CN105293839A - 一种荧光增白剂cbs废水低沸点馏分的处理方法 - Google Patents

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本发明属于荧光增白剂废水的处理方法技术领域，具体涉及一种荧光增白剂CBS废水低沸点馏分的处理方法。本发明主要解决了现有荧光增白剂CBS生产废水的处理方法存在处理效果不好和处理成本高的技术问题。本发明的技术方案包括电解反应、碳偶联催化氧化、絮凝沉淀、水解酸化、接触氧化和终沉沉淀步骤，本发明可以使得荧光增白剂CBS废水低沸点馏分经处理后达标排放。该方法具有处理效果佳、废水处理成本低、设备投资省和管理方便的特点。

Description

一种荧光增白剂CBS废水低沸点馏分的处理方法
技术领域
本发明属于荧光增白剂废水的处理方法技术领域，具体涉及一种荧光增白剂CBS废水低沸点馏分的处理方法。
背景技术
荧光增白剂4,4′-双-(2-磺酸钠苯乙烯基)联苯(以下简称：荧光增白剂CBS)，属于二苯乙烯基联苯结构类荧光增白剂，由于其水溶性好，对洗衣粉体、棉织物、蛋白纤维和醋酸纤维等均有良好的增白效果，因此被广泛应用在洗涤用品行业、印染行业等，是一种具有优良的耐氯漂、耐酸碱和耐日晒性能的高档荧光增白剂。
目前，荧光增白剂CBS的生产国内外大都采用以下工艺路线：(1)缩合反应：以4,4＇-二亚甲基二磷酸二乙酯基联苯(英文缩写：BPMB)、邻磺酸钠苯甲醛、甲醇-甲醇钠溶液为原料，以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为反应介质，进行Witting-Horner缩合反应；(2)蒸馏：蒸馏缩合反应母液，回收甲醇和DMF；(3)盐析：向蒸馏浓缩液中补水，升温使之全溶，加入盐并降温使产品析出，压滤得CBS粗滤饼，同时产生CBS生产废水；(4)精制：CBS粗滤饼加水混合后打浆，并加热使之溶解，热过滤去除不溶物，料液降温后压滤得CBS精制滤饼，精制母液回用作为盐析工段的用水；(5)干燥：CBS精制滤饼经干燥得到半成品，反应原理如下：
荧光增白剂CBS的生产废水是在盐析工段产生的，化学需氧量(CODCr)值一般高达60000-80000mg/L，废水中含有一些有毒性的有机物质，如含有联苯基团的稠环芳烃类化合物，易致使微生物中毒死亡；废水中氯化钠含量也高达20000mg/L以上，高氯化钠含量造成微生物细胞液失水，使得微生物无法生存。因此，CBS生产废水的可生化性极差，B/C比值远低于0.2。理论和实践均表明，采用常规生化工艺处理荧光增白剂CBS生产废水无法得到满意的处理效果。
专利ZL201210474763.0公开了一种荧光增白剂CBS生产废水的处理及循环利用的方法，该专利是针对高盐含量荧光增白剂CBS生产废水，提供了一种将废水进行资源化循环利用的绿色处理方法，具体是先对生产废水进行MVR蒸馏，蒸馏后产生的馏分全部直接套用到CBS生产的精制工段，作为CBS的盐析粗滤饼的精制用水。但该工艺的缺点是由于馏分的组成中除了含有主要的水分之外，还包含少量的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)等物质，并最终在CBS的成品中有微量残留，DMF遇水分解会产生具有氨臭味的二甲胺气体，影响了部分CBS用户的使用体验，因此该专利工艺对CBS产品品质造成了一定的影响。
专利ZL201310365113.7公开了一种含有荧光增白剂的废水处理方法，该方法有了进步，对CBS生产废水蒸馏产生的馏分不再直接套用，而是进行深度处理，具体包括：(1)二次精馏处理，将馏分进一步通过精馏分出低沸点馏分和高沸点馏分(磷酸二乙酯)；(2)高沸点馏分通过进一步处理得到具有商业价值的磷酸三乙酯；(3)低沸点馏分通过生物好氧处理及臭氧处理。但针对该发明，通过进一步研究发现，低沸点馏分通过生物好氧处理及臭氧处理处理成本很高，因此不具有工业应用前景；这是因为低沸点馏分化学需氧量(CODCr)一般在30000mg/L左右,其中仍含有一定量的DMF、二甲胺、甲醇等有毒有害物质，通过好氧生物处理难以将大部分的CODCr去除掉，使得后续的臭氧处理单元负担加重，处理成本大大增加。从工业应用角度，臭氧单元适合处理CODCr在300mg/L以下废水的情况，再高的话，处理成本将会大大增加。
