CN110395827B

CN110395827B - 一种bit的生产废水处理工艺及其处理系统

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Publication number: CN110395827B
Application number: CN201910591837.0A
Authority: CN
Inventors: 章金山; 蔡绍峰
Original assignee: Shaoxing Shangyu Sanwei Chemical Co ltd
Current assignee: Shaoxing Shangyu Sanwei Chemical Co ltd
Priority date: 2019-07-01
Filing date: 2019-07-01
Publication date: 2021-08-31
Anticipated expiration: 2039-07-01
Also published as: CN110395827A

Abstract

本发明提供了一种BIT的生产废水处理工艺及其处理系统，属于废水处理领域。它解决了现有BIT的生产废水中含有BIT，导致造成BIT的浪费和使得微生物死亡等问题，一种BIT的生产废水处理工艺，从生产废水中回收BIT，得到原水；采用铁碳微电解材料对原水进行电解，电解后得到溶液I；往溶液I中加入双氧水和亚铁离子，再加入催化剂I，进行第一次催化氧化反应，反应后得到污泥I和反应液I；往反应液I中加入双氧水和亚铁离子，再加入催化剂II，进行第二次催化氧化反应，反应后得到污泥II和反应液II；往反应液II中加入双氧水，再加入催化剂III，进行第三次催化氧化反应，反应后得到污泥III和反应液III。本发明具有大大降低废水COD值的优点。

Description

一种BIT的生产废水处理工艺及其处理系统

技术领域

本发明属于废水处理领域，特别涉及一种BIT的生产废水处理工艺及其处理系统。

背景技术

1，2-苯并异噻唑啉-3-酮“简称BIT”，是一种工业杀菌、防腐、防酶剂，也可以作为合成材料中间体、医药中间体等，在化学领域内具有广泛的应用，生产1，2-苯并异噻唑啉-3-酮也可企业带来了巨大的经济效益。

在BIT的合成工艺中，主要的生产废水为BIT产品的离心母液及洗涤水。其离心母液及洗涤水中含有不少的BIT产品。若直接进行生产废水的处理，则造成生产废水中的BIT的浪费，且BIT作为一种有机化合物，也给后续的生产废水处理带来一定的影响。

在生产废水处理的过程中，由于生产1，2-苯并异噻唑啉-3-酮带来的废水中含有很多有机污染物，COD(化学需氧量)值很高，COD值高达9000mg/L，故 BIT回收完毕后，1，2-苯并异噻唑啉-3-酮的生产废水需要经过前处理，将COD 值降至1000mg/L以下，然后再采用生物膜法或活性污泥法中的厌氧菌、好氧菌等进行废水后处理，若1，2-苯并异噻唑啉-3-酮生产废水直接进行废水后处理，则会因为COD值过高而使得厌氧菌和好氧菌以及其它微生物死亡，无法降解有机物。

发明内容

本发明的第一个目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供了一种BIT 的生产废水处理工艺，本发明的第二个目的是提供一种应用上述方法处理BIT 系统。

本发明的第一个目的可通过下列技术方案来实现：一种BIT的生产废水处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：

