CN116606195B - 一种四溴双酚a废水资源化处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及废水处理技术领域，提供一种四溴双酚A废水资源化处理方法，通过对煅烧时间和温度的精准控制，采用两级分段煅烧的方法使三溴苯酚、四溴双酚A和双酚A等多种有机物质的混合物实现了各有机物质的单独分离，并利用分解的产物再次合成高纯度的三溴苯酚，完成了四溴双酚A废水资源化利用，而且还可以回收四溴双酚A废水中的溴元素，有效解决了煅烧尾气污染环境的问题，有助于实现清洁化生产，为四溴双酚A生产企业提供一条绿色处理路径。

Description

一种四溴双酚A废水资源化处理方法

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，尤其涉及一种四溴双酚A废水资源化处理方法。

背景技术

三溴苯酚为白色针状或棱状结晶的有机物质，不溶于水，可溶于醇、氯仿、乙醚或苛性碱溶液，可用于制备消毒防腐药三溴酚铋等；通过溶液缩聚法或水相沉淀缩聚法可制成聚2,6-二溴苯醚；也可用于尼龙66、热塑性聚酯以及改性聚苯醚等工程塑料；还可用于高抗冲聚苯乙烯和ABS树脂；作为反应型阻燃剂，适用于环氧树脂、聚氨酯等塑料，用途广泛，适用性强。

四溴双酚A在生产过程中会产生大量废水，四溴双酚A废水中含有大量有机物质，通过降低废水的pH值可使得不溶于酸性环境下的有机物大量析出，析出的固体成分包括三溴苯酚、四溴双酚A和双酚A等多种有机物质，以混合物的形式存在，其中，三溴苯酚含量最多，但是由于各物质之间的理化性质相似，因此难以实现有效分离。

在日常生产中，由于三溴苯酚、四溴双酚A和双酚A等多种有机物质的混合物难以分离，而被储存搁置或作为危废处理，很难实现进一步的有效利用。作为危废处理时，常规工艺中直接采用高温煅烧进行处理，但是这种工艺耗能严重，而且在高温煅烧环境下，会发生多种缩合裂解反应，使煅烧排放的尾气中含有较多的污染性气体，污染环境。另外，有机混合物中的三溴苯酚直接被高温煅烧为无机碳粉，无法实现有效的资源化利用，造成资源浪费。

发明内容

本发明旨在至少解决相关技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种四溴双酚A废水资源化处理方法，包括如下步骤：

S1：对四溴双酚A废水调节pH值至1~3，获得含有固体絮凝物的混合废水，对所述含有固体絮凝物的混合废水进行过滤，获得三溴苯酚混合固体；

S2：将所述三溴苯酚混合固体进行粉碎，获得第一混合物料，将所述第一混合物料置于振动流化床干燥机进行干燥，获得第二混合物料；

S3：将所述第二混合物料进行粉碎，获得第三混合物料，将所述第三混合物料随惰性气体通入静态隧道煅烧炉，将静态隧道煅烧炉温度升至180~200℃，进行一级煅烧30~45min；再将静态隧道煅烧炉的温度上升至400~420℃，进行二级煅烧80~120min；

S4：通过抽真空系统抽取静态隧道煅烧炉内的气体，获得高温混合气，将所述高温混合气通入尾气冷凝器中进行冷却降温至20~35℃，获得苯酚固体和残余混合气，将所述残余混合气通入27.5%的双氧水吸收罐中，获得溴水；

S5：将所述苯酚固体加热至45℃以上，获得苯酚溶液，将所述苯酚溶液滴加入所述溴水中，获得混合溶液，将所述混合溶液过滤，获得沉淀物，干燥所述沉淀物，获得纯度为95~99%的三溴苯酚固体。

根据本发明提供的一种四溴双酚A废水资源化处理方法，所述三溴苯酚混合固体包括：60~75%的三溴苯酚、15~25%的四溴双酚A、5~15%的双酚A和5~10%的水。

