高新环氧树脂废水处理方法

发布时间:2023-7-9 8:08:49

公布日:2022.11.01

申请日:2022.07.26

分类号:C02F9/14(2006.01)I;C02F101/30(2006.01)N;C02F103/38(2006.01)N

摘要

本发明提供了一种环氧树脂废水的处理方法。本发明将臭氧技术和微气泡技术有效结合了气浮技术、光催化技术、COD去除剂等,同时通过三级氧化工艺处理,能够在常温常压下实现废水中有机物和色度去除,得到品质较好的无机盐,品质能够达到T/CPCIF0068‑2020行业标准的要求,真正实现副产品的价值。本发明提供的环氧树脂高盐废水的处理方法,可以将废水中有机物矿化,COD大幅度降低,色度降低至无色,最终得到满足行业标准的无机盐。同时该方法操作简单,设备投入少,运行成本低,具有更高的经济价值。而且本发明对于整体工艺路线和参数进行了细致优化,实际验证了该工艺的可行性。


权利要求书

1.一种环氧树脂废水的处理方法,其特征在于,包括以下步骤:1)将环氧树脂废水和臭氧微纳米气泡混合后的废水送入气浮装置后,加入pH值调节剂,进行气浮处理后,得到一级氧化处理后的废液;2)将上述步骤得到的一级氧化处理后的废液再次和臭氧微纳米气泡混合后送入二级氧化装置中,加入双氧水和pH值调节剂,在紫外光作用下,进行光催化氧化反应后,得到二级氧化处理后的废液;3)向上述步骤得到的二级氧化处理后的废液中加入COD氧化剂后,再和臭氧微纳米气泡混合后送入三级氧化装置中,加入第二pH值调节剂后,进行三级氧化处理后,得到三级氧化处理后的出水。

2.根据权利要求1所述的处理方法,其特征在于,所述环氧树脂废水包括环氧树脂生产过程中产生的高盐高COD废水;所述环氧树脂废水中的COD值为1.5-10万ppm;所述环氧树脂废水中包括甘油、老化树脂、环氧氯丙烷、三甲基氯化胺和苯酚缩水甘油醚中的一种或多种;所述甘油含量占COD总量的质量比为5%-25%;所述老化树脂含量占COD总量的质量比为30%-35%;所述环氧氯丙烷含量占COD总量的质量比为1%-5%;所述三甲基氯化胺含量占COD总量的质量比为1%-3%;所述苯酚缩水甘油醚含量占COD总量的质量比为5%-10%;所述环氧树脂废水中的含盐量为10%-25%。

3.根据权利要求1所述的处理方法,其特征在于,所述臭氧微纳米气泡的粒径为0.01-10μm;所述废水中的臭氧含量为300-2000mg/kg;所述pH值调节剂包括稀盐酸。

4.根据权利要求1所述的处理方法,其特征在于,所述加入pH值调节剂后的pH值为3-11;所述气浮处理的温度为10-70℃;所述废水在气浮装置中的停留时间为1-10h。

5.根据权利要求1所述的处理方法,其特征在于,所述步骤2)中,混合后的混合液中的臭氧含量为300-2000mg/kg;所述双氧水的质量浓度为5%-30%;所述双氧水在混合后的混合液中的浓度为0.1-100g/kg。

6.根据权利要求1所述的处理方法,其特征在于,所述pH值调节剂包括稀盐酸;所述加入pH值调节剂后的pH值为3-11;所述光催化氧化反应的温度为10-70℃;所述废液在二级氧化装置中的停留时间为1-10h。

7.根据权利要求1所述的处理方法,其特征在于,所述COD氧化剂包括次氯酸钠、高氯酸钠、过碳酸钠、过硫酸钠和次氯酸铵中的一种或多种;所述COD氧化剂的添加量为0.001%-0.1%;所述步骤3)中,混合后的混合液中的臭氧含量为100-2000mg/kg。

