一种处理含丙烯酸废水并资源化的方法技术

本发明专利技术实施例公开了一种处理含丙烯酸废水并资源化的方法，该方法包括：将含丙烯酸废水的pH值调节至1～5后对其进行蒸馏，并收集馏分，当蒸馏剩余物的体积达到原含丙烯酸废水体积的5～20％时，停止蒸馏；向所述馏分中加入尿素，在20～50℃的条件下反应1～24小时，反应完成后进行第一次过滤处理，得到第一滤液；向第一滤液中加入亚硫酸氢钠，在20～50℃的条件下反应5～30分钟，反应完成后进行第二次过滤处理，得到第二滤液，用萃取剂萃取第二滤液中的乙酸，得到萃取相及萃余液；回收萃取相中的乙酸；将所述蒸馏剩余物干燥后用水溶性酚醛树脂胶粘固化，碱活化后制备成重金属吸附树脂。

【技术实现步骤摘要】
一种处理含丙烯酸废水并资源化的方法
本专利技术涉及污水处理领域，特别涉及一种处理含丙烯酸废水并资源化的方法。
技术介绍
丙烯酸是重要的有机化工原料，在其生产过程中产生相应的含丙烯酸废水。含丙烯酸废水中的污染物主要是甲醛、乙酸、丙烯酸等。目前，含丙烯酸废水的处理主要采用直接焚烧法、湿式催化氧化法等。在直接焚烧法中，含丙稀酸废水用氢氧化钠中和后，加热进入蒸馏塔用蒸汽加热提浓，回收部分工艺用水，蒸馏残液送入焚烧炉焚烧，焚烧后的冷却出水可以达到一级排放标准。此方法基建投资大，消耗大量燃料气或燃料油，能耗及运行费用高。湿式催化氧化法是通过将含丙烯酸废水和压缩空气(或纯氧)混合后送至热交换器，加热至200～600℃后进入反应器，控制温度230～300℃，压力6.0～8.0MPa。反应器内装填催化剂，在催化剂的作用下，废水中的有机物被氧化为二氧化碳和水，反应产物经汽水分离后直接排放。目前该工艺采用的催化剂昂贵、能耗高、运行费用高。
技术实现思路
本专利技术实施例公开了一种处理含丙烯酸废水并资源化的方法，用于解决现有技术在处理含丙烯酸废水时能耗高、运行费用高的问题，方案如下：一种处理含丙烯酸废水并资源化的方法，所述含丙烯酸废水中的丙烯酸含量为10000～50000mg/L，甲醛含量为10000～25000mg/L，乙酸含量15000～80000mg/L；该方法包括：将含丙烯酸废水的pH值调节至1～5后对其进行蒸馏，并收集馏分，当蒸馏剩余物的体积达到原含丙烯酸废水体积的5～20％时，停止蒸馏；向所述馏分中加入尿素，在20～50℃的条件下反应1～24小时，反应完成后进行第一次过滤处理，得到第一滤液；向第一滤液中加入亚硫酸氢钠，在20～50℃的条件下反应5～30分钟，反应完成后进行第二次过滤处理，得到第二滤液，其中，亚硫酸氢钠的加入量为每升第一滤液中加入0.1～2g亚硫酸氢钠；用萃取剂萃取第二滤液中的乙酸，得到萃取相及萃余液；回收萃取相中的乙酸；将所述蒸馏剩余物干燥后用水溶性酚醛树脂胶粘固化，碱活化后制备成重金属吸附树脂。在本专利技术的一种优选实施方式中，尿素加入量与所述馏分中甲醛的摩尔比为1:1～3:1。在本专利技术的一种优选实施方式中，尿素加入量与所述含丙烯酸废水中的甲醛的摩尔比为1:1～3:1。在本专利技术的一种优选实施方式中，加入尿素后，在30～50℃的条件下反应1～6小时。在本专利技术的一种优选实施方式中，所述含丙烯酸废水中CODCr含量为80000～120000mg/L。在本专利技术的一种优选实施方式中，亚硫酸氢钠的加入量为每升第一滤液中加入0.5～1.5g亚硫酸氢钠。