本發(fā)明屬于環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，涉及萃取-水蒸汽精餾處理有機(jī)廢水的方法。
背景技術(shù)：
在環(huán)境保護(hù)的大科學(xué)領(lǐng)域中，廢水處理，特別是復(fù)雜有機(jī)廢水的處理，始終是重要的難課題。因?yàn)橛袡C(jī)物的種類繁多，性質(zhì)各異，又是形成廢水中COD值的主要貢獻(xiàn)者。針對不同廢水中的有機(jī)物要使用不同的處理方法，目前，有機(jī)廢水的處理方法主要有生物法、物化法和氧化法等。生物法是最廣泛的有機(jī)廢水處理方法，主要包括活性污泥法、生物膜法、好氧-厭氧法等。主要是利用微生物的新陳代謝，通過微生物的凝聚、吸附、氧化分解等作用來降解廢水中的有機(jī)物成分，具有應(yīng)用范圍廣，處理量大和成本較低等優(yōu)點(diǎn)，但微生物的通用性不強(qiáng)和生化條件較苛刻，特別是有毒性的有機(jī)物會使微生物中毒死亡等，極大限制了該技術(shù)的推廣應(yīng)用。物化法主要有吸附法、萃取法、各種膜技術(shù)等。吸附法由于存在著吸附劑的選擇、解吸處理和使用后的再生處理等技術(shù)問題，其應(yīng)用范圍也受到極大的限制。由于萃取法存在著萃取劑的選擇和萃取劑的殘留使處理后的廢水很難達(dá)標(biāo)等問題，不能作為單一的方法使用。膜技術(shù)的應(yīng)用，確實(shí)帶來了環(huán)保技術(shù)的極大進(jìn)步，但膜技術(shù)的不成熟性和處理費(fèi)用較高等在短時(shí)間內(nèi)是無法解決的問題。氧化法技術(shù)常用于生物法的前處理，一般是在催化劑的作用下，用化學(xué)氧化劑處理有機(jī)廢水以提高廢水可生化性，或直接氧化降解有機(jī)成分的含量使廢水穩(wěn)定化。由于在現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展中，難生化降解的有機(jī)工業(yè)廢水日益增多，常用的氧化劑表現(xiàn)出氧化能力不強(qiáng)，存在著選擇性氧化等問題，難以達(dá)到實(shí)際的要求。中國發(fā)明專利（ZL201010502207.0） “共沸-水蒸汽蒸餾處理有機(jī)廢水的方法”，雖然提供了一種簡單快捷的有機(jī)廢水處理方法，能夠在寬松的操作條件下處理一些生產(chǎn)有機(jī)廢水，但對于不能形成共沸和易溶于水低沸點(diǎn)等有機(jī)物卻又束手無策。本發(fā)明“萃取-水蒸汽精餾法處理有機(jī)廢水的方法”，旨在處理含有不能形成共沸和含有易溶于水低沸點(diǎn)的復(fù)雜有機(jī)物廢水體系。該發(fā)明通過萃取去除不能與水形成共沸的有機(jī)物，再通過水蒸汽精餾將殘留在廢水中的萃取劑和易溶于水低沸點(diǎn)有機(jī)物同時(shí)去除，從而達(dá)到處理復(fù)雜有機(jī)廢水的目的。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供萃取-水蒸汽精餾處理有機(jī)廢水的方法，其特征在于采用萃取-水蒸汽精餾法，通過加入萃取劑萃取去除不能與水形成共沸的有機(jī)物，再加入助沸劑和水蒸汽直接加熱，使廢水中的剩余有機(jī)物和殘余萃取劑與水形成氣體共沸物，經(jīng)精餾柱分離，再經(jīng)冷凝使有機(jī)物與水分離，達(dá)到廢水處理的目的。所處理的有機(jī)廢水中含有不能與水形成共沸的有機(jī)物一種或多種，且有機(jī)物可能是易溶于水的，也可能是高沸點(diǎn)的，這樣的有機(jī)物有多C醇、氨基酸、多元酸、硝基物和稠環(huán)化合物。所加入的萃取劑有苯、甲苯、1,2-二氯乙烷、三氯甲烷、乙酸乙酯、乙酸丁酯和氯苯等。同時(shí)，還含有能與水形成共沸物的有機(jī)物的一種或多種，且有機(jī)物的沸點(diǎn)不超過300℃，與水不溶或微溶，這樣的有機(jī)物有苯、甲苯、二甲苯、苯胺、硝基苯、石油醚、鹵代烷、小分子聚合物、脂肪醇、脂肪酸酯和脂肪醚。所加入的助沸劑是用于調(diào)節(jié)廢水至中性的硫酸、鹽酸、碳酸鈉、碳酸氫鈉、氫氧化鈉。所處理的有機(jī)廢水不限濃度的大小，其COD值可以為幾萬或幾十幾萬，都可以通過先萃取再直接水蒸汽精餾出共沸物，再冷凝分離出有機(jī)物，使廢水的COD值低于200，達(dá)到處理廢水的目的。所使用的水蒸汽為飽和水蒸汽或過熱水蒸汽，要求飽和水蒸汽的壓力不小于3kfg/cm2，不大于7 kfg/cm2，過熱水蒸汽的溫度不超過300℃，壓力不大于7 kfg/cm2。本發(fā)明的目的還在于所提供的復(fù)雜有機(jī)廢水處理方法簡捷和經(jīng)濟(jì)，甚至可以產(chǎn)生正的經(jīng)濟(jì)效益。
