CN109607890A - 一种吡啶废水预处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种吡啶废水预处理方法，涉及废水处理领域，具体包括以下步骤：微电解‑芬顿氧化、氧化后的废水经过两级树脂吸附、树脂脱附再生以及焚烧，本发明解决吡啶废水吸附前期汽提的能耗大问题以及树脂脱附中对管道腐蚀太强问题，并有效去除废水中苯、吡啶等难氧化降解的化合物和氨氮，使得后续生化处理效果提高。

Description

一种吡啶废水预处理方法
技术领域
本发明涉及废水处理领域，具体涉及一种吡啶废水预处理方法。
背景技术
吡啶是一种有广泛应用的重要化工、医药、农药原料，现有技术中，多数厂家采用乙醛+甲醛+液氨高温合成吡啶，经萃取、精馏的工艺路线。由于整个反应是在液相条件下进行，会产生大量废水，废水中含有苯、吡啶等难以氧化降解的有机物以及大量的氨，属于高COD、高氨氮废水。
目前，吡啶废水的处理方法，工业化可行的有焚烧处理和常规吸附。但由于吡啶废水量大，且含有较多的有机杂质，焚烧投入成本大，处理时不仅会产生大量CO2，还会形成大量的NOX，增加了焚烧炉的尾气处理负荷和排放浓度，而常规吸附采用活性炭、硅藻土等对废水进行吸附，但废水成分复杂，吸附效果不理想，难以进行后续的生化处理。
授权公告号为CN105084671B的一种处理吡啶废水的方法，包括：将采用乙醛+甲醛+液氨高温合成吡啶工艺中，从吡啶萃取塔排出的吡啶废水经低真空闪蒸气提、气相吸收、固定床吸附、解吸、蒸馏等工序分离回收吡啶废水中的氨、吡啶，流下的无色水经生化处理后达标排放。该发明解决了吡啶生产工艺废水焚烧过程中由于含有大量吡啶及衍生物，造成的焚烧炉尾气NOX的排放、焚烧成本高和碳排放问题，同时有效回收了吡啶及衍生物，节约了成本，降低了污染。
现有技术中还有关于吡啶废水的树脂吸附：先经过汽提控制废水中的氨氮，接着进行两级树脂吸附，处理效果良好，相较于直接焚烧,能耗成本明显降低。
但是在现有技术的处理工艺中，还存在以下几点缺陷：
1.吡啶废水要先经过汽提才能进行后续处理，而汽提工艺能耗大，投入成本较高，大大增加企业在废水处理方面的成本。
2.树脂再生采用盐酸对管道腐蚀性太强，增加设备成本。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种吡啶废水预处理方法，解决吡啶废水吸附前期汽提的能耗大问题以及树脂脱附中对管道腐蚀太强问题，并有效去除废水中苯、吡啶等难氧化降解的化合物和氨氮，使得后续生化处理效果提高。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种吡啶废水预处理方法，具体包括以下步骤：
(1)微电解-芬顿氧化：将苯萃取后的吡啶废水加酸调节pH，向废水中加入铁碳填料曝气t1时间段后取出，加入双氧水氧化t2时间段，加碱调节pH值，最后过滤除去固体；
(2)氧化后的废水经过两级树脂吸附：A塔树脂为大孔吸附树脂，B塔为苯乙烯阳离子树脂，废水从树脂塔以速度V下进上出，先经过A塔树脂吸附，再到B塔树脂吸附，B塔的吸附出水进入生化处；
(3)树脂脱附再生：
A塔脱附：①A塔树脂以0.6BV/h的速度下进上出泵入工业甲醇，收集醇脱附液和套用醇，然后氮气上进下出进行吹扫直至无液体流出；②A塔树脂按照0.75BV/h的速度下进上出泵入自来水，依次收集洗醇水、套用水；③醇脱附液精馏回收甲醇，精馏残液焚烧处理；
B塔脱附：①按照0.56BV/h的速度下进上出泵入8％的硫酸，收集脱附液，然后空气上进下出进行吹扫至无液体流出；②按照0.5-0.56BV/h的速度下进上出泵入自来水，依次收集套用酸、套用洗酸水和剩余水；③套用酸加入一定量的浓硫酸，配成8％的硫酸再次用于B塔树脂脱附；
(4)焚烧：氧化过滤得到的固体、精馏残液和酸脱附液进入焚烧炉进行焚烧。
优选地，步骤(1)中所述加酸调节pH是指调节pH值为2-4，所述加碱调节pH值是指调节pH值为pH至8-9。
优选地，步骤(1)中所述t1为2.0-2.8h，所述t2为1.0-1.7h。