在本专利技术的一种优选实施方式中，所述萃取剂由第一组分及第二组分组成；所述第一组分包括三正辛胺、正辛醇、乙酸乙酯、三辛基氧膦、三辛基甲基氯化铵、磷酸三丁酯中的一种或多种，第二组分包括甲苯、苯、环己烷、煤油、四氯化碳、氯仿、甲基异丁基酮中的一种或多种，其中，所述第一组分占所述萃取剂的体积分数为5～30％。在本专利技术的一种优选实施方式中，所述萃取剂与第二滤液的体积比为1：(0.5～2)。在本专利技术的一种优选实施方式中，回收萃取相中的乙酸的方式包括蒸馏或反萃取。在本专利技术的一种优选实施方式中，还包括：将所述萃余液排入生化处理系统进行生化处理。采用本专利技术提供的技术方案，在对含丙烯酸废水进行处理时，不需要消耗大量燃料气或燃料油，也不需要使用价格昂贵的催化剂，因此，能耗低、运行费用也低；不仅如此，本专利技术提供的技术方案在有效去除废水中的丙烯酸及甲醛的同时，还能回收废水中的乙酸，实现了废水的资源化利用。具体实施方式本专利技术提供了一种处理含丙烯酸废水(简称废水)并资源化的方法，该方法适用于丙烯酸含量为10000～50000mg/L，甲醛含量为10000～25000mg/L，乙酸含量15000～80000mg/L的废水；该方法包括以下步骤：将含丙烯酸废水的pH值调节至1～5后对其进行蒸馏，并收集馏分，当蒸馏剩余物的体积达到原含丙烯酸废水体积的5～20％时，停止蒸馏；向所述馏分中加入尿素，在20～50℃的条件下反应1～24小时，反应完成后进行第一次过滤处理，得到第一滤液；向第一滤液中加入亚硫酸氢钠，在20～50℃的条件下反应5～30分钟，反应完成后进行第二次过滤处理，得到第二滤液；用萃取剂萃取第二滤液中的乙酸，得到萃取相及萃余液；回收萃取相中的乙酸；将所述蒸馏剩余物干燥后用水溶性酚醛树脂胶粘固化，碱活化后制备成重金属吸附树脂。需要说明的是，所说的“丙烯酸”可以理解为丙烯酸、甲基丙烯酸等经取代或未取代的丙烯酸类物质。为了能够保证废水中乙酸顺利蒸馏出，首先要调节废水的pH值调节至1～5，所采用的pH值调节剂在本专利技术无特殊限制。例如可以采用一定浓度的硫酸、硝酸等。所说的“蒸馏”具有本领域的一般含义，是通过加热使废水达到沸腾的状态，从而将低沸点的甲醛及易挥发的乙酸及大部分的水分离出来形成馏分。按方式分可以包括：简单蒸馏、平衡蒸馏、精馏、特殊精馏；按操作压强分可以包括：常压蒸馏、加压蒸馏、减压蒸馏；按操作方式分可以包括：间歇蒸馏、连续蒸馏等。当蒸馏至蒸馏剩余物的体积达到原含丙烯酸废水体积的5～20％优选为时10～15％时，就可以停止蒸馏，此时，可以保证废水中的甲醛及乙酸基本上完全转移至馏分中。且蒸馏剩余物具有一定的流动性，容易对其进行进一步的处理。经检测，蒸馏剩余物的体积在上述范围内，其甲醛的含量小于10mg/L，乙酸的含量小于200mg/L，可以认为废水中的甲醛、乙酸基本转移至馏分中。为了去除废水中的甲醛并对其进行资源化利用，本专利技术向馏分中加入尿素，以生成脲醛树脂。尿素的加入量可以在检测馏分中的甲醛含量后，按馏分中尿素：甲醛摩尔比为1:1～3:1的比例加入。在实际应用中，由于废水中的甲醛基本上转移至馏分中，为了简化处理工艺，尿素加入量可以与所述含丙烯酸废水中的甲醛的摩尔比为1:1～3:1。这样就可以省去检测馏分中的甲醛的操作。加入尿素后，可以在20～50℃的条件下反应1～24小时，优选在30～50℃的条件下反应1～6小时，专利技术人发现，随着反应温度的升高，反应速度加快，反应时间减少。在反应过程中，馏分的底部会出现白色脲醛树脂沉淀。