CN109455865A - 一种环氧丙烷废水预处理工艺 - Google Patents

一种环氧丙烷废水预处理工艺 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种环氧丙烷废水预处理工艺，属于废水处理领域，本发明针对高盐、高COD的环氧丙烷废水，通过酸解、曝气和汽提的操作可将大分子有机物分解，并回收丙酮、环氧丙烷等低沸点物质用于环氧丙烷工艺，还通过Fenton氧化、臭氧氧化和蒸发结晶等步骤来降低废水中的有机物，回收钠盐，多次沉淀中产生的沉淀物经收集、压滤后，滤液再流入到酸解池进行循环处理，减少环境的污染。本发明不仅能得到副产物钠盐，降低盐浓度，还使得废水的COD值达到400mg/L以下，提高了废水的可生化性，便于后续生化处理工艺的进行。

Description

一种环氧丙烷废水预处理工艺
技术领域
本发明属于废水处理领域，具体涉及一种环氧丙烷废水预处理工艺。
背景技术
环氧丙烷是仅次于聚丙烯和丙烯腈的第三大丙烯类衍生物，主要用于制造丙醛、异丙醇胺、合成甘油、消泡剂、石油破乳剂、聚醚、丙二醇等，是重要的基础化工原料。
随着聚氨酯合成材料、不饱和聚酯树脂和高级合成洗涤剂等的发展，环氧丙烷的需求量也逐渐增大。常规的环氧丙烷生产过程中会产生大量的废水，每生产1吨环氧丙烷就会产生50～80吨废水。虽然近年来随着环氧丙烷生产工艺的不断改进，环氧丙烷生产过程中用水量较以前大幅减少，但带来的新问题是废水含有较高浓度的钠盐、有机氯化物、异丙苯、过氧化氢异丙苯等，具有盐浓度高、COD高、难生物降解的特点，因而对常规污水处理工艺提出了新的更高的要求，且废水处理费用较高。因此，急需一种能够解决现有问题的环氧丙烷废水处理工艺。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种环氧丙烷废水预处理工艺，能够提高废水的可生化性，满足后续生化处理工艺的要求，具有废水处理效果好、能够回收部分资源的优点。
本发明提供了如下的技术方案：
一种环氧丙烷废水预处理工艺，包括如下步骤：
S1：初次沉淀：将环氧丙烷废水引入第一沉淀池中，进行沉淀，将第一沉淀池的底部的沉积物质吸入到沉渣池；
S2：酸解：将第一沉淀池的上层清液引入到酸解池，利用盐酸调节废水pH值至2～4，并利用机械搅拌加速酸解过程，同时利用刮油机去除部分浮油及浮渣；
S3：曝气：将酸解池的出水引入曝气池，进行鼓风曝气，气液比为10～20：1，水力停留时间控制在1～2h；
S4：汽提：将曝气池后的出水利用氢氧化钠溶液调节pH值至6～9，通入0.1～0.5MPa饱和蒸汽，保持汽提出水温度为75-85℃，用于将低沸点有机物质汽提出来；
S5：Fenton氧化：将汽提后的出水利用盐酸调节pH值至2～4，加入30％过氧化氢溶液和硫酸亚铁固体，水力停留时间控制在0.5～2h；
S6：二次沉淀：Fenton氧化后的出水引入第二沉淀池，利用氢氧化钠溶液调节pH值至7～9，加入适量聚丙烯酰胺助凝剂，然后将沉淀物吸入到沉渣池；
S7：臭氧氧化：将第二沉淀池上层清液引入臭氧氧化装置，继续利用氢氧化钠溶液调节pH值至9～11，然后利用氧气源臭氧发生器充入臭氧，使用过程中，臭氧产生量为20-40kg/h，同时投加催化剂，水力停留时间控制为0.5～2h；
S8：蒸发结晶：将臭氧氧化的出水进行过滤，然后调节滤液的pH值至6～9，并采用多效蒸发器进行蒸发结晶，蒸汽压力为0.2MPa，以得到钠盐副产物，蒸发结晶所产生的蒸汽经冷凝冷却后输送至生化处理工艺；
S9：沉淀物处理：将S1和S6步骤中的沉渣池中的物质输送至压滤机进行泥水分离，滤液排入滤液池，然后将滤液输送至S2步骤中的酸解池进行处理，压滤出的污泥外运填埋处理。
优选的，S3步骤中的曝气方式为微孔曝气。
优选的，S4步骤中的汽提出来的低沸点有机物质返回环氧丙烷生产工艺中回收利用。
优选的，S5步骤中过氧化氢的投加量为0.5～5mL/L，硫酸亚铁投加量为50～500mg/L。
