CN118206231A - 一种bdp废水中回收苯酚的方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及废水回收领域，尤其涉及一种BDP废水中回收苯酚的方法及其应用。BDP废水中回收苯酚的方法，步骤包括以下几步：S1：BDP废水加热碱性分解；S2：双酚A的转化析出；S3：苯酚萃取与剩余物的苯酚分离；S4：磷酸钙脱除；S5：滤液的蒸发，冷却和结晶后处理。本申请中提供的一种BDP废水中回收苯酚的方法，相比于现有的BDP废水的回收工艺，耗能更少，成本更低，能够简单快速的处理BDP废水中90％的污染物。
Description
技术领域
本发明涉及废水回收领域，尤其涉及一种BDP废水中回收苯酚的方法及其应用。
背景技术
双酚A双(二苯基磷酸酯)简称BDP，是一种新型磷系阻燃剂。而在BDP的生产工艺中，洗涤过程会产生高盐、高毒以及高COD的废水，简称BDP废水，该类废水的主要盐分成分为NaOH、NaCl，主要毒性成分为苯酚和双酚A，并且还伴有着大量难以降解的大分子物质。近些年来，随着BDP阻燃剂的广泛应用，生产BDP所产生的废水问题也成为了急需解决的技术难题。据统计，每生产1吨的BDP，大约要产生2.5吨废水，该类废水具有较高的生物抑制性，传统的物化及生化方法很难处理，而且高盐分进一步加大了处理的难度。
目前针对BDP废水的处理，主要采用物化与生化组合的方法来处理。物化法，包括焚烧法、湿式氧化法、芬顿、絮凝、MVR蒸馏等；生化法，主要包括活性污泥法与生物膜法，但由于废水中有机物毒性大、难降解、可生化性差，直接进入生化体系会对微生物造成很大的冲击，严重抑制微生物的生长。且生化法对脂肪烃有好的处理效果，对高毒性的芳香族化合物处理效果比较差，尤其废水中有大量的多环类物质。
现有技术CN108609804B提供了一种BDP废水的处理方法，其通过臭氧氧化，生化处理，膜处理的组合方法对于BDP废水进行处理，并且声称其最终能够将BDP废水的COD浓度降低至40mg/L，盐分降低至500mg/L，但是依旧没有有效处理BDP废水中的高毒性的苯酚和双酚A物质。
因此，为了解决上述问题，本申请提供了一种BDP废水中回收苯酚的方法。
发明内容
为了解决上述问题，本申请第一方面提供了一种BDP废水中回收苯酚的方法，其特征在于步骤包括以下几步：S1：BDP废水加热碱性分解；S2：双酚A的转化析出；S3：苯酚萃取与剩余物的苯酚分离；S4：磷酸钙脱除；S5：滤液的蒸发，冷却和结晶后处理。
作为一种优选的方案，所述BDP废水的pH值≥14；所述BDP废水中NaOH的质量百分比浓度为2～3％；所述BDP废水中COD为28000～32000mg/L。
作为一种优选的方案，所述S1的具体操作为：将BDP废水加入至压力搅拌釜中，开启搅拌并升温至碱性分解温度，控制釜内环境压力，待BDP废水加热碱性分解完成后，出料并自然冷却至室温。
作为一种优选的方案，所述S1中的加热碱性分解温度为150～180℃，环境压力为0.5～0.8MPa；所述加热碱性分解的时间为30～60min。
作为一种优选的方案，所述S1中的加热碱性分解温度为160～175℃，环境压力为0.6～0.7MPa；所述加热碱性分解的时间为30～40min。
作为一种优选的方案，所述S1中的加热碱性分解温度为160～165℃，环境压力为0.6～0.65MPa；所述加热碱性分解的时间为30min。
作为一种优选的方案，所述S2的具体操作为：将加热碱性分解后的废水加入盐酸调节pH，降温析出双酚A固体，之后过滤得到双酚A粗品和滤液。
