專利名稱：一種處理含酚苯甲醚生產廢水的工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種處理含酚苯甲醚生產廢水的工藝，特別是涉及一種采用氣浮-高效萃取-膜生物反應器-催化氧化工藝處理含酚的苯甲醚生產廢水的方法。
背景技術：
酚類化合物是一種重要的化工原料與化工中間體，同時也是很多化工生產過程中的副產品?；ず芏嗌a過程包括焦化、煉油、樹脂、煤化工等都會產生含酚廢水。酚類物質作為一種環(huán)境激素為原型質毒物，當人體攝入一定量時，就會引起蛋白質變性和凝固，可出現(xiàn)急性中毒癥狀，出現(xiàn)頭痛、眩暈、乏力、呼吸困難等癥狀。當水中含酚量在O. 1-0. 2ppm時，可使生長魚的魚肉有異味；而大于1OOppm的含酚廢水若用于灌溉，將導致農作物的減產和枯死，對環(huán)境造成嚴重的污染，因此國內外均十分重視含酚廢水的處理。含酚廢水的處理方法總體包含物理法、化學法和生物法,具體又包括吸附法、萃取法、氧化法、電解法等方法。在這些方法中，絡合萃取法可對廢水中的酚類化合物進行回收，且操作費用低，無污染，但在生產中要選擇合適的萃取劑。目前工業(yè)上常用的是N503加上煤油的混合萃取劑，但是這種萃取劑萃取效率低、容易乳化、不易分離、再生成本高等缺點，因此開發(fā)新型高效萃取劑是目前含酚廢水處理中亟待解決的問題。本發(fā)明所處理的廢水為苯甲醚生產過程中產生的含酚廢水，由于生產過程采用苯酚甲醇化方法，因此在苯甲醚生產過程中會產生大量難生物降解的酚和苯甲醚廢水，且廢水組成復雜，COD高，酚濃度高，可生化性差。傳統(tǒng)的處理方法一般先采用物理或化學方法去除廢水中的酚，然后可采用生化方法進一步處理。生化法通常采用A/0工藝，該工藝有操作簡單、成本低等優(yōu)點，但是處理負荷低、設備占地面積大、污泥產生量多且容易造成二次污染。此外，此工藝對廢水中苯甲醚的去除效果不佳。目前對苯甲醚生產過程中的含酚廢水處理方法很多，包括蒸發(fā)、萃取、吸附、電解、生化法等，本發(fā)明采用氣浮-萃取-膜生物反應器(MBR)-催化氧化工藝對含酚廢水進行綜合處理，所用萃取劑為自行開發(fā)的高效萃取劑；生化單元采用分體式膜生物反應器；氧化工藝采用次氯酸鈉為氧化劑，納米級a -Fe2O3為催化劑，對水中的苯甲醚進行深度氧化處理。經過本工藝處理，廢水C0D、揮發(fā)酚、甲醇和苯甲醚的去除率分別可達99. 7%,99. 99%,99. 12%和99. 97%。目前采用此工藝對苯甲醚生產過程中的含酚廢水的處理工藝尚未見相關報道。本專利的意義在于為工業(yè)廢水中酚類物質的回收和處理提供了一種環(huán)保新方法，對我國開發(fā)具有高效、簡易、低耗的廢水處理技術具有重要的指導意義。

發(fā)明內容
本發(fā)明提出一種氣浮-高效萃取-膜生物反應器-催化氧化的工藝來處理苯甲醚生產過程中的含酚廢水，此方法具有高效、簡單、成本低等特點。本發(fā)明的技術方案概述如下
一種采用氣浮-高效萃取-膜生物反應器-催化氧化工藝處理含酚的苯甲醚生產廢水的方法，包括如下步驟
(I)氣浮單元，廢水經提升泵進入氣浮池，氣浮池長寬高為2mX ImXO. 6m，氣浮藥劑聚合氯化鋁經計量泵計量后準確加入氣浮單元中，藥劑濃度控制在100-5000mg/L， 氣浮單元底部通入來自加壓溶氣罐的汽水混合物，溶氣釋放器為TJ-II型，溶氣罐壓力在 O. 1-0. 3MPa，廢水在氣浮池內的停留時間控制在l-5h。
(2)萃取單元，廢水經氣浮單元處理后，經離心泵進入調節(jié)池1，調節(jié)pH = 5-7。 調節(jié)池I出水經離心泵進入多級填料萃取塔頂部，萃取塔塔高3. 5m，其中上下分離段 Φ0. 25X0. 75m，萃取段Φ0. I X 2m,內裝球形塑料填料，萃取塔有效萃取級數(shù)為5-10，萃取劑經磁力泵進入萃取塔底部，萃取油水比控制在1/3-1/8，萃取劑的組成為N-辛酰吡咯烷(0P0D)、磷酸三丁酯(TBP)、碳酸二甲酯(DMC)和溶劑煤油，其組成配比按順序為 O. 5-1 O. 8-1.5 2.5-3 6_8，廢水自上而下從萃取塔底部出進入隔油池，萃取劑從萃取塔塔頂出，進入萃取劑回收再生塔。再生塔為逆流堿洗塔，堿洗塔采用不銹鋼篩板塔，塔高2. 5m，其中上分離段Φ0. 3Xlm，反萃段Φ0. 15X1. 5m。萃取相經磁力泵從再生塔塔底進入，堿液采用20% (wt% )NaOH溶液，從再生塔塔頂加入，再生后的萃取劑循環(huán)使用，再生塔塔底回收酚鈉。
