CN111018264A

CN111018264A - 一种处理对邻硝废水的工艺方法

Info

Publication number: CN111018264A
Application number: CN201911406517.XA
Authority: CN
Inventors: 高峰; 李琳; 蔡凯; 王帅; 王蔡华; 徐李洁; 徐林兰
Original assignee: Jiangsu Lason Chemical Environmental Protection Co ltd
Current assignee: Jiangsu Lason Chemical Environmental Protection Co ltd
Priority date: 2019-12-31
Filing date: 2019-12-31
Publication date: 2020-04-17

Abstract

本发明公开了一种对邻硝废水处理方法，属于废水的处理领域，本发明的方法可以同时实现硫酸钠的回收、水的达标排放以及污泥减量的对邻硝废水的处理方法；该方法利用高级氧化单元、电渗析单元、蒸发单元、生化单元相结合，实现对邻硝废水的工业处理，预处理工艺采用突破性的臭氧高级氧化单元高效降低废水COD，同时不引入其他阴阳离子，后续结合电渗析技术和MVR蒸发技术，获得高纯度硫酸钠盐的回收，MVR冷凝液、电渗析淡液和生活污水直接外排污水处理厂。

Description

一种处理对邻硝废水的工艺方法

技术领域

本发明是属于废水的处理领域，涉及对邻硝废水处理方法，尤其是一种可以同时实现硫酸钠的回收、水的达标排放以及污泥减量的对邻硝废水的处理方法。

背景技术

氯代硝基苯是重要的基础有机原料，广泛应用于染料、颜料、医药、农药、橡胶助剂、工程塑料等领域，其衍生产品达上百种，如对硝基苯酚、邻硝基苯酚、对氯苯酚、对氨基二苯胺和2，4-二硝基氯苯等。其化学性质稳定，具有三致效应和遗传毒性，是美国EPA、欧共体及我国优先控制的持久性有毒污染物（PTS）。

在其生产过程中，产生大量废水，其中氯化苯和对邻硝基氯化苯废水COD浓度并不很高，但由于含有苯和氯化苯等芳香族化合物，对微生物有毒害作用，并且化学结构稳定，不易分解，因此可生化性极差。同时在对邻硝氯苯生产过程中，氯苯经混酸硝化，得到混合硝基氯苯，生产过程中的水洗水和碱洗水萃取、汽提后经共沸蒸馏产生，其中硫酸钠盐含量较高可达3%。针对此类废水，目前采用的方法多是利用物理化学手段进行预处理以改变难生物降解有机化合物的结构，消除或减弱它们的毒性，增加其可生化性。常用的物理化学方法有吸附法、萃取法、膜分离技术、超声波技术、混凝沉淀法、化学氧化法、中和法、化学混凝沉淀法、电化学法、化学氧化法及焚烧法等。其中萃取法（CN107512810A）和采用树脂吸附的吸附法（CN1233570C、CN109534532A）被研究用来回收废水中的硝基苯酚。但这些处理技术并没有考虑将废水中含量高的硫酸钠盐实现回收，造成了资源浪费。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的问题，公开了一种处理对邻硝废水的工艺方法，提供一种工艺简单易行、高效可靠的对邻硝废水处理方法。主要利用高级氧化单元、电渗析单元、蒸发单元、生化单元相结合，实现对邻硝废水的工业处理，实现对邻硝废水盐回收中预处理工艺的突破，获得硫酸钠盐的回收，同时实现水达标排放以及污泥的减量化处置。

为了达到上述目的，本发明具体是这样来实现的：一种处理对邻硝废水的方法，包括以下步骤：

步骤一、对邻硝废水进入pH调节池调节废水pH至8~9，之后泵入AOP氧化装置中，采用臭氧/H₂O₂催化氧化的方式对废水进行处理；

步骤二、氧化出水经过过滤器和超滤，之后泵入电渗析装置进行盐浓缩，得到两股主流水，脱盐水和浓缩盐水；

步骤三、电渗析浓缩盐水进入MVR蒸发器，实现结晶盐离心母液的有效分离，臭氧AOP氧化彻底、可调节、不引入其他阴阳离子，实现硫酸钠盐的回收；

步骤四、电渗析淡液、MVR冷凝水以及生活废水或者雨水等混合后，排入污水处理厂。

本发明的上述四步骤利用高级氧化单元、电渗析单元、蒸发单元、生化单元相结合，实现对邻硝废水的工业处理，预处理工艺采用突破性的臭氧高级氧化单元高效降低废水COD，同时不引入其他阴阳离子，后续结合电渗析技术和MVR蒸发技术，获得高纯度硫酸钠盐的回收，MVR冷凝液、电渗析淡液和生活污水直接外排污水处理厂。

