CN108249697A - 一种傅克反应产生的含铝废水的处理方法 - Google Patents

一种傅克反应产生的含铝废水的处理方法 Download PDF

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Abstract

一种傅克反应产生的含铝废水的处理方法，包括以下步骤：调节废水的pH至7‑10，使大部分铝离子以氢氧化铝的形式沉淀出来，砂池过滤除去沉淀；向滤液中添加氧化剂，对废水中的有机物进行氧化降解，氧化降解有机物的同时氧化剂被还原，氧化产生的杂质及还原产生的杂质经剩余铝离子络合，形成沉淀；经砂池过滤除去络合沉淀，滤液进入厌氧生物池发酵降解，完成处理。经本发明处理后的废水中铝离子含量小于5ppm，CODcr小于500ppm，经厌氧发酵池生物降解使其CODcr小于80ppm，达到石油炼制工业水污染物排放标准。

Description

一种傅克反应产生的含铝废水的处理方法
技术领域
本发明属于废水处理领域，具体涉及一种傅克反应产生的含铝废水的处理方法。
背景技术
傅里德－克拉夫茨反应，简称傅－克反应，英文Friedel-Crafts reaction，是一类芳香族亲电取代反应，芳香烃在无水AlCl3等催化剂作用下，环上的氢原子也能被烷基和酰基所取代。
这是一个制备烷基烃和芳香酮的方法，但是，傅克反应合成烷基烃和芳香酮类化合物的工艺产生的废水中铝离子含量高，直接排放至氧化池进行生物降解会导致菌群中毒，达不到处理的目的。同时，铝离子对人体毒性较大，工业废水中的铝离子处理需达到5ppm以下，才能进行排放。
为保护环境，控制污染物排放，国家规定了废水相关排放标准，必须对工业废水排放前进行无害化处理。
发明内容
本发明的目的在于提供一种傅克反应产生的含铝废水的处理方法，针对傅克反应过程中产生的含铝离子有机废水进行无害化处理，以满足化工生产过程中含铝废水无害化处理方法的缺失的不足，处理后的废水中铝离子含量小于5ppm，CODcr小于500ppm，经厌氧发酵池生物降解使其CODcr小于80ppm，达到石油炼制工业水污染物排放标准。
为了达到上述目的，本发明提供以下技术方案：
一种傅克反应产生的含铝废水的处理方法，包括以下步骤：
1)调节含铝废水的pH至7-10，使80％以上铝离子以氢氧化铝的形式沉淀出来，经砂池过滤除去沉淀；
2)向滤液中添加氧化剂，对废水中的有机物进行氧化降解，氧化降解有机物的同时氧化剂被还原，氧化产生的杂质及还原产生的杂质经剩余铝离子络合，形成沉淀；
3)经砂池过滤除去络合沉淀，滤液进入厌氧生物池发酵降解，达到石油炼制工业水污染物排放标准，完成处理。
优选地，步骤1)中，所述含铝废水中铝离子含量为500～2000ppm，CODcr为5000～200000ppm。
进一步，步骤1)中，调节pH时所用的碱性物质为氧化钙和/或氢氧化钙。
优选地，步骤2)中，所述的氧化剂为高铁酸钾和/或高铁酸钠。
进一步，步骤2)中，氧化降解时间为60-90min。
又，所述进入厌氧生物池的滤液中铝离子含量小于5ppm，CODcr小于500ppm。
进一步，步骤3)中，经厌氧生物池发酵降解后，废水的CODcr小于80ppm。
又，步骤1)中，所述含铝废水来自制备苯乙酮类化合物的傅克反应。
本发明首先利用钙类碱性化合物与铝离子反应生产氢氧化铝和氢氧化钙共沉淀，除去大部分铝离子，同时，氢氧化铝可以将废水中颗粒状的有机和无机杂质絮凝，从而通过砂池过滤除去。高铁酸根离子具有强氧化性，可将废水中的原料及其残留的产物氧化分解，产生易挥发或小分子化合物，从而达到降低COD的目的，高铁酸根离子被还原后生产的氢氧化铁也具有絮凝作用，可将剩余的铝离子和氧化生产的不溶杂质絮凝沉淀，从而实现铝离子处理至5ppm以下。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明的处理法作为工业废水排放前开展的无害化处理方法，显著降低傅克反应过程中产生的含铝废水中的铝离子含量和COD含量，使其达到生物发酵所需的条件，同时显著降低了生物发酵池的负荷，操作简单，成本低，能耗低，同时，对设备要求低，适用于工业化连续处理。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步说明，但是并不因此而限制本发明的内容。
实施例1
取1000g傅克反应合成苯乙酮类化合物过程中产生的含铝离子废水，其中铝离子含量1560ppm，CODcr含量84000ppm，用氧化钙调节PH至8.5，产生大量氢氧化钙、氢氧化铝絮状物，砂池过滤，过滤后的废水中添加8.4g高铁酸钾，反应60min，反应过程中放热，生成易挥发物质，同时有少量絮状物生产，再次通过砂池过滤，过滤后的废水中铝离子含量为3.8ppm，CODcr含量476ppm，将其进行厌氧发酵降解，降解后的CODcr含量为57ppm。
实施例2
取1000g傅克反应合成三苯基甲烷过程中产生的含铝离子废水，其中铝离子含量1860ppm，CODcr含量12000ppm，用氧化钙调节PH至8.0，生产大量氢氧化钙、氢氧化铝絮状物，砂池过滤，过滤后的废水中添加15.0g高铁酸钠，反应90min，反应过程中放热，生成易挥发物质，同时有少量絮状物生产，再次通过砂池过滤，过滤后的废水中铝离子含量为3.4ppm，CODcr含量454ppm，将其进行厌氧发酵降解，降解后的CODcr含量为71ppm。
实施例3
取1000g傅克反应合成乙基苯类化合物过程中产生的含铝离子废水，其中铝离子含量1240ppm，CODcr含量91000ppm，用氢氧化钙调节PH至8.9，生产大量氢氧化钙、氢氧化铝絮状物，砂池过滤，过滤后的废水中添加9.1g高铁酸钾，反应90min，反应过程中放热，生成易挥发物质，同时有少量絮状物生产，再次通过砂池过滤，过滤后的废水中铝离子含量为4.7ppm，CODcr含量409ppm，将其进行厌氧发酵降解，降解后的CODcr含量为35ppm。
实施例4
取1000g傅克反应合成氧杂蒽类化合物过程中产生的含铝离子废水，其中铝离子含量970ppm，CODcr含量63000ppm，用氢氧化钙调节PH至9.4，生产大量氢氧化钙、氢氧化铝絮状物，砂池过滤，过滤后的废水中添加12.6g高铁酸钾，反应60min，反应过程中放热，生成易挥发物质，同时有少量絮状物生产，再次通过砂池过滤，过滤后的废水中铝离子含量为2.9ppm，CODcr含量356ppm，将其进行厌氧发酵降解，降解后的CODcr含量为49ppm。