本发明的有益效果是：本发明提供的工艺可用于处理高盐、高COD的环氧丙烷废水，通过酸解、曝气和汽提的操作可将大分子有机物分解，并回收丙酮、环氧丙烷等低沸点物质用于环氧丙烷工艺，还通过Fenton氧化、臭氧氧化和蒸发结晶等步骤来进一步降低废水中的有机物，回收副产物钠盐，多次沉淀中产生的沉淀物经收集、压滤后，滤液再流入到酸解池进行循环处理，从而减少环境污染。本发明不仅能得到副产物钠盐，降低盐浓度，还使得废水的COD值达到400mg/L以下，有助于提高废水的可生化性，以满足后续生化处理工艺的处理要求，此外，副产物钠盐的回收还有助于降低废水的处理成本。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
图1是本发明的工艺结构示意图。
具体实施方式
实施例1
抽取南京某公司产生的环氧丙烷废水，初始水质中COD为8460mg/L，盐分含量为2.40％，主要污染因子为钠盐、过氧化氢异丙苯、异丙苯、苯酚、环氧丙烷等，具体的处理步骤如下：
S1：初次沉淀：将环氧丙烷废水引入第一沉淀池中，进行沉淀，将第一沉淀池的底部的沉积物质吸入到沉渣池；
S2：酸解：将第一沉淀池的上层清液引入到酸解池，利用盐酸调节废水pH值至3，并利用机械搅拌加速酸解过程，同时利用刮油机去除部分浮油及浮渣，过氧化氢异丙苯在酸性条件下分解为苯酚和丙酮；
S3：曝气：将酸解池的出水引入曝气池，进行鼓风曝气，曝气方式为微孔曝气，气液比为12：1，水力停留时间控制在1h；
S4：汽提：将曝气池后的出水利用氢氧化钠溶液调节pH值至7.5，通入0.2MPa饱和蒸汽，保持汽提出水温度为80℃，用于将低沸点有机物质汽提出来，汽提出来的低沸点物质可返回环氧丙烷生产工艺中回收利用；
S5：Fenton氧化：将汽提后的出水利用盐酸调节pH值至3，加入30％过氧化氢溶液和硫酸亚铁固体，水力停留时间控制在1h，其中30％过氧化氢溶液的投入量为1.2mL/L，硫酸亚铁投入量为100mg/L；
S6：二次沉淀：Fenton氧化后的出水引入第二沉淀池，利用氢氧化钠溶液调节pH值至8，加入适量聚丙烯酰胺助凝剂，然后将沉淀物吸入到沉渣池；
S7：臭氧氧化：将第二沉淀池上层清液引入臭氧氧化装置，利用氢氧化钠溶液调节pH值至11，然后利用氧气源臭氧发生器充入臭氧，使用过程中，臭氧产生量为30kg/h，同时投加催化剂，水力停留时间控制为0.5h，臭氧氧化可以有助于进一步降低废水中的有机物含量；
S8：蒸发结晶：将臭氧氧化的出水进行过滤以去除废水中的悬浮杂质或微小颗粒物，然后调节滤液的pH值至7，并采用多效蒸发器进行蒸发结晶，蒸汽压力为0.2MPa，以得到钠盐副产物，而蒸发结晶产生的蒸汽经冷凝冷却后输送至生化处理工艺。
S9：沉淀物处理：将S1和S6步骤中的沉渣池中的物质输送至压滤机进行泥水分离，滤液排入滤液池，然后将滤液输送至S2步骤中的酸解池进行处理，压滤出的污泥外运填埋处理。
经本实施例处理后的废水的COD的出水浓度为340mg/L，COD的去除效率高达95.98％，且能有效去除废水中的盐分，得到副产物NaCl，不仅满足后续的生化处理要求，且副产物的回收有助于降低废水的处理成本。
实施例2
抽取泰州某公司产生的环氧丙烷废水，初始水质为COD为12450mg/L，盐分含量为1.85％，主要污染因子为钠盐、过氧化氢异丙苯、苯酚、环氧丙烷、环己醇等，具体的处理步骤如下：
S1：初次沉淀：将环氧丙烷废水引入第一沉淀池中，进行沉淀，将第一沉淀池的底部的沉积物质吸入到沉渣池；
S2：酸解：将第一沉淀池的上层清液引入到酸解池，利用盐酸调节废水pH值至3，并利用机械搅拌加速酸解过程，然后利用刮油机去除部分浮油及浮渣，过氧化氢异丙苯在酸性条件下分解为苯酚和丙酮；
S3：曝气：将酸解池的出水引入曝气池，进行鼓风曝气，曝气方式为微孔曝气，气液比为15：1，水力停留时间控制在1.5h；
