CN102372378A - 一种蓖麻油制备癸二酸产生的废水的处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于癸二酸生产废水处理的技术领域，具体地涉及一种蓖麻油制备癸二酸产生的废水的处理方法。本发明的技术方案为：首先将铁屑加入氧化池，形成固体的固定床层；然后将经过滤除去固体杂物后的废水排入氧化池，同时将浓度为30%的双氧水氧化剂加入氧化池；由风机将空气送入氧化池；最后加硫酸并调节pH值为3～4，进行三相催化氧化反应，其中催化剂活性组分为硫酸亚铁，反应温度为50℃～60℃，反应时间为4h～8h；反应完成后，将处理后的废水排入废水调节池，并加入絮凝剂，然后过滤去除悬浮物沉淀，得到处理好的废水。该方法工艺简单，反应条件温和，不需要高温高压，易于操作，反应速度快，设备投资少，处理效率高，废水中的苯酚去除率高，无二次污染，工艺环保安全。

Description

一种蓖麻油制备癸二酸产生的废水的处理方法

技术领域

本发明属于癸二酸生产废水处理的技术领域，具体地涉及一种蓖麻油制备癸二酸产生的废水的处理方法。 

背景技术

蓖麻油制备癸二酸的生产过程中，由于苯酚具有使蓖麻油酸溶解的特性，所以在蓖麻油酸裂解工艺中，苯酚常被用作稀释剂，但由于苯酚并不参加反应，在裂解反应中并无消耗，从而随废水排出。生产一吨癸二酸，产生4000mg/l的含苯酚废水30-35吨，给废水的处理带来了极大难度。

苯酚是一种芳香族碳氢化合物的高毒性、难降解有机物，属于原型质毒物，对一切生物个体都有毒害作用，与细胞原浆中的蛋白质接触后形成不溶性蛋白质而使细胞失去活性，苯酚亦能大大抑制水中微生物的生长速度，影响水的生态平衡，对给水水源、水生生物产生严重影响。因此苯酚是工业废水治理的重点对象。

目前，对癸二酸生产废水的处理一般采用树脂活性炭吸附，最大的问题是树脂的吸附没有选择性，这样使得废水中的其他无机物同时被吸附，以致吸附饱和量降低，与此同时，还存在吸附剂脱附的问题，在大多数情况下，活性炭吸附有机物以后的解吸再生效率相对较低，活性炭再生系统操作难度大，装置运行费用高，这样就大大增加了废水处理成本，有回收价值的污染物的分离回收也难以实现。总之，树脂的使用周期太短，反洗工作量太大，不适合工业生产，而且采用树脂活性炭吸附对废水的处理效率不高，废水中的苯酚去除率较低。

化学氧化是降解废水中有机污染物的有效方法，工业上处理癸二酸生产废水采用的化学氧化法为均相催化氧化法、催化湿式氧化。

传统的化学氧化法为均相催化氧化法，该法在反应时二价铁离子不仅需要不断地投加，而且二价铁离子易被氧化成三价铁离子，三价铁离子与双氧水的起始反应速率非常慢，二级反应速率常数为0.01～0.02                                                

,而二价铁离子与双氧水反应的二级反应速率常数为76

，是三价铁离子与双氧水反应的几千倍，因此三价铁离子限制了氧化降解苯酚的起始速率。 

催化湿式氧化需要在高温、高压条件下进行，由于该方法所用催化剂的成本高，反应条件苛刻，工业上很难推广。

目前，催化氧化法处理癸二酸生产废水所使用的氧化剂为高锰酸钾、二氧化氯、二氧化锰、臭氧。高锰酸钾只有在酸性介质中，才可以为强氧化剂，而且需要在高温条件下。二氧化氯作为催化剂，会产生强烈的味道并导致氯酚化合物的生成。二氧化锰则在表面活性吸附位被三价锰离子和二价锰离子饱和后，便不再与苯酚发生反应，局限性大。臭氧有特殊的刺激性，在水中溶解度低，仅为3%，且不稳定，易分解，使其应用受限。 

发明内容

本发明的目的在于针对上述存在的缺陷而提供一种蓖麻油制备癸二酸产生的废水的处理方法，该方法工艺简单，所需基建投资少，处理效率高，无二次污染。

本发明的蓖麻油制备癸二酸产生的废水的处理方法，其技术方案为：首先将铁屑加入氧化池，形成固体的固定床层；然后将经过滤除去固体杂物后的废水排入氧化池，同时将浓度为30%的双氧水氧化剂加入氧化池；由风机将空气送入氧化池；最后加硫酸并调节pH值为3～4，进行三相催化氧化反应，其中催化剂活性组分为硫酸亚铁，反应温度为50℃～60℃，反应时间为4h～8h；反应完成后，将处理后的废水排入废水调节池，并加入絮凝剂，然后过滤去除悬浮物沉淀，得到处理好的废水。

所述的浓度为30%的双氧水的用量为，浓度为30%的双氧水与废水的体积比为1:200～1:100。

所述的硫酸与固体铁屑反应生成催化剂活性组分硫酸亚铁。气相空气的通入可以使双氧水氧化剂与废水充分混合，并加速催化氧化反应。与此同时，空气中含有的氧气在双氧水和催化剂活性组分硫酸亚铁的共同作用下，可以转化成臭氧，从而可以作为氧化剂参加催化氧化反应。