发明内容
本发明的目的是解决现有荧光增白剂CBS生产废水的处理方法存在处理效果不好和处理成本高的技术问题，提供一种荧光增白剂CBS废水低沸点馏分的处理方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种荧光增白剂CBS废水低沸点馏分的处理方法，包括以下步骤：
1)电解反应：将低馏分储罐内的荧光增白剂CBS低沸点馏分的废水用泵打入电解槽进行电解反应4h，并通过电解槽的曝气装置进行曝气混合，电解反应过程中，定期向电解槽内投加铁粉以保证电解槽出水的可生化性指标B/C大于0.4；
2)碳偶联催化氧化：将电解反应后的废水通过提升泵打入碳偶联催化氧化塔中，并同时采用计量泵向碳偶联催化氧化塔的塔前进水口打入硫酸，控制pH为2～3，采用双氧水计量泵向碳偶联催化氧化塔的塔前进水口打入H2O2，开启碳偶联催化氧化塔的曝气装置进行曝气，废水在碳偶联催化氧化塔中催化氧化2～3小时；所述曝气的气体体积与氧化塔内的废水体积比为30:1，所述H2O2的添加量为荧光增白剂CBS废水低沸点馏分质量的1/500～1/50；碳偶联催化氧化塔中的催化剂为活性炭；
3)絮凝沉淀：当碳偶联催化氧化塔中的废水催化氧化结束后放水，用计量泵向碳偶联催化氧化塔的出水口打入浓度为30％的NaOH溶液，控制pH为6～7，同时打开螺杆泵向碳偶联催化氧化塔的出水口打入絮凝剂；加入NaOH溶液和絮凝剂的出水进入沉淀池沉淀，沉淀污泥经机械压滤脱水后，干泥外运至污泥最终处置地，滤液回流至低馏分储罐内进行循化处理；
4)水解酸化：将絮凝沉淀的上清液通过离心泵打入水解酸化池，打开水解酸化池的曝气阀门并调整风量，控制溶解氧浓度为0.3～0.5mg/L；开启水解酸化池的推进器进行推流搅拌，转速为150～300r/min；并调整水解酸化池的蒸汽阀门，控制水温为32～37℃，进行水解酸化20～24小时；
5)接触氧化：将水解酸化后的废水通过离心泵打入接触氧化池，打开接触氧化池曝气阀门并调整风量，控制溶解氧浓度为2～3mg/L；同时调整接触氧化池蒸汽加热阀门，控制水温为30～35℃；并调整回流泵污泥流量，控制接触氧化池污泥回流比为100％～200％；所述接触氧化池内填料采用组合填料，组合填料材质为嫁接改性醛化纤维丝，利用好氧微生物对废水有机物进行接触氧化降解20～24小时；
6)终沉沉淀：将接触氧化后的废水经终沉池絮凝沉淀后，即可达标排放。
所述电解电压为12～15V,电流为800～1000A,电解槽的极板为石墨极板。
所述絮凝剂为聚丙烯酰胺。
本发明采用以上技术方案，与背景技术相比，本发明具有以下优点：
1)反应效率更高，废水处理效果好，使得排放废水的化学需氧量(CODCr)≤100mg/L和氨氮(NH3-N)≤4mg/L，操作容易控制；
2)反应药剂用量少，对钢混结构体腐蚀性小；
3)处理成本低，设备一次性投资省；
4)采用加药、反应、排泥一体化设备，占地面积小，施工方便；
5)产生泥量少，污染小。
具体实施方式
实施例1
本实施例中的一种荧光增白剂CBS废水低沸点馏分的处理方法，包括以下步骤：
1)电解反应：将低馏分储罐内的荧光增白剂CBS低沸点馏分的废水用泵打入电解槽进行电解反应4h，并通过电解槽的曝气装置进行曝气混合，电解反应过程中，定期向电解槽内投加铁粉以保证电解槽出水的可生化性指标B/C大于0.4；所述电解电压为12V,电流为800A,电解槽的极板为石墨极板；
2)碳偶联催化氧化：将电解反应后的废水通过提升泵打入碳偶联催化氧化塔中，并同时采用计量泵向碳偶联催化氧化塔的塔前进水口打入硫酸，控制pH为2，采用双氧水计量泵向碳偶联催化氧化塔的塔前进水口打入H2O2，开启碳偶联催化氧化塔的曝气装置进行曝气，废水在碳偶联催化氧化塔中催化氧化2小时；所述曝气的气体体积与氧化塔内的废水体积比为30:1，所述H2O2的添加量为荧光增白剂CBS废水低沸点馏分质量的1/500；碳偶联催化氧化塔中的催化剂为活性炭；
