專利名稱：：一種廢水預(yù)處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于廢水處理領(lǐng)域，具體涉及BIPB廢水的預(yù)處理。
背景技術(shù)：
：二_(叔丁過氧異丙基)苯(簡稱BIPB)，廣泛用作塑料交聯(lián)劑、橡膠中的硫化劑。BIPB最大的特點是在交聯(lián)過程中不產(chǎn)生臭味，因而有"無味DCP"之稱。BIPB目前在國內(nèi)外市場暢銷，而且具有良好的經(jīng)濟效益，經(jīng)過不斷的技術(shù)改造，中石化高橋分公司的BIPB產(chǎn)量可達到400噸/年。然而，生產(chǎn)一噸BIPB卻要產(chǎn)生相當(dāng)量的工藝廢水。隨著社會的發(fā)展，人們的環(huán)境保護意識越來越強，國家及上海市對環(huán)境保護要求越來越高，對廢水排放控制也越來越嚴(yán)，特別是上海申博成功以后，對環(huán)境污染控制是非常嚴(yán)格的。隨著BIPB中試工藝的日漸成熟，廢水污染的環(huán)保矛盾日漸突出。國外知名BIPB生產(chǎn)商稱他們的BIPB廢水是交給專業(yè)機構(gòu)處理的，而其它相對簡單的廢水由他們用活性污泥法自己處理，從這一點說明BIPB的廢水處理還是很有難度的。BIPB廢水中最難處理的是BIPB還原廢水。目前從國內(nèi)外專利文獻中均未見與BIPB相關(guān)的廢水處理的報道。BIPB還原廢水屬于高鹽含量廢水，其中Na2S、Na2S203等無機鹽的含量較高，濃度分別達到16.8g/L和56.lg/L，且硫離子的含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于生化細(xì)菌能承受的程度。BIPB還原廢水中的有機物主要是二-(2-羥基-丙基)苯(簡稱DC)及氧化還原過程中產(chǎn)生的酸性副產(chǎn)物，這些酸性副產(chǎn)物以鈉鹽的形式存在于還原廢水中，DC在水中溶解度約為1.5%，從COD角度看DC含量略高于酸性副產(chǎn)物。BIPB還原廢水COD在70000mg/L左右，用一般的萃取、蒸餾等物理化學(xué)方法處理BIPB還原廢水的效果很有限，COD去除不到一半。由于BIPB還原廢水中含有大量對細(xì)菌有毒物質(zhì)，不可能進行生化處理。為了使BIPB廢水(尤其是BIPB還原廢水)達到可進行生化處理的要求，必須先將其進行預(yù)處理。因此，本發(fā)明的目的是提供一種BIPB廢水的預(yù)處理方法。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供的BIPB廢水預(yù)處理方法包括以下步驟(1)將廢水初步沉降、撇油、過濾；(2)酸分解將沉降、撇油、過濾后的廢水調(diào)節(jié)pH值呈微酸性，加入占廢水重量1_2%的濃酸，攪拌均勻后靜置，除去生成的氣體、沉淀和油層；(3)Fenton試劑氧化在經(jīng)酸分解的廢水中，加入Fenton試劑進行處理，其中H202的重量比為廢水的0.3-0.6%，F(xiàn)eS04的重量比為H202的4_6%。本發(fā)明采用"酸分解-Fenton"組合工藝處理BIPB廢水。第一步，先將廢水進行初步沉降、撇油和過濾。這一步通過物理分離的方式除去了廢水中相當(dāng)一部分雜質(zhì)，節(jié)約了以下兩步化學(xué)處理所需化學(xué)試劑的用量。第二步是酸分解工藝，使廢水中的含硫無機鹽如式(1)(2)所示發(fā)生分解反應(yīng)，放出氣體S(^及產(chǎn)生S沉淀，使有機物或其鈉鹽如式(3)所示脫水形成烯烴產(chǎn)生油層，烯烴在酸性條件下可發(fā)生聚合形成固體。