CN103739054A

CN103739054A - 苯海因含酚废水和焦化含酚废水的共处理方法

Info

Publication number: CN103739054A
Application number: CN201410011587.6A
Authority: CN
Inventors: 牛宇岚; 翟丽军
Original assignee: Taiyuan Institute of Technology
Current assignee: Taiyuan Institute of Technology
Priority date: 2014-01-10
Filing date: 2014-01-10
Publication date: 2014-04-23
Anticipated expiration: 2034-01-10
Also published as: CN103739054B

Abstract

本发明涉及一种苯海因含酚废水和焦化含酚废水的共处理方法，是将苯海因含酚废水与焦化含酚废水按比例混合，调节酸碱性，在合适的条件下加入氧化剂，使两种含酚废水中的难降解污染物转化为在水中难溶解的物质，通过过滤等手段分离，使含酚废水中难降解污染物的含量降低，达到生化处理过程对入水的要求。本发明也适合于其他含酚废水的处理，具有操作简便，能耗和处理费用较低的特点。处理过程无需催化剂、在常温下进行，产物易分离。在处理酚类化合物上，其处理费用比焚烧、高级氧化等方法低。

Description

苯海因含酚废水和焦化含酚废水的共处理方法

技术领域

本发明涉及废水处理，具体而言，是一种苯海因含酚废水和焦化含酚废水的共处理方法。

背景技术

含酚废水中的酚类化合物是一种有毒物质，是工业废水中常见的难降解处理的一类废水。含酚废水不但危害人体健康，而且容易破坏自然生态平衡，因此在排放之前必须经过脱酚处理。

由于工业门类及工艺条件不同，含酚废水的组成及含酚浓度差别很大。有酸性的、中性的，以及碱性的含酚废水，所含酚类又有可挥发性的及非挥发性的含酚废水。

处理含酚废水时，常常首先考虑酚的回收利用。对于高浓度的含酚废水可采用溶剂萃取、蒸汽吹脱等方法回收酚；而一般的含酚废水常采用焚烧和化学氧化法处理，待废水中苯酚含量降低到一定程度值以后，再采用生化法、高级氧化法或吸附法做最后的处理。含酚废水的焚烧处理也是常常采用的方法，但每吨含酚废水需要消耗近1200~1300立方米煤气，同时对于含硫含氯的废水，经剧烈氧化容易产生SO2，Cl2等二次污染物，在经济和可行性上均存在问题。

高浓度含酚废水经溶剂萃取进行预脱除后，废水中的总挥发酚含量可以降低到200 mg／L，基本满足生化处理的要求，但是萃取剂的选择没有通用性，对不同的处理水系需选择不同的萃取剂，且萃取后苯酚的二次回收和提纯仍然困难。而苯海因废水和焦化废水因为废水的组成复杂，均难以评选到合适的萃取剂进行脱酚处理。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种操作简便、能耗和处理费用较低的苯海因含酚废水和焦化含酚废水的共处理方法。

为解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种苯海因含酚废水和焦化含酚废水的共处理方法，包括步骤：（1）将酸性的苯海因含酚废水与碱性的焦化含酚废水按1:3-1:12的体积比混合，（2）调节pH值为0.3-1.8，（3）加入氧化剂，（4）分离在水中难溶的固体沉淀。

本发明针对废水中含有大量的苯酚，通过在水层中氧化氯离子产生氯单质，与废水中的苯酚、不饱和有机化合物反应，生成难溶于水的化合物，过滤分离达到减少上述污染物的目的。

以苯酚转化生成多氯代苯酚为例，多氯代苯酚在水中的溶解度（大约0.5克/升）远比苯酚的溶解度（大约67克/升）小，经反应处理后苯酚可以以其多氯代产物的固体沉淀形式从废水中分离。

在水层中氧化氯离子产生氯单质需要合适的酸碱度和离子浓度，这不可避免地需要进行酸碱的调配。本发明中合理利用了废水溶液中原有的废酸和废碱进行酸碱的调配，同时起到了减少和沉淀无机盐的作用。

作为优选的方案，步骤（2），加入盐酸调节pH值。

苯海因含酚废水与焦化含酚废水混合以及用盐酸调节混合溶液的酸碱性以后，混合溶液中氯离子浓度≥0.5 mol/L。

作为优选的方案，所述的氧化剂是氯酸钠或双氧水。

作为另一优选的方案，所述的苯海因含酚废水是指苯海因生产过程中产生的母液和洗液。

所述的焦化含酚废水是指焦化生产过程中产生于洗煤、干燥、脱硫等工艺的废水。

本发明提供的含酚废水处理方法，具有操作简便，能耗和处理费用较低的特点。处理过程无需催化剂、在常温下进行，产物易分离。在处理酚类化合物上，其处理费用比焚烧、高级氧化等方法低。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方法作出进一步的详细说明，本领域的技术人员在阅读了本具体实施例后，能够实现本发明的技术方案，同时，本发明的优点与积极效果也能够得到体现。

