，最后经出液管排入储液槽中。本发明将吸附和催化的耦合，实现了苯酚的降解一体化，提高了苯酚的降解率。
权利要求书
1.一种高含量含酚污水处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
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;
步骤2、将步骤1得到的含酚废水由进液管送入超重力旋转填料床内，在液体分布器作用下进行初始分布，随后在转子的带动下进入超重力旋转填料床，完成液滴的微元化，之后进入负载催化剂的吸附剂表面，同时与氧化剂在催化剂含酚污水处理剂和超重力双重作用下完成含酚废水的降解，最后经出液管排入储液槽中。
2.根据权利要求1所述高含量含酚污水处理方法，其特征在于，有机萃取溶剂为乙酸乙酯、氯仿或乙醚。
3.根据权利要求1所述高含量含酚污水处理方法，其特征在于，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。
4.根据权利要求1所述高含量含酚污水处理方法，其特征在于，所述吸附剂为活性炭、氧化铝、二氧化铈、沸石和分子筛中的任意一种，吸附剂用量为5-100g/l。
5.根据权利要求1所述高含量含酚污水处理方法，其特征在于，所述含酚废水的浓度为1-1000mg/L，在超重力旋转填料床中的喷淋密度为0.2-3.0m3/m2/h;超重力因子为5-100。
6.根据权利要求1所述高含量含酚污水处理方法，其特征在于，所述高含量含酚污水处理剂，包括改性白土、磷酸二氢锌、微生物菌、壳聚糖和漆酶，所述壳聚糖的浓度为0.3-0.5g/L，所述漆酶的浓度为10～20U/mL。
说明书
一种高含量含酚污水处理方法
技术领域
本发明涉及含酚污水处理技术，尤其涉及一种高含量含酚污水处理方法。
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。酚可通过与人的皮肤、粘膜接触发生化学反应，形成不溶性蛋白质，而使细胞失去活力，浓度高的酚溶液还会使蛋白质凝固。酚类物质排放到水中，会对水体及其中的生物产生极大的危害。含酚废水主要来自焦化厂、煤气厂、石油化工厂和绝缘材料厂等。降低含酚废水中酚类物质的含量，可以大大的降低含酚废水对环境的破坏和污染。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
本发明的目的在于，针对上述含酚废水处理方法存在工艺复杂、投资大、处理成本高的问题，提出一种高含量含酚污水处理方法，本发明将吸附和催化的耦合，实现了苯酚的降解一体化，提高了苯酚的降解率。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种高含量含酚污水处理方法：
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;
步骤2、将步骤1得到的含酚废水由进液管送入超重力旋转填料床内，在液体分布器作用下进行初始分布，随后在转子的带动下进入超重力旋转填料床，完成液滴的微元化，之后进入负载催化剂的吸附剂表面，同时与氧化剂在催化剂含酚污水处理剂和超重力双重作用下完成含酚废水的降解，最后经出液管排入储液槽中。
进一步地，有机萃取溶剂为乙酸乙酯、氯仿或乙醚。
进一步地，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。
进一步地，所述吸附剂为活性炭、氧化铝、二氧化铈、沸石和分子筛中的任意一种，吸附剂用量为5-100g/l。
进一步地，所述含酚废水的浓度为1-1000mg/L，在超重力旋转填料床中的喷淋密度为0.2-3.0m3/m2/h;超重力因子为5-100。
所述高含量含酚污水处理剂，包括改性白土、磷酸二氢锌、微生物菌、壳聚糖和漆酶，所述壳聚糖的浓度为0.3-0.5g/L，所述漆酶的浓度为10～20U/mL。
进一步地，所述高含量含酚污水包括苯酚、邻苯二酚和对苯二酚中的一种或多种。
进一步地，所述微生物菌为解酶假单胞菌和球形芽孢杆菌。
一种能实现上述高含量含酚污水处理的装置，结构包括萃取单元和超重力旋转填料床，超重力旋转填料床与电机相连接，超重力旋转填料床内设转子，转子上连接液体分布器，转子上向外设置填料层和反应层，填料层上填充填料，反应层上设负载催化剂的吸附剂;转子与电机的转轴连接，超重力旋转填料床上设进液口、出液口，进液口通过液泵连接储液槽，液泵与进液口之间设有液体流量计;出液口连接储液槽;超重力旋转填料床一侧设进气口，进气口连接气体发生器。
进一步地，所述催化剂在反应层上的负载区域为圆环形。
进一步地，所述圆环形大小为超重力旋转填料床内横截面面积的二十分之一到四分之三。
进一步地，所述填料为普通鲍尔环、丝网、拉西环、波纹中的一种。
本发明高含量含酚污水处理剂，与现有技术相比较具有以下优点：
1)壳聚糖是一种天然有机高分子絮凝剂，在城市生活污水、工业给排水处理中得到了广泛地应用。壳聚糖无毒、易生物降解，不会造成二次污染且资源丰富，有效地对生活污水的色度进行净化处理，易过滤，具有高效、清洁、安全的特点。
2)漆酶是一个氧化过程，除去生成的大分子沉淀物。
3)采用了漆酶和壳聚糖共同处理含酚废水，能够有效降解酚，能够直接得到除酚后无色的溶液，大大减轻了后续水处理系统的处理压力。漆酶和壳聚糖能够进行交联反应，漆酶作为生物催化剂，能够降解酚类物质，可以将酚氧化成醌，而醌可以与壳聚糖上的氨基通过席夫碱或迈克尔加成反应发生共价作用，反应生成不溶于水的沉淀物，从而达到降酚和脱色同时进行的效果。
4)在超重力环境下实现了吸附和催化的耦合，实现了苯酚的降解一体化，提高了苯酚的降解率。高速旋转的吸附剂表面被液滴不断清洗，有助于反应产物的移走，具有较高的降解率。处理物料的范围广，可以用于焦化废水和气化废水等过程。