公布日：2023.01.20
申请日：2022.11.16
分类号：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/52(2006.01)I;C02F1/56(2006.01)I;C02F1/72(2006.01)I;C02F1/28(2006.01)I;C02F1/20(2006.01)I;C02F1/10(2006.01)I;C02F1/04
(2006.01)I;C02F101/38(2006.01)N;C02F101/34(2006.01)N
摘要
本发明涉及一种精细化工园区综合高浓废水的处理方法，该方法能够有效降低精细化工园区综合高浓废水COD，有效去除废水中的氨氮、总氮、色度、苯胺、苯酚等有毒有害污染物，废水经蒸发除盐后，所得蒸出水无毒、具有很好的可生化性；同时可得到白色副产盐氯化钠或硫酸钠，实现盐的无害化、资源化。经本发明组合工艺处理后的废水，水质可达到精细化工园区污水厂接管标准。
权利要求书
1.一种精细化工园区综合高浓废水的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：对精细化工园区综合高浓废水进行混凝处理；对所述混凝处理后的废水进行物理吸附；以及蒸发除盐。
2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，在所述混凝处理之后且在所述物理吸附之前，还包括：进行精馏脱溶，以除去所述废水中沸点为100℃以下的溶剂。
3.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，在所述混凝处理之后且在所述物理吸附之前，还包括：进行汽提脱氨，以除去所述废水中的氨氮。
4.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，在所述混凝处理之后且在所述物理吸附之前，还包括：进行化学分离，以除去所述废水中的极性有机物。
5.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，在所述混凝处理之后且在所述物理吸附之前，还包括：进行催化氧化，以除去所述废水中的难降解有机物。
6.根据权利要求3所述的处理方法，其特征在于，所述汽提脱氨包括：向废水中加入氢氧化钠。
7.根据权利要求4所述的处理方法，其特征在于，所述化学分离包括：将废水pH调至1.5-2.5，再将调完pH后的废水与分离剂混合反应，反应完成后，静置分层，分离。
8.根据权利要求5所述的处理方法，其特征在于，所述催化氧化包括：将废水pH调至3-4，再加入催化剂和氧化剂进行反应，得到氧化出水。
9.根据权利要求1-5中任一项所述的处理方法，其特征在于，所述混凝处理包括：向废水中加入氢氧化钠、聚铁和聚丙烯酰胺。
10.根据权利要求1-5中任一项所述的处理方法，其特征在于，所述物理吸附包括：利用活性炭进行吸附脱色。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的问题，提供一种精细化工园区综合高浓废水的处理方法，经本发明方法处理后的废水，水质可达到精细化工园区污水厂接管标准，同时可回收得到白色副产盐氯化钠或硫酸钠，实现盐的无害化、资源化。
为了实现以上目的，本发明提供如下技术方案。
一种精细化工园区综合高浓废水的处理方法，包括以下步骤：对精细化工园区综合高浓废水进行混凝处理；对所述混凝处理后的废水进行物理吸附；以及蒸发除盐。
本发明的“精细化工园区综合高浓废水”是指精细化工园区产生的综合高浓废水，例如含极性有机物废水、含低沸点有机物废水、含高沸点有机物废水、含杂环化合物废水、含氨氮废水等含盐高浓废水。