本發(fā)明是通過下述步驟實(shí)現(xiàn)的：
第一步、將有機(jī)廢水打入裝有攪拌器、精餾填料柱、冷凝器、油水分離器和采出回流裝置的搪玻璃釜中，加入萃取劑和酸堿調(diào)節(jié)劑。根據(jù)廢水中有機(jī)物的性質(zhì)，調(diào)節(jié)廢水為酸性、中性或堿性，開動攪拌；
第二步，待萃取完成后，停止攪拌，靜置分層；待分層充分后，將有機(jī)層移走，送入精餾裝置，經(jīng)精餾采出萃取劑重復(fù)利用；
第三步、在上述分離有機(jī)層后的廢水中，加入助沸劑，并調(diào)節(jié)廢水為中性或接近中性；
第四步、通入水蒸汽，調(diào)節(jié)進(jìn)汽量的大小，先緩慢通蒸汽，從廢水中精餾出低沸點(diǎn)有機(jī)物，直到精餾填料柱頂端氣相溫度迅速升高；
第五步、再調(diào)節(jié)進(jìn)汽量的大小，使共沸物的蒸汽均勻產(chǎn)生，并與冷凝器的冷凝能力相匹配，從油水分離器中及時(shí)采出有機(jī)相，并回流所冷凝的水相到搪玻璃釜中；
第六步、繼續(xù)精餾，直至無油滴生成，改水的回流為采出到待處理有機(jī)廢水中，取釜中水樣檢測，達(dá)標(biāo)后停止精餾，處理結(jié)束。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體生產(chǎn)實(shí)施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步的闡述，但本發(fā)明不限于這些具體的實(shí)施例。
實(shí)例一：
2,5-呋喃二甲酸的生產(chǎn)廢水中，含有如下有機(jī)物：1.0～1.2%果糖、1.3～1.5%瓊脂、1.0～2.0%葡萄糖、2.0～2.5%酵母膏、0.3～0.5%乙酸丁酯、0.5～0.8%石油醚、0.2～0.3%1,2-二氯乙烷和0.1～0.3% 2,5-呋喃二甲酸。該廢水為酸性，pH為5.6，處理前COD值約30000～35000。采用本發(fā)明的方法對該有機(jī)廢水處理情況如下：
在裝有冷凝器、精餾填料柱、油水分離器和回流采出裝置的5000L搪玻璃釜中，泵入4000L上述有機(jī)廢水。用碳酸鈉調(diào)節(jié)廢水pH≈6.5，加入甲苯150L ，攪拌0.5h,停止攪拌靜置，待完全分層后，移走有機(jī)層170L。向分離有機(jī)層后的廢水，使用壓力為6 kfg/cm2的飽和水蒸汽直接通入廢水加熱。先緩慢加熱1小時(shí)，從冷凝器采出冷凝低沸點(diǎn)含水有機(jī)物110kg。再調(diào)節(jié)蒸汽通入量，約15分鐘后，釜中廢水沸騰，所產(chǎn)生的蒸汽經(jīng)冷凝器冷凝，在分水器中油水分層，及時(shí)采出有機(jī)相，水相全回流。再過約1.0小時(shí)后，蒸汽冷凝水中不再有油滴生成，改全采出油相和水相。約0.5小時(shí)后，停止加熱，取釜中水樣測COD為160。處理結(jié)束，冷卻后，排放釜中水4400L。采出的含水有機(jī)物360kg，經(jīng)干燥處理后，與萃取分離的有機(jī)層合并，經(jīng)精餾塔分離獲得多種有機(jī)物，作為原料送入生產(chǎn)系統(tǒng)使用。經(jīng)核算，處理每噸廢水產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益+20元。
實(shí)例二：
抗氧劑1425的生產(chǎn)廢水中，含有如下有機(jī)物：3.0～5.0%甲醇、0.5～0.8%二乙酯、1.5～2.0%溶劑油、0.3～0.5%2,6-酚、0.8～1.0%甲醛、1.0～2.0%二甲胺、0.3～0.5%四氫呋喃和1.2～2.3%抗氧劑1425。該廢水為堿性，pH為8.2，處理前COD值約280000～310000。采用本發(fā)明的方法對該有機(jī)廢水處理情況如下：
