CN114804537B - 一种含乙二醇废液的处理方法及装置 - Google Patents

一种含乙二醇废液的处理方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种含乙二醇废液的处理方法及装置。本发明通过对含乙二醇废液进行氧化处理，反应得到碘酸钠、甲醛和水，再通入二氧化氯进一步降解甲醛，经两步反应后将甲醛分解为二氧化碳、氯化氢和水，最后采用碘化钾处理过量的二氧化氯，再采用氢氧化钠中和处理，完成乙二醇废液的安全处置，含乙二醇废液最终转化为二氧化碳和水，消除了毒性，从而实现了废液中乙二醇完全去除。处理过程中通过冷却水循环装置将反应体系温度控制在30‑40℃，以提高反应的稳定性和安全性。本发明对反应体系产生的三废进行了有效的收集和处理，以达到处置含乙二醇废液时操作环境安全的目的。

Description

一种含乙二醇废液的处理方法及装置
技术领域
本发明属于危险废物处理技术领域，具体地，涉及一种含乙二醇废液的处理方法及装置。
背景技术
汽车冷却剂及防冻剂的主要成分为乙二醇，工业上乙二醇主要采用环氧乙烷水合法制备，未反应完全的环氧乙烷废气利用其极易溶于水的特性，采用喷淋塔洗涤的方法进行处理，处理后的洗涤废液中乙二醇含量约10％。乙二醇对动物有毒性，人类致死剂量约为1.6g/kg。乙二醇废液经催化氧化后形成乙二醛，进一步氧化可形成酸，强氧化剂如高锰酸钾可直接氧化形成酸，但仍具有较高毒性，催化氧化难以消除废液毒性。因此，深度处理乙二醇废液时，需要使其失去毒性，即需要将乙二醇废液最终转化为二氧化碳和水，消除毒性，从而实现废液中乙二醇完全去除。目前处理乙二醇废液的方法主要有湿式氧化法、蒸发法、超滤法、高级氧化法等。但上述方法无法完全去除乙二醇，因此，需要寻求一种新的处置技术，实现含乙二醇废液的完全处理,以消除其危险特性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种含乙二醇废液的处理方法及装置，解决现有技术中存在的含乙二醇废液处理不完全的技术问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种含乙二醇废液的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，将含乙二醇废液输送到第一反应釜内，再向所述第一反应釜内加入高碘酸钠，控制反应温度为30-40℃，反应3-5h后，得第一反应液；
步骤二，将所述第一反应液输送到第二反应釜内，再向所述第二反应釜的底部通入二氧化氯，控制反应温度为30-40℃，反应3-5h后，再向所述第二反应釜内加入碘化钾和氢氧化钠，得第二反应液。
进一步地，在所述步骤二之后还包括：
步骤三，将所述第二反应液进行固液分离处理，得滤渣和滤液。
进一步地，所述滤液的pH值为7.0-8.5。
进一步地，在所述步骤三之后还包括：
步骤四，将所述滤液进行蒸发处理和生化处理。
进一步地，在所述步骤二之前还包括：
采用二氧化氯发生器制备二氧化氯。
进一步地，所述含乙二醇废液中乙二醇的质量百分比为8-11％；所述含乙二醇废液的化学需氧量为99000-140000mg/L。
一种含乙二醇废液的处理装置，包括第一反应釜、第二反应釜、固液分离装置和气体处理装置；所述第一反应釜和所述第二反应釜的上部连接所述气体处理装置；所述第一反应釜的下部连接所述第二反应釜的上部；所述第二反应釜的下部连接所述固液分离装置；所述第一反应釜的上部设置有废液储槽和第一投料口；所述第二反应釜的上部设置有二氧化氯发生器、第二投料口和第三投料口。
进一步地，所述气体处理装置包括依次连通设置的硫酸溶液吸收器、氢氧化钠吸收器、活性炭吸收器和真空泵。
