CN111960567A - 一种针对氯醇法制备环氧乙烷废水的处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种针对氯醇法制备环氧乙烷废水的处理方法，所述方法包括通过利用活性炭纤维为载体制备AlgA‑Fe@ACFS从而改良Fenton试剂，用于去除环氧乙烷废水中的有机废物，向经过滤回收载体后的溶液通入CO2，在碱性条件下，CO2与废水中的氯化钙反应生成碳酸钙，经过滤干燥得到碳酸钙产品。使其具有碱性条件下仍具有氧化性活性和可回收，本发明提供了一种氯醇法制备环氧乙烷废水的处理的新方法，克服了以往生物法难以适应、Fenton试剂PH适用性窄等问题，在非均相溶液中反应，利于载体的分离和重复利用，同时可制备出碳酸钙产品，具有较高的经济效益。

Description

一种针对氯醇法制备环氧乙烷废水的处理方法
技术领域
本发明涉及有机化工领域，尤其涉及一种利用氯醇法制备环氧乙烷工艺废水处理方法。
背景技术
环氧丙烷(Propylene Oxide,简称PO)是非常重要的有机化工原料，是仅次于聚丙烯和丙烯腈的第三大丙烯类衍生物。目前常用的生产工艺有氯醇法、共氧化法、过酸法、直接氧化法。目前，氯醇法生产环氧丙烷的能力占世界总生产能力的51％，同时也是我国生产环氧丙烷最经典的方法。氯醇法生产1t环氧丙烷产生50-80t废水，此废水具有pH值高、含盐量高、COD高、CaCl2浓度高、可生化性低等特点，此外废水中含有较高浓度的有机氯化物,主要是二氯丙烷和二氯异丙烷,丙二醇,氯丙醇以及环氧丙烷的其它衍生物。废水的复杂成分决定它难以处理。目前对于氯醇法PO生产废水的处理研究较少，环氧丙烷生产废水的处理主要是通过稀释降低盐浓度,然后用普通活性污泥法处理,但是很多的污水处理厂都难以正常运行。其他研究多集中于微生物法(如CN 106630172 A等)。然而由于PO废水在处理过程中，废水中的Ca(OH)2易于与空气中的CO2反应生成碳酸钙晶体，使预处理后废水悬浮物超标，影响后续生化处理效果；同时废水盐度高，一般微生物也难以适应，一般微生物法不适宜处理这种高盐度废水。
发明内容
本发明的目的在于提供一种针对氯醇法制备环氧乙烷废水的处理方法，该方法通过对工业上较为成熟的污水处理Fenton试剂进行改良，使其能在碱性条件下发挥氧化作用，去除环氧乙烷废水中的有机废物，利用CO2将氯化钙固化为碳酸钙产品，从而产生一定的经济效益。
本发明提供的一种针对氯醇法制备环氧乙烷废水的处理方法，其特征在于，至少包含以下内容：
a)AlgA-Fe@ACFS改良Fenton试剂制备
以活性炭纤维(ACFS)为载体，在酸性条件下，将其浸泡在海藻酸钠和氯化铁的溶液中，一定时间后，去离子水清洗，烘干即得AlgA-Fe@ACFS，加入一定量H2O2即可得到改良Fenton试剂。
b)碳酸钙产品制备
在经过改良Fenton试剂处理后的废水中通入CO2,既产生碳酸钙沉淀，经分离干燥既得碳酸钙产品。
所述a)中，酸性条件由硝酸、硫酸等氧化性酸提供，优选地选择硝酸，浓度在3～5mol/L。
所述a)中，加入的海藻酸钠、氯化铁质量浓度为5％，质量与ACFS相等。
所述a)中，载体浸泡时间应大于24h，优选地浸泡时间为48h。
所述a)中，H2O2的加入量按COD：H2O2(质量比)＝1：2加入。
所述a)中，H2O2和AlgA-Fe@ACFS加入量按(质量比)＝10：1。
所述b)中，需将AlgA-Fe@ACFS过滤分离后重复利用。
所述b)中，将废水温度降低在40℃以下，利于CO2溶解，优选地控制废水温度为30℃。
所述b)中，可选择鼓泡塔、管式反应器、深井等一种或几种的组合形式。
本发明提供的方法，有如下有益效果：与现有技术相比，克服生物法难以适应、fenton试剂PH适用性窄(一般要求PH在2-3之间)等问题，并且能在非均相下反应，利于载体的分离和重复利用，同时可制备出碳酸钙产品，具有较高的经济效益。
附图说明
附图1为本发明的工艺流程图；
具体实施方式
以下将参照附图更详细地描述本发明。在下文中描述了本发明的许多特定的细节，以便更清楚地理解本发明。但正如本领域的技术人员能够理解的那样，可以不按照这些特定的细节来实现本发明。
参见附图1，本发明包含以下步骤：
a)AlgA-Fe@ACFS改良Fenton试剂制备
以活性炭纤维(ACFS)为载体，在酸性条件下，将其浸泡在海藻酸钠和氯化铁的溶液中，一定时间后，去离子水清洗，烘干即得AlgA-Fe@ACFS，加入一定量H2O2即可得到改良Fenton试剂。
b)碳酸钙产品制备
在经过改良Fenton试剂处理后的废水中通入CO2,既产生碳酸钙沉淀，经分离干燥既得碳酸钙产品。
实施例1：
取活性炭纤维(ACFS)50g，浸泡在由3mol/L硝酸、5％海藻酸钠和5％氯化铁组成的1L溶液中，浸泡48h，过滤，干燥后，采用等离子体发射光谱仪对上述载体进行测试，测得铁离子负载量为1.2％。
实施例2：
废水取自某环氧丙烷厂工艺中初沉池的上清液，此废水COD含量1850mg/L，Cl－浓度26887mg/L，Ca2+浓度17060mg/L，pH为11.4，取上述废水10L,加入双氧水(30％H2O2)125g，AlgA-Fe@ACFS载体12.5g，缓慢搅拌，1h后测得CODCR为40mg/L,COD去除率达97.8％，达到工业废水一级排放标准，将上述溶液过滤，得到AlgA-Fe@ACFS载体，经烘干后称得质量为12.3g，可得AlgA-Fe@ACFS载体的回收率为98.4％,将上述溶液置于鼓泡塔中，在线监测溶液的PH，通入CO2，在PH降至6.5后，停止通气，经过滤后得到碳酸钙415.2g，粒径为1um，纯度为99％，白度为95，计算可知钙离子的去除率为96.4％。
实施例3：
将实施例1中得到的AlgA-Fe@ACFS载体从新加入到10L上述废水中，重复实施例1的实验步骤，1h后测得CODCR为45mg/L,COD去除率达97.6％，可见AlgA-Fe@ACFS载体具有很好的重复利用性能。
依照本发明的实施例如上文所述，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。

