CN113480070A - 一种大孔树脂吸附苯酚废水的脱附液的资源化处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于废液资源化处理技术领域，具体涉及一种大孔树脂吸附苯酚废水的脱附液的资源化处理方法，包括以下步骤：(1)调节大孔树脂吸附苯酚废水的脱附液的pH至1～8，在盐析温度为25～70℃的条件下添加钠盐以调节盐含量至5～30wt％，产生相分离，回收上层的苯酚油相，得到下层的盐析出水；(2)调节盐析出水的pH至至9～14，然后进行蒸发浓缩，得到浓缩液，并收集蒸发冷凝水进行大孔树脂吸附处理；(3)将浓缩液与下一待处理脱附液混合，然后循环进行步骤(1)、(2)，以循环套用处理。本发明通过盐析结合蒸发浓缩循环套用处理工艺，可将脱附液中苯酚全部分离回收，且工艺简单、运行成本低。
Description
技术领域
本发明属于废液资源化处理技术领域，具体涉及一种大孔树脂吸附苯酚废水的脱附液的资源化处理方法。
背景技术
酚类物质是化工废水中最常见的污染物之一，广泛存在于染料、农药、医药、炸药、树脂、焦化、炼油、橡胶回收等行业的废水中。酚类废水一般具有浓度高、色度高、生物毒性大等特征，多种酚类已被列入“水中优先控制污染物黑名单”。
目前，酚类废水处理技术主要分为物化法(吸附法、萃取法、芬顿法、湿式氧化法、光催化氧化法、电催化氧化、焚烧法等)和生化法(好氧法、厌氧法及组合工艺)。其中，大孔树脂吸附法具有吸附容量大、选择性较高、吸附剂可再生循环使用等优点，受到广泛的关注，并实现了工业应用。
树脂吸附法是一种污染物的浓缩和转移的方法，需将脱附液妥善处理才能有效的避免二次污染，并实现废物资源化。现有技术中已有对脱附液处理的相关研究，例如，张全兴等采用酒精进行脱附，并通过“精馏+加碱析晶”回收酒精及对硝基酚钠，回收率分别为95.1％和93.6％，该方法溶剂损失大，二次污染多；再如，张伟等采用碱液脱附，并通过“调酸+冷冻结晶”回收硝基酚，回收率仅为85％，但该方法仅适用于硝基酚等水溶性较低的酚类。
因此，本领域亟需开发一种针对大孔树脂吸附苯酚废水的脱附液进行资源化处理的方法。
发明内容
基于现有技术中存在的上述缺点和不足，本发明的目的之一是至少解决现有技术中存在的上述问题之一或多个，换言之，本发明的目的之一是提供满足前述需求之一或多个的一种大孔树脂吸附苯酚废水的脱附液的资源化处理方法。
为了达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案：
一种大孔树脂吸附苯酚废水的脱附液的资源化处理方法，包括以下步骤：
(1)调节大孔树脂吸附苯酚废水的脱附液的pH至1～8，在盐析温度为25～70℃的条件下添加钠盐以调节盐含量至5～30wt％，产生相分离，回收上层的苯酚油相，得到下层的盐析出水；
(2)调节盐析出水的pH至至9～14，然后进行蒸发浓缩，得到浓缩液，并收集蒸发冷凝水进行大孔树脂吸附处理；
(3)将浓缩液与下一待处理脱附液混合，然后循环进行步骤(1)、(2)，以循环套用处理。
作为优选方案，所述步骤(1)中，利用硫酸或盐酸调节脱附液的pH至4～6，盐析温度为30～50℃，调节盐含量至15～25wt％，钠盐为硫酸钠或氯化钠。
作为优选方案，所述步骤(2)中，利用氢氧化钠溶液调节盐析出水的pH至11.5～13.5。
作为优选方案，所述步骤(2)中，蒸发浓缩的浓缩倍数为1.5～10，浓缩倍数为蒸发母液体积与浓缩液体积之比。
作为优选方案，所述蒸发浓缩的浓缩倍数为2～4。