根据本发明提供的一种四溴双酚A废水资源化处理方法，所述第一混合物料的粒径D50为10~20mm。

根据本发明提供的一种四溴双酚A废水资源化处理方法，所述第二混合物料的粒径D50为5~10mm。

根据本发明提供的一种四溴双酚A废水资源化处理方法，所述高温混合气包括苯酚和丙烷、溴化氢和一氧化碳气体。

根据本发明提供的一种四溴双酚A废水资源化处理方法，所述残余混合气包括丙烷、溴化氢和一氧化碳气体。

本发明实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：

本发明提供一种四溴双酚A废水资源化处理方法，通过对煅烧时间和温度的精准控制，使三溴苯酚和双酚A等有机物质的混合物分解为苯酚固体，而四溴双酚A和其他高分子有机物质仅发生脱溴分解，从而使三溴苯酚、四溴双酚A和双酚A等多种有机物质的混合物分解为苯酚、溴元素和丙烷等气体产物和剩余固体产物，产生的苯酚、溴元素和丙烷等气体产物通过冷凝再次合成三溴苯酚，剩余固体产物继续参与处理工艺，进行循环。本发明提供一种四溴双酚A废水资源化处理方法避免了三溴苯酚、四溴双酚A和双酚A等多种有机物质的混合物被完全碳化分解，实现了各有机物质的单独分离，并利用分解的产物再次合成高纯度的三溴苯酚，完成了四溴双酚A废水资源化利用，而且还可以回收四溴双酚A废水中的溴元素，有效解决了煅烧尾气污染环境的问题，有助于实现清洁化生产，为四溴双酚A生产企业提供一条绿色处理路径。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1为本发明提供的一种四溴双酚A废水资源化处理方法流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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他实施例，都属于本发明保护的范围。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”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实施例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必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

下面通过图1对本发明提供一种四溴双酚A废水资源化处理方法进行描述：

本发明提供一种四溴双酚A废水资源化处理方法，包括如下步骤：

S1：对四溴双酚A废水调节pH值至1~3，获得含有固体絮凝物的混合废水，对所述含有固体絮凝物的混合废水进行过滤，获得三溴苯酚混合固体；

在一个实施例中，在废水搅拌罐中，用稀盐酸对四溴双酚A废水调节pH值至1~3，析出固体絮凝物，利用过滤器对固体絮凝物进行拦截，获得三溴苯酚混合固体，过滤出水收集待处理，其中，四溴双酚A废水的pH值必须小于3，否则会导致析出不充分；进一步地，四溴双酚A废水的pH值若小于1，就会造成稀盐酸的过度浪费。

S2：将所述三溴苯酚混合固体进行粉碎，获得第一混合物料，将所述第一混合物料置于振动流化床干燥机进行干燥，获得第二混合物料；

其中，振动流化床干燥机的设置参数为：温度为40~60℃，干燥时间为1~2h，用以确保第二混合物料的含水量在0~0.5%。

S3：将所述第二混合物料进行粉碎，获得第三混合物料，将所述第三混合物料随惰性气体通入静态隧道煅烧炉，将静态隧道煅烧炉温度升至180~200℃，进行一级煅烧30~45min；再将静态隧道煅烧炉的温度上升至400~420℃，进行二级煅烧80~120min；

其中，通过氮气、氩气等惰性气体携带粉碎的第三混合物料，将第三混合物料通入静态隧道煅烧炉炉膛内，并保持第三混合物料由进料口平稳地通向出料口，固体颗粒之间彼此处于相对静止状态，待进料完成后，抽真空系统抽取静态隧道煅烧炉内空气，使炉膛真空度维持在0.03~0.05Mpa，最后封闭整个真空静态隧道煅烧炉，防止炉内尾气外泄。

其中，静态隧道煅烧炉设置的煅烧温度上限为420℃，在该温度下，四溴双酚A及双酚A可以完成C-Br键断裂，并保证内部其他分子键基本处于完好状态，若温度达到450℃以上，丙烷及双酚A及其他高分子量有机物会进一步形成C-C键断裂，使得气态产物中混杂有多种有机气体产物，难以进一步回收利用。

进一步地，一级煅烧过程中，三溴苯酚发生汽化，形成三溴苯酚蒸汽，部分蒸汽分解化学反应式为：。

进一步地，在二级煅烧过程中，四溴双酚A失去溴元素，分解为双酚A及溴化氢，其表征化学反应式为：

，

进一步地，双酚A被分解为苯酚与丙烷，其表征化学反应式为：

。

但是，苯酚与丙烷在当前温度及反应时间下很难实现进一步分解。

S4：通过抽真空系统抽取静态隧道煅烧炉内的气体，获得高温混合气，将所述高温混合气通入尾气冷凝器中进行冷却降温至20~35℃，获得苯酚固体和残余混合气，将所述残余混合气通入27.5%的双氧水吸收罐中，获得溴水；