Claims (9)

1.一种针对氯醇法制备环氧乙烷废水的处理方法，包括以下内容：
a)AlgA-Fe@ACFS改良Fenton试剂制备
以活性炭纤维ACFS为载体，在酸性条件下，将其浸泡在海藻酸钠和氯化铁的溶液中，一定时间后，去离子水清洗，烘干即得AlgA-Fe@ACFS，加入一定量H2O2即可得到改良Fenton试剂；
b)碳酸钙产品制备
在经过改良Fenton试剂处理后的废水中通入CO2,既产生碳酸钙沉淀，经分离干燥既得碳酸钙产品。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤a)中酸性条件包括但不限于硝酸、硫酸氧化性酸提供，浓度在3～5mol/L，浸泡时间大于24h。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤a)中加入的海藻酸钠、氯化铁质量浓度为5％，质量与ACFS相等。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤a)中浸泡条件为硝酸，浸泡时间为48h。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤a)中H2O2的加入量按质量比COD：H2O2＝1：2加入。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤a)中H2O2和AlgA-Fe@ACFS加入量按质量比＝10：1。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤b)中通入CO2前需将AlgA-Fe@ACFS过滤分离后重复利用。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤b)中需将废水温度降低在40℃以下，利于CO2溶解，优选地控制废水温度为30℃。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤b)中可选择鼓泡塔、管式反应器、深井等一种或几种的组合形式。
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