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>酸分解以在9510(TC、強酸性的條件下進行為佳。酸分解可采用選自硫酸、鹽酸和硝酸的濃酸，其用量與廢水的重量比為1%_2%。酸分解產(chǎn)生的氣體、沉淀及油層，可分別采用吸收、過濾和定期撇除的方法去除。上面所述的吸收是指利用混合氣體中各組分在吸收劑中不同溶解度(或化學(xué)反應(yīng))的特性，使混合氣體中欲分離的組分溶于吸收劑中或與吸收劑反應(yīng)，而達到與其它組分分離的目的。本工序產(chǎn)生的氣體主要含硫化氫和二氧化硫氣體，可采用堿液吸收的方法，例如，如下式(4)、式(5)所示，混合氣體中的硫化氫、二氧化硫與堿(如氫氧化鈉)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而被吸收，吸收所得的堿液可回收利用。H2S+2NaOH—Na2S+2H20(4)S02+2NaOH—Na2S03+H20(5)硫化氫氣體等在堿液(如氫氧化鈉溶液)中吸收后，堿液的pH值降低，當(dāng)降低到pH《10時更換堿液可使吸收效率提高，保證硫化氫氣體等的排放量達標(biāo)。廢水經(jīng)過酸分解工藝除去了大部分雜質(zhì)，再進行下一步Fenton試劑處理，可節(jié)約Fenton試劑。酸分解后廢水的pH在2-4，正適合Fenton試劑氧化工藝的需要。第三步是Fenton試劑氧化工藝。Fenton試劑由過氧化氫和硫酸亞鐵組成，在酸性條件下，過氧化氫在亞鐵離子的催化下分解產(chǎn)生活性O(shè)H自由基，OH自由基活性很高，能迅速和廢水中的有機物及其還原產(chǎn)物反應(yīng)。同時Fenton試劑產(chǎn)生的鐵離子具有凝聚、吸附性能，可除去水中部分懸浮物和雜質(zhì)。Fe2++H202—Fe3++0H—+OH0H+Fe2+—OH—+Fe3+Fenton試劑中H202與FeS04的用量分別控制在H202與廢水的重量比為0.3-0.6:100，F(xiàn)eS04與H202的重量比為4-6:100。Fenton試劑氧化處理可在30-5(TC溫度下進行，以40-5(TC為佳。Fenton試劑的氧化處理可提高廢水的可生化性，同時去除部分C0D，特別適用于某些難治理的或?qū)ι镉卸拘缘墓I(yè)廢水的處理。BIPB還原廢水預(yù)處理的具體工藝流禾呈(1)初步沉降、撇油和過濾將來自還原工序的還原廢水在還原廢水槽(V》中沉降撇油后，通過還原廢水輸送泵(P》經(jīng)還原廢水過濾器(S》過濾。(2)酸分解將過濾后的還原廢水送入還原廢水處理釜(R》；在攪拌狀態(tài)下向還原廢水處理釜滴加入濃酸，調(diào)節(jié)還原廢水pH值至57，再次滴加入定量的濃酸(加入量約為還原廢水的1-2%)，由夾套蒸汽進口調(diào)節(jié)閥進行升溫，控制酸分解反應(yīng)溫度在95IO(TC，反應(yīng)產(chǎn)生的含硫化氫混合氣體在硫化氫吸收塔(T)內(nèi)用堿液吸收，氣體從吸收塔中部引入，堿液從吸收塔上部進入，底部出料作循環(huán)，汽液兩相在塔中逆流接觸，吸收后的尾氣由引風(fēng)機高空排放。反應(yīng)約4小時后結(jié)束，由夾套江水冷卻降溫至4(TC以下出料，通過廢水輸送泵(P2)經(jīng)過廢水過濾器(S2)濾去廢水中的硫磺等固體后送入還原廢水中間槽(V》，靜置并定期撇油。(3)Fenton氧化將還原廢水中間槽(V2)的廢水，通過廢水輸送泵(P3)送入Fenton氧化釜(R2);在攪拌狀態(tài)下依次由FeS04及H202溶液計量槽(V3)向Fenton氧化釜(R2)加入配制好的FeS04及H202溶液，由夾套蒸汽進口調(diào)節(jié)閥進行升溫或夾套江水冷卻，控制Fenton試劑反應(yīng)溫度約30-50°C，反應(yīng)約4小時后結(jié)束，經(jīng)過Fenton氧化的廢水放入廢水集水槽(V3)。