作为一种优选的方案，所述S2中废水加入盐酸调节pH至7～7.5。
作为一种优选的方案，所述S2中废水加入盐酸调节pH至7。
作为一种优选的方案，所述盐酸的质量浓度为5wt％。
作为一种优选的方案，所述S3的具体操作为：将S2所得滤液加入煤油进行萃取1～3次，并且合并萃取液，脱除煤油之后得到苯酚粗品。
作为一种优选的方案，所述滤液与煤油的体积比为1～1.2：0.2～0.3。
作为一种优选的方案，所述滤液与煤油的体积比为1：0.25。
作为一种优选的方案，所述S4的具体操作为：在S3所得的萃余相中加入氯化钙，搅拌20～40min，之后过滤得到磷酸钙湿品。
本申请中，通过上述步骤的联合施行能够有效提高BDP废水中的有毒物质回收程度，并且能够回收废水中的90％有机物，为后续废水处理减少了大量成本。本申请人认为，本申请中通过利用BDP废水自身碱性条件下的加热碱解作用，将废水中的磷酸酯钠盐逐渐分解为苯酚、双酚A和磷酸的钠盐，从而直接将主要的污染物质分解为独立的三部分，并且进一步的，采用分别独立的分离操作将上述三种物质进行分离，进而能够极大地提高BDP废水在回收过程中的污染物回收效率，并且还能够进一步提高回收物质的纯度，进而能够实现上述物质的循环利用。
作为一种优选的方案，所述萃余相与氯化钙的质量比为100～200:2～4。
作为一种优选的方案，所述S5的具体操作为：对S4最后收集到的滤液进行蒸发，冷却以及重结晶步骤，得到氯化钠。
本申请第二方面提供了一种上述BDP废水中回收苯酚的方法的应用，包括该方法在有机污染废水中回收苯酚工艺中的应用。
有益效果：
1、本申请中提供的一种BDP废水中回收苯酚的方法，相比于现有的BDP废水的回收工艺，耗能更少，成本更低，能够简单快速的处理BDP废水中90％的污染物。
2、本申请中提供的一种BDP废水中回收苯酚的方法，所需设备较少，对于设备的要求也较少，不存在严重的设备腐蚀现象，能够降低设备所需维护的时间和成本。
3、本申请中提供的一种BDP废水中回收苯酚的方法，能够有效提高BDP废水中的有毒物质回收程度，通过利用BDP废水自身碱性条件下的加热碱解作用，将废水中的磷酸酯钠盐逐渐分解为苯酚、双酚A和磷酸的钠盐，从而直接将主要的污染物质分解为独立的三部分，并且进一步的，采用分别独立的分离操作将上述三种物质进行分离，进而能够极大地提高BDP废水在回收过程中的污染物回收效率。
4、本申请中提供的一种BDP废水中回收苯酚的方法，可以作为更加精细回收工艺的前处理工艺，能够快速的回收BDP废水当中绝大多数的有机污染物，为企业节省了大量的BDP回收成本。
5、本申请中提供的一种BDP废水中回收苯酚的方法，能够精准有效的快速回收BDP废水中的苯酚和双酚A物料，并且能够保证其回收物料的纯度在99％以上。
具体实施方式
实施例1
实施例1第一方面提供了一种BDP废水中回收苯酚的方法，其特征在于步骤包括以下几步：S1：BDP废水加热碱性分解；S2：双酚A的转化析出；S3：苯酚萃取与剩余物的苯酚分离；S4：磷酸钙脱除；S5：滤液的蒸发，冷却和结晶后处理。
以质量份计，废水总量为500份。
BDP废水的pH值为14；BDP废水中NaOH的质量百分比浓度为2.5％；所述BDP废水中COD为30000mg/L。
S1的具体操作为：将BDP废水加入至压力搅拌釜中，开启搅拌并升温至碱性分解温度，控制釜内环境压力，待BDP废水加热碱性分解完成后，出料并自然冷却至室温。
S1中的加热碱性分解温度为162℃，环境压力为0.63MPa；加热碱性分解的时间为30min。
S2的具体操作为：将加热碱性分解后的废水加入盐酸调节pH，降温析出双酚A固体，之后过滤得到双酚A粗品和滤液。