S01：从生产废水中回收BIT，得到原水；

S02：采用铁碳微电解材料对步骤S01中的原水进行电解，电解后得到溶液 I；

S03，往溶液I中加入双氧水和亚铁离子，再加入催化剂I，进行第一次催化氧化反应，反应后得到污泥I和反应液I；

S04，往反应液I中加入双氧水和亚铁离子，再加入催化剂II，进行第二次催化氧化反应，反应后得到污泥II和反应液II；

S05，往反应液II中加入双氧水，再加入催化剂III，进行第三次催化氧化反应，反应后得到污泥III和反应液III。

本发明的工作原理：本发明工作时，先从生产废水中回收BIT，得到原水，回收的BIT可以进行再利用，既节约了资源，又给企业带来了利润，且原水中剔除了一部分有机物(即降低了COD值)，有利于后续的铁碳微电解反应和催化氧化反应，得到的原水的COD值高达9000mg/L，然后采用铁碳微电解材料对原水进行电解反应，在不通电的情况下,利用微电解材料自身在水中产生 1.2V电位差对原水进行电解处理，以达到降解有机污染物的目的。铁碳混合物为常用的微电解材料，电解后得到的溶液I，往电解后的溶液I中加入双氧水和亚铁离子，双氧水和亚铁离子组成Fenton试剂，具有极强的氧化能力，在催化剂I的作用下，进行第一次催化氧化反应，得到污泥I和反应液I；然后，往反应液I中加入双氧水和亚铁离子，再加入催化剂II，进行第二次催化氧化反应，反应后得到污泥II和反应液II，往反应液II中加入双氧水，再加入催化剂III，进行第三次催化氧化反应，得到污泥III和反应液III，反应液II中只需加入双氧水，而无需加入亚铁离子，原因在于，在第一次催化氧化反应和第二次催化氧化反应中加入亚铁离子，可以加快反应，同时反应液I和反应液II中含有亚铁离子不会影响第三次催化氧化反应，而第三次催化氧化反应的难度更大，且需要放慢反应速度，同时为了减少反应液III中氧化剂的量，以及减少沉淀 III的量，保证亚铁离子转化成三价铁离子，在反应液II中不能再另外加亚铁离子。

反应液III的COD值降至1000mg/L以下，然后反应液III进入废水后处理系统中，经过废水后处理系统处理使得废水的COD值达标后排放，由于反应液 III的COD值降至1000mg/L以下，故进入废水后处理系统中时，不会造成废水后处理系统的失衡。本发明先回收生产废水中的BIT，回收的BIT可以进行再利用，既节约了资源，又给企业带来了利润，然后先通过铁碳微电解装置进行初步降解有机物污染物，再依次进行第一次、第二次和第三次催化氧化反应，使得废水中的COD值逐级降低，从而使得最后的COD值小于1000mg/L，经过本发明处理后的废水，其COD值大大降低，可以进入废水后处理中，保证了废水后处理系统的平稳运行。

在上述的一种BIT的生产废水处理工艺中，步骤S01中，回收BIT包括如下步骤：

a，往生产废水中滴加稀盐酸，调节pH＝1，去除沉淀后，得到母液；

b，将步骤a中的母液冷却结晶，冷却结晶后得到沉淀I和处理液；

c，往处理液中滴加絮凝剂进行絮凝结晶，经折流后微孔过滤出水，得到沉淀II和过滤液；

d，往过滤液中滴加萃取剂进行萃取后分离，得到原水和萃取液，并将萃取液进行脱溶剂处理。

在上述的一种BIT的生产废水处理工艺中，还包括步骤S06，S06：将污泥 I、污泥II、污泥III进行压滤，压滤后得到液体与溶液I混合后从步骤S03开始循环。

在上述的一种BIT的生产废水处理工艺中，步骤S03中，所述溶液I、双氧水和亚铁离子、催化剂I的重量分数之比为100：2.5:0.75；步骤S04中，所述反应液I、双氧水和亚铁离子、催化剂II的重量分数之比为100：2.3:0.65；步骤S05中，所述反应液II、双氧水、催化剂III的重量分数之比为100：2:0.5。

在上述的一种BIT的生产废水处理工艺中，所述的催化剂I、催化剂II、催化剂III均为含有金属铜和金属铁的混合性催化剂。

在上述的一种BIT的生产废水处理工艺中，所述的絮凝剂为聚合氯化铝，所述的萃取剂为乙醇。

在上述的一种BIT的生产废水处理工艺中，步骤S02、步骤S03、步骤S04 和步骤S05中，电解反应、第一次催化氧化反应、第二次催化氧化反应和第三次催化氧化反应中均通入空气。

