CN113461277A - 一种环氧氯丙烷废水的处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种环氧氯丙烷废水的处理方法,所述处理方法包括如下步骤:含甘油和甘油单甲醚的环氧氯丙烷废水依次经脱盐、一级厌氧、一级好氧、二级厌氧、二级好氧和膜浓缩,得到净化后出水;所述处理方法将环氧氯丙烷废水中残留的甘油和甘油单甲醚进行了深度氧化处理,实现了难处理小分子有机物的有效处理。
Description
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域,尤其涉及一种环氧氯丙烷废水的处理方法。
背景技术
环氧氯丙烷是一种易挥发、不稳定的无色油状液体,有类似氯仿的气味的有机化合物,是重要的有机合成原料与中间体。可用于制造玻璃钢、胶粘剂、阳离子交换树脂或电绝缘制品等,也可用于溶剂、增塑剂、稳定剂、表面活性剂和医药等行业,还可用于制造各种具有特殊功能的合成树脂。环氧氯丙烷的制备工艺中采用氯丙烯为原料,双氧水为氧化剂,催化剂催化环氧化制备环氧氯丙烷的工艺由于选择性高,工艺流程短受到研究人员的关注。
钛硅分子筛体系双氧水直接氧化法环氧氯丙烷水层含甲醇、一氯丙二醇、二氯丙醇、3-氯-1-甲基丙醇等,在精馏回收甲醇过程中,为避免含氯有机物水解对设备腐蚀,通常加碱调节pH≥7,回收甲醇后得到废水中含甲醇、甘油、甘油单甲醚、氯化钠盐等,甲醇质量浓度0~1.0%,甘油质量浓度0.1~5.0%,甘油单甲醚质量浓度0.1~5.0%,氯化钠质量浓度1.0~5.0%,水质量浓度84.0~98.0%,COD:10000~200000ppm,由于盐和有机物浓度高处理难度大。
CN106630083A和CN106630007A公开了采用碱性水溶液或固体强碱催化剂,将环氧化废水中3-氯-1,2-丙二醇转化为甘油,一氯丙二醇单甲醚转化为甘油单甲醚,提高废水的可生化性,但未提及具体采用方案以及循环回用。
CN206705802U公开了一种基于膜分离技术的环氧氯丙烷生产废水的处理装置,通过对环氧氯丙烧废水进行吸附、膜过滤处理,可以较好地去除废水中的有机和无机杂质,处理后的废水经过浓缩回收可以得到纯度较高的盐,但是浓缩方案能耗较高。
CN109456289A公开了一种环氧树脂关键中间体环氧氯丙烷生产废水资源化利用的方法,采用Zn、Fe、Cu或Ag改性后颗粒状活性炭作吸附剂,由于吸附容量所限,需要频繁脱附再生,另外脱附加入低沸点溶剂二氯甲烷、丙酮等,溶剂损耗大,成本高。
CN109824625A公开了一种环氧树脂关键中间体环氧氯丙烷生产废水资源化利用的方法,通过汽提回收环氧氯丙烷,负压浓缩汽提釜液中一氯丙二醇至40~80%,然后氯化、皂化制备环氧氯丙烷,实现废水中一氯丙二醇资源化。但是废水中一氯丙二醇浓度低,浓缩采用传统蒸馏方案能耗高。
因此,需要开发一种新的环氧氯丙烷废水的处理工艺,缓解环境压力。
发明内容
鉴于现有技术中存在的问题,本发明提供一种环氧氯丙烷废水的处理方法,所述处理方法能够实现废水中盐的分离和资源化,有机物的去除以及水的分离纯化和循环回用,过程无废水排放,缓解了环境压力。
为达此目的,本发明采用以下技术方案:
本发明提供一种环氧氯丙烷废水的处理方法,所述处理方法包括如下步骤:
含甘油和甘油单甲醚的环氧氯丙烷废水依次经脱盐、一级厌氧、一级好氧、二级厌氧、二级好氧和膜浓缩,得到净化后出水。
本发明提供的环氧氯丙烷废水中由于含有甘油和甘油单甲醚,相较于普通大分子有机物而言,其好氧降解将生成酸性物质,酸性产物的产生极大地抑制了厌氧反应中厌氧菌的生存和反应,而好氧反应又难以实现甘油和甘油单甲醚的降解,因此设置一级厌氧、一级好氧、二级厌氧和二级好氧的流程,通过一级厌氧和二级厌氧实现废水中甘油和甘油单甲醚的降解,一级好氧和二级好氧将其中的有机酸等物质降解为二氧化碳和水,实现了废水的高效生化处理;降低后续膜浓缩步骤的膜负荷,膜的使用寿命显著延长。
优选地,所述脱盐的淡水的电导率≤10ms/cm。
优选地,所述一级厌氧和二级厌氧中各自独立地产生酸性物质。