进一步地，所述第一反应釜的外部设置有第一冷却水循环装置；所述第二反应釜的外部设置有第二冷却水循环装置；所述第一冷却水循环装置包括第一冷却水循环腔；所述第一冷却水循环腔的侧壁设置第一冷却液进口；所述第一冷却水循环腔的底部设置第一冷却液出口；所述第二冷却水循环装置包括第二冷却水循环腔；所述第二冷却水循环腔的侧壁设置第二冷却液进口；所述第二冷却水循环腔的底部设置第二冷却液出口。
进一步地，还包括第一抽泵、第二抽泵和第三抽泵；所述第一抽泵设置在所述废液储槽的输出端；所述第一抽泵的输出端与所述第一反应釜的上部连接；所述第二抽泵设置在所述第一反应釜的第一反应液出口端；所述第二抽泵的输出端与所述第二反应釜的上部连接；所述第三抽泵设置在所述第二反应釜的第二反应液出口端；所述第三抽泵的输出端与所述固液分离装置连接。
本发明的有益效果：
本发明通过对含乙二醇废液进行氧化处理，反应得到碘酸钠、甲醛和水，再通入二氧化氯进一步降解甲醛，经两步反应后将甲醛分解为二氧化碳、氯化氢和水，最后采用碘化钾处理过量的二氧化氯，再采用氢氧化钠中和处理，完成含乙二醇废液的安全处置，含乙二醇废液最终转化为二氧化碳和水，消除了毒性，从而实现了废液中乙二醇完全去除。处理过程中通过冷却水循环装置将反应体系温度控制在30-40℃，以提高反应的稳定性和安全性。本发明对反应体系产生的三废进行了有效的收集和处理，以达到处置含乙二醇废液时操作环境安全的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，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。
图1为本发明提供的一种含乙二醇废液的处理装置结构示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
10、第一反应釜；11、第一投料口；12、第一反应液出口；20、第二反应釜；21、第二投料口；22、第三投料口；23、第二反应液出口；30、固液分离装置；40、气体处理装置；41、硫酸溶液吸收器；42、氢氧化钠吸收器；43、活性炭吸收器；44、真空泵；50、废液储槽；60、二氧化氯发生器；70、第一冷却水循环装置；71、第一冷却水循环腔；711、第一冷却液进口；712、第一冷却液出口；80、第二冷却水循环装置；81、第二冷却水循环腔；811、第二冷却液进口；812、第二冷却液出口；10a、第一抽泵；10b、第二抽泵；10c、第三抽泵；20a、高碘酸钠药罐；20b、碘化钾药罐；20c、氢氧化钠药罐；20d、生化处理装置。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1所示，本发明为一种含乙二醇废液的处理装置结构示意图，包括第一反应釜10、第二反应釜20、固液分离装置30和气体处理装置40。第一反应釜10和第二反应釜20的上部连接气体处理装置40。第一反应釜10的下部连接第二反应釜20的上部。第二反应釜20的下部连接固液分离装置30。第一反应釜10的上部设置有废液储槽50和第一投料口11。第一投料口11与高碘酸钠药罐20a连接。第二反应釜20的上部设置有二氧化氯发生器60、第二投料口21和第三投料口22。第二投料口21与碘化钾药罐20b连接。第三投料口22与氢氧化钠药罐20c连接。气体处理装置40包括依次连通设置的硫酸溶液吸收器41、氢氧化钠吸收器42、活性炭吸收器43和真空泵44。第一反应釜10的外部设置有第一冷却水循环装置70。第二反应釜20的外部设置有第二冷却水循环装置80。第一冷却水循环装置70包括第一冷却水循环腔71。第一冷却水循环腔71的侧壁设置第一冷却液进口711。