进一步，所述的步骤一中pH调节池中调节pH的酸性试剂为浓硫酸，碱性试剂为氢氧化钠；

进一步，所述的步骤一中AOP氧化装置，所用臭氧浓度范围在80-120g/m³，停留时间250-400min，所用双氧水为工业级，质量浓度27.5%，加量为0.4-1%；

进一步，所述的步骤三中电渗析单元，设置过滤器和超滤以保证电渗析进水指标参数，即进水COD小于200mg/L；

进一步，所述的电渗析单元的膜组件为均相膜或异相膜，优选地，采用均相电渗析膜；

进一步，所述的超滤单元中使用的超滤膜孔径为10nm~0.01μm，截留分子量为1000~100000Da，只允许水、无机盐和小分子物质透过膜，而截留水中的悬浮物、蛋白等大分子有机物、胶体和微生物。膜组件形式为板式、卷式或碟式；优选地，以改性高分子聚合物作为膜材料，端头密封采用不会开裂、不会泄露的聚氨酯材料，采用更耐污染和耐高悬浮物的外压式中空纤维膜组件，膜壳耐压可达到0.3MPa，强度大；膜元件具有通量高，抗污染性能好，性能稳定，检漏修补方便，使用寿命长等特点；

进一步，所述的MVR 蒸发结晶单元选择刮刀卸料离心机实现结晶盐离心母液的有效分离，从而实现硫酸钠的回收。

本发明与现有技术的有益效果在于：

1．采用臭氧/H₂O₂催化氧化的方式对废水进行处理，可以有效降低废水中的有机物浓度，降低废水中有毒有害及难降解有机物，氧化后废水基本无色度、COD可控制在150mg/L以内，不新增危废污泥量和TDS量，操作简单，运行稳定。出水中硝基酚钠基本被完全氧化去除，不对后续的电渗析膜处理产生不利影响。相对于采用芬顿氧化技术，臭氧/H₂O₂催化氧化具有明显的优势：氧化效果彻底，出水中不含有对邻硝酚钠；处理过程无污泥产生，操作简单，无二次污染；

2．针对AOP氧化段的脱色、脱COD、水质波动的问题，一方面AOP针对性强、氧化彻底，另一方面设计有余量、随着氧化剂量增多，氧化越彻底；针对MVR蒸发工艺段对于盐纯度以及对于结晶盐离心母液有效分离的目的，采用AOP氧化技术使得氧化彻底且过程可调节、不引入其他阴阳离子。

3．本发明的方法相较于其他化学氧化方法，臭氧高级氧化技术，提高了臭氧利用率，同时使水中溶解的臭氧和水的分子键发生断裂，产生具有强氧化性的羟基自由基，能够快速的无选择性的分解难降解有机污染物。同时不引入其他阴、阳离子，保证了后续回收的硫酸钠盐的纯度。更重要的是，可通过有效调控，使臭氧AOP出水水质稳定，保证后续工艺段的稳定运行和物料回收。

附图说明

图1是本发明一种处理对邻硝废水的工艺方法的工艺流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚，明确，以下列举实例对本发明进一步详细说明。应当指出此处所描述的具体实施仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明的工艺流程为：先将对邻硝废水通过臭氧AOP单元，去除废水中COD；之后经过电渗析单元，得到淡液和浓液；电渗析单元得到的浓液进入MVR蒸发器，回收硫酸钠盐；电渗析淡液、MVR冷凝水以及生活废水混合后，排入污水处理厂。

实施例1

需要处理的对邻硝废水水质特征为：COD_Cr1328mg/L，色度4000，pH13.78，硫酸钠含量3%。

具体操作步骤如下：

1）pH调节池内加浓硫酸调节pH至9.72，通入AOP氧化装置中，双氧水加量0.4%，臭氧浓度100g/m³，气源流量8L/min（臭氧产量0.8g/min），停留时间250min，期间通过液碱维持废水pH在8-9之间，出水COD186.56mg/L，色度10接近无色，硝基酚钠0.1ug/L；若采用常规芬顿氧化处理的方法并将反应参数优化，即用浓硫酸调节pH到4，加入2%双氧水和1/4硫酸亚铁，温度55℃，开启搅拌，反应2 h后加入液碱调节pH到9，然后加入PAM搅拌，静置沉淀，抽滤，出水COD610.80mg/L，呈淡黄色；此处对比凸显了AOP处理的有益效果；