如上所述，完成了BIPB還原廢水的預(yù)處理(一級處理)。廢水集水槽(V3)中的廢水經(jīng)中和后，可由廢水輸送泵(P4)經(jīng)二級廢水過濾器(S3)送二級生化處理裝置作生化處理。本發(fā)明將"酸分解"和"Fenton試劑氧化"工藝組合起來處理BIPB廢水(尤其是BIPB還原廢水)，取得良好的效果，C0D大幅度下降，可生化性大幅提高。經(jīng)過預(yù)處理(一級處理)的BIPB還原廢水經(jīng)中和后可直接進入二級生化處理。本發(fā)明的方法經(jīng)濟實用，適合于工業(yè)化規(guī)模的廢水處理。附圖的簡要說明圖1是BIPB還原廢水預(yù)處理的工藝流程圖。具體實施例方式下面用實施例對本發(fā)明作進一步闡述，但這些實施例絕非對本發(fā)明有任何限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員在本說明書的啟示下對本發(fā)明實施中所作的任何變動都將落在權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。實施例中的各參數(shù)均符合如下工藝控制指標(biāo)(表1)和質(zhì)量指標(biāo)(表2)。表1工藝控制指標(biāo)<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>實施例1用硫酸將1000克COD為68900mg/L的還原廢水ffl調(diào)節(jié)至6.2，再加入20克的硫酸，升溫至10(TC，反應(yīng)4小時，反應(yīng)產(chǎn)生的氣體用堿液吸收。反應(yīng)結(jié)束后，廢水冷卻至室溫，將廢水中的固體濾去，撇去油層，水層的COD為21400mg/L。水層進入Fenton反應(yīng)釜，加入0.2克FeS04、4克含量為27%的H202攪拌，在5(TC反應(yīng)4小時。出水COD12900mg/L，COD去除率80%以上，B/C大于0.3，出水經(jīng)過生化處理后COD可在100mg/L以下。實施例2用鹽酸將1000克COD為68900mg/L的還原廢水調(diào)節(jié)至5.3，再加入10克的濃鹽酸，升溫至95°C，反應(yīng)4小時，反應(yīng)產(chǎn)生的氣體用堿液吸收。反應(yīng)結(jié)束后，廢水冷卻至室溫，將廢水中的固體濾去，撇去油層，水層的COD為22700mg/L。水層進入Fenton反應(yīng)釜，加入O.2克FeS04、4克含量為27^的H202攪拌，在5(TC反應(yīng)4小時。出水COD12100mg/L，COD去除率80%以上，B/C大于0.3。實施例3用硝酸將1000克COD為68900mg/L的還原廢水調(diào)節(jié)至6.5，再加入15克的硝酸，升溫至98t:，反應(yīng)4小時，反應(yīng)產(chǎn)生的氣體用堿液吸收。反應(yīng)結(jié)束后，廢水冷卻至室溫，將廢水中的固體濾去，撇去油層，水層的COD為23100mg/L。水層進入Fenton反應(yīng)釜，加入0.2克FeS04、4克含量為27%的H202攪拌，在5(TC反應(yīng)4小時。出水COD12500mg/L，COD去除率80%以上，B/C大于0.3。實施例4用硫酸將1000克COD為67300mg/L的還原廢水ffl調(diào)節(jié)至6.0，再加入10克的硫酸，升溫至10(TC，反應(yīng)4小時，反應(yīng)產(chǎn)生的氣體用堿液吸收。反應(yīng)結(jié)束后，廢水冷卻至室溫，將廢水中的固體濾去，撇去油層，水層的COD為21200mg/L。