所述的絮凝剂为聚合氯化铝。

所述的过滤为板框过滤。

本技术方案所采用的三相催化氧化法处理癸二酸的生产废水，其中三相分别为气相空气，液相废水、双氧水氧化剂以及硫酸，固相为铁屑。

本发明的处理工艺是连续的，即所述的废水的进水、出水是连续的。

本发明的有益效果为：本发明的蓖麻油制备癸二酸产生的废水的处理方法，采用三相催化氧化法，是对传统的化学氧化法的改进与强化，反应条件温和，不需要高温高压，易于操作，反应速度快，设备投资少，处理效率高，废水中的苯酚去除率高，无二次污染，工艺环保安全。

本发明将废水中的苯酚氧化成小分子有机物，进而氧化成为二氧化碳和水，从而使废水中的COD值大幅度降低，同时有效地提高BOD/COD值，降低了废水毒性，提高了废水的可生化性，为后续生化处理创造条件。所以该技术方案的三相催化氧化工艺在处理癸二酸生产废水中充当常规物化预处理和生化处理之间的桥梁。

气相空气的通入可以使双氧水氧化剂与废水充分混合，并加速催化氧化反应。与此同时，空气中含有的氧气在双氧水和催化剂活性组分硫酸亚铁的共同作用下，可以转化成臭氧，从而可以作为氧化剂参加催化氧化反应。减少了双氧水氧化剂的消耗量，降低了处理成本，提高了处理效率，又能使反应速度大大加快，缩短了废水在氧化池的停留时间，进一步提高了效率，在达到相同的苯酚去除率所用的时间比不通空气节省15～20分钟。空气中氧气的引入加速了羟基自由基的产生，羟基自由基是双氧水在催化剂作用下分解得来的，具有强氧化性。而且增加了废水中的溶氧量，提高后续处理工艺的生物降解能力。

双氧水氧化剂的使用提高了氧化效率，在一定的反应条件下将会使苯酚氧化成二氧化碳和水，不产生二次污染物，处理效果好。而且双氧水是一种环境友好试剂，刺激性小，腐蚀性低，易溶于水，采购制备简便, 投资及运行费用低，与采用其他氧化剂如臭氧的费用相比，比较低廉，节约生产成本。

铁屑在氧化池中堆积一定高度，形成固体的固定床层，液相与气相在固定床层上进行有效接触，返混小，反应更加充分完全。当氧化池中加入硫酸，铁屑与硫酸反应生成硫酸亚铁，硫酸亚铁为催化剂的活性组分，该催化剂制备方法简单可靠，使用寿命长，流失率低，具有高稳定性，而且制备成本低，节约生产成本。调节pH值为3～4，在该pH范围内，催化氧化效果最佳。硫酸亚铁的二价铁离子可以催化加速双氧水分解为羟基自由基，羟基自由基具有强氧化性，从而使废水中的苯酚被迅速的氧化为二氧化碳和水。由于大量铁屑的存在，进而抑制了二价铁离子被氧化成为三价铁离子，解决了限制氧化能力效率的瓶颈，加快与双氧水反应的起始速率，促进羟基自由基的产生。

在三相催化氧化法处理完成后，又加入絮凝剂聚合氯化铝，进一步净化废水，提升处理效果。

本发明所述方法处理癸二酸生产废水的处理效果如下表： 

具体实施方式

通过下面实施例对本发明作进一步详细阐述。

首先将铁屑加入氧化池，堆积一定高度（不超过氧化池的高），形成固体的固定床层；然后将经板框过滤除去固体杂物后的废水排入氧化池，废水的进水、出水是连续的；同时将浓度为30%的双氧水氧化剂加入氧化池，双氧水与废水的体积比为1:125；由风机将空气送入氧化池，空气加速废水与双氧水在铁屑固定床层上的混合，并使得混合均匀充分；最后加硫酸并调节pH值为3.5，铁屑与硫酸反应生成硫酸亚铁，硫酸亚铁是催化剂的活性组分，同时，所述的空气中含有的氧气在双氧水、催化剂活性组分硫酸亚铁的共同作用下，转化成臭氧，作为氧化剂参与反应，在氧化池中通入蒸汽，使得反应温度为60℃，进行三相催化氧化反应，反应时间为6h；在反应完成后，将处理后的废水排入废水调节池，并加入絮凝剂聚合氯化铝，使得废水中的悬浮物絮凝沉淀，然后板框过滤去除悬浮物沉淀。

蓖麻油制备癸二酸产生的废水的处理效果如下表：

Claims (5)

1.一种蓖麻油制备癸二酸产生的废水的处理方法，其特征在于，该处理方法的步骤如下：首先将铁屑加入氧化池，形成固体的固定床层；然后将经过滤除去固体杂物后的废水排入氧化池，同时将浓度为30%的双氧水氧化剂加入氧化池；由风机将空气送入氧化池；最后加硫酸并调节PH值为3～4，进行三相催化氧化反应，其中催化剂活性组分为硫酸亚铁，反应温度为50℃～60℃，反应时间为4h～8h；反应完成后，将处理后的废水排入废水调节池，并加入絮凝剂，然后过滤去除悬浮物沉淀，得到处理好的废水。

2.根据权利要求1所述的蓖麻油制备癸二酸产生的废水的处理方法，其特征在于，所述的浓度为30%的双氧水的用量为，浓度为30%的双氧水与废水体积比为1:200～1:100。

3.根据权利要求1所述的蓖麻油制备癸二酸产生的废水的处理方法，其特征在于，所述的空气中含有的氧气在双氧水、催化剂活性组分硫酸亚铁的共同作用下，作为氧化剂参与反应。

4.根据权利要求1所述的蓖麻油制备癸二酸产生的废水的处理方法，其特征在于，所述的絮凝剂为聚合氯化铝。

5.根据权利要求1所述的蓖麻油制备癸二酸产生的废水的处理方法，其特征在于，所述的过滤为板框过滤。