在上述的一种BIT的生产废水处理工艺中，步骤S02中，电解处理的水量为5m3/h，反应时间为5h；步骤S03、步骤S04和步骤S05中，每次催化氧化反应处理的水量为6m3/h，反应时间为2.5h，反应后进行沉淀处理得到污泥和反应液，沉淀处理的水量为6m3/h，静置时间为2.5h。

本发明的第二个目的可通过下列技术方案来实现：一种BIT生产废水处理系统，其特征在于，包括依次连接的pH调节装置、沉淀罐、冷却结晶反应器、絮凝结晶反应器、过滤器、萃取装置、铁碳微电解装置、一催器、一级沉淀池、二催器、二级沉淀池、三催器、三级沉淀池、外排泵，所述的pH调节装置用于调节废水的pH，所述的一级沉淀池用于静置生成沉淀，所述的冷却结晶反应器用于冷却废水，使废水中生成结晶，所述的过滤器用于过滤得到过滤液，所述的铁碳微电解装置用于电解原水，所述的一催器用于发生第一次催化氧化反应，所述的二催器用于发生第二次催化氧化反应，所述的三催器用于发生第三次催化氧化反应，所述的一级沉淀池、二级沉淀池、三级沉淀池均用于污泥的沉淀，所述的外排泵用于排出反应液III。

在上述的一种BIT生产废水处理系统中，还包括污泥池，所述的一级沉淀池、二级沉淀池、三级沉淀池均与污泥池连接，所述的污泥池用于收集污泥，所述污泥池的输出端连接有板框压滤机，所述板框压滤机的输出端连接有收集池，所述板框压滤机用于过滤污泥，将过滤后的水排入收集池中，所述收集池中的水可回流至一催器中。

在上述的一种BIT生产废水处理系统中，还包括双氧水罐、亚铁池和鼓风机，所述一催器、二催器和三催器的输入端均设置有前处理器，所述一催器、二催器和三催器的前处理器均与双氧水罐连接，所述一催器和二催器的前处理器均与亚铁池连接，所述的双氧水罐通过双氧水泵将双氧水泵入前处理器中，所述的亚铁池通过亚铁泵将亚铁离子泵入一催器和二催器的前处理器中，所述的双氧水泵用于控制双氧水泵入前处理器的量，所述的亚铁泵用于控制亚铁离子泵入前处理器的量，所述的鼓风机用于将空气鼓入铁碳微电解装置、一催器、二催器和三催器中。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1.本发明先回收生产废水中的BIT，回收的BIT可以进行再利用，既节约了资源，又给企业带来了利润，然后先通过铁碳微电解装置进行初步降解有机物污染物，再依次进行第一次、第二次和第三次催化氧化反应，使得废水中的COD 值逐级降低，从而使得最后的COD值小于1000mg/L，经过本发明处理后的废水，其COD值大大降低，可以进入废水后处理中，保证了废水后处理系统的平稳运行。

2.本发明回收BIT时，首选需要把生产废水的母液调节pH＝1，目的是为了去除酸性杂质，从而提高后续的回收得到的产品中BIT的纯度，而其他有机杂质少。把生产废水的母液调节pH＝1时，会有大量的酸性杂质沉淀生成，将母液中大部分的杂质志去除，若pH大于1，则回收产品中的BIT纯度不高。

3.由于本发明的生产废水为BIT产品的离心母液及洗涤水，其温度较高，故在冷却结晶时，自然冷却到室温25℃即可产生结晶，BIT产品在常温(25℃) 水相中的溶解度约为0.141％(液相检测)，在90℃为1.5％，其中在45-50℃之间，温度对BIT产品在水相中的溶解度有较大影响。自然冷却时间48h以上，母液产生大量的结晶沉淀，分离后得到沉淀I和处理液，自然冷却节省能源，且成本低。