作为优选方案，，在蒸发浓缩过程中，将部分或全部结晶析出的盐分外排。
作为优选方案，外排盐分的量为结晶析出的盐分的总量的20～50wt％。
作为优选方案，所述步骤(2)中，蒸发冷凝水进行大孔树脂吸附处理之前，调节蒸发冷凝水的pH至1～8。
作为优选方案，所述步骤(3)中，浓缩液与下一待处理脱附液的混合体积比为1：1～10。
作为优选方案，所述步骤(3)中，浓缩液与下一待处理脱附液的混合体积比为1：2～5。
本发明与现有技术相比，有益效果是：
本发明的大孔树脂吸附苯酚废水的脱附液的资源化处理方法，通过“盐析+蒸发浓缩”循环套用处理工艺，可将脱附液中苯酚全部分离回收，且工艺简单、运行成本低。
附图说明
图1是本发明实施例1的大孔树脂吸附苯酚废水的脱附液的资源化处理方法的流程图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。
实施例1：
如图1所示，本实施例的大孔树脂吸附苯酚废水的脱附液的资源化处理方法，包括以下流程：
(1)苯酚废水的树脂吸附
利用硫酸或盐酸调节苯酚废水的pH至1～8中的任意值(优选为3～6中的任意值)，苯酚废水以0.5～5BV/h中的任意值的流速自上而下流经大孔树脂柱床层，进行动态吸附，控制吸附温度为20～40℃中的任意值；以出水苯酚浓度2mg/L为泄露点，以出水苯酚浓度100mg/L为吸附饱和点。
(2)树脂再生制备脱附液
取吸附饱和的树脂柱，并利用空气泵压干，然后利用3BV的氢氧化钠稀溶液，以0.5～1BV/h中的任意值的流速对树脂柱进行逆流脱附再生，控制脱附温度为50～90℃中的任意值，截取第1BV的脱附液用于脱附液处理实验，第2-3BV的脱附液套用至后续树脂脱附。
(3)脱附液的首批盐析处理
取脱附液，利用硫酸或盐酸调节脱附液的pH至1～8中的任意值(优选为4～6中的任意值)，在盐析温度为25～70℃中的任意值(优选为30～50℃中的任意值)的条件下，在搅拌过程中缓慢加入细颗粒状的硫酸钠或氯化钠并溶解，调节溶液中盐含量至5～30wt％中的任意值(优选为15～25wt％中的任意值)，恒温静置，发生相分离，分液得到的上层苯酚油相回收至生产车间使用，下层的盐析出水进行后续的蒸发浓缩处理。
(4)盐析出水的蒸发浓缩
取盐析出水，利用氢氧化钠浓溶液调节pH至9～14中的任意值(优选为11.5～13.5中的任意值)，进行加热搅拌蒸发浓缩，浓缩倍数(即蒸发母液体积/浓缩液体积)为1.5～10中的任意值(优选为2～4中的任意值)，得到浓缩液，并将蒸汽冷凝收集得到蒸发冷凝水。其中，在蒸发浓缩过程中，将部分结晶析出的盐分外排，外排盐分的量为结晶析出的盐分的总量的20～50wt％中的任意值，在后续的套用处理过程中，无需额外补充盐分，实现循环利用。
(5)蒸发冷凝水的树脂吸附
调节蒸发冷凝水的pH至1～8中的任意值(优选为3～6中的任意值)，与下一待处理苯酚废水混合后，以0.5～5BV/h中的任意值的流速自上而下流经大孔树脂柱床层，进行动态吸附，控制吸附温度为20～40℃中的任意值；以出水苯酚浓度2mg/L为泄露点，以出水苯酚浓度100mg/L为吸附饱和点。
(6)浓缩液与下一待处理脱附液混合，进行第二批盐析处理
将浓缩液与下一待处理脱附液按照体积比为1：1～10中的任意值(优选为1：2～5中的任意值)混合，混合后执行上述步骤(3)-(5)；
后续不断循环套用上述“盐析+蒸发浓缩”处理。