第一冷却水循环腔71的底部设置第一冷却液出口712。第二冷却水循环装置80包括第二冷却水循环腔81。第二冷却水循环腔81的侧壁设置第二冷却液进口811。第二冷却水循环腔81的底部设置第二冷却液出口812。一种含乙二醇废液的处理装置图，还包括第一抽泵10a、第二抽泵10b和第三抽泵10c。第一抽泵10a设置在废液储槽50的输出端。第一抽泵10a的输出端与第一反应釜10的上部连接。第二抽泵10b设置在第一反应釜10的第一反应液出口12端。第二抽泵10b的输出端与第二反应釜20的上部连接。第三抽泵10c设置在第二反应釜20的第二反应液出口23端。第三抽泵10c的输出端与固液分离装置30连接。固液分离装置30与生化处理装置20d连接。第一反应釜10和第二反应釜20的内部还设置有搅拌器。
实施方式
一种含乙二醇废液的处理方法，包括以下步骤：
步骤一，将含乙二醇废液输送到第一反应釜10内，再向第一反应釜10内加入高碘酸钠，通过第一冷却水循环装置70控制反应温度为30-40℃，反应3-5h后，得第一反应液；其中，含乙二醇废液中乙二醇的质量百分比为8-11％；含乙二醇废液的化学需氧量为99000-140000mg/L；
步骤二，将第一反应液输送到第二反应釜20内，再向第二反应釜20的底部通入二氧化氯，通过第二冷却水循环装置80控制反应温度为30-40℃，反应3-5h后，再向第二反应釜20内加入碘化钾和氢氧化钠，得第二反应液。
实施例1
一种含乙二醇废液的处理方法，包括以下步骤：
第一步，将含乙二醇废液输送到第一反应釜10内，再向第一反应釜10内加入高碘酸钠，通过第一冷却水循环装置70控制反应温度为30℃，反应5h后，得第一反应液；其中，含乙二醇废液中乙二醇的质量百分比为8％；含乙二醇废液的化学需氧量为99000mg/L；
第二步，将第一反应液输送到第二反应釜20内，再向第二反应釜20的底部通入二氧化氯，通过第二冷却水循环装置80控制反应温度为30℃，反应5h后，再向第二反应釜20内加入碘化钾和氢氧化钠，得第二反应液。
实施例2
一种含乙二醇废液的处理方法，包括以下步骤：
第一步，将含乙二醇废液输送到第一反应釜10内，再向第一反应釜10内加入高碘酸钠，通过第一冷却水循环装置70控制反应温度为30℃，反应5h后，得第一反应液；其中，含乙二醇废液中乙二醇的质量百分比为10.9％；含乙二醇废液的化学需氧量为135000mg/L；
第二步，采用二氧化氯发生器60制备二氧化氯；
第三步，将第一反应液输送到第二反应釜20内，再向第二反应釜20的底部通入二氧化氯，通过第二冷却水循环装置80控制反应温度为30℃，反应5h后，再向第二反应釜20内加入碘化钾和氢氧化钠，得第二反应液；
第四步，将第二反应液进行固液分离处理，得滤渣和滤液；其中，滤液的pH值为8.18；
第五步，将滤液进行蒸发处理和生化处理，得回收水。
实施例3
一种含乙二醇废液的处理方法，包括以下步骤：
第一步，将含乙二醇废液输送到第一反应釜10内，再向第一反应釜10内加入高碘酸钠，通过第一冷却水循环装置70控制反应温度为35℃，反应4h后，得第一反应液；其中，含乙二醇废液中乙二醇的质量百分比为9.8％；含乙二醇废液的化学需氧量为121000mg/L；
第二步，采用二氧化氯发生器60制备二氧化氯；
第三步，将第一反应液输送到第二反应釜20内，再向第二反应釜20的底部通入二氧化氯，通过第二冷却水循环装置80控制反应温度为35℃，反应4h后，再向第二反应釜20内加入碘化钾和氢氧化钠，得第二反应液；
第四步，将第二反应液进行固液分离处理，得滤渣和滤液；其中，滤液的pH值为8.12；
第五步，将滤液进行蒸发处理和生化处理，得回收水。
实施例4
一种含乙二醇废液的处理方法，包括以下步骤：