水層進入Fenton反應(yīng)釜，加入0.2克FeS04、4克含量為27%的H202攪拌，在50。C反應(yīng)4小時。出水COD12400mg/L，COD去除率80%以上，B/C大于0.3。實施例5用硫酸將1000克COD為67300mg/L的還原廢水ffl調(diào)節(jié)至6.0，再加入10克的硫酸，升溫至10(TC，反應(yīng)4小時，反應(yīng)產(chǎn)生的氣體用堿液吸收。反應(yīng)結(jié)束后，廢水冷卻至室溫，將廢水中的固體濾去，撇去油層，水層的COD為23400mg/L。水層進入Fenton反應(yīng)釜，加入0.2克FeS04、4克含量為27%的H202攪拌，在5(TC反應(yīng)4小時。出水COD13800mg/L，COD去除率80%以上。實施例6用鹽酸將1000克COD為67300mg/L的還原廢水調(diào)節(jié)至5.8，再加入20克的濃鹽酸，升溫至95°C，反應(yīng)4小時，反應(yīng)產(chǎn)生的氣體用堿液吸收。反應(yīng)結(jié)束后，廢水冷卻至室溫，將廢水中的固體濾去，撇去油層，水層的COD為21500mg/L。水層進入Fenton反應(yīng)釜，加入O.2克FeS04、4克含量為27^的HA攪拌，在5(rC反應(yīng)4小時。出水COD11900mg/L，COD去除率80%以上，B/C大于0.3。實施例7用硝酸將1000克COD為67800mg/L的還原廢水pH調(diào)節(jié)至6.3，再加入20克的硝酸，升溫至96t:，反應(yīng)4小時，反應(yīng)產(chǎn)生的氣體用堿液吸收。反應(yīng)結(jié)束后，廢水冷卻至室溫，將廢水中的固體濾去，撇去油層，水層的COD為24200mg/L。水層進入Fenton反應(yīng)釜，加入0.2克FeS04、4克含量為27%的H202攪拌，在5(TC反應(yīng)4小時。出水COD13300mg/L，COD去除率80%以上，B/C大于0.3。實施例8用硫酸將1000克COD為67800mg/L的還原廢水pH調(diào)節(jié)至6.4，再加入10克的硫酸，升溫至10(TC，反應(yīng)4小時，反應(yīng)產(chǎn)生的氣體用堿液吸收。反應(yīng)結(jié)束后，廢水冷卻至室溫，將廢水中的固體濾去，撇去油層，水層的COD為22300mg/L。水層進入Fenton反應(yīng)釜，加入0.2克FeS04、4克含量為27%的H202攪拌，在5(TC反應(yīng)4小時。出水COD12900mg/L，COD去除率80%以上，B/C大于0.3。實施例9用硫酸將1000克COD為65400mg/L的還原廢水pH調(diào)節(jié)至6.3，再加入10克的硫酸，升溫至98t:，反應(yīng)4小時，反應(yīng)產(chǎn)生的氣體用堿液吸收。反應(yīng)結(jié)束后，廢水冷卻至室溫，將廢水中的固體濾去，撇去油層，水層的COD為22700mg/L。水層進入Fenton反應(yīng)釜，加入0.2克FeS04、4克含量為27%的H202攪拌，在5(TC反應(yīng)4小時。出水COD13100mg/L，COD去除率達到80%。實施例10用鹽酸將1000克COD為65400mg/L的還原廢水pH調(diào)節(jié)至6.9，再加入20克的硫酸，升溫至96t:，反應(yīng)4小時，反應(yīng)產(chǎn)生的氣體用堿液吸收。反應(yīng)結(jié)束后，廢水冷卻至室溫，將廢水中的固體濾去，撇去油層，水層的COD為20900mg/L。水層進入Fenton反應(yīng)釜，加入0.2克FeS04、4克含量為27%的H202攪拌，在50。C反應(yīng)4小時。出水COD10500mg/L，COD去除率達到80%以上，B/C大于0.3。