优选地，步骤(1)中每1L所述废水需要使用1kg所述铁碳填料。
优选地，步骤(1)中所述双氧水加入量为所述废水体积的3-5‰。
优选地，步骤(2)中所述速度V为1BV/h。
优选地，步骤(2)中所述废水经过两级树脂吸附的吸附时间为10h。
优选地，所述A塔树脂为国产树脂HP355，所述B塔树脂为国产树脂HP6203。
(三)有益效果
本发明提供了一种吡啶废水预处理方法，具有以下有益效果：
1)对废水进行吸附处理，废水中的有机物被浓缩，浓缩液进行焚烧，其焚烧量能降至原来的1/8，且有机物浓缩后，焚烧用燃料降低，极大地降低焚烧的能耗成本。
2)吸附前废水进行微电解-芬顿氧化，避免了汽提所用的蒸汽，能耗成本有所降低。
3)B塔脱附液采用硫酸，与盐酸相比，降低了酸脱液的腐蚀程度，在相同处理效果下，延长装置的使用年限。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
本发明提供一种吡啶废水预处理方法，具体包括以下步骤：
1)微电解-芬顿氧化：取苯萃取后的吡啶废水1L，向废水中加入8％硫酸ph调至3，加入1kg的铁碳填料，曝气吹脱2h，曝气结束，将铁碳填料分出废水，向废水中加入4‰体积的30％双氧水氧化1h，加碱调pH至8，过滤除去固体，处理后的废水指标见表1。
2)微电解-芬顿氧化后废水经过两级树脂吸附：A塔树脂为大孔吸附树脂，B塔为苯乙烯阳离子树脂，废水从树脂塔下进上出，先经过A塔树脂吸附，再到B塔树脂吸附，吸附速度为1BV/h，吸附10h后停止进水，B塔的吸附出水进入生化处理。
3)树脂脱附再生：
A塔脱附：①A塔树脂按照0.6BV/h的速度下进上出泵入1.8BV工业甲醇，收集醇脱附液1.2BV和套用醇0.8BV，然后氮气上进下出进行吹扫至无液体流出；②A塔树脂按照0.75BV/h的速度下进上出泵入3BV自来水，依次收集洗醇水0.75BV、套用水2.25BV；③醇脱附液精馏回收甲醇，精馏残夜焚烧处理。
B塔脱附：①按照0.56BV/h速度下进上出泵入0.56BV的8％硫酸，收集脱附液0.56BV，然后空气上进下出进行吹扫至无液体流出；②按照0.56BV的速度下进上出泵入1.5BV自来水，依次收集套用酸0.5BV、套用洗酸水0.5BV和剩余水0.5BV；③酸脱附液焚烧处理，套用酸加入0.03BV的浓硫酸，定容调配成0.56BV8％硫酸再次用于B塔树脂脱附。
4)焚烧：氧化过滤得到的固体、精馏残液和酸脱附液进入焚烧炉进行焚烧。
实施例2：
本发明提供一种吡啶废水预处理方法，具体包括以下步骤：
1)微电解-芬顿氧化：取苯萃取后的吡啶废水1L，向废水中加入8％硫酸ph调至2，加入1kg的铁碳填料，曝气吹脱2.8h，曝气结束，分出废水，向废水中加入3‰体积的30％双氧水氧化1.7h，加碱调pH至9，过滤去除固体，处理后的废水指标见表1。
2)微电解-芬顿氧化后废水经两级树脂吸附。吸附过程与实施例1相同，脱附过程不同。
A塔再生：向A塔中加入实施例1中的洗醇水0.75BV，速度为0.6BV/h，接着依次加入套用醇0.6BV和工业甲醇0.6BV，依次收集脱附液1.35BV和套用醇0.6BV。氮气吹干后依次加入套用水2.25BV和自来水0.75BV，速度为0.75BV/h，依次收集洗醇水0.75BV，套用水2.25BV。
B塔再生：向塔内加入配好的0.56BV套用酸，速度0.56BV/h，得到脱附液0.56BV。空气吹干后依次泵入0.5BV的洗酸水和1BV的自来水，速度为0.5BV/h，依次收集套用酸0.5BV、套用洗酸水0.5BV和剩余水0.5BV。酸脱附液焚烧处理，套用酸加入0.03BV的浓硫酸，定容调配成0.56BV8％硫酸再次用于B塔树脂脱附。
3)焚烧：氧化过滤得到的固体、精馏残液和酸脱附液进入焚烧炉进行焚烧。
实施例3：
本发明提供一种吡啶废水预处理方法，具体包括以下步骤：
1)微电解-芬顿氧化：取苯萃取后的吡啶废水1L，向废水中加入8％硫酸ph调至4，加入1kg的铁碳填料，曝气吹脱2.4h，曝气结束，分出废水，向废水中加入5‰体积的30％双氧水氧化1.4h，加碱调pH至8.5，过滤去除固体，处理后的废水指标见表1。