优选地,所述酸性物质包括有机酸,所述有机酸包括甲酸、乙酸或丙酸中的任意一种或至少两种的组合。
优选地,所述一级厌氧和二级厌氧中各自独立地产生小分子烷烃,所述小分子烷烃包括甲烷、乙烷或丙烷中的任意一种或至少两种的组合。
优选地,所述一级厌氧的停留时间为24~120h,例如可以是24h、35h、46h、56h、67h、78h、88h、99h、110h或120h等,但不限于所列举的数值,该范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地,所述一级厌氧的装置包括升流式厌氧塔。
优选地,所述一级厌氧从升流式厌氧塔的下部进料。
优选地,所述一级厌氧的溶氧为0.01~0.05mg/L,例如可以是0.01mg/L、0.015mg/L、0.019mg/L、0.024mg/L、0.028mg/L、0.033mg/L、0.037mg/L、0.042mg/L、0.046mg/L或0.05mg/L等,但不限于所列举的数值,该范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地,所述一级厌氧的温度为20~35℃,例如可以是20℃、22℃、24℃、25℃、27℃、29℃、30℃、32℃、34℃或35℃等,但不限于所列举的数值,该范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地,所述一级厌氧的pH控制为5.5~6.5,例如可以是5.5、5.7、5.9、6.1、6.3或6.5等,但不限于所列举的数值,该范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地,所述一级好氧的停留时间为24~72h,例如可以是24h、30h、35h、40h、46h、51h、56h、62h、67h或72h等,但不限于所列举的数值,该范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地,所述一级好氧的装置包括曝气池。
优选地,所述一级好氧的温度为25~45℃,例如可以是25℃、27℃、30℃、34℃、37℃、40℃或45℃等,但不限于所列举的数值,该范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地,所述一级好氧的溶氧为1.5~2.5mg/L,例如可以是1.5mg/L、1.8mg/L、1.96mg/L、2.04mg/L、2.12mg/L、2.19mg/L、2.27mg/L、2.35mg/L、2.43mg/L或2.5mg/L等,但不限于所列举的数值,该范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地,所述一级好氧的pH控制为7~8,例如可以是7、7.2、7.3、7.4、7.5、7.6、7.7、7.8、7.9或8等,但不限于所列举的数值,该范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地,所述一级厌氧的停留时间与一级好氧的停留时间的比值为2.5~5:1,例如可以是2.5:1、2.6:1、2.7:1、2.8:1、2.9:1、3.0:1、4.0:1、4.5:1或5:1等,但不限于所列举的数值,该范围内其他未列举的数值同样适用,能够更好地平衡甘油和甘油单甲醚的降解和厌氧菌的生存,生化降解效率更高。
优选地,所述二级厌氧的停留时间为24~96h,例如可以是24h、32h、40h、48h、56h、64h、72h、80h、88h或96h等,但不限于所列举的数值,该范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地,所述二级厌氧的装置包括升流式厌氧塔。
本发明优选采用升流式厌氧塔,具有启动时间短、传质效果好、抗冲击性强等特点;而且升流式厌氧塔具有的容积负荷高,停留时间短、耐受性好的优势,适合高、中、低浓废水处理;该塔能够集生物反应和沉淀分离于一体,结构紧凑,无滞设置填料,节省了费用,提髙了容积利用率,且构造简单,操作运行方便。