實施例11用硫酸將1000克COD為67300mg/L的還原廢水pH調(diào)節(jié)至6.0，再加入10克的硫酸，升溫至10(TC，反應(yīng)4小時，反應(yīng)產(chǎn)生的氣體用堿液吸收。反應(yīng)結(jié)束后，廢水冷卻至室溫，將廢水中的固體濾去，撇去油層，水層的COD為23400mg/L。水層進入Fenton反應(yīng)釜，加入0.3克FeS04、6克含量為27^的H202攪拌，在5(TC反應(yīng)4小時。出水COD9800mg/L，COD去除率80X以上，B/C大于0.3。實施例12用硝酸將1000克COD為67800mg/L的還原廢水pH調(diào)節(jié)至6.3，再加入20克的硝酸，升溫至96t:，反應(yīng)4小時，反應(yīng)產(chǎn)生的氣體用堿液吸收。反應(yīng)結(jié)束后，廢水冷卻至室溫，將廢水中的固體濾去，撇去油層，水層的COD為24200mg/L。水層進入Fenton反應(yīng)釜，加入0.25克FeS04、5克含量為27^的H202攪拌，在4(TC反應(yīng)4小時。出水COD11300mg/L，COD去除率80%以上，B/C大于0.3。實施例13用鹽酸將1000克COD為67300mg/L的還原廢水pH調(diào)節(jié)至5.8，再加入20克的濃鹽酸，升溫至95°C，反應(yīng)4小時，反應(yīng)產(chǎn)生的氣體用堿液吸收。反應(yīng)結(jié)束后，廢水冷卻至室溫，將廢水中的固體濾去，撇去油層，水層的COD為21500mg/L。水層進入Fenton反應(yīng)釜，加入O.15克FeS(V3克含量為27%的HA攪拌，在5(TC反應(yīng)4小時。出水COD12500mg/L，COD去除率80%以上，B/C大于0.3。實施例14用硝酸將1000克COD為67800mg/L的還原廢水pH調(diào)節(jié)至6.3，再加入20克的硝酸，升溫至96t:，反應(yīng)4小時，反應(yīng)產(chǎn)生的氣體用堿液吸收。反應(yīng)結(jié)束后，廢水冷卻至室溫，將廢水中的固體濾去，撇去油層，水層的COD為24200mg/L。水層進入Fenton反應(yīng)釜，加入0.25克FeS04、5克含量為27^的H202攪拌，在3(TC反應(yīng)4小時。出水COD11200mg/L，COD去除率80%以上，B/C大于0.3。實施例15用硫酸將1000克COD為67300mg/L的還原廢水pH調(diào)節(jié)至6.0，再加入10克的硫酸，升溫至10(TC，反應(yīng)4小時，反應(yīng)產(chǎn)生的氣體用堿液吸收。反應(yīng)結(jié)束后，廢水冷卻至室溫，將廢水中的固體濾去，撇去油層，水層的COD為23400mg/L。水層進入Fenton反應(yīng)釜，加入0.18克FeS(V3.6克含量為27%的11202攪拌，在401:反應(yīng)4小時。出水COD12300mg/L，COD去除率80%以上，B/C大于0.3。實施例16用硫酸將1000克COD為65400mg/L的還原廢水pH調(diào)節(jié)至6.3，再加入10克的硫酸，升溫至95t:，反應(yīng)4小時，反應(yīng)產(chǎn)生的氣體用堿液吸收。反應(yīng)結(jié)束后，廢水冷卻至室溫，將廢水中的固體濾去，撇去油層，水層的COD為22700mg/L。水層進入Fenton反應(yīng)釜，加入0.2克FeS04、4克含量為27%的H202攪拌，在3(TC反應(yīng)4小時。出水COD12900mg/L，COD去除率達到80%以上。比較例1用硫酸將1000克COD為68900mg/L的還原廢水pH調(diào)節(jié)至6.2，再加入5克的硫酸，升溫至10(TC，反應(yīng)4小時，反應(yīng)產(chǎn)生的氣體用堿液吸收。