CN1490253A - 一种甲乙酮生产排放废水的处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种甲乙酮生产排放废水的预处理方法，涉及有机化工废水处理技术领域。该方法以气提处理为核心，将甲乙酮生产过程中产生的废水加热到一定温度后，泵入气提塔进行气提处理。气提塔内采用逆流操作，从塔底通入空气，塔内充装填料。经气提处理后的废水进入生化系统进行生化处理，废气高空排放或进行催化燃烧。这样由于预先去除了废水中大量的易挥发污染物质，可以大大提高后续生化处理的效率。本发明的方法处理效果稳定可靠、操作简便易行、易于实现工业化应用。

Description

一种甲乙酮生产排放废水的处理方法
技术领域
本发明涉及一种有机化工废水的处理方法，进一步说是甲乙酮(MEK)生产排放废水的处理方法。
背景技术
甲乙酮(MEK)是一种优良的溶剂，是精细化工的重要原料，主要用在涂料生产、润滑油脱蜡、磁带清洗、涂料剥离剂等领域。
在实际生产中，由于MEK生产装置所排出的废水成份复杂，含有甲乙酮、甲醇、叔丁醇、仲丁醇等多种污染物质，CODcr高达15000mg/L，直接进行生化处理很难实现达标排放。由于MEK生产排放废水的成分比较复杂，采用一般的混凝、生化方法难以处理，采用活性炭吸附、高级氧化等方法虽能达到处理要求，处理成本又太高，因此需要开发出合适的预处理技术对MEK生产废水进行预处理后再进行生化处理。
国内生产MEK的厂家很少，因此对MEK生产废水预处理方法的研究也很不充分。国内外目前专门针对甲乙酮生产排放废水进行预处理的研究未见报道。因此只能参考现有技术中近似高浓度有机废水的处理技术。
汽提法和吹脱法是目前高浓度有机废水的处理中常用的一种方法。汽提或吹脱法均属于液相向气相传质的过程，实际上是吸收的逆过程-解吸。汽提法常用的解吸剂为蒸汽，吹脱法一般在常温、常压下进行的相转变过程，所使用的解吸剂一般为空气、氮气等。汽提法一般用于处理污染物组份浓度较高、沸点较低的废水。
中国专利CN 1065642A中提到了一种合成辛烯醛系统排放碱液的处理方法。此发明针对辛烯醛反应系统排放的稀碱液予以处理，该碱液的碱度为0.8～1.3％(重量)，CODcr为30000～50000mg/L。该发明采用减压降膜蒸发-汽提工艺处理稀碱液，可以实现回收浓碱液和降低稀碱液CODcr的目的。该发明虽然也用到了解吸处理，但对MEK生产排放废水的预处理并不适用。首先是该发明的目的之一是回收浓碱液，而MEK生产装置排放废水的成分十分复杂，提纯回用其中组份的成本很高；其次该专利采用蒸汽汽提，蒸汽消耗量很大，危险性高，操作要求和对汽提设备的要求均较高，经济适用性不强。
此外，美国专利US-5,458,789和US-5,158,603以及中国专利CN-1122774A和CN-11059722A也都用到了汽提处理的工艺路线。但基本都是采用蒸汽汽提，且需回收有用物质，对处理MEK生产排放废水的指导意义不强。
由此，就国内外目前的研究状况而言，还没有关于甲乙酮生产排放废水处理方法的文献报道。同时根据前面的分析，现有的一些汽提技术直接用于MEK生产排放废水的处理也还存在一些问题：如汽提法往往使用蒸汽进行解吸，危险性大，成本高。而吹脱法在常温下使用空气等吹脱，其处理效果欠佳。因此，需要开发出一种经济适用的技术来实现MEK排放废水的有效处理。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种新的MEK生产排放废水的处理方法，在达到处理要求的同时，具有处理效率高、运行成本低、操作简便等优点，易于实现工业化应用。
由于MEK生产排放废水主要污染组份的沸点除仲丁醇外均在100℃以下，因此本发明采用气提法对MEK生产废水进行预处理，之后再进行生化处理。此处的气提法与常规汽提法不同之处主要是将废水升温后，用气体进行解吸而不是用蒸汽进行解吸。
本发明的预处理方法主要包括以下步骤：
a.将甲乙酮生产排放废水升温至50～90℃；
b.将上述废水通入充装填料的气提塔，同时向气提塔内以废水逆流方向通入空气；
c.将经气提处理后的废水、废气分别排出气提塔；
本发明使用的气提塔结构与现有技术中通用的汽提塔相同。在本发明中气提塔的操作方式为逆流操作，气水比保持在50～150，喷淋密度保持在5.0～40.0m3/m2·h，气提塔理论板数不小于18块。
气提塔的进水温度应保持在50～90℃。根据本发明的研究成果，升高废水的温度对提高废水的处理效果有利。不过，随着废水温度的升高，废水处理的运行费用也随之增加。因此需要在保证气提效果的前提下选择合适的温度，推荐废水升温至50～90℃，优选60～85℃。
气提操作的气水比应保持在50～150。气水比是本发明的重要操作参数之一，气水比过大，容易引起气提塔液泛；气水比过低，又无法达到预期的处理效果，因此需要选择合适的气水比。推荐气提操作的气水比为50～150，优选为60～130。