其中，残余混合气包括丙烷、溴化氢和一氧化碳气体等。

其中，苯酚固体存于苯酚储存罐中，残余混合气进入双氧水吸收罐中进行处理，获得的溴水存至合成罐中，化学反应式为：。

进一步地，剩余的尾气收集至尾气储存罐中，进行燃烧或者是储存。

进一步地，剩余的尾气主要成分为丙烷。

进一步地，煅烧炉内的剩余固体产物继续参与处理工艺，等待下一批混合物进行煅烧，以此循环。

S5：将所述苯酚固体加热至45℃以上，获得苯酚溶液，将所述苯酚溶液滴加入所述溴水中，获得混合溶液，将所述混合溶液过滤，获得沉淀物，干燥所述沉淀物，可获得纯度为95~99%的三溴苯酚固体。

其中，通过升温系统或是降温系统对苯酚储存罐中的苯酚固体进行处理。

进一步地，将混合溶液在过滤器中进行过滤，获得纯度为95~99%的三溴苯酚固体，过滤液重新回到双氧水吸收罐中继续进行处理。

其中该过程的化学反应式为：。

根据本发明提供的一种四溴双酚A废水资源化处理方法，所述三溴苯酚混合固体包括：60~75%的三溴苯酚、15~25%的四溴双酚A、5~15%的双酚A和5~10%的水。

根据本发明提供的一种四溴双酚A废水资源化处理方法，所述第一混合物料的粒径D50为10~20mm。

其中，第一混合物料的粒径D50为10~20mm，可以使其更充分的在振动流化床干燥机中进行干燥。

根据本发明提供的一种四溴双酚A废水资源化处理方法，所述第二混合物料的粒径D50为5~10mm。

其中，第二混合物料中的水分被干燥，使得第二混合物料的粒径D50减小为5~10mm，更有利于后续的粉碎操作。

根据本发明提供的一种四溴双酚A废水资源化处理方法，所述高温混合气包括苯酚和丙烷、溴化氢和一氧化碳气体。

根据本发明提供的一种四溴双酚A废水资源化处理方法，所述残余混合气包括丙烷、溴化氢和一氧化碳气体。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种四溴双酚A废水资源化处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：对四溴双酚A废水调节pH值至1~3，获得含有固体絮凝物的混合废水，对所述含有固体絮凝物的混合废水进行过滤，获得三溴苯酚混合固体；

S2：将所述三溴苯酚混合固体进行粉碎，获得第一混合物料，将所述第一混合物料置于振动流化床干燥机进行干燥，获得第二混合物料；

S3：将所述第二混合物料进行粉碎，获得第三混合物料，将所述第三混合物料随惰性气体通入静态隧道煅烧炉，所述静态隧道煅烧炉的炉膛真空度维持在0.03~0.05Mpa，将静态隧道煅烧炉温度升至180~200℃，进行一级煅烧30~45min；再将静态隧道煅烧炉的温度上升至400~420℃，进行二级煅烧80~120min；

S4：通过抽真空系统抽取静态隧道煅烧炉内的气体，获得高温混合气，将所述高温混合气通入尾气冷凝器中进行冷却降温至20~35℃，获得苯酚固体和残余混合气，将所述残余混合气通入27.5%的双氧水吸收罐中，获得溴水；

S5：将所述苯酚固体加热至45℃以上，获得苯酚溶液，将所述苯酚溶液滴加入所述溴水中，获得混合溶液，将所述混合溶液过滤，获得沉淀物，干燥所述沉淀物，获得纯度为95~99%的三溴苯酚固体。

2.根据权利要求1所述的一种四溴双酚A废水资源化处理方法，其特征在于，按百分比含量，所述三溴苯酚混合固体包括：60~75%的三溴苯酚、15~25%的四溴双酚A、5~15%的双酚A和5~10%的水。

3.根据权利要求1所述的一种四溴双酚A废水资源化处理方法，其特征在于，所述第一混合物料的粒径D50为10~20mm。

4.根据权利要求1所述的一种四溴双酚A废水资源化处理方法，其特征在于，所述第二混合物料的粒径D50为5~10mm。

5.根据权利要求1所述的一种四溴双酚A废水资源化处理方法，其特征在于，所述高温混合气包括苯酚、丙烷、溴化氢和一氧化碳气体。

6.根据权利要求1所述的一种四溴双酚A废水资源化处理方法，其特征在于，所述残余混合气包括丙烷、溴化氢和一氧化碳气体。