第一步，将含乙二醇废液输送到第一反应釜10内，再向第一反应釜10内加入高碘酸钠，通过第一冷却水循环装置70控制反应温度为40℃，反应3h后，得第一反应液；其中，含乙二醇废液中乙二醇的质量百分比为10.2％；含乙二醇废液的化学需氧量为116000mg/L；
第二步，采用二氧化氯发生器60制备二氧化氯；
第三步，将第一反应液输送到第二反应釜20内，再向第二反应釜20的底部通入二氧化氯，通过第二冷却水循环装置80控制反应温度为40℃，反应3h后，再向第二反应釜20内加入碘化钾和氢氧化钠，得第二反应液；
第四步，将第二反应液进行固液分离处理，得滤渣和滤液；其中，滤液的pH值为8.07；
实施例5
一种含乙二醇废液的处理方法，包括以下步骤：
第一步，将含乙二醇废液输送到第一反应釜10内，再向第一反应釜10内加入高碘酸钠，通过第一冷却水循环装置70控制反应温度为40℃，反应3h后，得第一反应液；其中，含乙二醇废液中乙二醇的质量百分比为8.9％；含乙二醇废液的化学需氧量为110000mg/L；
第二步，采用二氧化氯发生器60制备二氧化氯；
第三步，将第一反应液输送到第二反应釜20内，再向第二反应釜20的底部通入二氧化氯，通过第二冷却水循环装置80控制反应温度为40℃，反应3h后，再向第二反应釜20内加入碘化钾和氢氧化钠，得第二反应液；
第四步，将第二反应液进行固液分离处理，得滤渣和滤液；其中，滤液的pH值为8.21；
第五步，将滤液进行蒸发处理和生化处理，得回收水。
本发明首先通过向含乙二醇废液中加入高碘酸钠对含乙二醇废液进行氧化处理，反应得到第一反应液，第一反应液包括碘酸钠、甲醛和水，采用二氧化氯发生器60制备二氧化氯，再向第一反应液内通入二氧化氯进一步降解甲醛，经两步反应后将甲醛分解为二氧化碳、氯化氢和水，最后采用碘化钾处理过量的二氧化氯，再采用氢氧化钠中和处理，得第二反应液，第二反应液包括盐和水，再通过固液分离处理得滤渣和滤液，滤渣可以交由有资质企业处理，滤液经蒸发脱盐后生化处理后回用，废液处理过程中有大量热能放出，通过冷却水循环装置将反应体系温度控制在30-40℃，提高反应的稳定性和安全性。
对实施例2-5得到的滤液，以及滤液经蒸发处理和生化处理后的回收水进行酸碱度(pH)和化学需氧量(COD)检测，得到如表1所示的数据。
表1
对表1的数据进行分析，可以得到如下结论：
采用本发明提供的含乙二醇废液的处理方法及装置，可以将废液中乙二醇完全去除，同时将得到的回收水的pH控制在中性附近，化学需氧量(COD)控制在45-75mg/L之间，对于危险废液处理具有重要意义。
本发明工作原理：
本发明通过对含乙二醇废液进行氧化处理，反应得到碘酸钠、甲醛和水，再通入二氧化氯进一步降解甲醛，经两步反应后将甲醛分解为二氧化碳、氯化氢和水，最后加入碘化钾处理过量的二氧化氯，再加入氢氧化钠中和处理，完成乙二醇废液的安全处置。
反应机理：
NaIO4+C2H4(OH)2→2HCHO+NaIO3+H2O
HCHO+ClO2→HCOOH+HCl
HCOOH+ClO2→CO2↑+HCl+H2O
2ClO2+10KI+4H2O→5I2+2KCl+8KOH
HCl+NaOH→NaCl+H2O
本发明提供的一种含乙二醇废液的处理方法及装置，将含乙二醇废液最终转化为二氧化碳和水，消除了毒性，从而实现了废液中乙二醇完全去除。处理过程中通过冷却水循环装置将反应体系温度控制在30-40℃，提高了反应的稳定性和安全性。本发明对反应体系产生的三废进行了有效的收集和处理，以达到处置含乙二醇废液时操作环境安全的目的。