气提操作的喷淋密度应保持在5.0～40.0m3/m2·h。喷淋密度代表了气提塔处理废水的能力，在气量一定时，采用过大的喷淋密度，塔内填料表面的持液量增多，可供气体通过的自由截面减少，很容易引起液泛，导致气提操作无法进行；而喷淋密度过小，又无法保证塔内填料表面的润湿效率，这将导致处理效率低下。因此，必须选择合适的喷淋密度，既能保证气提操作的顺利进行，又能充分发挥气提塔的处理能力，推荐气提操作采用的喷淋密度为5.0～40.0m3/m2·h，优选8.0～35.0m3/m2·h。
气提塔的理论板数应不少于1 8块。气提塔的理论板数直接关系到气提操作的处理效率，理论板数过少，则达不到预处理的要求，理论板数过多，又将造成气提塔的无效高度增加，因此为保证处理效果，推荐理论板数不少于18块，优选18～30块。
气提塔内的填料采用常规填料，如亚延孔环、阶梯环等。
将经气提处理后的废水排出气体塔后，排入后续的生化处理系统进行生化处理，汽提塔排出的废气高空排放或进行催化燃烧。生化处理采用通常的生化处理方法如活性污泥法或接触氧化法等。
本发明采用气提法作为MEK生产废水预处理的基本方法，这样可以通过较简单的步骤有效处理成分复杂且CODcr很高的废水。该方法处理效果稳定可靠、操作简便易行，处理效率高，对设备要求不高，成本较低，易于实现工业化应用。
在MEK生产排放废水进水CODcr≤15000mg/L的情况下，经本预处理方法处理，出水CODcr可稳定在4500mg/L以下，且便于生化处理，从而大大降低了后续生化处理的难度。经过气提预处理及后续的生化处理等，甲乙酮的生产排放废水可以达到排放标准，CODcr可小于100mg/L。
附图说明
附图1为本发明甲乙酮生产排放废水预处理方法的流程示意图。
下面结合附图1说明本发明的详细过程：
由于升高甲乙酮(MEK)生产废水的温度对提高气提处理效果有利，因此需要通过加热设备如换热器使MEK生产废水的温度升至50～90℃，优选为60～85℃。待MEK废水升至预定温度后进入气提塔(同通常的汽提塔)进行气提处理，气提塔采用逆流操作，废水从塔顶部经液体分布装置流下，空气从塔底部经气体分布器通入，塔内装填散装填料。填料可选亚延孔环或阶梯环。为保证处理效果和处理量，气提操作的气水比应保持在50～150，优选为60～130；废水喷淋密度应保持在5.0～40.0m3/m2·h，优选8.0～35.0m3/m2·h。气提塔的理论板数应不小于18块，优选为18～30块。经气提处理后的废水进入生化处理系统进行生化处理，废气高空排放或进行催化燃烧。生化处理系统可采用接触氧化法。
具体实施方式
下面结合实施例进一步描述本发明。本发明的范围不受这些实施例的限制，本发明的范围在附属的权利要求书中提出。
实施例1
MEK生产排放废水升温至50℃后进入气提塔，原水CODcr为14963mg/L。废水从塔顶部经液体分布装置流下，空气从塔底通入，废水喷淋密度为40m3/m2·h，气水比为50，气提塔理论板数18块。
经气提处理，MEK生产排放废水CODcr降至4300mg/L，达到预处理目标。
气提处理水经接触氧化处理，出水CODcr降至80mg/L，达到国家二级排放标准。
实施例2
MEK生产排放废水升温至90℃后进入气提塔，原水CODcr为14963mg/L。废水从塔顶部经液体分布装置流下，空气从塔底通入，废水喷淋密度为5m3/m2·h，气水比为150，气提塔理论板数30块。
经气提处理，MEK生产排放废水CODcr降至2100mg/L，达到预处理目标。
气提处理水经接触氧化处理，出水CODcr降至70mg/L，达到国家二级排放标准。
对比例1
MEK生产排放废水未经升温直接进入气提塔，原水CODcr为14963mg/L。废水从塔顶部经液体分布装置流下，空气从塔底通入，废水喷淋密度为5m3/m2·h，气水比为150，气提塔理论板数30块。
经气提处理，MEK生产排放废水CODcr仍然高达11000mg/L，远未达到预处理目标。
对比例2
MEK生产排放废水升温至90℃后进入气提塔，原水CODcr为14963mg/L。废水从塔顶部经液体分布装置流下，空气从塔底通入，废水喷淋密度为5m3/m2·h，气水比为150，气提塔理论板数15块。
经气提处理，MEK生产排放废水CODcr降至5500mg/L，尚未达到预处理目标。

Claims (5)

1.一种甲乙酮生产排放废水的预处理方法，包括以下步骤：
a.将甲乙酮生产排放废水升温至50～90℃；
b.将上述废水通入充装填料的气提塔，同时向气提塔内以废水逆流方向通入空气；
c.将经气提处理后的废水、废气分别排出气提塔；
其中气提塔内气水比保持在50～150，喷淋密度保持在5.0～40.0m3/m2·h，气提塔理论板数大于或等于18块。
2.根据权利要求1所述的废水预处理方法，其中所述的甲乙酮生产排放废水升温至60～85℃。
3.根据权利要求1所述的废水预处理方法，其中所述的气提塔内气水比保持在60～130。
4.根据权利要求1所述的废水预处理方法，其中所述的气提塔内喷淋密度保持在8.0～35.0m3/m2·h。
5.根据权利要求1所述的废水预处理方法，其中所述的气提塔理论板数为18～30块。
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