在裝有冷凝器、精餾填料柱、油水分離器和回流采出裝置的5000L搪玻璃釜中，泵入4000L上述有機(jī)廢水。用碳酸鈉調(diào)節(jié)廢水pH≈10，加入氯仿160L ，攪拌0.5h,停止攪拌靜置，待完全分層后，移走有機(jī)層190L。向分離有機(jī)層后的廢水，使用壓力為6 kfg/cm2的飽和水蒸汽直接通入廢水加熱。先緩慢加熱1小時(shí)，從冷凝器采出冷凝低沸點(diǎn)含水有機(jī)物160kg。再調(diào)節(jié)蒸汽通入量，約15分鐘后，釜中廢水沸騰，所產(chǎn)生的蒸汽經(jīng)冷凝器冷凝，在分水器中油水分層，及時(shí)采出有機(jī)相，水相全回流。再過約1.0小時(shí)后，蒸汽冷凝水中不再有油滴生成，改全采出油相和水相。約0.5小時(shí)后，停止加熱，取釜中水樣測COD為150。處理結(jié)束，冷卻后，排放釜中水4300L。采出的有機(jī)物330kg，經(jīng)干燥處理后，與萃取分離的有機(jī)層合并，經(jīng)精餾塔分離獲得多種有機(jī)物，作為原料送入生產(chǎn)系統(tǒng)使用。經(jīng)核算，處理每噸廢水產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益+15元。
實(shí)例三：
5-乙?；?3-氯亞氨基二芐的生產(chǎn)廢水中，含有如下有機(jī)物：2～3%甲醇、3～3.5%乙醇、2.5～3.8%醋酸、1.7～2.0%甲苯、0.3～0.5%水合肼、0.3～0.6%亞氨基二芐、1.1～1.5%5-乙?；?3-硝基亞氨基二芐和0.3～0.6%5-乙?；?3-氨基亞氨基二芐。該廢水為酸性，pH為3.7，處理前COD值約85000～95000。采用本發(fā)明的方法對該有機(jī)廢水處理情況如下：
在裝有冷凝器、精餾填料柱、油水分離器和回流采出裝置的5000L搪玻璃釜中，泵入4000L上述有機(jī)廢水。用碳酸鈉調(diào)節(jié)廢水pH≈5，加入氯苯150L ，攪拌0.5h,停止攪拌靜置，待完全分層后，移走有機(jī)層180L。向分離有機(jī)層后的廢水，使用壓力為6 kfg/cm2的飽和水蒸汽直接加熱。先緩慢加熱1小時(shí)，從冷凝器采出冷凝低沸點(diǎn)含水有機(jī)物130kg。再調(diào)節(jié)蒸汽通入量，約15分鐘后，釜中廢水沸騰，所產(chǎn)生的蒸汽經(jīng)冷凝器冷凝，在分水器中油水分層，及時(shí)采出有機(jī)相，水相全回流。再過約1.0小時(shí)后，蒸汽冷凝水中不再有油滴生成，改全采出油相和水相。約0.5小時(shí)后，停止加熱，取釜中水樣測COD為110。處理結(jié)束，冷卻后，排放釜中水4350L。采出的有機(jī)物320kg，經(jīng)干燥處理后，與萃取分離的有機(jī)層合并，經(jīng)精餾塔分離獲得多種有機(jī)物，作為原料送入生產(chǎn)系統(tǒng)使用。經(jīng)核算，處理每噸廢水產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益+30元。
實(shí)例四：
吡嗪羧酸的生產(chǎn)廢水中，含有如下有機(jī)物：0.8～1.2%乙二醛、1.1～1.5%鄰苯二胺、1.5～2.3%二氯乙烷、1.7～2.2%乙醇、1.3～1.5%喹喔啉、2.3～2.5%DMF、1.7～2.0%乙酸乙酯和0.5～0.8%羥基甲醛。該廢水為堿性，pH為8.3，處理前COD值約220000～230000。采用本發(fā)明的方法對該有機(jī)廢水處理情況如下：
在裝有冷凝器、精餾填料柱、油水分離器和回流采出裝置的5000L搪玻璃釜中，泵入4000L上述有機(jī)廢水。用碳酸鈉調(diào)節(jié)廢水pH≈9，加入1，2-二氯乙烷150L ，攪拌0.5h,停止攪拌靜置，待完全分層后，移走有機(jī)層170L。向分離有機(jī)層后的廢水，使用壓力為6 kfg/cm2的飽和水蒸汽直接加熱。先緩慢加熱1小時(shí)，從冷凝器采出冷凝低沸點(diǎn)含水有機(jī)物170kg。再調(diào)節(jié)蒸汽通入量，約15分鐘后，釜中廢水沸騰，所產(chǎn)生的蒸汽經(jīng)冷凝器冷凝，在分水器中油水分層，及時(shí)采出有機(jī)相，水相全回流。再過約1.0小時(shí)后，蒸汽冷凝水中不再有油滴生成，改全采出油相和水相。約0.5小時(shí)后，停止加熱，取釜中水樣測COD為150。處理結(jié)束，冷卻后，排放釜中水4450L。采出的有機(jī)物350kg，經(jīng)干燥處理后，與萃取分離的有機(jī)層合并，經(jīng)精餾塔分離獲得多種有機(jī)物，作為原料送入生產(chǎn)系統(tǒng)使用。經(jīng)核算，處理每噸廢水產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益+10元。