⑶MBR 單元，
從萃取單元隔油池出來的廢水經離心泵進入調節(jié)池2，調節(jié)pH = 6-8，調節(jié)池2出水經離心泵進入MBR反應器，反應器采用分體式，反應器內污泥濃度為5-10g/L，池內溶解氧(DO)濃度為2-5mg/L，膜組件采用中空纖維膜(膜平均孔徑為2. O微米),MBR反應器水力停留時間(HRT)控制在4-6h，廢水經MBR反應器后通過自吸泵抽出。
(4)催化氧化單元，從MBR單元出的廢水經離心泵進入調節(jié)池3，調節(jié)pH = 6-8，調節(jié)池3出水經離心泵進入氧化反應器(Φ0. 5X1. Om)，內裝催化劑，氧化劑采用次氯酸鈉， 濃度為O. 1% _2%，本發(fā)明采用納米a -Fe2O3為催化劑，a -Fe2O3粒徑為30_200nm，濃度為 lg/L，反應時間為20-50min。氧化池出水經調節(jié)池4調節(jié)pH = 7后排放。
優(yōu)選的是
所述步驟(I)中，氣浮藥劑聚合氯化鋁濃度在500mg/L，溶氣罐壓力在O. 2MPa，廢水在氣浮池內的停留時間控制在3h。
所述步驟⑵中，調節(jié)池I的pH = 5，萃取塔有效萃取級數(shù)為8，萃取油水比控制在I : 5，萃取劑組成N-辛酰吡咯烷(OPOD)、磷酸三丁酯(TBP)、碳酸二甲酯(DMC)和溶劑煤油配比為O. 8 : 1.2 : 2.9 : 7。
所述步驟(3)中，調節(jié)池2的pH = 6. 5，反應器內污泥濃度為10g/L，池內溶解氧濃度為4mg/L，MBR反應器水力停留時間(HRT)控制住6h。
所述步驟(4)中，調節(jié)池3的pH = 6. 5，次氯酸鈉濃度為O. 8%，a -Fe2O3粒徑為 30nm，反應時間為30min。
本發(fā)明涉及一種含酚的苯甲醚生產廢水處理工藝，采用采用氣浮-高效萃取-MBR-催化氧化工藝處理含酚廢水。與傳統(tǒng)處理方法相比，本發(fā)明采用自行開發(fā)的高效萃取劑配方，酚萃取率可達99. 99%。同時，本發(fā)明采用催化氧化工藝，以納米級Fe2O3為催化劑，催化效果明顯，可顯著降低廢水中苯甲醚及COD含量。


本發(fā)明工藝流程圖如下圖I全工藝流程示意框2氣浮單元流程示意3萃取單元流程示意圖
圖4MBR單元流程示意5催化氧化單元流程示意圖
具體實施例方式廢水原水組成為COD 49000mg/L,揮發(fā)酹6000mg/L,甲醇4500mg/L,苯甲醚1400mg/L。廢水首先進入氣浮單元,氣浮藥劑聚合氯化招的濃度為500mg/L,氣浮單元底部通入來自加壓溶氣罐的汽水混合物，溶氣罐壓力為O. 2MPa，廢水在氣浮池內的停留時間控制為3h。廢水經氣浮單元處理后，進入調節(jié)池1，調節(jié)pH為5，從調節(jié)池I出水經離心泵進入多級萃取塔頂部，萃取塔有效萃取級數(shù)為8，萃取劑經磁力泵進入萃取塔底部，萃取油水比控制在I : 5，萃取劑的組成為N-辛酰吡咯烷(OPOD)、磷酸三丁酯(TBP)、碳酸二甲酯(DMC)和溶劑煤油，其組成配比按順序為O. 8 1.2 2.9 7，廢水自上而下從萃取塔底部出，進入隔油池，萃取劑從萃取塔塔頂出，之后進入萃取劑回收再生塔。從隔油池出的廢水經離心泵進入調節(jié)池2,調節(jié)pH = 6. 5,調節(jié)池2出水經離心泵進入MBR反應器,反應器內污泥濃度為10g/L，池內溶解氧濃度為4mg/L，膜組件采用中空纖維膜組件，MBR反應器水力停留時間(HRT)為6h，廢水經MBR反應器后通過自吸泵抽出。出水經調節(jié)池3，調節(jié)pH=6. 5，調節(jié)池3出水經離心泵進入催化氧化池，氧化劑采用次氯酸鈉，濃度為O. 8%，粒徑為30nm的lg/L的a -Fe2O3為催化劑，反應時間為30min。氧化池出水經沉淀池和調節(jié)池4調節(jié)后(pH = 7)排放。經本工藝處理后排放出水組成為COD :150mg/L，揮發(fā)酚0. 4mg/L,甲醇:40mg/L,苯甲醚:0. 5mg/L。