本发明的处理方法能够有效降低精细化工园区综合高浓废水COD，有效去除废水中的氨氮、总氮、色度、苯胺、苯酚等有毒有害污染物，废水经蒸发除盐后，所得蒸出水无毒、具有很好的可生化性；同时可得到白色副产盐氯化钠或硫酸钠，实现盐的无害化、资源化。经本发明组合工艺处理后的废水，水质可达到精细化工园区污水厂接管标准。
所述混凝处理是整个组合工艺的前处理工艺，能够使废水中的胶粒物质发生凝聚和絮凝从而分离出来，以净化废水。具体地，可将精细化工园区综合高浓废水加入到混凝沉淀装置中进行所述混凝处理。所述混凝处理可包括：向废水中加入氢氧化钠、聚铁和聚丙烯酰胺。
在本发明的一些实施例中，氢氧化钠的加入量可为每升废水中添加10-30mg氢氧化钠，例如，每升废水中可添加10mg、15mg、20mg、25mg或30mg氢氧化钠。优选地，每升废水中添加20mg氢氧化钠。
在本发明的一些实施例中，聚铁的加入量可为每升废水中添加200-400mg聚铁，例如，每升废水中可添加200mg、250mg、300mg、350mg或400mg聚铁。优选地，每升废水中添加300mg聚铁。
在本发明的一些实施例中，聚丙烯酰胺的加入量可为每升废水中添加2-4mg聚丙烯酰胺，例如，每升废水中可添加2mg、2.5mg、3mg、3.5mg或4mg聚丙烯酰胺。优选地，每升废水中添加3mg聚丙烯酰胺。
在本发明的一些实施例中，聚丙烯酰胺以溶液方式加入。在一些具体实施例中，所加入的聚丙烯酰胺溶液为质量分数1‰的聚丙烯酰胺溶液。在一些具体实施例中，1‰聚丙烯酰胺溶液的加入量可为每升废水中添加2000-4000mg的1‰聚丙烯酰胺溶液，例如，每升废水中可添加2000mg、2500mg、3000mg、3500mg或4000mg的1‰聚丙烯酰胺溶液。优选地，每升废水中添加3000mg的1‰聚丙烯酰胺溶液。
在本发明的一些实施例中，向废水中加入氢氧化钠、聚铁和聚丙烯酰胺后，反应0.4-0.6h，例如反应0.45h、0.5h、0.55h或0.6h。反应完成后，所得混凝沉淀出水可进入后续处理工段。
优选地，所述混凝处理包括：向每升废水中加入20mg氢氧化钠、300mg聚铁、3000mg的1‰聚丙烯酰胺溶液，反应0.5h后，混凝沉淀出水进入后续处理工段。
在本发明的一些实施例中，在所述混凝处理之后且在所述物理吸附之前，还包括：进行精馏脱溶，以除去所述废水中沸点为100℃以下的溶剂。所述精馏脱溶可在精馏脱溶装置中进行。进行精馏脱溶的目的是去除醇类等低沸点有机物。
在本发明的一些实施例中，在所述混凝处理之后且在所述物理吸附之前，本发明方法还包括：进行汽提脱氨，以除去所述废水中的氨氮。所述汽提脱氨可在汽提脱氨装置中进行。进行汽提脱氨的目的是去除废水的氨氮，所述氨氮是指以游离氨（NH3）和铵离子（NH4+）形式存在的化合氮。
在一些具体实施例中，所述汽提脱氨包括：向废水中加入氢氧化钠。氢氧化钠的加入量可为每升废水中添加1800-2000mg氢氧化钠，例如，每升废水中可添加1800mg、1850mg、1900mg、1950mg或2000mg氢氧化钠。优选地，每升废水中可添加1900mg氢氧化钠。
经精馏脱溶、汽提脱氨后的废水可进入后续处理工段。
精馏脱溶、汽提脱氨步骤均可根据废水性质任选进行。
在本发明的一些实施例中，在所述混凝处理之后且在所述物理吸附之前，本发明方法还包括：进行化学分离，以除去所述废水中的极性有机物。特别地，在废水中含有低沸点有机物和/或氨氮的情况下，需要首先进行精馏脱溶和/或汽提脱氨，之后再进行化学分离。在废水中不含低沸点有机物和氨氮的情况下，可在混凝处理后直接进行化学分离，而无需进行精馏脱溶和汽提脱氨。
所述化学分离可在化学分离装置中进行。进行化学分离的目的是除去废水中的极性有机物，如有机羧酸类、苯酚类、苯磺酸类、萘酚类、萘磺酸类、有机胺类、苯胺类、苯并噻唑类、苯并三氮唑类等。
