CN211367244U - 一种c9树脂生产和蒽醌法过氧化氢生产废水预处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种C9树脂生产和蒽醌法过氧化氢生产废水预处理系统，C9树脂碱性含氟废水储液池中的碱性废水出口通过第一动力泵接第一沉淀池中，第一沉淀池出水口通过第二动力泵接第二沉淀池，酸性含磷酸根废水储液池通过第三动力泵接第二沉淀池，第二沉淀池的出水口通过第四动力泵接氧化池，氧化池的出水口通过第五动力泵接SBR生化池。本实用新型极大降低废水后续处理难度，可高效回收资源，处理成本低。

Description

一种C9树脂生产和蒽醌法过氧化氢生产废水预处理系统

技术领域

本实用新型涉及一种C9树脂生产和蒽醌法过氧化氢生产废水预处理系统，属于工业水处理领域。

背景技术

随着乙稀工业的迅速发展，乙烯装置外的副产物裂解C9馏分的总量在随之升高。由于C9石油树脂与其他聚合物配合使用后，具有改善或增强产品某种性质的功能，在涂料、橡胶粘合剂等行业有着广泛的应用。因此C9石油树脂的生产规模在不断扩大，相应的，其生产过程中产生的废水处理技术问题成为化工企业环保工作的新的焦点。C9石油树脂的生产工艺比较复杂，其中催化聚合法生产石油树脂具有反应速度快、反应温度低、能耗低、易于操作等优点，而且该工艺生产的石油树脂产品颜色浅、质量好，因此有更广泛的应用。但加入催化剂为BF₃、AlCl₃等，造成废水生物毒性大，通常B/C在0.18-0.22，特别是显示强碱性，pH值12以上，F^-离子浓度在5000mg/L-13000mg/L，废水生化降解性极差。

双氧水作为一种绿色环保化学品，在环保、医药、造纸、化学品合成、纺织、食品、冶金等领域有非常广泛的应用，生产量呈逐年上升的趋势。随着国家对三废的治理力度加大，近年来环保排放标准格外严格，双氧水生产也面临着环保、节能、实施循环经济等诸多困境。

目前，国内大多数企业采用蒽醌法生产过氧化氢。在实际的生产过程中，常以碳9重芳烃和磷酸三辛酯作为溶剂，将含有2-乙基蒽醌的工作液溶解，在生产系统中循环利用。通常在双氧水生产过程中伴随着各种化学物质排放，产生的污水可分为三大类：第一种来源于洗涤用水，主要包含的化学物质有2-乙基蒽醌、重芳烃和磷酸三辛酯；第二种来源是在生产中使用氢化塔催化剂再生时，产生的水蒸气冷凝之后的混合污水，主要含的化学物质与第一种来源产生的化学物质基本相同；第三种来源是白土床再生时产生的污水，主要含有的化学物质为重芳烃、2-乙基蒽醌和磷酸三辛酯；最后一种污水来源就是各个排放口所排出的废水，主要含有双氧水。废水的特征主要有以下几点：颜色为浅橙色，气味为重芳烃的气味，较浓。废水中PO₄ ^3-离子浓度在300mg/L-400mg/L、COD浓度8000mg/L-10000mg/L、pH值在1.5-2.5之间,含有2%-7%的过氧化氢，以及部分有机原料所形成的污染物。

目前，国内外对于双氧水废水处理主要针对的是芳烃类和脂类等有机污染物，通常采用气浮隔油去除废水中大部分的脂类物质，再通过加入亚铁离子与废水中过氧化氢发生芬顿氧化反应去除废水中的过氧化氢和有机物。例如：“重力隔油-混凝气浮-催化氧化-活性炭吸附工艺”，“三级重力隔油-混凝气浮-过氧化氢催化氧化-絮凝沉淀-接触氧化工艺”，“隔油-混凝气浮-过氧化氢催化氧化-絮凝沉淀-水解酸化-两段接触氧化工艺”，以及“重力隔油-混凝气浮-催化氧化-生物炭塔工艺”等处理工艺。但现有工艺不易使得全部污染物达到最新排放标准，而且处理成本高，达到吸附饱和后的活性炭仍然是危废，难以处置。其次，目前工艺的最大缺陷是对于F^-的排放未加关注和控制排放标准。另外，生化处理法是对有机废水处理的最低成本的处理技术，所以蒽醌法生产过氧化氢产生的废水，生化处理是首选。但鉴于该工艺生产废水产生含有高浓度难生物降解有机物以及其他多种污染物，且三类废水水质差异大、成分复杂，特别是2-7%过氧化氢对活性污泥生态系统有强烈破坏作用，很难直接用生化方法对其进行处理。其次。该废水高浓度的PO₄ ^3-无法仅仅通过生化处理达到排放标准。所以，目前还没有蒽醌法生产过氧化氢的废水处理最佳工艺路线和技术控制参数。再次，生产C9原料的废水中F^-浓度过高，应在处理时考虑对其进行资源回收利用。因此对于同时生产上述两种产品的企业，其废水处理必须对过氧化氢、PO₄ ^3-和F^-进行预处理后，才能进一步进行生化处理。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种C9树脂生产和蒽醌法过氧化氢生产废水预处理系统，该装置极大降低废水后续处理难度，可高效回收资源，处理成本低。