优选地,所述二级厌氧从升流式厌氧塔的下部进料。
优选地,所述二级厌氧的溶氧为0.03~0.1mg/L,例如可以是0.03mg/L、0.04mg/L、0.05mg/L、0.06mg/L、0.07mg/L、0.08mg/L、0.09mg/L或0.1mg/L等,但不限于所列举的数值,该范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地,所述二级厌氧的温度为20~35℃,例如可以是20℃、22℃、24℃、25℃、27℃、29℃、30℃、32℃、34℃或35℃等,但不限于所列举的数值,该范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地,所述二级厌氧的pH控制为6.0~6.5,例如可以是6.0、6.1、6.2、6.3、6.4或6.5等,但不限于所列举的数值,该范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地,所述二级好氧的停留时间为24~72h,例如可以是24h、30h、35h、40h、46h、51h、56h、62h、67h或72h等,但不限于所列举的数值,该范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地,所述二级厌氧的停留时间与二级好氧的停留时间的比值为1.3~2:1,例如可以是1.3:1、1.4:1、1.5:1、1.6:1、1.7:1、1.8:1或2:1等,但不限于所列举的数值,该范围内其他未列举的数值同样适用,能够在更短时间内实现甘油和甘油单甲醚的生化降解处理。
优选地,所述二级好氧的装置包括曝气池。
优选地,所述二级好氧的装置包括曝气池。
优选地,所述二级好氧的温度为25~45℃,例如可以是25℃、28℃、30℃、32℃、34℃、37℃、39℃、41℃、43℃或45℃等,但不限于所列举的数值,该范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地,所述二级好氧的溶氧为1.5~3.5mg/L,例如可以是1.5mg/L、1.8mg/L、2mg/L、2.2mg/L、2.4mg/L、2.7mg/L、2.9mg/L、3.1mg/L、3.3mg/L或3.5mg/L等,但不限于所列举的数值,该范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地,所述二级好氧的pH控制为7~8,例如可以是7、7.2、7.3、7.4、7.5、7.6、7.7、7.8、7.9或8等,但不限于所列举的数值,该范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明需要严格控制每一级生化处理的停留时间、pH和溶氧量,这是由于甘油和甘油单甲醚的特殊物理性质,才能更加高效的实现其中COD的降解,提高废水的处理效率。
优选地,所述二级好氧的出水中COD≤500mg/L,例如可以是50mg/L、100mg/L、145mg/L、189mg/L、234mg/L、278mg/L、323mg/L、367mg/L、412mg/L、456mg/L或500mg/L等,但不限于所列举的数值,该范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地,所述脱盐的方式包括电渗析脱盐。
优选地,所述脱盐的浓水经湿式氧化处理,得到合格盐水。
优选地,所述脱盐的淡水经调节处理后进行一级厌氧处理。
优选地,所述调节处理包括将脱盐的淡水调节pH至6~9,例如可以是6、6.4、6.7、7、7.4、7.7、8、8.4、8.7或9等,但不限于所列举的数值,该范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地,所述调节pH的物质包括碳酸氢钠和/或碳酸钠。