实施例中所用的苯海因含酚废水来自一对羟基苯海因生产厂家，该厂日产苯海因含酚废水母液3吨和苯海因含酚废水洗液6吨；收到苯海因含酚废水母液水样为深酒红色，有强烈的刺激性酚臭味；苯海因含酚废水洗液为黄绿色，相对酚味较弱；两水样的部分水质指标列于下表。

水样	pH	氯离子，mol/L	苯酚，g/L	COD，mg/L
					苯海因含酚废水母液	-0.73	5.26	10.1	90600
苯海因含酚废水洗液	1.06	0.85	1.3	17260

实施例中所用的焦化含酚废水来自一焦炭生产厂家，也分普通焦化废水和焦化脱硫废液两种。两水样的部分水质指标列于下表。

水样	pH	无机盐，g/L	苯酚，g/L	COD，mg/L
					焦化废水	9.0	1.5	0.9	3500
焦化脱硫废液	8.2	大于300	1.5	120000

焦化废水中的主要无机盐包括，硫代硫酸盐、硫氰酸盐、氢化物，等。均为难降解的，对生化处理中所用活性物质有毒害的污染物。

实施例1

取0.5升的苯海因含酚废水母液与6升的焦化废水混合，混合的过程中，苯海因含酚废水母液过剩的无机酸被中和，同时，由于酸度的改变，苯海因含酚废水母液中溶解的大量无机盐以沉淀的形式被析出，起到了初步处理废水的作用。在这样的处理过程中，难降解的有机物（例如苯酚）不能被脱除，但实测其混合溶液的COD值为8660 mg/L，苯酚含量为1.6 g/L。

根据实际需要，在过滤了不溶物质以后，向混合溶液中补入0.1升的浓盐酸，将混合溶液的pH值调节至0.3，向溶液中缓慢投入15克氯酸钠，在常温下搅拌2小时以后，过滤混合溶液中的不溶物质，经过测定可以看出，混合溶液的COD值为1120 mg/L，苯酚含量小于0.1 g/L。该废水已经满足A2/O生化处理对入水的基本要求。

本实例所用焦化废水的无机盐和苯酚含量不高，如果用3倍体积的循环水稀释，也可以满足生化处理对入水的基本要求。然而，苯海因含酚废水母液却无法用稀释的方法处理。若直接对苯海因含酚废水母液进行氧化处理，由于苯海因含酚废水母液中存在的尿素、乙醛酸等，其氯酸钠的消耗在60克以上。经过两种废水的混合，降低了水中其他污染物的含量，减少了氧化处理中氯酸钠的消耗，也减少了处理水样的体积，体现出了本发明的操作简便，能耗和处理费用较低的特点。

实施例2

取1升的苯海因含酚废水母液与3升的焦化脱硫废液混合，混合的过程中，焦化脱硫废液中的硫代硫酸盐与苯海因含酚废水母液中的无机酸反应，转化生成大量硫单质而被析出，同时苯海因含酚废水母液中溶解的无机盐也被部分分离。在这样的处理过程中，难降解的苯酚不能被脱除，但实测其酸碱反应以后混合溶液的COD值由于硫代硫酸盐的分解而降低为68600 mg/L，苯酚含量为3.5 g/L。

根据实际需要，在过滤了不溶物质以后，向混合溶液中补入0.05升的浓盐酸，将混合溶液的pH值调节至0.3，向溶液中缓慢投入120克氯酸钠，在常温下搅拌5小时以后，过滤混合溶液中的不溶物质，经过测定可以看出，混合溶液的COD值为4320 mg/L，苯酚含量小于0.1 g/L。该废水已经满足A2/O生化处理对入水的基本要求。

本实例所用焦化脱硫废液的苯酚含量不高，但无机盐含量很高无法满足生化处理对入水的基本要求。对焦化脱硫废液的处理通常需要经过酸的中和，在用蒸馏、氧化破坏等方法处理才能满足后续处理的要求，这样处理的费用很高。在实例中利用了苯海因含酚废水母液中过剩的废酸与焦化脱硫废液的硫代硫酸盐反应，起到了废物利用，节约处理成本的效果。