8.根据权利要求1所述的处理方法,其特征在于,所述第二pH值调节剂包括氢氧化钠;所述加入第二pH值调节剂后的pH值为5-12;所述三级氧化处理的温度为10-70℃;所述废液在三级氧化装置中的停留时间为1-10h。

9.根据权利要求1所述的处理方法,其特征在于,所述三级氧化处理后的出水经过三效和/或五效蒸发后,得到工业盐和蒸馏水;所述三级氧化处理后的出水中的部分或全部送入步骤1)中进行循环处理。

10.一种环氧树脂废水的处理系统,其特征在于,包括:环氧树脂废水进水装置;与所述环氧树脂废水进水装置相连的气浮装置;所述环氧树脂废水进水装置与所述气浮装置之间设置有第一臭氧微纳米气泡发生器;与所述气浮装置的出水口相连的二级氧化反应池;所述二级氧化反应池中设置有光催化装置;所述气浮装置与所述二级氧化反应池之间设置有第二臭氧微纳米气泡发生器;与所述二级氧化反应池的出水口相连的三级氧化反应池;所述二级氧化反应池与所述三级氧化反应池之间设置有第三臭氧微纳米气泡发生器;与所述三级氧化反应池的出水口相连的三效蒸发装置和/或五效蒸发装置;所述三级氧化反应池的出水口还可以与气浮装置的进水口相连通。

发明内容

有鉴于此,本发明要解决的技术问题在于提供一种环氧树脂废水的处理方法,本发明利用臭氧微气泡工艺复合气浮、光催化和氧化剂等工艺进行高盐高COD废水的处理,可以有效的实现废水中有机物质的降解,具有处理效率高、处理效果好,且投资和运行成本少的优点。

本发明提供了一种环氧树脂废水的处理方法,包括以下步骤:

1)将环氧树脂废水和臭氧微纳米气泡混合后的废水送入气浮装置后,加入pH值调节剂,进行气浮处理后,得到一级氧化处理后的废液;

2)将上述步骤得到的一级氧化处理后的废液再次和臭氧微纳米气泡混合后送入二级氧化装置中,加入双氧水和pH值调节剂,在紫外光作用下,进行光催化氧化反应后,得到二级氧化处理后的废液;

3)向上述步骤得到的二级氧化处理后的废液中加入COD氧化剂后,再和臭氧微纳米气泡混合后送入三级氧化装置中,加入第二pH值调节剂后,进行三级氧化处理后,得到三级氧化处理后的出水。

优选的,所述环氧树脂废水包括环氧树脂生产过程中产生的高盐高COD废水;

所述环氧树脂废水中的COD值为1.5-10万ppm;

所述环氧树脂废水中包括甘油、老化树脂、环氧氯丙烷、三甲基氯化胺和苯酚缩水甘油醚中的一种或多种;

所述甘油含量占COD总量的质量比为5%-25%;

所述老化树脂含量占COD总量的质量比为30%-35%;

所述环氧氯丙烷含量占COD总量的质量比为1%-5%;

所述三甲基氯化胺含量占COD总量的质量比为1%-3%;

所述苯酚缩水甘油醚含量占COD总量的质量比为5%-10%;

所述环氧树脂废水中的含盐量为10%-25%。

优选的,所述臭氧微纳米气泡的粒径为0.01-10μm;

所述废水中的臭氧含量为300-2000mg/kg;

所述pH值调节剂包括稀盐酸。

优选的,所述加入pH值调节剂后的pH值为3-11;

所述气浮处理的温度为10-70℃;

所述废水在气浮装置中的停留时间为1-10h。

优选的,所述步骤2)中,混合后的混合液中的臭氧含量为300-2000mg/kg;

所述双氧水的质量浓度为5%-30%;

所述双氧水在混合后的混合液中的浓度为0.1-100g/kg。

优选的,所述pH值调节剂包括稀盐酸;

所述加入pH值调节剂后的pH值为3-11;

所述光催化氧化反应的温度为10-70℃;