Claims (8)

1.一种傅克反应产生的含铝废水的处理方法，包括以下步骤：
1)调节含铝废水的pH至7-10，使80％以上铝离子以氢氧化铝的形式沉淀出来，经砂池过滤除去沉淀；
2)向滤液中添加氧化剂，对废水中的有机物进行氧化降解，氧化降解有机物的同时氧化剂被还原，氧化产生的杂质及还原产生的杂质经剩余铝离子络合，形成沉淀；
3)经砂池过滤除去络合沉淀，滤液进入厌氧生物池发酵降解，达到石油炼制工业水污染物排放标准，完成处理。
2.根据权利要求1所述傅克反应产生的含铝废水的处理方法，其特征在于，步骤1)中，所述含铝废水中铝离子含量为500～2000ppm，CODcr为5000～200000ppm。
3.根据权利要求1所述傅克反应产生的含铝废水的处理方法，其特征在于，步骤1)中，调节pH时所用的碱性物质为氧化钙和/或氢氧化钙。
4.根据权利要求1所述傅克反应产生的含铝废水的处理方法，其特征在于，步骤2)中，所述的氧化剂为高铁酸钾和/或高铁酸钠。
5.根据权利要求1所述傅克反应产生的含铝废水的处理方法，其特征在于，步骤2)中，氧化降解时间为60-90min。
6.根据权利要求1所述傅克反应产生的含铝废水的处理方法，其特征在于，所述进入厌氧生物池的滤液中铝离子含量小于5ppm，CODcr小于500ppm。
7.根据权利要求1所述傅克反应产生的含铝废水的处理方法，其特征在于，步骤3)中，经厌氧生物池发酵降解后，废水的CODcr小于80ppm。
8.根据权利要求1-7任一项所述傅克反应产生的含铝废水的处理方法，其特征在于，步骤1)中，所述含铝废水来自制备苯乙酮类化合物的傅克反应。
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