优选地,所述调节处理包括将脱盐的淡水调节温度至20~40℃,例如可以是20℃、23℃、25℃、27℃、29℃、32℃、34℃、36℃、38℃或40℃等,但不限于所列举的数值,该范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地,所述膜浓缩采用反渗透膜进行。
优选地,所述反渗透膜包括抗污染苦咸水膜、苦咸水膜或海淡膜。
优选地,所述膜浓缩的操作温度为5~45℃,例如可以是5℃、10℃、14℃、19℃、23℃、28℃、32℃、37℃、41℃或45℃等,但不限于所列举的数值,该范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地,所述膜浓缩的操作压力为2~7MPa,例如可以是2MPa、2.6MPa、3.2MPa、3.7MPa、4.3MPa、4.8MPa、5.4MPa、5.9MPa、6.5MPa或7MPa等,但不限于所列举的数值,该范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地,所述净化后出水中COD≤60ppm,例如可以是5ppm、10ppm、15ppm、20ppm、25ppm、30ppm、35ppm、40ppm、45ppm、50ppm、55ppm或60ppm等,但不限于所列举的数值,该范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地,所述膜浓缩产生的浓水与初始环氧氯丙烷废水一起进行电渗析脱盐处理。
优选地,所述净化后出水分为两部分,第一部分作为水资源回用,第二部分循环至电渗析脱盐步骤中。
优选地,在所述二级好氧和膜浓缩之间,还包括超滤步骤。
优选地,所述环氧氯丙烷废水中甘油的质量浓度为0.1~5%,例如可以是0.1%、0.5%、0.7%、0.9%、1%、1.2%、1.4%、1.5%、1.7%、1.9%、2%、3%、3.5%、4%、4.5%或5%等,但不限于所列举的数值,该范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地,所述环氧氯丙烷废水中甘油单甲醚的质量浓度为0.1~10%,例如可以是0.1%、0.3%、0.5%、0.9%、1.4%、1.5%、2%、5%、6%、7%、8%、9%或10%等,但不限于所列举的数值,该范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地,所述环氧氯丙烷废水中COD含量为20000~100000ppm,例如可以是20000ppm、30000ppm、40000ppm、50000ppm、60000ppm、70000ppm、80000ppm、90000ppm或100000ppm等,但不限于所列举的数值,该范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明所述环氧氯丙烷废水实际上是高COD废水,但其中主要以甘油和甘油单甲醚等小分子物质为主,虽然这些小分子物质的毒性较低,但是由于其分解过程中极易转化为酸性物质,大大降低了可生化的程度,本发明通过优选特定的生化流程并匹配对应的pH、溶氧量和停留时间,显著提高了环氧氯丙烷废水的处理效果。
优选地,所述环氧氯丙烷废水中还含有甲醇。
优选地,所述环氧氯丙烷废水中甲醇的质量浓度为0.01~0.2%,例如可以是0.01%、0.04%、0.06%、0.08%、0.1%、0.12%、0.14%、0.16%、0.18%或0.2%等,但不限于所列举的数值,该范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地,所述环氧氯丙烷废水中还含有氯化钠。
优选地,所述环氧氯丙烷废水中氯化钠的质量浓度为0.1~5%,例如可以是0.1%、0.5%、1%、1.4%、1.7%、2%、2.4%、2.8%、3%、3.4%、3.7%、4%、4.2%、4.5%或5%等,但不限于所列举的数值,该范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地,所述处理方法包括如下步骤:
含甘油和甘油单甲醚的环氧氯丙烷废水经电渗析脱盐,所述脱盐的浓水经湿式氧化处理,得到处理合格盐水,所述脱盐的淡水经调节pH至6~9,调节温度至20~40℃后,依次在pH5.5~6.5、温度20~35℃、溶氧0.01~0.05mg/L下进行一级厌氧处理24~120h、在pH7~8、温度25~45℃、溶氧1.5~2.5mg/L下进行一级好氧处理24~72h、在pH6.0~6.5、温度20~35℃、溶氧0.03~0.1mg/L下进行二级厌氧处理24~96h和在pH7~8、温度25~45℃、溶氧1.5~3.5mg/L下进行二级好氧处理24~72h,所述二级好氧的出水经超滤后经反渗透膜进行膜浓缩,所述膜浓缩的操作温度为5~45℃,操作压力为2~7MPa,得到净化后出水。
与现有技术相比,本发明至少具有以下有益效果:
(1)本发明提供的环氧氯丙烷废水的处理方法通过(1)电渗析方式实现盐与废水中其它组分的有效分离,减轻盐份对生化菌种抑制作用,降低对后续生化装置冲击,提高废水可生化性;
(2)本发明提供的环氧氯丙烷废水的处理方法采用“一级厌氧+一级好氧+二级厌氧+二级好氧”组合方式,高效降解水中有机物,其中生化出水后甘油单甲醚和甘油处于检测限以下水平,COD含量≤2000ppm,在优选条件下≤200ppm,大大减少了后续的膜污染;
(3)本发明提供的环氧氯丙烷废水的处理方法采用反渗透方式对生化出水浓缩能耗小、成本低,反渗透产水回用,过程无废水排放;优化条件下淡水中COD降低至60ppm以下,氯化钠含量降低至0.01wt%,而浓盐水中甘油单甲醚含量降低至1.0wt%以下,优选条件下降低至0.1wt%以下,同时COD在优选条件下降低至3000ppm以下,而且该工艺流程简便,条件温和,易于工业化实施。
附图说明
图1是本发明提供的环氧氯丙烷废水的处理方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
下面对本发明进一步详细说明。但下述的实例仅仅是本发明的简易例子,并不代表或限制本发明的权利保护范围,本发明的保护范围以权利要求书为准。
本发明提供的环氧氯丙烷废水的处理方法的流程示意图如图1所示,具体地,所述环氧氯丙烷废水的处理方法包括如下步骤:
含甘油和甘油单甲醚的环氧氯丙烷废水经电渗析脱盐,所述脱盐的浓水经湿式氧化处理,得到处理后合格盐水,所述脱盐的淡水经调节pH至6~9,调节温度至20~40℃后,依次在pH5.5~6.5、温度20~35℃经、溶氧0.01~0.05mg/L下进行一级厌氧处理24~120h、在pH7~8、温度20~50℃、溶氧1.5~2.5mg/L下进行一级好氧处理24~72h、在pH6.0~6.5、温度20~35℃、溶氧0.03~0.1mg/L下进行二级厌氧处理24~96h和在pH7~8、温度25~45℃、溶氧1.5~3.5mg/L下进行二级好氧处理24~72h,所述二级好氧的出水经超滤后经反渗透膜进行膜浓缩,所述膜浓缩的操作温度为5~45℃,操作压力为2~7MPa,得到净化后出水;所述净化后出水分为两部分,第一部分回用,第二部分循环至电渗析脱盐步骤中,所述膜浓缩产生的浓水与初始环氧氯丙烷废水一起进行电渗析脱盐处理。
下面以具体的实施例进行详细说明。
实施例1
本实施例提供一种环氧氯丙烷废水的处理方法,所述环氧氯丙烷废水中甲醇质量浓度0.1%,甘油质量浓度1.3%,甘油单甲醚质量浓度0.6%,氯化钠质量浓度2.8%,水质量浓度95.2%,COD26390ppm。
所述处理方法包括如下步骤:
(1)电渗析脱盐:环氧氯丙烷废水和步骤(3)膜浓缩产生的浓水投入电渗析淡室,经电渗析脱盐,待浓室的浓水电导率为182ms/cm,淡室的淡水的电导率为6.7ms/cm停止运行,所述脱盐的浓水经湿式氧化处理,得到处理后水;
(2)生化处理:所述脱盐的淡水经碳酸氢钠调节pH至7~8,调节温度至30~35℃后,进入生化单元;