4.为了最后得到反应液III的COD值在1000mg/L以下，故在第一次催化氧化后的反应液I的COD值需在5000mg/L左右，第二次催化氧化的反应液II的 COD值需在3000mg/L左右，故第一次催化氧化反应中，溶液I、双氧水和亚铁离子、催化剂I的重量分数之比为100：2.5:0.75；在第二次催化氧化反应中，反应液I、双氧水和亚铁离子、催化剂II的重量分数之比为100：2.3:0.65；在第三次催化氧化反应中，反应液II、双氧水、催化剂III的重量分数之比为 100：2:0.5。本发明的废水处理，其COD值需要逐级降低，既能够将反应液III 的COD值在1000mg/L以下，又考虑了废水处理成本和处理效率，且保证了废水后处理系统的平稳运行。

附图说明

图1是本发明从生产废水中回收BIT的结构示意图；

图2是本发明处理原水的结构示意图；

图3是本发明处理原水的前半部分的结构示意图；

图4是本发明处理原水的后半部分的结构示意图；

图5是本发明的流程示意图。

图中，1、pH调节装置；2、沉淀罐；3、冷却结晶反应器；4、絮凝结晶反应器；5、过滤器；6、萃取装置；7、铁碳微电解装置；8、一催器；9、一级沉淀池；10、二催器；11、二级沉淀池；12、三催器；13、三级沉淀池；14、外排泵；15、污泥池；16、板框压滤机；17、收集池；18、双氧水罐；19、亚铁池；20、前处理器；21、双氧水泵；22、亚铁泵；23、鼓风机。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图5所示，一种BIT的生产废水处理工艺，包括以下步骤：

S01：从生产废水中回收BIT，得到原水；其中回收BIT包括如下步骤：

a，往生产废水中滴加稀盐酸，调节pH＝1，去除酸性杂质沉淀后，得到母液；

b，将步骤a中的母液自然冷却结晶48h以上，冷却结晶后得到沉淀I和处理液；

c，往处理液中滴加聚合氯化铝进行絮凝结晶，经折流后微孔过滤出水，得到沉淀II和过滤液；

d，往过滤液中滴加乙醇进行萃取后分离，得到原水和萃取液，并将萃取液进行脱溶剂处理。

萃取液的脱溶剂处理可以采用蒸馏法，脱除溶剂后得到BIT，沉淀I和沉淀 II中均含有大量的BIT，回收的BIT可以再利用，经过pH调节去除酸性杂志沉淀后，回收的产品中BIT的纯度高。

S02：采用铁碳微电解材料对步骤S01中的原水进行电解，反应中通入空气，电解后得到溶液I；

S03，往溶液I中加入双氧水和亚铁离子，再加入催化剂I，溶液I、双氧水和亚铁离子、催化剂I的重量分数之比为100：2.5:0.75，进行第一次催化氧化反应，反应中通入空气，反应后静置2.5h，得到污泥I和反应液I；反应液I 的COD值为5000mg/L。亚铁离子可以以许多形式存在，硫化亚铁是一种的一种。

S04，往反应液I中加入双氧水和亚铁离子，再加入催化剂II，反应液I、双氧水和亚铁离子、催化剂II的重量分数之比为100：2.3:0.65，进行第二次催化氧化反应，反应中通入空气，反应后静置2.5h，得到污泥II和反应液II；反应液II的COD值为3000mg/L。

S05，往反应液II中加入双氧水，再加入催化剂III，反应液II、双氧水、催化剂III的重量分数之比为100：2:0.5，进行第三次催化氧化反应，反应中通入空气，反应后静置2.5h，得到污泥III和反应液III。反应液III的COD 值小于1000mg/L。

S06：将污泥I、污泥II、污泥III进行压滤，压滤后得到液体与溶液I混合后从步骤S03开始循环。进行第一次、第二次和第三次催化氧化反应，因为污泥的水其COD含量也很高，不能随意排放污泥，需要将污泥进行压滤后，使得压滤后的液体重新从步骤S03开始进入循环。