反應(yīng)結(jié)束后，廢水冷卻至室溫，將廢水中的固體濾去，撇去油層，水層的COD為30500mg/L。水層進入Fenton反應(yīng)釜，加入0.2克FeS04、4克含量為27%的H202攪拌，在50。C反應(yīng)4小時。出水COD20900mg/L，COD去除率較低。比較例2用硝酸將1000克COD為68900mg/L的還原廢水pH調(diào)節(jié)至5.6，再加入15克的硝酸，升溫至7(TC，反應(yīng)4小時，反應(yīng)產(chǎn)生的氣體用堿液吸收。反應(yīng)結(jié)束后，廢水冷卻至室溫，將廢水中的固體濾去，撇去油層，水層的COD為35300mg/L。水層進入Fenton反應(yīng)釜，加入0.2克FeS04、4克含量為27%的H202攪拌，在5(TC反應(yīng)4小時。出水COD23700mg/L，COD去除率較低。比較例3用硫酸將1000克COD為67300mg/L的還原廢水pH調(diào)節(jié)至6.0，再加入10克的硫酸，升溫至10(TC，反應(yīng)4小時，反應(yīng)產(chǎn)生的氣體用堿液吸收。反應(yīng)結(jié)束后，廢水冷卻至室溫，將廢水中的固體濾去，撇去油層，水層的COD為23400mg/L。水層進入Fenton反應(yīng)釜，加入0.1克FeS04、2克含量為27%的H202攪拌，在5(TC反應(yīng)4小時。出水COD15700mg/L，COD去除率較低，B/C為0.25。權(quán)利要求BIPB廢水預(yù)處理方法，其特征在于包括以下步驟(1)將廢水初步沉降、撇油、過濾；(2)酸分解將沉降、撇油、過濾后的廢水調(diào)節(jié)pH值呈微酸性，加入占廢水重量1-2％的濃酸，攪拌均勻后靜置，除去生成的氣體、沉淀和油層；(3)Fenton試劑氧化在經(jīng)酸分解的廢水中，加入Fenton試劑進行處理，其中H2O2的重量比為廢水的0.3-0.6％，F(xiàn)eSO4的重量比為H2O2的4-6％。2.如權(quán)利要求1所述的預(yù)處理方法，其中所述酸分解在9510(TC、強酸性的條件下進行。3.如權(quán)利要求1所述的預(yù)處理方法，其中所述酸分解采用選自硫酸、鹽酸和硝酸的濃酸。4.如權(quán)利要求2或3所述的預(yù)處理方法，其中生成的氣體、沉淀和油層分別采用吸收、過濾和定期撇除的方法去除。5.如權(quán)利要求4所述的預(yù)處理方法，其中所述氣體采用堿液吸收。6.如權(quán)利要求5所述的預(yù)處理方法，其中所述堿液吸收采用NaOH溶液。7.如權(quán)利要求5或6所述的預(yù)處理方法，其中所述堿液吸收在pH《10時更換堿液。8.如權(quán)利要求1所述的預(yù)處理方法，其中所述Fenton試劑氧化在30-5(TC溫度下進行。9.如權(quán)利要求8所述的預(yù)處理方法，其中所述Fenton試劑氧化在40-5(TC溫度下進行。全文摘要本發(fā)明提供一種BIPB廢水預(yù)處理方法，將“酸分解”和“Fenton試劑氧化”工藝組合起來處理BIPB廢水(尤其是BIPB還原廢水)，取得良好的效果，使COD大幅度下降，可生化性大幅提高。經(jīng)過預(yù)處理(一級處理)的BIPB還原廢水經(jīng)中和后可直接進入二級生化處理。本發(fā)明的方法經(jīng)濟實用，適合于工業(yè)化規(guī)模的廢水處理。文檔編號C02F1/72GK101693571SQ20091019750公開日2010年4月14日申請日期2009年10月21日優(yōu)先權(quán)日2009年10月21日發(fā)明者丁紅衛(wèi),吳成躍,徐裕,潘新民,譚永生,陳志堅申請人:中國石油化工集團公司;