權利要求
1.一種含酚的苯甲醚生產廢水處理工藝方法，其特征在于，該工藝方法分以下步驟實施 (1)廢水首先進入氣浮單元去除懸浮物，氣浮藥劑聚合氯化鋁在池中濃度為500mg/L，氣浮池底部通入來自加壓溶氣罐的汽水混合物，溶氣罐壓力在0. 1-0. 3MPa，廢水在氣浮池內的停留時間為l_5h; (2)萃取單元，廢水經氣浮單元處理后，進入調節(jié)池，調節(jié)池出水經離心泵進入多級萃取塔，萃取劑經磁力泵進入萃取塔底部，廢水自上而下從萃取塔底部出進入隔油池，萃取劑從萃取塔塔頂出進入再生塔通過堿液反萃取回收苯酚； (3)從隔油池出的廢水經離心泵進入調節(jié)池，調節(jié)pH= 6-8，調節(jié)池出水經離心泵進入MBR反應器，廢水經MBR反應器后通過自吸泵抽出； (4)從MBR單元出的廢水經離心泵進入調節(jié)池，調節(jié)pH= 6-8，調節(jié)池出水經離心泵進入催化氧化反應器，進行催化氧化反應，催化氧化反應器出水經沉淀池、調節(jié)池調節(jié)PH = 7后排放。
2.根據(jù)權利要求I所述的一種含酚的苯甲醚生產廢水處理工藝，其特征是步驟(I)中所述，氣浮藥劑為500mg/L的聚合氯化鋁。
3.根據(jù)權利要求I所述的一種含酚的苯甲醚生產廢水處理工藝，其特征是步驟(I)中所述，廢水在氣浮池內的停留時間為l_5h。
4.根據(jù)權利要求I所述的一種含酚的苯甲醚生產廢水處理工藝，其特征是步驟(2)中所述，萃取劑組成N-辛酰吡咯烷(OPOD)、磷酸三丁酯(TBP)、碳酸二甲酯(DMC)和溶劑煤油配比為 0.8 : 1.2 : 2.9 : 7。
5.根據(jù)權利要求I所述的一種含酚的苯甲醚生產廢水處理工藝，其特征是步驟(2)中所述，萃取油水比控制在I : 5。
6.根據(jù)權利要求I所述的一種含酚的苯甲醚生產廢水處理工藝，其特征是步驟(2)中所述，堿液采用20% (wt% ) NaOH溶液。
7.根據(jù)權利要求I所述的一種含酚的苯甲醚生產廢水處理工藝，其特征是步驟(3)中所述，反應器內污泥濃度為5-10g/L。
8.根據(jù)權利要求I所述的一種含酚的苯甲醚生產廢水處理工藝，其特征是步驟(3)中所述，MBR反應器水力停留時間(HRT)控制為4-6h。
9.根據(jù)權利要求I所述的一種含酚的苯甲醚生產廢水處理工藝，其特征是步驟(4)中所述，催化劑為lg/L的30-200nm的納米a -Fe203。
10.根據(jù)權利要求I所述的一種含酚的苯甲醚生產廢水處理工藝，其特征是步驟(4)中所述，氧化劑為0. 1% -2%的次氯酸鈉。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種處理含酚苯甲醚生產廢水的工藝，提出采用氣浮-高效萃取-膜生物反應器-催化氧化工藝處理含酚苯甲醚生產廢水的方法。該工藝包括原水首先進入氣浮單元去除懸浮物，之后進入萃取單元，采用N-辛酰吡咯烷、磷酸三丁酯、碳酸二甲酯和溶劑煤油配比為0.8∶1.2∶2.9∶7的萃取劑對其進行脫酚處理，處理后的廢水進入MBR單元進行生化降解甲醇；廢水最后進入次氯酸鈉-α-Fe2O3催化氧化單元，深度氧化去除苯甲醚。本發(fā)明的優(yōu)點在于提供了一種高效處理含酚苯甲醚生產廢水的新工藝，經過本工藝處理，廢水COD、揮發(fā)酚、甲醇和苯甲醚的去除率分別可達99.7％，99.99％，99.12％和99.97％。
文檔編號C02F9/14GK102976561SQ20121054769
公開日2013年3月20日 申請日期2012年12月17日 優(yōu)先權日2012年12月17日
發(fā)明者韓煦, 王為民, 趙金城 申請人:天津工業(yè)大學