2）AOP出水进入电渗析单元，ED膜采用均相膜，运行电压为10-12V；所用超滤膜为PVDF高分子材料的中空膜组件，截留分子量为50000Da；电渗析单元淡水出水TDS1500mg/L，浓水出水TDS150000mg/L；

3）电渗析浓水进入MVR单元，进水pH7，所得硫酸钠含水率5%，冷凝水含盐率50mg/L；

4）电渗析淡液、MVR冷凝水以及生活废水混合后，COD<200mg/L， TDS<1500mg/L，排入污水处理厂。

实施例2

需要处理的对邻硝废水水质特征为：COD_Cr1429.70mg/L，色度8000，pH12，硫酸钠2.86%。

具体操作步骤如下：

1）加浓硫酸调节pH至9.72，通入AOP氧化装置中，双氧水加量为1%，臭氧浓度100g/m³，气源流量8L/min（臭氧产量0.8g/min），停留时间400min，期间通过液碱维持废水pH在8-9之间，出水COD146.56mg/L，色度10接近无色，硝基酚钠0.08ug/L；

2）AOP出水进入电渗析单元，ED膜采用均相膜，运行电压为10-12V；所用超滤膜为PVDF高分子材料的中空膜组件，截留分子量为50000Da，出水流量为400L/m²h；电渗析单元淡水出水TDS1400mg/L，浓水出水TDS18000mg/L;

3）电渗析浓水进入MVR单元，进水pH7，蒸发量1.2t/h，所得硫酸钠含水率4.8%，冷凝水含盐率45mg/L；

4）电渗析淡液、MVR冷凝水以及生活废水混合后，COD128mg/L，TDS1100mg/L，排入污水处理厂。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种处理对邻硝废水的工艺方法，其特征在于，所述的方法步骤如下：

步骤一、对邻硝废水进入pH调节池调节废水pH至8~9，之后泵入AOP氧化装置中，采用臭氧/H₂O₂催化氧化对废水进行处理；

步骤三、电渗析浓缩盐水进入MVR蒸发器，实现结晶盐离心母液的分离，实现硫酸钠盐的回收；

步骤四、电渗析淡液，即步骤二中的脱盐水、以及步骤三中制备的MVR冷凝水以及生活废水混合后，排入污水处理厂。

2.根据权利要求1所述的一种处理对邻硝废水的工艺方法，其特征在于，所述的步骤一中pH调节池中采用酸性试剂以及碱性试剂调节pH；所述的酸性试剂为浓硫酸；所述的碱性试剂为氢氧化钠。

3.根据权利要求1所述的一种处理对邻硝废水的工艺方法，其特征在于，所述的步骤一中泵入AOP氧化装置的具体参数为：臭氧浓度范围在80-120g/m³；停留时间250-400min；双氧水为工业级，质量浓度27.5%，加量为0.4-1%。

4.根据权利要求1所述的一种处理对邻硝废水的工艺方法，其特征在于，所述的步骤三中，泵入电渗析装置进行盐浓缩时，设置过滤器和超滤以保证电渗析进水指标参数，即进水COD小于200mg/L。

5.根据权利要求4所述的一种处理对邻硝废水的工艺方法，其特征在于，所述的电渗析装置中的膜组件为均相膜或异相膜。

6.根据权利要求5所述的一种处理对邻硝废水的工艺方法，其特征在于，所述的膜组件采用均相电渗析膜。

7.根据权利要求1所述的一种处理对邻硝废水的工艺方法，其特征在于，所述的超滤单元中使用的超滤膜孔径为10nm~0.01μm，截留分子量为1000~100000Da；所述的超滤单元中的膜组件形式为板式、卷式或碟式。

8.根据权利要求7所述的一种处理对邻硝废水的工艺方法，其特征在于，所述的超滤单元中的膜组件中采用改性高分子聚合物作为膜材料，即聚氨酯材料；采用外压式中空纤维膜组件。

9.根据权利要求1所述的一种处理对邻硝废水的工艺方法，其特征在于，所述的MVR蒸发器中选择刮刀卸料离心机实现结晶盐离心母液的分离，实现硫酸钠的回收。