S2中废水加入盐酸调节pH至7；盐酸的质量浓度为5wt％。
S3的具体操作为：将S2所得滤液加入煤油进行萃取2次，并且合并萃取液，脱除煤油之后得到苯酚粗品。
滤液与煤油的体积比为1：0.25。
S4的具体操作为：在S3所得的萃余相中加入氯化钙，搅拌30min，之后过滤得到磷酸钙湿品。
萃余相与氯化钙的质量比为150:2.5。
S5的具体操作为：对S4最后收集到的滤液进行蒸发，冷却以及重结晶步骤，得到氯化钠。
实施例2
本实施例的具体实施方式同实施例1，不同之处在于：S1中的加热碱性分解温度为172℃，环境压力为0.68MPa；加热碱性分解的时间为45min。
实施例3
本实施例的具体实施方式同实施例2，不同之处在于：以质量份计，废水总量为5000份。
性能评价
回收物质纯度：对实施例和对比例回收所得的苯酚和双酚A检测其物质纯度，每个实施例对比例测试10个试样，测得的数值的平均值记入表1。
BDP废水杂质留存量：对实施例和对比例最终所得处理后的废水进行总磷含量、苯酚含量、COD含量的检测，每个实施例对比例测试10个试样，测得的数值的平均值记入表2。
表1
表2
| 实施例 | 总磷(ppm) | 苯酚(ppm) | COD(mg/L) |
| 实施例1 | 12.3 | 14 | 3248 |
| 实施例2 | 8.5 | 13 | 2986 |
| 实施例3 | 8.6 | 12.8 | 3014 |
Claims (10)
1.一种BDP废水中回收苯酚的方法，其特征在于：步骤包括以下几步：S1：BDP废水加热碱性分解；S2：双酚A的转化析出；S3：苯酚萃取与剩余物的苯酚分离；S4：磷酸钙脱除；S5：滤液的蒸发，冷却和结晶后处理。
2.根据权利要求1所述的BDP废水中回收苯酚的方法，其特征在于：所述BDP废水的pH值≥14；所述BDP废水中NaOH的质量百分比浓度为2～3％；所述BDP废水中COD为28000～32000mg/L。
3.根据权利要求2所述的BDP废水中回收苯酚的方法，其特征在于：所述S1的具体操作为：将BDP废水加入至压力搅拌釜中，开启搅拌并升温至碱性分解温度，控制釜内环境压力，待BDP废水加热碱性分解完成后，出料并自然冷却至室温。
4.根据权利要求3所述的BDP废水中回收苯酚的方法，其特征在于：所述S1中的加热碱性分解温度为150～180℃，环境压力为0.5～0.8MPa；所述加热碱性分解的时间为30～60min。
5.根据权利要求4所述的BDP废水中回收苯酚的方法，其特征在于：所述S2的具体操作为：将加热碱性分解后的废水加入盐酸调节pH，降温析出双酚A固体，之后过滤得到双酚A粗品和滤液。
6.根据权利要求5所述的BDP废水中回收苯酚的方法，其特征在于：所述S2中废水加入盐酸调节pH至7～7.5。
7.根据权利要求6所述的BDP废水中回收苯酚的方法，其特征在于：所述S3的具体操作为：将S2所得滤液加入煤油进行萃取1～3次，并且合并萃取液，脱除煤油之后得到苯酚粗品。
8.根据权利要求7所述的BDP废水中回收苯酚的方法，其特征在于：所述滤液与煤油的体积比为1～1.2：0.2～0.3。
9.根据权利要求8所述的BDP废水中回收苯酚的方法，其特征在于：所述S4的具体操作为：在S3所得的萃余相中加入氯化钙，搅拌20～40min，之后过滤得到磷酸钙湿品。
10.一种根据权利要求1～9任一项所述的BDP废水中回收苯酚的方法的应用，其特征在于：包括该方法在有机污染废水中回收苯酚工艺中的应用。
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