所述废液在二级氧化装置中的停留时间为1-10h。

优选的,所述COD氧化剂包括次氯酸钠、高氯酸钠、过碳酸钠、过硫酸钠和次氯酸铵中的一种或多种;

所述COD氧化剂的添加量为0.001%-0.1%;

所述步骤3)中,混合后的混合液中的臭氧含量为100-2000mg/kg。

优选的,所述第二pH值调节剂包括氢氧化钠;

所述加入第二pH值调节剂后的pH值为5-12;

所述三级氧化处理的温度为10-70℃;

所述废液在三级氧化装置中的停留时间为1-10h。

优选的,所述三级氧化处理后的出水经过三效和/或五效蒸发后,得到工业盐和蒸馏水;

所述三级氧化处理后的出水中的部分或全部送入步骤1)中进行循环处理。

本发明还提供了一种环氧树脂废水的处理系统,包括:

环氧树脂废水进水装置;

与所述环氧树脂废水进水装置相连的气浮装置;

所述环氧树脂废水进水装置与所述气浮装置之间设置有第一臭氧微纳米气泡发生器;

与所述气浮装置的出水口相连的二级氧化反应池;

所述二级氧化反应池中设置有光催化装置;

所述气浮装置与所述二级氧化反应池之间设置有第二臭氧微纳米气泡发生器;

与所述二级氧化反应池的出水口相连的三级氧化反应池;

所述二级氧化反应池与所述三级氧化反应池之间设置有第三臭氧微纳米气泡发生器;

与所述三级氧化反应池的出水口相连的三效蒸发装置和/或五效蒸发装置;

所述三级氧化反应池的出水口还可以与气浮装置的进水口相连通。

本发明提供了一种环氧树脂废水的处理方法,包括以下步骤,首先将环氧树脂废水和臭氧微纳米气泡混合后的废水送入气浮装置后,加入pH值调节剂,进行气浮处理后,得到一级氧化处理后的废液;然后将上述步骤得到的一级氧化处理后的废液再次和臭氧微纳米气泡混合后送入二级氧化装置中,加入双氧水和pH值调节剂,在紫外光作用下,进行光催化氧化反应后,得到二级氧化处理后的废液;最后向上述步骤得到的二级氧化处理后的废液中加入COD氧化剂后,再和臭氧微纳米气泡混合后送入三级氧化装置中,加入第二pH值调节剂后,进行三级氧化处理后,得到三级氧化处理后的出水。与现有技术相比,本发明针对环氧树脂废水的组成以及现有的废水处理方式进行了相应的研究,当前主要有高温焚烧、多效蒸发结晶或MVR技术、湿式氧化技术。三种技术均存在投资和运行成本高的问题。同时,由于物料中含有大量的卤代化合物(钙离子、钠离子、氯离子等),对于设备有较强腐蚀性,因此高温焚烧技术对设备要求较高。多效蒸发结晶工艺无法去除废水中的有机物,最终会产生黄色、粘性较大的物料。后续处理困难,甚至只能以危险固体废弃物处理,每吨成本约4000-8000元。湿式氧化技术可将废水中有机物去除,实现无机盐的回收利用,且品质较好。但该工艺投资较大(上亿元),且运行成本高昂,吨水处理成本40-50元左右,对于一般企业而言难以驾驭。