实施例3

取0.5升的苯海因含酚废水母液与1升的苯海因含酚废水洗液，2升的焦化脱硫废液，3升的焦化废水混合，混合的过程中，焦化脱硫废液中的硫代硫酸盐与苯海因含酚废水母液中的无机酸反应，转化生成硫单质而被析出，同时苯海因含酚废水母液中溶解的无机盐也被部分分离。在这样的处理过程中，难降解的苯酚不能被脱除，但实测其酸碱反应以后混合溶液的COD值降低为25200 mg/L，苯酚含量为1.95 g/L。

混合以后溶液的pH值在1.8，向溶液中缓慢注入30%双氧水，静置，过滤混合溶液中的不溶物质，经过测定可以看出，在注入0.5升30%双氧水以后，混合溶液的COD值为15340 mg/L，苯酚含量小于0.6 g/L；在注入1升30%双氧水以后，混合溶液的COD值为6240 mg/L，苯酚含量小于0.1 g/L；在注入1.5升30%双氧水以后，混合溶液的COD值为1080 mg/L，苯酚含量小于0.1 g/L；可见在注入1升30%双氧水以后，该废水已经满足A2/O生化处理对入水的基本要求，随着双氧水用量的增加，混合废水可以直接达标。

在实际的工业过程中，吨苯海因生产中其母液与洗液的生成比例大约在1：2之间，焦化过程中吨焦生产中焦化废水和焦化脱硫废液的产生比例在3：2左右，本实例选用的焦化废水混合比例考虑了上述实际过程。由于混合溶液中存在氯离子，上述溶液直接混合以后不需要用盐酸调节pH值就可以满足双氧水直接氧化氯离子产生氯单质。从而将难降解的苯酚转化为不溶于水的沉淀，但直接使用双氧水的费用很高。

实施例4

苯海因废水和焦化废水的混合比例同实施例3。混合以后溶液的pH值在1.8。

根据实际需要，在过滤了不溶物质以后，向混合溶液中补入0.4升的浓盐酸，将混合溶液的pH值调节至0.3，向溶液中缓慢投入120克氯酸钠，在常温下搅拌5小时以后，过滤混合溶液中的不溶物质，经过测定可以看出，混合溶液的COD值为6380 mg/L，苯酚含量小于0.1 g/L。该废水已经满足A2/O生化处理对入水的基本要求。

本实例与实施例3比较，体现出了本反应的特点，虽然在最终的处理结果上不如实施例3，但费用上明显更小一些。

实施例5

取1升的苯海因含酚废水洗液与10升的焦化废水混合，混合后溶液的COD值为6400 mg/L，苯酚含量为1.0 g/L。

根据实际需要，向混合溶液中补入0.4升的浓盐酸，将混合溶液的pH值调节至0.3，向溶液中缓慢投入10克氯酸钠，在常温下搅拌1小时以后，过滤混合溶液中的不溶物质，经过测定可以看出，混合溶液的COD值为3360 mg/L，苯酚含量小于0.1 g/L。该废水已经满足A2/O生化处理对入水的基本要求。

苯海因含酚废水母液和焦化脱硫废液中存在可回收利用的化合物，例如萃取回收苯酚，提取硫氢酸盐等。而苯海因含酚废水洗液因为生成量少，苯酚含量较高而没有实际可行的处理方案。本实例展示了苯海因含酚废水洗液送焦化厂与焦化废水共处理的可能性，两废水混合以后经过简单的脱酚处理，再经过生化处理，实现污染物的有效治理。

Claims

1.一种苯海因含酚废水和焦化含酚废水的共处理方法，包括步骤：（1）将酸性的苯海因含酚废水与碱性的焦化含酚废水按1:3-1:12的体积比混合，（2）调节pH值为0.3-1.8，（3）加入氧化剂，（4）分离在水中难溶的固体沉淀。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（2），加入盐酸调节pH值。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：苯海因含酚废水与焦化含酚废水混合以及用盐酸调节混合溶液的酸碱性以后，混合溶液中氯离子浓度≥0.5 mol/L。

4.根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于：所述的氧化剂是氯酸钠或双氧水。

5.根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于：所述的苯海因含酚废水是指苯海因生产过程中产生的母液和洗液。

6.根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于：所述的焦化含酚废水是指焦化生产过程中产生于洗煤、干燥、脱硫等工艺的废水。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述的苯海因含酚废水是指苯海因生产过程中产生的母液和洗液。

8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述的焦化含酚废水是指焦化生产过程中产生于洗煤、干燥、脱硫等工艺的废水。