本实用新型提供的一种C9树脂生产和蒽醌法过氧化氢生产废水预处理系统， C9树脂碱性含氟废水储液池中的碱性废水出口通过第一动力泵接第一沉淀池中，第一沉淀池出水口通过第二动力泵接第二沉淀池，酸性含磷酸根废水储液池通过第三动力泵接第二沉淀池，第二沉淀池的出水口通过第四动力泵接氧化池，氧化池的出水口通过第五动力泵接SBR生化池。

上述中，第一沉淀池上安装有加钙管、第一加絮凝剂或助凝剂管，里面安装有第一搅拌器，底部有通过第一阀门接第一沉淀回收装置。

上述中，第二沉淀池上安装有加碱管、第二加絮凝剂或助凝剂管，里面安装有第二搅拌器、第一pH检测器，底部通过第二阀门接第二沉淀回收装置。

上述中，氧化池上安装有加催化剂管、加酸管，里面安装有第三搅拌器和第二pH检测器，底部通过第三阀门接铁泥收集池。

采用上述预处理手段，本实用新型取得了如下的积极成效：

1、C9石油树脂生产其产生的废水处理技术中，现行工艺的最大缺陷是对于F^-的排放未加关注和控制排放标准。本实用新型工艺针对不同生产过程产生废水水质特点，采用“分流预处理”方式，先利用钙盐与废水高浓度F^-生成CaF₂沉淀，有效回收了F^-离子，实现了使废水中F^-最高效资源化目标。

2、另外，废水含有300-400mg/L高浓度的PO₄ ^3-离子，不能仅通过生化处理达到排放标准。本实用新型工艺利用CaF₂沉淀上清液中剩余的钙离子对酸性废液中的磷酸根离子进行沉淀。实现最少量药剂使废水中F^-、PO₄ ^3-最高效资源化处理目标。另一方面，再利用废水本身所含的过氧化氢进行芬顿氧化处理，进一步降低废水中PO₄ ^3-离子的含量，反应后PO₄ ^3-浓度可低于排放标准。

3、通过对化学沉淀预处理过程中产生沉淀的回收，可得到纯度在85%以上的氟化钙和纯度在30%以上的磷酸钙固体，成为处理过程中产生的具有经济价值的附属产品。

4、生化法是处理高浓度有机废水的最常用和低成本技术。蒽醌法生产过氧化氢产生的废水中含有2-7%过氧化氢，对活性污泥生态系统有强烈破坏作用，很难直接用生化方法对其进行处理。而且本实用新型预处理技术利用废水中过氧化氢降低有机物浓度，提高可生化性，为确保后续生化处理达标排放奠定基础。

附图说明

图1是本实用新型的工艺流程图。

在图中，1-C9树脂碱性含氟废水储液池，2-第一动力泵，3-第一沉淀池,4-第一加絮凝剂或助凝剂管，5-加钙管，6-第一阀门，7-第一搅拌器，8-第一沉淀回收装置，9-蒽醌法生产过氧化氢废水储液池，10-第二动力泵，11-第三动力泵，12-第二沉淀池，13-第一pH检测器，14-加碱管，15-第二加絮凝剂或助凝剂管，16-第二搅拌器， 17-第二沉淀回收装置，18-第二阀门， 19-第四动力泵，20-氧化池，21-加酸管，22-加催化剂管，23-铁泥收集池，24-第三阀门，25-第二pH检测器，26-第三搅拌器，27-第五动力泵，28-SBR生化池。