3)絮凝沉淀：当碳偶联催化氧化塔中的废水催化氧化结束后放水，用计量泵向碳偶联催化氧化塔的出水口打入浓度为30％的NaOH溶液，控制pH为6，同时打开螺杆泵向碳偶联催化氧化塔的出水口打入聚丙烯酰胺；加入NaOH溶液和聚丙烯酰胺的出水进入沉淀池沉淀，沉淀污泥经机械压滤脱水后，干泥外运至污泥最终处置地，滤液回流至低馏分储罐内进行循化处理；
4)水解酸化：将絮凝沉淀的上清液通过离心泵打入水解酸化池，打开水解酸化池的曝气阀门并调整风量，控制溶解氧浓度为0.3mg/L；开启水解酸化池的推进器进行推流搅拌，转速为150r/min；并调整水解酸化池的蒸汽阀门，控制水温为32℃，进行水解酸化20小时；
5)接触氧化：将水解酸化后的废水通过离心泵打入接触氧化池，打开接触氧化池曝气阀门并调整风量，控制溶解氧浓度为2mg/L；同时调整接触氧化池蒸汽加热阀门，控制水温为30℃；并调整回流泵污泥流量，控制接触氧化池污泥回流比为100％；所述接触氧化池内填料采用组合填料，组合填料材质为嫁接改性醛化纤维丝，利用好氧微生物对废水有机物进行接触氧化降解20小时；
6)终沉沉淀：将接触氧化后的废水经终沉池絮凝沉淀后，即可达标排放。
实施例2
本实施例中的一种荧光增白剂CBS废水低沸点馏分的处理方法，包括以下步骤：
1)电解反应：将低馏分储罐内的荧光增白剂CBS低沸点馏分的废水用泵打入电解槽进行电解反应4h，并通过电解槽的曝气装置进行曝气混合，电解反应过程中，定期向电解槽内投加铁粉以保证电解槽出水的可生化性指标B/C大于0.4；所述电解电压为15V,电流为1000A,电解槽的极板为石墨极板；
2)碳偶联催化氧化：将电解反应后的废水通过提升泵打入碳偶联催化氧化塔中，并同时采用计量泵向碳偶联催化氧化塔的塔前进水口打入硫酸，控制pH为3，采用双氧水计量泵向碳偶联催化氧化塔的塔前进水口打入H2O2，开启碳偶联催化氧化塔的曝气装置进行曝气，废水在碳偶联催化氧化塔中催化氧化3小时；所述曝气的气体体积与氧化塔内的废水体积比为30:1，所述H2O2的添加量为荧光增白剂CBS废水低沸点馏分质量的1/50；碳偶联催化氧化塔中的催化剂为活性炭；
3)絮凝沉淀：当碳偶联催化氧化塔中的废水催化氧化结束后放水，用计量泵向碳偶联催化氧化塔的出水口打入浓度为30％的NaOH溶液，控制pH为7，同时打开螺杆泵向碳偶联催化氧化塔的出水口打入聚丙烯酰胺；加入NaOH溶液和聚丙烯酰胺的出水进入沉淀池沉淀，沉淀污泥经机械压滤脱水后，干泥外运至污泥最终处置地，滤液回流至低馏分储罐内进行循化处理；
4)水解酸化：将絮凝沉淀的上清液通过离心泵打入水解酸化池，打开水解酸化池的曝气阀门并调整风量，控制溶解氧浓度为0.5mg/L；开启水解酸化池的推进器进行推流搅拌，转速为300r/min；并调整水解酸化池的蒸汽阀门，控制水温为37℃，进行水解酸化24小时；
5)接触氧化：将水解酸化后的废水通过离心泵打入接触氧化池，打开接触氧化池曝气阀门并调整风量，控制溶解氧浓度为3mg/L；同时调整接触氧化池蒸汽加热阀门，控制水温为35℃；并调整回流泵污泥流量，控制接触氧化池污泥回流比为200％；所述接触氧化池内填料采用组合填料，组合填料材质为嫁接改性醛化纤维丝，利用好氧微生物对废水有机物进行接触氧化降解24小时；
6)终沉沉淀：将接触氧化后的废水经终沉池絮凝沉淀后，即可达标排放。
实施例3
本实施例中的一种荧光增白剂CBS废水低沸点馏分的处理方法，包括以下步骤：
1)电解反应：将低馏分储罐内的荧光增白剂CBS低沸点馏分的废水用泵打入电解槽进行电解反应4h，并通过电解槽的曝气装置进行曝气混合，电解反应过程中，定期向电解槽内投加铁粉以保证电解槽出水的可生化性指标B/C大于0.4；所述电解电压为13V,电流为900A,电解槽的极板为石墨极板；
2)碳偶联催化氧化：将电解反应后的废水通过提升泵打入碳偶联催化氧化塔中，并同时采用计量泵向碳偶联催化氧化塔的塔前进水口打入硫酸，控制pH为2，采用双氧水计量泵向碳偶联催化氧化塔的塔前进水口打入H2O2，开启碳偶联催化氧化塔的曝气装置进行曝气，废水在碳偶联催化氧化塔中催化氧化2.5小时；所述曝气的气体体积与氧化塔内的废水体积比为30:1，所述H2O2的添加量为荧光增白剂CBS废水低沸点馏分质量的1/200；碳偶联催化氧化塔中的催化剂为活性炭；