在说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种含乙二醇废液的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，将含乙二醇废液输送到第一反应釜（10）内，再向所述第一反应釜（10）内加入高碘酸钠，控制反应温度为30-40℃，反应3-5h后，得第一反应液；
步骤二，将所述第一反应液输送到第二反应釜（20）内，再向所述第二反应釜（20）的底部通入二氧化氯，控制反应温度为30-40℃，反应3-5h后，再向所述第二反应釜（20）内加入碘化钾和氢氧化钠，得第二反应液。
2.根据权利要求1所述的一种含乙二醇废液的处理方法，其特征在于，在所述步骤二之后还包括：
步骤三，将所述第二反应液进行固液分离处理，得滤渣和滤液。
3.根据权利要求2所述的一种含乙二醇废液的处理方法，其特征在于，所述滤液的pH值为7.0-8.5。
4.根据权利要求2所述的一种含乙二醇废液的处理方法，其特征在于，在所述步骤三之后还包括：
步骤四，将所述滤液进行蒸发处理和生化处理。
5.根据权利要求1所述的一种含乙二醇废液的处理方法，其特征在于，在所述步骤二之前还包括：
采用二氧化氯发生器（60）制备二氧化氯。
6.根据权利要求1所述的一种含乙二醇废液的处理方法，其特征在于，所述含乙二醇废液中乙二醇的质量百分比为8-11%；所述含乙二醇废液的化学需氧量为99000-140000mg/L。
7.一种含乙二醇废液的处理装置，其特征在于，所述处理装置用于实现权利要求1中所述含乙二醇废液的处理方法；包括第一反应釜（10）、第二反应釜（20）、固液分离装置（30）和气体处理装置（40）；所述第一反应釜（10）和所述第二反应釜（20）的上部连接所述气体处理装置（40）；所述第一反应釜（10）的下部连接所述第二反应釜（20）的上部；所述第二反应釜（20）的下部连接所述固液分离装置（30）；所述第一反应釜（10）的上部设置有废液储槽（50）和第一投料口（11）；所述第二反应釜（20）的上部设置有二氧化氯发生器（60）、第二投料口（21）和第三投料口（22）；第一投料口（11）与高碘酸钠药罐（20a）连接，第二投料口（21）与碘化钾药罐（20b）连接，第三投料口（22）与氢氧化钠药罐（20c）连接；
所述第一反应釜（10）的外部设置有第一冷却水循环装置（70）；所述第二反应釜（20）的外部设置有第二冷却水循环装置（80）；所述第一冷却水循环装置（70）包括第一冷却水循环腔（71）；所述第一冷却水循环腔（71）的侧壁设置第一冷却液进口（711）；所述第一冷却水循环腔（71）的底部设置第一冷却液出口（712）；所述第二冷却水循环装置（80）包括第二冷却水循环腔（81）；所述第二冷却水循环腔（81）的侧壁设置第二冷却液进口（811）；所述第二冷却水循环腔（81）的底部设置第二冷却液出口（812）。
8.根据权利要求7所述的一种含乙二醇废液的处理装置，其特征在于，所述气体处理装置（40）包括依次连通设置的硫酸溶液吸收器（41）、氢氧化钠吸收器（42）、活性炭吸收器（43）和真空泵（44）。
9.根据权利要求7所述的一种含乙二醇废液的处理装置，其特征在于，还包括第一抽泵（10a）、第二抽泵（10b）和第三抽泵（10c）；所述第一抽泵（10a）设置在所述废液储槽（50）的输出端；所述第一抽泵（10a）的输出端与所述第一反应釜（10）的上部连接；所述第二抽泵（10b）设置在所述第一反应釜（10）的第一反应液出口（12）端；所述第二抽泵（10b）的输出端与所述第二反应釜（20）的上部连接；所述第三抽泵（10c）设置在所述第二反应釜（20）的第二反应液出口（23）端；所述第三抽泵（10c）的输出端与所述固液分离装置（30）连接。
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