CN112723459A - 一种兰炭焦碳生产废水回收与处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种兰炭焦碳生产废水回收与处理方法，该方法将经脱氨塔脱氨、萃取塔脱酚后的兰炭焦碳生产废水通过装有大孔苯乙烯类吸附树脂的固定床吸附柱，使酚类物质吸附在吸附树脂上，出水酚含量小于20mg/L，CODCr小于2000mg/L；吸附饱和的树脂经甲醇洗脱，洗脱下来的甲醇酚类混合液经精馏回收混酚，甲醇重新利用。本发明处理兰炭焦碳生产废水，92％以上的混酚被回收，而且经吸附处理后的废水再经微电解、絮凝氧化、生化等处理后完全达到排放或回用要求，实现了废水治理与资源化利用的统一。

Description

一种兰炭焦碳生产废水回收与处理方法
技术领域
本发明属于化工废水处理利用技术领域，具体涉及一种采用大孔吸附树脂对兰炭焦碳生产废水中的混酚进行吸附，使废水中的混酚和无机盐分离，过柱液进一步经电催化、絮凝、生化等常规方法处理达标部分回用或外排。
背景技术
兰炭又称半焦、焦粉，是利用神府煤田盛产的优质侏罗精煤块烧制而成的，作为一种新型的炭素材料，因其具有固定炭高、比电阻高、化学活性高、含灰份低、铝低、硫低、磷低的特性，已逐步取代冶金焦而广泛运用于电石、铁合金、硅铁、碳化硅等产品的生产，成为一种不可替代的炭素材料。
兰炭的应用领域在不断的扩大，兰炭在提高下游产品质量档次、节约能源、降低生产成本、增加产量等方面，具有很高的应用价值，同时兰炭在高炉喷吹，生产炭化料、活性碳及民用和锅炉燃料等领域也存在发展潜力。尤其在国家不断提倡绿色环保的前提下，提高兰炭在高炉喷吹料中的比例显得至关重要。但由于在兰炭生产中产生大量废水，不但处理难达大、处理成本高，而且该废水经脱氨塔脱氨、萃取塔脱酚后，含酚量在600～1000mg/L，CODCr在3500～12000mg/L之间，再经微电解、絮凝氧化、生化等方法很难达到排放要求，目前很多企业受制于废水处理不达标而影响生产产量。
发明内容
本发明的目的是提供一种回收与处理兰炭废水的方法，该方法操作简单，成本较低，可以回收废水中混酚，缓解对环境的污染。
针对上述目的，本发明所采用的技术方案由下述步骤组成：
1、将经过脱氨塔脱氨、萃取塔萃取脱酚后的兰炭焦碳生产废水调pH至4～5，在流速为0.5～2BV/h条件下通过大孔苯乙烯类吸附树脂柱，过柱液进一步处理达标后排放或回用。
2、将步骤1中吸附了混酚的树脂柱用水进行淋洗，去除树脂孔道中残留的废水及无机盐，然后将树脂柱内残留水排干。
3、将树脂柱用甲醇进行脱附再生，脱附流速为0.5～2BV/h，收集脱附液，脱附液经精馏回收混酚和甲醇，甲醇重复使用。
4、将树脂柱用水进行淋洗，去除树脂孔道中残留的甲醇，树脂重复使用。
上述步骤1中，所述经过脱氨塔脱氨、萃取塔萃取脱酚后的兰炭焦碳生产废水中，含酚量在600～1000mg/L，CODCr在3500～12000mg/L之间。
上述步骤1中，优选用硫酸调pH至4～5。
上述步骤1中，优选所述废水在流速为1～1.5BV/h条件下通过大孔苯乙烯类吸附树脂柱。
上述的大孔苯乙烯类吸附树脂为Innovate-16大孔吸附树脂(西安金沃泰环保科技有限公司提供)、Amberlite XDA-7大孔吸附树脂、Amberlite XDA-4大孔吸附树脂(由罗门哈中国公司斯提供)、XDA-1大孔吸附树脂(西安电力树脂厂提供)中任意一种，优选Innovate-16大孔吸附树脂。
上述步骤1中，所述过柱液进一步处理的方式为微电解、絮凝氧化、生化处理中任意一种或两种的组合达标排放或回用。
上述步骤3中，优选将树脂柱用3倍体积量甲醇进行脱附再生，进一步优选脱附流速为1～1.5BV/h。
本发明利用树脂吸附法将经过脱氨塔脱氨、萃取塔萃取脱酚后的兰炭焦碳生产废水中混酚和无机盐等分离，利用溶剂甲醇将树脂洗脱再生，回收混酚，且过柱液进一步处理易达标，然后用水洗树脂，树脂重新吸附。最终回收混酚并减少排污。与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明工艺过程简单，原料投入单一且量少，成本较低，回收混酚效果显著，极大的降低了兰炭焦碳生产废水中混酚的含量，对下一步处理达标起到关键作用，可回收废水中的产品，减少排污。
2、本发明提高了兰炭焦碳生产废水中混酚的利用率，通过树脂吸附后的废水，水质清澈透明，可以用于进一步处理达标或部分回用，极大的提高了废水的利用价值。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步详细说明，但本发明的保护范围不仅限于这些实施例。
实施例1
某厂兰炭焦碳生产废水经过脱氨塔脱氨、萃取塔萃取脱酚后为黑红色，混酚含量为712.1mg/L，pH为8.5，有异味，具体回收与处理方法如下：
1、室温下，将经过脱氨塔脱氨、萃取塔萃取脱酚后的兰炭焦碳生产废水用硫酸调pH至4～5，在流速为1BV/h条件下通过装填有60mL Innovate-16大孔吸附树脂的树脂柱(Φ20×300mm)。经检测过柱液(吸附出水)中混酚含量降至20ppm以下。过柱液进一步经生化处理达标后部分回用或排放。
2、将步骤1中吸附了混酚的树脂柱用180mL自来水进行淋洗，流速为1BV/h，去除树脂孔道中残留的废水及无机盐等，然后将树脂柱内残留水用压缩空气排干。
3、将树脂柱用180mL甲醇进行脱附再生，脱附流速为1BV/h，收集脱附液，脱附液经精馏回收混酚和甲醇，甲醇重复使用。
4、将树脂柱用180mL自来水进行淋洗，流速为1BV/h，去除树脂孔道中残留的甲醇，淋洗液回收套用，树脂重复使用。
对上述兰炭焦碳生产废水原液以及处理不同废水量后过柱液、脱附液中混酚含量通过高效液相色谱进行检测，结果见表1。
表1 Innovate-16吸附树脂对兰炭焦碳生产废水中混酚的吸附效果
Figure BDA0002842256810000031
由表1可见，采用Innovate-16大孔吸附树脂柱处理55BV废水时，过柱液中检测到混酚含量为13.8mg/L，说明废水中的混酚99％以上被吸附，而用甲醇进行脱附后，脱附率可达99％以上，说明本发明方法对混酚的回收效果显著。
实施例2
按照实施例1的方法对经过脱氨塔脱氨、萃取塔萃取脱酚后的兰炭焦碳生产废水进行回收与处理，每300mL取过柱液一次，接收到3000mL为止，并采用国标法对过柱液进行COD检测，检测结果见表2。
表2 Innovate-16吸附树脂对兰炭焦碳生产废水的吸附效果
Figure BDA0002842256810000041
由表2可见，Innovate-16大孔吸附树脂应用于兰炭焦碳生产废水资源化治理回收效果明显，可以进行大范围推广。
实施例3
某厂兰炭焦碳生产废水经过脱氨塔脱氨、萃取塔萃取脱酚后为黑红色，混酚含量为730mg/L，pH为9，有异味，具体回收与处理方法如下：
1、室温下，将7×105L经过脱氨塔脱氨、萃取塔萃取脱酚后的兰炭焦碳生产废水用硫酸调pH至4～5，在流速为1BV/h条件下通过装填有5×103L Innovate-16大孔吸附树脂的树脂柱(Φ1.2×4.8m)。经检测过柱液(吸附出水)中混酚含量降至20ppm以下。过柱液进一步经生化处理达标后部分回用或排放。
2、将步骤1中吸附了混酚的树脂柱用1×104L20～25℃自来水进行淋洗，流速为1BV/h，去除树脂孔道中残留的废水及无机盐等，然后将树脂柱内残留水用压缩空气排干。
3、将树脂柱用1.5×104L甲醇进行脱附再生，脱附流速为1BV/h，收集脱附液，脱附液经精馏回收混酚和甲醇，得到混酚粗品485.5kg，回收率为95.0％，甲醇重复使用。
4、将树脂柱用1.5×104L 20～30℃自来水进行水洗，流速为1BV/h，去除树脂孔道中残留的甲醇，水洗至水洗液中甲醇含量小于0.5％，水洗液回收套用，树脂重复使用。

