公布日：2022.03.29
申请日：2020.09.22
分类号：C02F9/10(2006.01)I;C02F101/38(2006.01)N
摘要
本发明公开了一种废水中硝基酚类有机物的去除工艺，包括以下步骤：1)将废水调pH至酸性后与双氧水相混合，然后从催化反应塔的底部送至塔内；同时，使低共熔溶剂从催化反应塔底部的另一入口进入；所述催化反应塔的中部装填有多相类芬顿催化剂；2)塔内废水自下而上流动，在多相类芬顿催化剂和低共熔溶剂的共同催化作用下降解；从塔顶采出废水出水和低共熔溶剂的混合物；3)将上述混合物送入至闪蒸罐中进行分离，罐顶得到废水出水物流，罐底收集的低共熔溶剂进行循环回用。多相类芬顿催化剂与低共熔溶剂的协同催化作用降解废水中的硝基酚类化合物，酚类污染物的去除率高，可以解决现有技术双氧水利用率低的问题。
权利要求书
1.一种废水中硝基酚类有机物的去除工艺，其特征在于，包括以下工艺步骤：1)将废水调pH至酸性后与双氧水相混合，然后从催化反应塔的底部送至塔内；同时，使低共熔溶剂从催化反应塔底部的另一入口进入；所述催化反应塔的中部装填有多相类芬顿催化剂；2)塔内废水自下而上流动，在多相类芬顿催化剂和低共熔溶剂的共同催化作用下降解；从塔顶采出废水出水和低共熔溶剂的混合物；3)将上述混合物送入至闪蒸罐中进行分离，罐顶得到废水出水物流，罐底收集的低共熔溶剂进行循环回用。
2.根据权利要求1所述的废水中硝基酚类有机物的去除工艺，其特征在于，所述多相类芬顿催化剂为负载型催化剂，活性组分负载量占载体质量的4～8％。
3.根据权利要求2所述的废水中硝基酚类有机物的去除工艺，其特征在于，所述多相类芬顿催化剂中载体为二氧化钛、活性炭中的一种或两种，活性组分为金属Fe、Ce中的一种或两种。
4.根据权利要求1~3任一项所述的废水中硝基酚类有机物的去除工艺，其特征在于，所述低共熔溶剂为胆碱类低共熔溶剂，优选氯化胆碱/草酸型、氯化胆碱/果糖型、氯化胆碱/甘油型低共熔溶剂中的一种或多种。
5.根据权利要求4所述的废水中硝基酚类有机物的去除工艺，其特征在于，步骤1)中废水在进入催化反应塔之前调节pH至4～7。
6.根据权利要求5所述的废水中硝基酚类有机物的去除工艺，其特征在于，所述双氧水投加量相对于废水体积为10～20ml/L，低共熔溶剂的投加量为废水质量的30～50wt％；催化剂体积空速为1～2h~1。
7.根据权利要求6所述的废水中硝基酚类有机物的去除工艺，其特征在于，步骤2)中催化反应塔内催化反应条件为常压下60～90℃。
8.根据权利要求7所述的废水中硝基酚类有机物的去除工艺，其特征在于，步骤3)中闪蒸罐的闪蒸温度为110～150℃，闪蒸压力为0.1～0.2MPa。
9.根据权利要求1~8任一项所述的废水中硝基酚类有机物的去除工艺，其特征在于，所述废水中硝基酚类化合物的含量为850～2300mg/L。
10.根据权利要求9所述的废水中硝基酚类有机物的去除工艺，其特征在于，所述废水来自于TDI生产过程中的工艺废液，包含1500～2000mg/L的硝基甲酚铵、6～25mg/L的DNT、0.5～1mg/L的甲苯、230～1000mg/L的硫酸根、3000～4000mg/L的硝酸根，废水COD含量450～2000mg/L。
发明内容
本发明要解决的技术问题是如何在当前CWPO技术的基础上强化处理效果，提高和双氧水利用率以及酚类污染物的去除率。
为了解决以上技术问题，本发明对CWPO技术进行了工艺改进，通过多相类芬顿催化剂与低共熔溶剂的协同催化作用降解废水中的硝基酚类化合物，并且闪蒸分离、回用低共熔溶剂，不仅酚类污染物的去除率高，还可以有效降低工业应用成本。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：
一种废水中硝基酚类有机物的去除工艺，包括以下工艺步骤：
1)将废水调pH至酸性后(pH＝4～7)与双氧水相混合，然后从催化反应塔的底部送至塔内；同时，使低共熔溶剂从催化反应塔底部的另一入口进入；所述催化反应塔的中部装填有多相类芬顿催化剂；
2)塔内废水自下而上流动，在多相类芬顿催化剂和低共熔溶剂的共同催化作用下降解；从塔顶采出废水出水和低共熔溶剂的混合物；
3)将上述混合物送入至闪蒸罐中进行分离，罐顶得到废水出水物流，罐底收集的低共熔溶剂进行循环回用。
进一步地，所述多相类芬顿催化剂为负载型催化剂，活性组分负载量占载体质量的4～8％
进一步地，所述多相类芬顿催化剂中载体为二氧化钛、活性炭中的一种或两种，活性组分为金属Fe、Ce中的一种或两种。
进一步地，所述低共熔溶剂为胆碱类低共熔溶剂，优选氯化胆碱/草酸型、氯化胆碱/果糖型、氯化胆碱/甘油型低共熔溶剂中的一种或多种。对于各类型低共熔溶剂中组分的质量比，优选氯化胆碱:草酸＝1:2～5，氯化胆碱:果糖＝1:4～7，氯化胆碱:甘油＝1:5～6。
进一步地，所述双氧水投加量相对于废水体积为10～20ml/L，低共熔溶剂的投加量为废水质量的30～50wt％；催化剂体积空速为1～2h~1。
进一步地，步骤2)中催化反应塔内催化反应条件为常压下60～90℃。
进一步地，步骤3)中闪蒸罐的闪蒸温度为110～150℃，闪蒸压力为0.1～0.2MPa。
本发明中，所述废水中硝基酚类化合物的含量为850～2300mg/L。
进一步地，所述废水来自于TDI生产过程中的工艺废液，包含1500～2000mg/L的硝基甲酚铵、6～25mg/L的二硝基甲苯(DNT)、0.5～1mg/L的甲苯、230～1000mg/L的硫酸根、3000～4000mg/L的硝酸根，废水COD含量450～2000mg/L。
本发明的有益效果在于：
(1)在CWPO技术中通过将多相类芬顿催化剂和低共熔溶剂组合使用，可以协同催化过氧化氢产生羟基自由基，从而提高过氧化氢的有效利用率并体现为硝基酚去除率的显著提高；通过本发明工艺处理后的含酚废水，总硝基酚去除率98％以上，COD去除率50％以上；
(2)本发明采用低共熔溶剂作为协同催化剂，可循环使用、容易分离，具有较高的经济和环保效益。
（发明人：李源;周波;衡华;刘一;魏立彬;张宏科）