具体实施方式

如图1所示，C9树脂碱性含氟废水储液池1中的碱性废水出口通过第一动力泵2接第一沉淀池3中，第一沉淀池3上安装有加钙管5、第一加絮凝剂或助凝剂管4，里面安装有第一搅拌器7，底部有通过第一阀门6接第一沉淀回收装置8，第一沉淀池3出水口通过第二动力泵10接第二沉淀池12，第二沉淀池12上安装有加碱管14、第二加絮凝剂或助凝剂管15，里面安装有第二搅拌器16、第一pH检测器13，底部通过第二阀门18接第二沉淀回收装置17，酸性含磷酸根废水储液池9通过第三动力泵11接第二沉淀池12，第二沉淀池12的出水口通过第四动力泵19接氧化池20，氧化池20上安装有加催化剂管22、加酸管21，里面安装有第三搅拌器26和第二pH检测器25，底部通过第三阀门24接铁泥收集池23，氧化池20的出水口通过第五动力泵27接SBR生化池28。

应用例：

某化工有限公司增设年产30万吨双氧水装置，其设计处理量每天要求90m³的废水，C9树脂工艺废水设计处理量每天要求为48m³，采用图1所示的工艺流程图。

树脂氟离子含量为13000mg/L的碱性废水从C9树脂碱性含氟废水储液池1中通过第一动力泵2送入第一沉淀池3中，通过加钙管5按钙离子与氟离子的摩尔比10:19加入氯化钙40kg/t，经过第一搅拌器7以300rpm的转速搅拌30分钟，充分反应后生成氟化钙沉淀。通过第一加絮凝剂或助凝剂管4投加6kg/t的聚丙烯酰胺，第一搅拌器7以50rpm的搅拌速度慢速搅拌10分钟后静置10分钟，生成的氟化钙沉淀通过底部第一阀门6进入第一沉淀回收装置8进行回收。经压缩烘干后得纯度为85%的氟化钙沉淀32kg/t。

将沉淀后上清液通过第二动力泵10与蒽醌法生产过氧化氢产生的含磷酸根离子400mg/L的酸性废水通过第三动力泵11按体积比1:1-2.5的排放比例送入第二沉淀池12中，通过加碱管14加入质量浓度30%的氢氧化钠溶液和第一pH值检测器13调节第二沉淀池12中混合废水的pH值至沉淀合适的9.0，碱性废水中剩余的钙离子与磷酸根离子经过第二搅拌器16以300rpm的转速搅拌30分钟，充分反应后生成磷酸钙沉淀。通过第二加絮凝剂或助凝剂管15投加6kg/t的聚丙烯酰胺，第二搅拌器16以50rpm的搅拌速度慢速搅拌10分钟（也要有时间）后静置10分钟，生成的磷酸钙沉淀通过底部第二阀门18进入第二沉淀回收装置17中进行回收，经压缩烘干后可得纯度为31%的磷酸钙沉淀8.5kg/t。

将沉淀后上清液通过第四动力泵19送入氧化池20中，通过加酸管21加入质量浓度60%硫酸和第二pH值检测器25调节废水的pH值至芬顿反应的pH=4.5，通过加催化剂管20加入七水合硫酸亚铁1.62kg/t与废水中的过氧化氢在第三搅拌器26搅拌下以300rpm的转速搅拌5小时，进行芬顿氧化反应。芬顿反应后的沉淀通过第三阀门24进入铁泥收集池23，芬顿反应后的废水通过第五动力泵25送入SBR生化池28中进行后续生化处理。运行一段时间出水水质达标后从最终排水管排出。

表1 C9树脂工艺废水和蒽醌法生产过氧化氢产生废水预处理前后指标

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种C9树脂生产和蒽醌法过氧化氢生产废水预处理系统，其特征在于， C9树脂碱性含氟废水储液池中的碱性废水出口通过第一动力泵接第一沉淀池中，第一沉淀池出水口通过第二动力泵接第二沉淀池，酸性含磷酸根废水储液池通过第三动力泵接第二沉淀池，第二沉淀池的出水口通过第四动力泵接氧化池，氧化池的出水口通过第五动力泵接SBR生化池。

2.根据权利要求1所述的一种C9树脂生产和蒽醌法过氧化氢生产废水预处理系统，其特征在于，第一沉淀池上安装有加钙管、第一加絮凝剂或助凝剂管，里面安装有第一搅拌器，底部有通过第一阀门接第一沉淀回收装置。

3.根据权利要求1所述的一种C9树脂生产和蒽醌法过氧化氢生产废水预处理系统，其特征在于，第二沉淀池上安装有加碱管、第二加絮凝剂或助凝剂管，里面安装有第二搅拌器、第一pH检测器，底部通过第二阀门接第二沉淀回收装置。

4.根据权利要求1所述的一种C9树脂生产和蒽醌法过氧化氢生产废水预处理系统，其特征在于，氧化池上安装有加催化剂管、加酸管，里面安装有第三搅拌器和第二pH检测器，底部通过第三阀门接铁泥收集池。

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