Claims (9)

1.一种兰炭焦碳生产废水回收与处理方法，其特征在于该方法由下述步骤组成：
(1)将经过脱氨塔脱氨、萃取塔萃取脱酚后的兰炭焦碳生产废水调pH至4～5，在流速为0.5～2BV/h条件下通过大孔苯乙烯类吸附树脂柱，过柱液进一步处理达标后排放或回用；
(2)将步骤(1)中吸附了混酚的树脂柱用水进行淋洗，去除树脂孔道中残留的废水及无机盐，然后将树脂柱内残留水排干；
(3)将树脂柱用甲醇进行脱附再生，脱附流速为0.5～2BV/h，收集脱附液，脱附液经精馏回收混酚和甲醇，甲醇重复使用；
(4)将树脂柱用水进行淋洗，去除树脂孔道中残留的甲醇，树脂重复使用。
2.根据权利要求1所述的兰炭焦碳生产废水回收与处理方法，其特征在于：步骤(1)中，经过脱氨塔脱氨、萃取塔萃取脱酚后的兰炭焦碳生产废水中，含酚量在600～1000mg/L，CODCr在3500～12000mg/L之间。
3.根据权利要求1所述的兰炭焦碳生产废水回收与处理方法，其特征在于：步骤(1)中，用硫酸调pH至4～5。
4.根据权利要求1所述的兰炭焦碳生产废水回收与处理方法，其特征在于：步骤(1)中，所述废水在流速为1～1.5BV/h条件下通过大孔苯乙烯类吸附树脂柱。
5.根据权利要求1或4所述的兰炭焦碳生产废水回收与处理方法，其特征在于：所述的大孔苯乙烯类吸附树脂是Innovate-16大孔吸附树脂、Amberlite XDA-7大孔吸附树脂、Amberlite XDA-4大孔吸附树脂中任意一种。
6.根据权利要求5所述的兰炭焦碳生产废水回收与处理方法，其特征在于：所述的大孔苯乙烯类吸附树脂是Innovate-16大孔吸附树脂。
7.根据权利要求1所述的兰炭焦碳生产废水回收与处理方法，其特征在于：步骤(1)中，过柱液进一步处理的方式为微电解、絮凝氧化、生化处理中任意一种或两种的组合达标排放或回用。
8.根据权利要求1所述的兰炭焦碳生产废水回收与处理方法，其特征在于：步骤(3)中，将树脂柱用3倍体积量甲醇进行脱附再生。
9.根据权利要求8所述的兰炭焦碳生产废水回收与处理方法，其特征在于：所述脱附流速为1～1.5BV/h。
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