催化剂I、催化剂II、催化剂III均为含有金属铜和金属铁的混合性催化剂，用来促进有机物的快速降解，减少氧化剂的无用消耗，减少废水污泥量的产出。

其中，步骤S02中，电解处理的水量为5m³/h，反应时间为5h；步骤S03、步骤S04和步骤S05中，每次催化氧化反应处理的水量为6m³/h，反应时间为 2.5h，反应后进行沉淀处理得到污泥和反应液，沉淀处理的水量为6m³/h，静置时间为2.5h。

如图1-4所示，一种BIT生产废水处理系统，包括依次连接的pH调节装置 1、沉淀罐2、冷却结晶反应器3、絮凝结晶反应器4、过滤器5、萃取装置6、铁碳微电解装置7、一催器8、一级沉淀池9、二催器10、二级沉淀池11、三催器12、三级沉淀池13、外排泵14，pH调节装置1用于调节废水的pH，一级沉淀池9用于静置生成沉淀，冷却结晶反应器3用于冷却废水，使废水中生成结晶，过滤器5用于过滤得到过滤液，铁碳微电解装置7用于电解原水，一催器 8用于发生第一次催化氧化反应，二催器10用于发生第二次催化氧化反应，三催器12用于发生第三次催化氧化反应，一级沉淀池9、二级沉淀池11、三级沉淀池13均用于污泥的沉淀，外排泵14用于排出反应液III。

进一步细说，还包括污泥池15，一级沉淀池9、二级沉淀池11、三级沉淀池13均与污泥池15连接，污泥池15用于收集污泥，所述污泥池15的输出端连接有板框压滤机16，所述板框压滤机16的输出端连接有收集池17，所述板框压滤机16用于过滤污泥，将过滤后的水排入收集池17中，所述收集池17中的水可回流至一催器8中。

进一步细说，还包括双氧水罐18、亚铁池19和鼓风机23，所述一催器8、二催器10和三催器12的输入端均设置有前处理器20，所述一催器8、二催器 10和三催器12的前处理器20均与双氧水罐18连接，所述一催器8和二催器 10的前处理器20均与亚铁池19连接，双氧水罐18通过双氧水泵21将双氧水泵21入前处理器20中，亚铁池19通过亚铁泵22将亚铁离子泵入一催器8和二催器10的前处理器20中，双氧水泵21用于控制双氧水泵21入前处理器20的量，亚铁泵22用于控制亚铁离子泵入前处理器20的量，所述的鼓风机23用于将空气鼓入铁碳微电解装置7、一催器8、二催器10和三催器12中。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了pH调节装置1、沉淀罐2、冷却结晶反应器3、絮凝结晶反应器4、过滤器5、萃取装置6、铁碳微电解装置7、一催器8、一级沉淀池9、二催器10、二级沉淀池11、三催器12、三级沉淀池13、外排泵14、污泥池15、板框压滤机16、收集池17、双氧水罐18、亚铁池19、前处理器20、双氧水泵21、亚铁泵22、鼓风机23等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims

1.一种BIT的生产废水处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：

S01：从生产废水中回收BIT，得到原水；

S02：采用铁碳微电解材料对步骤S01中的原水进行电解，电解后得到溶液I；

S03：往溶液I中加入双氧水和亚铁离子，再加入催化剂I，进行第一次催化氧化反应，反应后得到污泥I和反应液I；

S04：往反应液I中加入双氧水和亚铁离子，再加入催化剂II，进行第二次催化氧化反应，反应后得到污泥II和反应液II；

S05：往反应液II中加入双氧水，再加入催化剂III，进行第三次催化氧化反应，反应后得到污泥III和反应液III；

所述S01中，回收BIT的步骤为：

b，将步骤a中的母液冷却结晶48h以上，冷却结晶后得到沉淀I和处理液；

d，往过滤液中滴加萃取剂进行萃取后分离，得到原水和萃取液，并将萃取液进行脱溶剂处理；

所述S03中，溶液I、双氧水和亚铁离子、催化剂I的重量分数之比为100：2.5:0.75；所述S04中，反应液I、双氧水和亚铁离子、催化剂II的重量分数之比为100：2.3:0.65；所述S05中，反应液II、双氧水、催化剂III的重量分数之比为100：2:0.5；