2)微电解-芬顿氧化后废水经两级树脂吸附。吸附过程与例1相同，脱附过程与例2相同。
3)焚烧：氧化过滤得到的固体、精馏残液和酸脱附液进入焚烧炉进行焚烧。
实施例4：
本发明提供一种吡啶废水预处理方法，具体包括以下步骤：
1)微电解-芬顿氧化：取苯萃取后的吡啶废水1L，向废水中加入8％硫酸ph调至3，加入1kg的铁碳填料，曝气吹脱2h，曝气结束，分出废水，向废水中加入3‰体积的30％双氧水氧化1h，加碱调pH至8.3，过滤去除固体，处理后的废水指标见表1。
2)微电解-芬顿氧化后废水经两级树脂吸附。吸附过程与例1相同，脱附过程与例2相同。
3)焚烧：氧化过滤得到的固体、精馏残液和酸脱附液进入焚烧炉进行焚烧。
实施例5：
本发明提供一种吡啶废水预处理的方法，具体步骤为：
1)微电解-芬顿氧化：取苯萃取后的吡啶废水1L，向废水中加入8％硫酸ph调至4，加入1kg的铁碳填料，曝气吹脱2.3h，曝气结束，分出废水，向废水中加入4‰体积的30％双氧水氧化1.3h，加碱调pH至8.8，过滤去除固体，处理后的废水指标见表1。
2)微电解-芬顿氧化后废水经两级树脂吸附。吸附过程与例1相同，脱附过程与例2相同。
3)焚烧：氧化过滤得到的固体、精馏残液和酸脱附液进入焚烧炉进行焚烧。
选用实施例1-5的吸附出水进行各项指标测试，并将结果记录在表2内。
表1微电解-芬顿氧化后废水指标
表2吸附出水指标
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，包括语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种吡啶废水预处理方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
(1)微电解-芬顿氧化：将苯萃取后的吡啶废水加酸调节pH，向废水中加入铁碳填料曝气t1时间段后取出，加入双氧水氧化t2时间段，加碱调节pH值，最后过滤除去固体；
(2)氧化后的废水经过两级树脂吸附：A塔树脂为大孔吸附树脂，B塔为苯乙烯阳离子树脂，废水从树脂塔以速度V下进上出，先经过A塔树脂吸附，再到B塔树脂吸附，B塔的吸附出水进入生化处；
(3)树脂脱附再生：
A塔脱附：①A塔树脂以0.6BV/h的速度下进上出泵入工业甲醇，收集醇脱附液和套用醇，然后氮气上进下出进行吹扫直至无液体流出；②A塔树脂按照0.75BV/h的速度下进上出泵入自来水，依次收集洗醇水、套用水；③醇脱附液精馏回收甲醇，精馏残液焚烧处理；
B塔脱附：①按照0.56BV/h的速度下进上出泵入8％的硫酸，收集脱附液，然后空气上进下出进行吹扫至无液体流出；②按照0.5-0.56BV/h的速度下进上出泵入自来水，依次收集套用酸、套用洗酸水和剩余水；③套用酸加入一定量的浓硫酸，配成8％的硫酸再次用于B塔树脂脱附；
(4)焚烧：氧化过滤得到的固体、精馏残液和酸脱附液进入焚烧炉进行焚烧。
2.如权利要求1所述的吡啶废水预处理方法，其特征在于，步骤(1)中所述加酸调节pH是指调节pH值为2-4，所述加碱调节pH值是指调节pH值为pH至8-9。
3.如权利要求1所述的吡啶废水预处理方法，其特征在于，步骤(1)中所述t1为2.0-2.8h，所述t2为1.0-1.7h。
4.如权利要求1所述的吡啶废水预处理方法，其特征在于，步骤(1)中每1L所述废水需要使用1kg所述铁碳填料。
5.如权利要求1所述的吡啶废水预处理方法，其特征在于，步骤(1)中所述双氧水加入量为所述废水体积的3-5‰。
6.如权利要求1所述的吡啶废水预处理方法，其特征在于，步骤(2)中所述速度V为1BV/h。
7.如权利要求1所述的吡啶废水预处理方法，其特征在于，步骤(2)中所述废水经过两级树脂吸附的吸附时间为10h。
8.如权利要求1所述的吡啶废水预处理方法，其特征在于，所述A塔树脂为国产树脂HP355，所述B塔树脂为国产树脂HP6203。
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