3)絮凝沉淀：当碳偶联催化氧化塔中的废水催化氧化结束后放水，用计量泵向碳偶联催化氧化塔的出水口打入浓度为30％的NaOH溶液，控制pH为6，同时打开螺杆泵向碳偶联催化氧化塔的出水口打入聚丙烯酰胺；加入NaOH溶液和聚丙烯酰胺的出水进入沉淀池沉淀，沉淀污泥经机械压滤脱水后，干泥外运至污泥最终处置地，滤液回流至低馏分储罐内进行循化处理；
4)水解酸化：将絮凝沉淀的上清液通过离心泵打入水解酸化池，打开水解酸化池的曝气阀门并调整风量，控制溶解氧浓度为0.4mg/L；开启水解酸化池的推进器进行推流搅拌，转速为200r/min；并调整水解酸化池的蒸汽阀门，控制水温为35℃，进行水解酸化22小时；
5)接触氧化：将水解酸化后的废水通过离心泵打入接触氧化池，打开接触氧化池曝气阀门并调整风量，控制溶解氧浓度为2.5mg/L；同时调整接触氧化池蒸汽加热阀门，控制水温为33℃；并调整回流泵污泥流量，控制接触氧化池污泥回流比为150％；所述接触氧化池内填料采用组合填料，组合填料材质为嫁接改性醛化纤维丝，利用好氧微生物对废水有机物进行接触氧化降解22小时；
6)终沉沉淀：将接触氧化后的废水经终沉池絮凝沉淀后，即可达标排放。

Claims (3)

1.一种荧光增白剂CBS废水低沸点馏分的处理方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)电解反应：将低馏分储罐内的荧光增白剂CBS低沸点馏分的废水用泵打入电解槽进行电解反应4h，并通过电解槽的曝气装置进行曝气混合，电解反应过程中，定期向电解槽内投加铁粉以保证电解槽出水的可生化性指标B/C大于0.4；
2)碳偶联催化氧化：将电解反应后的废水通过提升泵打入碳偶联催化氧化塔中，并同时采用计量泵向碳偶联催化氧化塔的塔前进水口打入硫酸，控制pH为2～3，采用双氧水计量泵向碳偶联催化氧化塔的塔前进水口打入H2O2，开启碳偶联催化氧化塔的曝气装置进行曝气，废水在碳偶联催化氧化塔中催化氧化2～3小时；所述曝气的气体体积与氧化塔内的废水体积比为30:1，所述H2O2的添加量为荧光增白剂CBS废水低沸点馏分质量的1/500～1/50；碳偶联催化氧化塔中的催化剂为活性炭；
3)絮凝沉淀：当碳偶联催化氧化塔中的废水催化氧化结束后放水，用计量泵向碳偶联催化氧化塔的出水口打入浓度为30％的NaOH溶液，控制pH为6～7，同时打开螺杆泵向碳偶联催化氧化塔的出水口打入絮凝剂；加入NaOH溶液和絮凝剂的出水进入沉淀池沉淀，沉淀污泥经机械压滤脱水后，干泥外运至污泥最终处置地，滤液回流至低馏分储罐内进行循化处理；
4)水解酸化：将絮凝沉淀的上清液通过离心泵打入水解酸化池，打开水解酸化池的曝气阀门并调整风量，控制溶解氧浓度为0.3～0.5mg/L；开启水解酸化池的推进器进行推流搅拌，转速为150～300r/min；并调整水解酸化池的蒸汽阀门，控制水温为32～37℃，进行水解酸化20～24小时；
5)接触氧化：将水解酸化后的废水通过离心泵打入接触氧化池，打开接触氧化池曝气阀门并调整风量，控制溶解氧浓度为2～3mg/L；同时调整接触氧化池蒸汽加热阀门，控制水温为30～35℃；并调整回流泵污泥流量，控制接触氧化池污泥回流比为100％～200％；所述接触氧化池内填料采用组合填料，组合填料材质为嫁接改性醛化纤维丝，利用好氧微生物对废水有机物进行接触氧化降解20～24小时；
6)终沉沉淀：将接触氧化后的废水经终沉池絮凝沉淀后，即可达标排放。
2.根据权利要求1所述的一种荧光增白剂CBS废水低沸点馏分的处理方法，其特征在于:所述步骤1)中电解电压为12～15V,电流为800～1000A,电解槽的极板为石墨极板。
3.根据权利要求1所述的一种荧光增白剂CBS废水低沸点馏分的处理方法，其特征在于:所述絮凝剂为聚丙烯酰胺。
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