在生化单元内从升流式厌氧塔的塔底进入,并溢流至塔顶进行一级厌氧,所述一级厌氧的停留时间为120h,温度30~35℃,溶氧0.01~0.05mg/L,调节控制pH为6.0~6.5;
所述一级厌氧的塔顶出水泵入一级好氧的曝气池,进行一级好氧处理48h,温度25~35℃,溶氧1.8~2.5mg/L,控制pH为7~8;
所述一级好氧的出水泵入二级厌氧塔的塔底,并溢流至塔顶进行二级厌氧,所述二级厌氧的停留时间为72h,溶氧温度30~35℃,溶氧0.04~0.09mg/L,调节控制pH为6.0~6.5;
所述二级厌氧的出水泵入二级好氧池,进行二级好氧处理48h,温度25~35℃,溶氧2.0~3.0mg/L,控制pH为7~8;所述二级好氧的出水经沉淀池絮凝沉淀后,得到生化处理出水;
(3)膜浓缩:所述生化处理出水经超滤,超滤采用PVDF材质超滤膜,孔径0.03μm,压力2.1kgf,所述超滤的出水经反渗透膜进行膜浓缩,反渗透膜采用抗污染苦咸水膜,所述膜浓缩的操作温度为25~35℃,操作压力为3.8MPa,得到净化后出水;所述净化后出水分为两部分,第一部分回用,第二部分循环至步骤(1)的电渗析脱盐步骤中,所述膜浓缩产生的浓水与初始环氧氯丙烷废水一起进行电渗析脱盐处理。
本实施例中各级出水的检测数据如表1所示。
表1
名称 | 甲醇/% | 甘油/% | 甘油单甲醚/% | COD/ppm |
一级厌氧出水 | ND | 0.63 | 0.26 | 16594 |
一级好氧出水 | ND | 0.35 | 0.24 | 7883 |
二级厌氧出水 | ND | 0.11 | 0.02 | 1891 |
二级好氧出水 | ND | ND | 0.01 | 308 |
絮凝沉降出水 | ND | ND | 0.01 | 276 |
实施例2
本实施例提供一种环氧氯丙烷废水的处理方法,所述方法在实施例1基础上,调整电渗析脱盐运行参数,淡室的淡水的电导率至2.0ms/cm结束,此时脱盐的淡水中甲醇质量浓度0.11%,甘油质量浓度1.45%,甘油单甲醚质量浓度0.68%,氯化钠质量浓度0.10%,COD:29967ppm,其余操作参数均与实施例1相同。本实施例中各级出水的检测数据如表2所示。
表2
名称 | 甲醇/% | 甘油/% | 甘油单甲醚/% | COD/ppm |
一级厌氧出水 | ND | 0.55 | 0.22 | 10016 |
一级好氧出水 | ND | 0.32 | 0.21 | 7065 |
二级厌氧出水 | ND | 0.08 | 0.02 | 1276 |
二级好氧出水 | ND | ND | ND | 162 |
絮凝沉降出水 | ND | ND | ND | 153 |
实施例3~10
在实施例2基础上,调整生化处理各级生化池停留时间,其结果数据如表3所示。
表3
从表2可以看出,每一级生化处理的停留时间十分关键,由于本发明主要目的是处理甘油和甘油单甲醚,其降解产物直接为酸性物质,平衡厌氧菌的生存和好氧菌的降解十分关键,其中对比实施例2和实施例7~10可以看出,在二级好氧和二级厌氧停留时间相同的情况下,实施例2中控制一级厌氧时间为120h,一级好氧时间为48h,达到了最终出水COD仅为162ppm的效果,而实施例7中一级厌氧与一级好氧的时间比值仅为1:3,最终出水中COD高达1852ppm,实施例8和实施例10中显著延长了处理时间,但出水COD改善较少,而实施例9中一级厌氧与一级好氧的时间比值高达7:1,最终出水COD高达305ppm,达不到实施例2的处理效果,由此表明,本发明发现通过严格控制一级厌氧和一级好氧的时间比例,能够提高单位时间的生化降解效果。
本发明中二级好氧和二级厌氧的时间比例配置同样十分重要,通过严格控制二级好氧和二级厌氧时间的配置,能够更进一步提升生化降解效果。
实施例11~14
在实施例1基础上,更换不同膜组件,调整膜浓缩运行压力,压力分别为2.0MPa、3.8MPa、5.0MPa、7.0MPa其他条件不变,膜浓缩浓水的检测数据如表4所示。
表4
实施例 | 膜元件 | 压力/MPa | 甘油单甲醚% | COD/ppm | 氯化钠/% |