在一些具体实施例中，所述化学分离包括：将废水pH调至1.5-2.5（例如1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2、2.1、2.2、2.3、2.4或2.5，优选2），再将调完pH后的废水与分离剂混合反应，反应完成后，静置分层，分离。所述分离剂选为沈阳惠宇化工环保科技有限公司销售的化学分离剂FLJ332。所述分离剂的体积占比为废水体积的15%-25%，例如15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%或25%。反应时间可为0.3-1h，例如0.3-0.7h。
所述静置分层后，上层为化学分离相即有机相，下层为水相。将所述有机相与碱混合反应后，可得到再生的分离剂。再生后的分离剂循环往复使用。可选地，所述碱为质量分数10%-20%的碱溶液，所述有机相与所述碱溶液的体积比为（4-8）:1。例如，所述碱为15%碱溶液，所述有机相与所述碱溶液的体积比为6:1。可选地，反应温度为30-50℃（例如30℃、35℃、40℃、45℃或50℃），反应时间0.3-0.8h（例如0.3h、0.4h、0.5h、0.6h、0.7h或0.8h）。
在一个具体实施例中，化学分离包括：向废水中投加硫酸或盐酸，将废水pH调至1.5-2.5，将调完pH后的废水加入到化学分离装置中，利用混合器将废水与分离剂（体积占比为废水体积的15%-25%）混合后，一起加入化学分离反应器中，经0.3-1h化学分离反应后，所得混合工艺液体溢流到分离器中，静置分层7h后，将化学分离相从化学分离器顶部溢流至分离相储罐中，水相从分离器底部自流而出至水隔油器系统，经出水隔油器二次分离隔油后，水相进入后续处理。从分离相储罐泵出的分离相，与从10%-20%稀碱储罐泵出的稀碱经混合器按照分离相：稀碱=（4-8）:1比例混合、换热器加热至30-50℃后，一起进入逆反应器中，经0.3-0.8h化学分离再生反应后，所得混合工艺液体溢流到逆反应分离器中，静置分离后，得到再生的分离剂，可循环往复使用。
本发明的化学分离可根据废水性质任选进行。在废水含有极性有机物的情况下，需要进行化学分离。
在本发明的一些实施例中，在所述混凝处理之后且在所述物理吸附之前，本发明方法还包括：进行催化氧化，以除去所述废水中的难降解有机物。特别地，所述催化氧化可在所述混凝处理之后直接进行。或者，在需要进行精馏脱溶的情况下，可在精馏脱溶后进行。或者，在需要进行汽提脱氨的情况下，可在汽提脱氨后进行。或者，在需要进行精馏脱溶和汽提脱氨的情况下，可在所述两个步骤结束后进行。或者，在需要进行化学分离的情况下，可在化学分离后进行。
所述催化氧化可在催化氧化装置中进行。进行催化氧化的目的是除去废水中的难降解有机物。所述难降解有机物包括杂环化合物等。
在一些具体实施例中，所述催化氧化包括：将废水pH调至3-4，再加入催化剂和氧化剂进行反应，得到氧化出水。优选地，所述催化剂为硫酸亚铁，所述氧化剂为双氧水。
可选地，可通过添加氢氧化钠来调节废水pH。
可选地，所述催化剂的添加量为每升废水添加2000-4000mg催化剂，例如每升废水可添加2000mg、2500mg、3000mg、3500mg或4000mg催化剂。优选地，每升废水可添加3000mg催化剂。
可选地，所述氧化剂为质量分数27.5%的双氧水。27.5%双氧水的添加量可为每升废水添加9000-11000mg的27.5%双氧水，例如，每升废水可添加9000mg、9500mg、10000mg、10500mg或11000mg的27.5%双氧水。优选地，每升废水可添加10000mg的27.5%双氧水。