S4：汽提：将曝气池后的出水利用氢氧化钠溶液调节pH值至7.5，通入0.2MPa饱和蒸汽，保持汽提出水温度为80℃，用于将低沸点有机物质汽提出来，汽提出来的低沸点物质可返回环氧丙烷生产工艺中回收利用；
S5：Fenton氧化：将汽提后的出水利用盐酸调节pH值至2.5，加入30％过氧化氢溶液和硫酸亚铁固体，水力停留时间控制在1h，其中30％过氧化氢溶液的投入量为2.0mL/L，硫酸亚铁投入量为350mg/L；
S6：二次沉淀：Fenton氧化后的出水引入第二沉淀池，利用氢氧化钠溶液调节pH值至9，加入适量聚丙烯酰胺助凝剂，然后将沉淀物吸入到沉渣池；
S7：臭氧氧化：将第二沉淀池上层清液引入臭氧氧化装置，利用氢氧化钠溶液调节pH值至10.5，然后利用氧气源臭氧发生器充入臭氧，使用过程中，臭氧产生量为20kg/h，同时投加催化剂，水力停留时间控制为0.5h，臭氧氧化可以有助于进一步降低废水中的有机物含量；
S8：蒸发结晶：将臭氧氧化的出水进行过滤以去除废水中的悬浮杂质或微小颗粒物，然后调节滤液的pH值至7，并采用多效蒸发器进行蒸发结晶，蒸汽压力为0.2MPa，以得到钠盐副产物，而蒸发结晶产生的蒸汽经冷凝冷却后输送至生化处理工艺。
S9：沉淀物处理：将S1和S6步骤中的沉渣池中的物质输送至压滤机进行泥水分离，滤液排入滤液池，然后将滤液输送至S2步骤中的酸解池进行处理，压滤出的污泥外运填埋处理。
经本实施例处理后的废水的COD的出水浓度为385mg/L，COD的去除效率高达96.91％，且能有效去除废水中的盐分，得到副产物NaCl，不仅满足后续的生化处理要求，且副产物的回收有助于降低废水的处理成本。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种环氧丙烷废水预处理工艺，其特征在于，包括如下步骤：
S1：初次沉淀：将环氧丙烷废水引入第一沉淀池中，进行沉淀，将第一沉淀池的底部的沉积物质吸入到沉渣池；
S2：酸解：将第一沉淀池的上层清液引入到酸解池，利用盐酸调节废水pH值至2～4，并利用机械搅拌加速酸解过程，同时利用刮油机去除部分浮油及浮渣；
S3：曝气：将酸解池的出水引入曝气池，进行鼓风曝气，气液比为10～20：1，水力停留时间控制在1～2h；
S4：汽提：将曝气池后的出水利用氢氧化钠溶液调节pH值至6～9，通入0.1～0.5MPa饱和蒸汽，保持汽提出水温度为75-85℃，用于将低沸点有机物质汽提出来；
S5：Fenton氧化：将汽提后的出水利用盐酸调节pH值至2～4，加入30％过氧化氢溶液和硫酸亚铁固体，水力停留时间控制在0.5～2h；
S6：二次沉淀：Fenton氧化后的出水引入第二沉淀池，利用氢氧化钠溶液调节pH值至7～9，加入适量聚丙烯酰胺助凝剂，然后将沉淀物吸入到沉渣池；
S7：臭氧氧化：将第二沉淀池上层清液引入臭氧氧化装置，继续利用氢氧化钠溶液调节pH值至9～11，然后利用氧气源臭氧发生器充入臭氧，使用过程中，臭氧产生量为20-40kg/h，同时投加催化剂，水力停留时间控制为0.5～2h；
S8：蒸发结晶：将臭氧氧化的出水进行过滤，然后调节滤液的pH值至6～9，并采用多效蒸发器进行蒸发结晶，蒸汽压力为0.2MPa，以得到钠盐副产物，蒸发结晶所产生的蒸汽经冷凝冷却后输送至生化处理工艺；
S9：沉淀物处理：将S1和S6步骤中的沉渣池中的物质输送至压滤机进行泥水分离，滤液排入滤液池，然后将滤液输送至S2步骤中的酸解池进行处理，压滤出的污泥外运填埋处理。
2.根据权利要求1所述的一种环氧丙烷废水预处理工艺，其特征在于，S3步骤中的曝气方式为微孔曝气。
3.根据权利要求1所述的一种环氧丙烷废水预处理工艺，其特征在于，S4步骤中的汽提出来的低沸点有机物质返回环氧丙烷生产工艺中回收利用。
4.根据权利要求1所述的一种环氧丙烷废水预处理工艺，其特征在于，S5步骤中过氧化氢的投加量为0.5～5mL/L，硫酸亚铁投加量为50～500mg/L。
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