本发明研究认为,臭氧是一种能够与有机和无机化合物反应的强氧化剂,可在催化剂作用下分解产生羟基自由基,对有机污染物的选择氧化性则较小,对大部分有机污染物都体现出明显的氧化降解能力,已被广泛用于水处理行业。但溶解态臭氧极不稳定,易自分解生成氧气,在水中的半衰期仅约10-20min,在水体内很难达到较高浓度。气态臭氧相对于溶解态臭氧更稳定,但气泡在水体内会迅速上浮溢出,导致臭氧气泡大量溢出以及自分解,处理效率较低。两种常规臭氧正常条件下均难以持续提供充足的羟基自由基,因此,目前臭氧一般适用于COD低于100ppm的废水继续处理,对于高COD废水效果较差。而微气泡工艺可以短时间内讲大气泡切割成直径在10微米左右到数百纳米之间的小气泡,这种气泡是介于微米气泡和纳米气泡之间,具有常规气泡所不具备的物理与化学特性。将臭氧技术与微气泡技术有效结合在一起,对于废水处理更具有高效价值。首先能够大幅度提升气泡的比表面积,使臭氧更充分的与废水接触;其次微气泡破裂,气液界面立刻消失,界面上集聚的化学能瞬间释放,可激发产生大量的羟基自由基,羟基自由基具有超强氧化电位,是水质净化的关键;再次臭氧以微气泡的形式存在,可以大幅度减缓气泡的上浮速度,提高臭氧溶解能力。所以,臭氧和微气泡工艺的有效结合能够大幅度提升废水的处理等级。

虽然现有技术中也有类似的技术方案,如采用紫外-臭氧协同氧化预处理高浓度废水的方法及装置,首先通过氧化剂双氧水与臭氧的协同作用降解有机污染物,随后通过光化反应与臭氧协同作用进一步强化降解有机污染物,并且通过两种方式多次循环氧化的方式获得合格的废水产品;或者UV光催化/微气泡臭氧化废水深度处理系统,通过微气泡类催化效应和紫外线灯照射光催化效应相结合的方式,但无实际应用案例介绍。但以上使用的臭氧工艺仍均具有局限性,仅适用于高浓度废水的预处理,最高去除率约60%,难以实现有机物全部脱除的效果。另外对于环氧树脂高盐废水的处理并没有相应的介绍,而且现有的上述技术方案主要强调了臭氧装置的设计,但对于废水的处理工艺及具体工艺参数缺乏实际性验证,实际处理效果缺乏说服力。

基于此,本发明针对环氧树脂高盐、高COD废水特殊情况,进行了相应的创造性设计,通过臭氧微气泡复配工艺,实现了环氧树脂废水的处理及无机盐的回收利用。本发明提供的环氧树脂废水的处理方法,将臭氧、微气泡、气浮、光催化和氧化剂配合,通过三级氧化处理工艺实现高盐废水有机物的去除,达到副产工业级产品的目标。本发明将臭氧技术和微气泡技术有效结合了气浮技术、光催化技术、COD去除剂等,同时通过三级氧化工艺处理,能够在常温常压下实现废水中有机物和色度去除,得到品质较好的无机盐,品质能够达到T/CPCIF0068-2020行业标准的要求,真正实现副产品的价值。同时,该工艺经中试验证效果较好,投资和运行成本较低,工艺投资额在2000万以内,而且运行成本比湿式氧化大幅度降低,吨水运行成本仅10-15元左右,对于企业具有更好的经济价值。

本发明提供的环氧树脂高盐废水的处理方法,将臭氧技术和微气泡技术结合,同时配合氧化剂形成三级处理工艺,可以将废水中有机物矿化,COD大幅度降低,色度降低至无色,最终得到满足行业标准的无机盐。同时该方法操作简单,设备投入少,运行成本低,具有更高的经济价值,有效的解决了现有环氧树脂高盐废水处理技术,存在投资额度大、运行成本高且处理效果欠佳等问题。

本发明利用臭氧微气泡工艺复合气浮、光催化和氧化剂等工艺进行高盐高COD废水的处理,可以有效的实现废水中有机物质的降解。具有处理效率高、处理效果好,且投资和运行成本少的优点。同时本发明对于整体工艺路线和参数进行了细致优化,实际验证了该工艺的可行性。

工业化试运行结果表明,采用本发明提供的处理方法,处理后的废水铂钴色度能降低至5以下,COD降低至500以下,产生的无机盐明显呈白色。品质能够达到T/CPCIF0068-2020行业标准的要求,真正实现副产品的价值。

(发明人:卢建兴;袁琪琛;马法鑫;黄帅;何海波)

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