11 | 苦咸水膜 | 2.0 | 0.04 | 1378 | 2.21 |
12 | 海淡膜 | 3.8 | 0.07 | 2047 | 3.24 |
13 | 海淡膜 | 5.0 | 0.09 | 2790 | 4.58 |
14 | 海淡膜 | 7.0 | 0.12 | 3998 | 6.71 |
实施例15
本实施例提供一种环氧氯丙烷废水的处理方法,所述环氧氯丙烷废水中甲醇质量浓度0.2%,甘油质量浓度0.8%,甘油单甲醚质量浓度0.3%,氯化钠质量浓度3.4%,水质量浓度95.3%,COD17267ppm。
所述处理方法包括如下步骤:
(1)电渗析脱盐:环氧氯丙烷废水和步骤(3)膜浓缩产生的浓水投入电渗析淡室,经电渗析脱盐,待浓室的浓水电导率为190ms/cm,淡室的淡水的电导率为3.8ms/cm停止运行,所述脱盐的浓水经湿式氧化处理,得到合格盐水;
(2)生化处理:所述脱盐的淡水经碳酸氢钠调节pH至6~7,调节温度至38~40℃后,进入生化单元;
在生化单元内从升流式厌氧塔的塔底进入,并溢流至塔顶进行一级厌氧,所述一级厌氧的停留时间为75h,温度32~35℃,溶氧0.01~0.04mg/L,调节控制pH为6.3~6.5;
所述一级厌氧的塔顶出水泵入一级好氧的曝气池,进行一级好氧处理25h,温度28~32℃,溶氧1.9~2.0mg/L,控制pH为7~7.2;
所述一级好氧的出水泵入二级厌氧塔的塔底,并溢流至塔顶进行二级厌氧,所述二级厌氧的停留时间为96h,溶氧温度31~33℃,溶氧0.05~0.1mg/L,调节控制pH为6.3~6.5;
所述二级厌氧的出水泵入二级好氧池,进行二级好氧处理25h,温度35℃,溶氧2.5~3.5mg/L,控制pH为7.5~8;所述二级好氧的出水经沉淀池絮凝沉淀后,得到生化处理出水;
(3)膜浓缩:所述生化处理出水经超滤,超滤采用PVDF材质超滤膜,孔径0.05μm,压力2.3kgf,所述超滤的出水经反渗透膜进行膜浓缩,反渗透膜采用海淡膜,所述膜浓缩的操作温度为32~45℃,操作压力为6.9MPa,得到净化后出水;所述净化后出水分为两部分,第一部分回用,第二部分循环至步骤(1)的电渗析脱盐步骤中,所述膜浓缩产生的浓水与初始环氧氯丙烷废水一起进行电渗析脱盐处理。
上述实施例的温度、压力、溶氧和pH参数在长期运行过程中存在波动,因此仅采用控制在特定范围内进行。
通过氧化还原电位滴定方法检测COD含量,电位滴定方法检测氯化钠含量,滴定方法检测甘油含量,气谱内标定量方法检测甘油单甲醚含量,对膜浓缩的淡水和浓水进行检测,结果如表5所示。
表5
综上所述:本发明提供的环氧氯丙烷废水的处理方法能够实现含甘油和甘油单甲醚的环氧氯丙烷废水中甘油单甲醚和甘油的去除,实现了难处理小分子有机物的有效处理,优选条件下淡水中COD降低至60ppm以下氯化钠含量降低至0.01wt%以下,满足循环水回用要求,而浓盐水中甘油单甲醚含量降低至1.0wt%以下,优选条件下降低至0.1wt%,同时浓水中COD在优选条件下降低至3000ppm以下。
虽然本发明能够通过调整膜处理的压力来调整膜处理的浓缩倍数,从而使淡水出水的COD值达标,但是在降低浓缩倍数的情况下,淡水产水占生化出水的比例将大大降低,也就导致整个系统运行过程中循环水量显著增大,处理成本显著增加。
综上所述,本发明提供的环氧氯丙烷废水的处理方法依次经脱盐、一级厌氧、一级好氧、二级厌氧、二级好氧和膜浓缩,得到净化后出水,实现了水资源回收利用和甘油、甘油单甲醚的有效去除,过程无废水排放,缓解了环境压力。
申请人声明,本发明通过上述实施例来说明本发明的详细结构特征,但本发明并不局限于上述详细结构特征,即不意味着本发明必须依赖上述详细结构特征才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了,对本发明的任何改进,对本发明所选用部件的等效替换以及辅助部件的增加、具体方式的选择等,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (10)
1.一种环氧氯丙烷废水的处理方法,其特征在于,所述处理方法包括如下步骤:
含甘油和甘油单甲醚的环氧氯丙烷废水依次经脱盐、一级厌氧、一级好氧、二级厌氧、二级好氧和膜浓缩,得到净化后出水。
2.根据权利要求1所述的处理方法,其特征在于,所述一级厌氧的停留时间为24~120h;
优选地,所述一级厌氧的装置包括升流式厌氧塔;
优选地,所述一级厌氧从升流式厌氧塔的下部进料;
优选地,所述一级厌氧的溶氧为0.01~0.05mg/L;
优选地,所述一级厌氧的温度为20~35℃;
优选地,所述一级厌氧的pH控制为5.5~6.5;
优选地,所述一级好氧的停留时间为24~72h;
优选地,所述一级好氧的装置包括曝气池;
优选地,所述一级好氧的温度为25~45℃;
优选地,所述一级好氧的溶氧为1.5~2.5mg/L;
优选地,所述一级好氧的pH控制为7~8。
3.根据权利要求1或2所述的处理方法,其特征在于,所述二级厌氧的停留时间为24~96h;
优选地,所述二级厌氧的装置包括升流式厌氧塔;
优选地,所述二级厌氧从升流式厌氧塔的下部进料;
优选地,所述二级厌氧的溶氧为0.03~0.1mg/L;
优选地,所述二级厌氧的温度为20~35℃;
优选地,所述二级厌氧的pH控制为6.0~6.5;
优选地,所述二级好氧的停留时间为24~72h;
优选地,所述二级好氧的装置包括曝气池;
优选地,所述二级好氧的装置包括曝气池;
优选地,所述二级好氧的温度为25~45℃;
优选地,所述二级好氧的溶氧为1.5~3.5mg/L;
优选地,所述二级好氧的pH控制为7~8。
4.根据权利要求1~3任一项所述的处理方法,其特征在于,所述二级好氧的出水中COD≤500mg/L。
5.根据权利要求1~4任一项所述的处理方法,其特征在于,所述脱盐的方式包括电渗析脱盐;
优选地,所述脱盐的浓水经湿式氧化处理,得到合格盐水。
6.根据权利要求1~5任一项所述的处理方法,其特征在于,所述脱盐的淡水经调节处理后进行一级厌氧处理;
优选地,所述调节处理包括将脱盐的淡水调节pH至6~9;
优选地,所述调节处理包括将脱盐的淡水调节温度至20~40℃。
7.根据权利要求1~6任一项所述的处理方法,其特征在于,所述膜浓缩采用反渗透膜进行;
优选地,所述膜浓缩的操作温度为5~45℃;
优选地,所述膜浓缩的操作压力为2~7MPa;
优选地,所述净化后出水中COD≤60ppm。
8.根据权利要求1~7任一项所述的处理方法,其特征在于,在所述二级好氧和膜浓缩之间,还包括超滤步骤;
优选地,所述超滤的孔径为0.001~0.05μm。
9.根据权利要求1~8任一项所述的处理方法,其特征在于,所述环氧氯丙烷废水中甘油的质量浓度为0.1~5%;
优选地,所述环氧氯丙烷废水中甘油单甲醚的质量浓度为0.1~10%;
优选地,所述环氧氯丙烷废水中COD含量为20000~100000ppm;
优选地,所述环氧氯丙烷废水中还含有甲醇;
优选地,所述环氧氯丙烷废水中甲醇的质量浓度为0.01~0.2%;
优选地,所述环氧氯丙烷废水中还含有氯化钠;
优选地,所述环氧氯丙烷废水中氯化钠的质量浓度为0.1~5%。
10.根据权利要求1~9任一项所述的处理方法,其特征在于,所述处理方法包括如下步骤:
含甘油和甘油单甲醚的环氧氯丙烷废水经电渗析脱盐,所述脱盐的浓水经湿式氧化处理,得到处理合格盐水,所述脱盐的淡水经调节pH至6~9,调节温度至20~40℃后,依次在pH5.5~6.5、温度20~35℃、溶氧0.01~0.05mg/L下进行一级厌氧处理24~120h、在pH7~8、温度25~45℃、溶氧1.5~2.5mg/L下进行一级好氧处理24~72h、在pH6.0~6.5、温度20~35℃、溶氧0.03~0.1mg/L下进行二级厌氧处理24~96h和在pH7~8、温度25~45℃、溶氧1.5~3.5mg/L下进行二级好氧处理24~72h,所述二级好氧的出水经超滤后经反渗透膜进行膜浓缩,所述膜浓缩的操作温度为5~45℃,操作压力为2~7MPa,得到净化后出水。
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