所述的催化剂I、催化剂II、催化剂III均为含有金属铜和金属铁的混合性催化剂。

2.根据权利要求1所述的一种BIT的生产废水处理工艺，其特征在于，还包括步骤S06

S06：将污泥I、污泥II、污泥III进行压滤，压滤后得到液体与溶液I混合后从步骤S03开始循环。

3.根据权利要求1所述的一种BIT的生产废水处理工艺，其特征在于，所述的絮凝剂为聚合氯化铝，所述的萃取剂为乙醇。

4.根据权利要求1所述的一种BIT的生产废水处理工艺，其特征在于，步骤S02、步骤S03、步骤S04和步骤S05中，电解反应、第一次催化氧化反应、第二次催化氧化反应和第三次催化氧化反应中均通入空气。

5.根据权利要求1所述的一种BIT的生产废水处理工艺，其特征在于，步骤S02中，电解处理的水量为5m³/h，反应时间为5h；步骤S03、步骤S04和步骤S05中，每次催化氧化反应处理的水量为6m³/h，反应时间为2.5h，反应后进行沉淀处理得到污泥和反应液，沉淀处理的水量为6m³/h，静置时间为2.5h。

6.一种用于实现如权利要求1-5任意一项所述的一种BIT的生产废水处理工艺的BIT生产废水处理系统，其特征在于，包括依次连接的pH调节装置(1)、沉淀罐(2)、冷却结晶反应器(3)、絮凝结晶反应器(4)、过滤器(5)、萃取装置(6)、铁碳微电解装置(7)、一催器(8)、一级沉淀池(9)、二催器(10)、二级沉淀池(11)、三催器(12)、三级沉淀池(13)、外排泵(14)，所述的pH调节装置(1)用于调节废水的pH，所述的一级沉淀池(9)用于静置生成沉淀，所述的冷却结晶反应器(3)用于冷却废水，使废水中生成结晶，所述的过滤器(5)用于过滤得到过滤液，所述的铁碳微电解装置(7)用于电解原水，所述的一催器(8)用于发生第一次催化氧化反应，所述的二催器(10)用于发生第二次催化氧化反应，所述的三催器(12)用于发生第三次催化氧化反应，所述的一级沉淀池(9)、二级沉淀池(11)、三级沉淀池(13)均用于污泥的沉淀，所述的外排泵(14)用于排出反应液III。

7.根据权利要求6所述的一种BIT生产废水处理系统，其特征在于，还包括污泥池(15)，所述的一级沉淀池(9)、二级沉淀池(11)、三级沉淀池(13)均与污泥池(15)连接，所述的污泥池(15)用于收集污泥，所述污泥池(15)的输出端连接有板框压滤机(16)，所述板框压滤机(16)的输出端连接有收集池(17)，所述板框压滤机(16)用于过滤污泥，将过滤后的水排入收集池(17)中，所述收集池(17)中的水回流至一催器(8)中；

还包括双氧水罐(18)、亚铁池(19)和鼓风机(23)，所述一催器(8)、二催器(10)和三催器(12)的输入端均设置有前处理器(20)，所述一催器(8)、二催器(10)和三催器(12)的前处理器(20)均与双氧水罐(18)连接，所述一催器(8)和二催器(10)的前处理器(20)均与亚铁池(19)连接，所述的双氧水罐(18)通过双氧水泵(21)将双氧水泵入前处理器(20)中，所述的亚铁池(19)通过亚铁泵(22)将亚铁离子泵入一催器(8)和二催器(10)的前处理器(20)中，所述的双氧水泵(21)用于控制双氧水泵入前处理器(20)的量，所述的亚铁泵(22)用于控制亚铁离子泵入前处理器(20)的量，所述的鼓风机(23)用于将空气鼓入铁碳微电解装置(7)、一催器(8)、二催器(10)和三催器(12)中。