可选地，催化氧化的反应时间为1-5h，例如1h、2h、3h、4h或5h。
可选地，在催化氧化结束后，向所得催化氧化出水中添加碱和消泡剂以中和脱气，之后将所得中和脱气出水的pH调至7-8，再加入聚丙烯酰胺进行絮凝反应，之后沉降，所得出水可进入后续物理吸附工段。所述碱可为氢氧化钠。所述碱的添加量可为每升废水添加7000-9000mg所述碱，例如，每升废水可添加7000mg、7500mg、8000mg、8500mg或9000mg所述碱。优选地，每升废水可添加8000mg所述碱。所述消泡剂可为聚醚改性有机硅类消泡剂。可选地，所述消泡剂为1%聚醚改性有机硅类消泡剂。1%消泡剂的添加量可为每升废水添加4000-6000mg的1%消泡剂，例如，每升废水可添加4000mg、4500mg、5000mg、5500mg或6000mg的1%消泡剂。优选地，每升废水可添加5000mg的1%消泡剂。优选地，中和脱气的时间为1-5h，例如1h、2h、3h、4h或5h。在一些实施例中，聚丙烯酰胺以溶液方式加入。在一些具体实施例中，所加入的聚丙烯酰胺溶液为质量分数1‰的聚丙烯酰胺溶液。在一些具体实施例中，1‰聚丙烯酰胺溶液的加入量可为每升废水中添加2000-4000mg的1‰聚丙烯酰胺溶液，例如，每升废水中可添加2000mg、2500mg、3000mg、3500mg或4000mg的1‰聚丙烯酰胺溶液。优选地，每升废水中添加3000mg的1‰聚丙烯酰胺溶液。优选地，絮凝反应的时间可为10-60min，例如10min、20min、30min、40min、50min或60min。优选地，所述沉降时间可为1-5h，例如1h、2h、3h、4h或5h。
在一个具体实施例中，在进行催化氧化之前，首先向废水中添加氢氧化钠以将pH调至3-4，然后将废水加入催化氧化装置，每升废水投加催化剂七水合硫酸亚铁2000-4000mg、每升废水投加氧化剂27.5%双氧水9000-11000mg，经过催化氧化反应1-5h后，得到催化氧化出水，向每升催化氧化出水中投加氢氧化钠7000-9000mg和1%消泡剂4000-6000mg，中和脱气1-5h，之后调pH至7-8，得到中和脱气出水，向每升中和脱气出水中再投加1‰聚丙烯酰胺溶液2000-4000mg，絮凝反应10-60min后沉降1-5h，上清液可进入后续处理工段。
催化氧化可根据废水性质任选进行。
在本发明的一些实施例中，所述物理吸附包括：利用活性炭进行吸附脱色。
在一些具体实施例中，所述物理吸附可在吸附装置中进行。具体地，可向废水中投加粉末活性炭进行吸附脱色反应，以保证盐品质。吸附出水可进入后续蒸发处理工段。可选地，活性炭的添加量可为每升废水添加900-1100mg活性炭，例如，每升废水可添加900mg、950mg、1000mg、1050mg或1100mg活性炭。优选地，每升废水可添加1000mg活性炭。可选地，吸附脱色反应时间可为0.2-1h，例如可为0.2h、0.3h、0.4h、0.5h、0.6h、0.7h、0.8h、0.9h或1h。
在本发明的一些实施例中，所述蒸发可在蒸发装置中进行。蒸发处理后，可得到白色副产盐，实现盐的无害化、资源化，所得蒸出水无毒、具有很好的可生化性，水质可达到精细化工园区污水厂接管标准。
相比现有技术，本发明的有益效果：本发明提供了一种精细化工园区综合高浓废水的处理方法，该方法能够有效降低精细化工园区综合高浓废水COD，有效去除废水中的氨氮、总氮、色度、苯胺、苯酚等有毒有害污染物，废水经蒸发除盐后，所得蒸出水无毒、具有很好的可生化性；同时可得到白色副产盐氯化钠或硫酸钠，实现盐的无害化、资源化。经本发明组合工艺处理后的废水，水质可达到精细化工园区污水厂接管标准。
（发明人：史政伟;程迪;闫巍;许传东;李闰吉;刘帅;杨峻;李明）