脱附液中苯酚浓度高达数万ppm，经过本实施例的资源化处理方法处理之后，外排废水仅为蒸发冷凝水的树脂吸附出水，其苯酚浓度可小于2mg/L；通过连续循环套用处理，可将脱附液中苯酚全部分离回收。另外，处理工艺所涉及的设备均为常见的化工环保处理单元，易实现；而且，仅首批盐析中需要投加新鲜盐分，在后续过程中无需额外补充盐分，从而进一步降低了运行成本。
实施例2：
本实施例的大孔树脂吸附苯酚废水的脱附液的资源化处理方法与实施例1的不同之处在于：
在上述步骤(4)中，在蒸发浓缩过程中，还可以将全部结晶析出的盐分外排或者全部结晶析出的盐分均保留，满足不同应用的需求；
其他工艺步骤可以参考实施例1。
实施例3：
本实施例的大孔树脂吸附苯酚废水的脱附液的资源化处理方法与实施例1的不同之处在于：
上述步骤(5)中，蒸发冷凝水可单独进行树脂吸附处理，无需与苯酚废水混合一同进行树脂吸附处理，满足不同应用的需求；
其他工艺步骤可以参考实施例1。
以上所述仅是对本发明的优选实施例及原理进行了详细说明，对本领域的普通技术人员而言，依据本发明提供的思想，在具体实施方式上会有改变之处，而这些改变也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种大孔树脂吸附苯酚废水的脱附液的资源化处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)调节大孔树脂吸附苯酚废水的脱附液的pH至1～8，在盐析温度为25～70℃的条件下添加钠盐以调节盐含量至5～30wt％，产生相分离，回收上层的苯酚油相，得到下层的盐析出水；
(2)调节盐析出水的pH至至9～14，然后进行蒸发浓缩，得到浓缩液，并收集蒸发冷凝水进行大孔树脂吸附处理；
(3)将浓缩液与下一待处理脱附液混合，然后循环进行步骤(1)、(2)，以循环套用处理。
2.根据权利要求1所述的一种大孔树脂吸附苯酚废水的脱附液的资源化处理方法，其特征在于，所述步骤(1)中，利用硫酸或盐酸调节脱附液的pH至4～6，盐析温度为30～50℃，调节盐含量至15～25wt％，钠盐为硫酸钠或氯化钠。
3.根据权利要求1所述的一种大孔树脂吸附苯酚废水的脱附液的资源化处理方法，其特征在于，所述步骤(2)中，利用氢氧化钠溶液调节盐析出水的pH至11.5～13.5。
4.根据权利要求1或3所述的一种大孔树脂吸附苯酚废水的脱附液的资源化处理方法，其特征在于，所述步骤(2)中，蒸发浓缩的浓缩倍数为1.5～10，浓缩倍数为蒸发母液体积与浓缩液体积之比。
5.根据权利要求4所述的一种大孔树脂吸附苯酚废水的脱附液的资源化处理方法，其特征在于，所述蒸发浓缩的浓缩倍数为2～4。
6.根据权利要求1或3所述的一种大孔树脂吸附苯酚废水的脱附液的资源化处理方法，其特征在于，在蒸发浓缩过程中，将部分或全部结晶析出的盐分外排。
7.根据权利要求6所述的一种大孔树脂吸附苯酚废水的脱附液的资源化处理方法，其特征在于，外排盐分的量为结晶析出的盐分的总量的20～50wt％。
8.根据权利要求1所述的一种大孔树脂吸附苯酚废水的脱附液的资源化处理方法，其特征在于，所述步骤(2)中，蒸发冷凝水进行大孔树脂吸附处理之前，调节蒸发冷凝水的pH至1～8。
9.根据权利要求1所述的一种大孔树脂吸附苯酚废水的脱附液的资源化处理方法，其特征在于，所述步骤(3)中，浓缩液与下一待处理脱附液的混合体积比为1：1～10。
10.根据权利要求9所述的一种大孔树脂吸附苯酚废水的脱附液的资源化处理方法，其特征在于，所述步骤(3)中，浓缩液与下一待处理脱附液的混合体积比为1：2～5。
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