经过与尿素的反应，馏分中甲醛的含量大大减小，但还是有未反应的少量甲醛存在，专利技术人经过调研及实验发现，甲醛的生物毒性很强，能够严重影响生化系统的稳定性，甚至造成系统崩溃，因此，未反应的甲醛的量虽少，但还是会影响后续的生化处理等处理工序的处理效果。因此，少量甲醛也需要进一步处理。具体的，在本专利技术的技术方案中，向第一滤液中加入亚硫酸氢钠，在20～50℃的条件下反应5～30分钟，然后过滤得到第二滤液，这样，就可以将剩余的少量甲醛转化成糖类物质去除。经检测，经过此步处理后，第二滤液中的甲醛含量可以小于15mg/L，这样就不会影响后续的生化处理等处理工序的处理效果。在实际应用中，亚硫酸氢钠的加入量可以为每升第一滤液中加入0.1g～2g亚硫酸氢钠，优选为0.5g～1.5g亚硫酸氢钠，更优选为1g亚硫酸氢钠。在本专利技术中，得到第二滤液后，可以通过萃取工艺将第二滤液中的乙酸转移至萃取剂中。在实际应用中，专利技术人不限于任何理论的发现，下述的萃取剂可以将第二滤液中的乙酸萃取的更彻底，所说的萃取剂可以将第二滤本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理含丙烯酸废水并资源化的方法，其特征在于，所述含丙烯酸废水中的丙烯酸含量为10000～50000mg/L，甲醛含量为10000～25000mg/L，乙酸含量15000～80000mg/L；该方法包括：将含丙烯酸废水的pH值调节至1～5后对其进行蒸馏，并收集馏分，当蒸馏剩余物的体积达到原含丙烯酸废水体积的5～20％时，停止蒸馏；向所述馏分中加入尿素，在20～50℃的条件下反应1～24小时，反应完成后进行第一次过滤处理，得到第一滤液；向第一滤液中加入亚硫酸氢钠，在20～50℃的条件下反应5～30分钟，反应完成后进行第二次过滤处理，得到第二滤液，其中，亚硫酸氢钠的加入量为每升第一滤液中加入0.1～2g亚硫酸氢钠；用萃取剂萃取第二滤液中的乙酸，得到萃取相及萃余液；回收萃取相中的乙酸；将所述蒸馏剩余物干燥后用水溶性酚醛树脂胶粘固化，碱活化后制备成重金属吸附树脂。

【技术特征摘要】
1.一种处理含丙烯酸废水并资源化的方法，其特征在于，所述含丙烯酸废水中的丙烯酸含量为10000～50000mg/L，甲醛含量为10000～25000mg/L，乙酸含量15000～80000mg/L；该方法包括：将含丙烯酸废水的pH值调节至1～5后对其进行蒸馏，并收集馏分，当蒸馏剩余物的体积达到原含丙烯酸废水体积的5～20％时，停止蒸馏；向所述馏分中加入尿素，在20～50℃的条件下反应1～24小时，反应完成后进行第一次过滤处理，得到第一滤液；向第一滤液中加入亚硫酸氢钠，在20～50℃的条件下反应5～30分钟，反应完成后进行第二次过滤处理，得到第二滤液，其中，亚硫酸氢钠的加入量为每升第一滤液中加入0.1～2g亚硫酸氢钠；用萃取剂萃取第二滤液中的乙酸，得到萃取相及萃余液；所述萃取剂由第一组分及第二组分组成；所述第一组分包括三正辛胺、正辛醇、乙酸乙酯、三辛基氧膦、三辛基甲基氯化铵、磷酸三丁酯中的一种或多种，第二组分包括甲苯、苯、环己烷、煤油、四氯化碳、氯仿、甲基异丁基酮中的一种或多种，其中，所述第一组分占...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔瑞平，刘峰，李海涛，张伦梁，蒋玮，
申请(专利权)人：博天环境集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11