一种环氧丙烷联产甲基叔丁基醚废水的集成处理工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种环氧丙烷联产甲基叔丁基醚废水的集成处理工艺，包括以下步骤：（1）厌氧处理：使用两级UASB厌氧反应器串联并联合零价铁对废水进行厌氧处理；（2）好氧处理：厌氧出水采用活性污泥法进行好氧处理；（3）氧化处理：好氧出水采用芬顿氧化法进行深度处理。本发明专利技术提供的处理工艺集成了两级UASB厌氧技术、零价铁技术、传统活性污泥法和芬顿氧化技术的优点，对生产废水中COD去除率达到98.33%，一级厌氧反应器联合零价铁技术降低了SO42‑及S2‑浓度，为二级反应器屏蔽了硫酸盐的影响，降低了处理难度，芬顿氧化进一步去除了废水中难降解的有机物，使出水达到排放要求，处理成本低效果好，抗冲击负荷能力强。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于废水处理
，具体涉及两级UASB厌氧反应器联合零价铁、活性污泥法和芬顿深度处理的水处理技术，适用于丙烯与异丁烷共氧化法生产环氧丙烷联产甲基叔丁基醚（PO/MTBE）生产废水。
技术介绍
某公司利用丙烯与异丁烷共氧化法生产环氧丙烷并联产甲基叔丁基醚的专利技术即以异丁烷、氧气及丙烯做原料，采用共氧化法生产环氧丙烷（PO），同时联产甲基叔丁基醚（MTBE）。环氧丙烷联产甲基叔丁基醚（PO/MTBE）生产工艺在生产过程中排放高浓度工艺污水，其主要成分为丙二醇、乙二醇、甲酸盐等。此外，生产过程也产生其他低浓度污水，包括地面冲洗水、初期雨水、生活污水等。该专利技术生产PO/MTBE的生产废水的处理，国内尚无可借鉴经验。丙烯与异丁烷共氧化法生产环氧丙烷联产甲基叔丁基醚（PO/MTBE）的生产工艺过程中的污水排放环节主要如下：（1）生产工艺废水PO/MTBE主体装置过氧化反应系统、环氧化反应系统、叔丁醇（TBA）精制系统以及醚化反应系统都有废水生成，其中醚化反应系统（MTBE一步反应器）产废水量最大，在正常生产情况下，COD为22000~23000mg/L、BOD5为6700~6800mg/L、TOC为10000~11000mg/L、TDS（溶解性固体）为10g/L左右。生产工艺废水先经脱气、汽提预处理后，与其他废水混合后排出。生产工艺废水经脱气、汽提处理可以去除过氧化反应中副产的C3和C4醇类物质（如异丙醇、异丁醇等），但却较难去除醚化反应中副产的C7和C8醚类物质（如叔丁基异丙基醚、叔丁基异丁基醚等），因此，经脱气、汽提处理后的废水COD≤11100mg/L、BOD5≤1200mg/L。废水中的TDS（溶解性固体）主要为甲酸钠，是在MTBE一步反应器中产生的。叔丁醇中夹带的甲酸酯类（甲酸叔丁酯等）物质在醚化产生的水的作用下水解生成甲酸，方程式如下：HCOOC(CH3)3+H2O(CH3)3COH+HCOOH，为避免腐蚀设备，需加入碱液进行中和，从而产生甲酸钠。（2）氨气洗涤塔废水催化剂配置系统氨气洗涤塔产生的含氮废水。废水中氨含量约为0.23%，并且废水中还含有乙二醇等有机物。除生产工艺过程中的主要排污，生产过程中还包括其它工艺废水、脱盐水站废水、设备地面冲洗水、循环冷却塔排水、蒸汽冷凝水等。其中的污染物包括COD、SS、氨氮、丙二醇、乙二醇、乙醛、甲醇、丙酮、2-丁酮、TOC、PO、MTBE、钼、石油类和无机盐类。丙烯与异丁烷共氧化法生产环氧丙烷并联产甲基叔丁基醚的方法是某公司的专利技术，其污水处理方法为纯氧深井曝气法。该专利技术引进中国后，因纯氧深井曝气法污水处理工艺复杂且运行费用极高，亟需解决其配套污水处理技术。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种丙烯与异丁烷共氧化法生产环氧丙烷联产甲基叔丁基醚生产废水的集成处理工艺，本专利技术提供的处理工艺合理集成了两级UASB厌氧技术、零价铁技术、传统活性污泥法和芬顿氧化技术的优点，对生产废水中COD的去除率可达到98.33%，一级厌氧反应器联合零价铁技术降低了SO42-及S2-浓度，为二级反应器屏蔽了硫酸盐的影响，降低了处理难度，同时还能够产生具有经济价值的沼气，两级厌氧联合零价铁技术提高了废水的可生化性，为后续的传统活性污泥法提供了良好的条件，芬顿氧化技术进一步去除了废水中难降解的有机物，使出水达到排放要求，具有处理成本低，处理效果好，抗冲击负荷能力强等优点。为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种环氧丙烷联产甲基叔丁基醚废水的集成处理工艺，包括以下步骤：（1）厌氧处理：使用两级UASB厌氧反应器串联并联合零价铁对环氧丙烷联产甲基叔丁基醚废水进行厌氧处理；（2）好氧处理：厌氧出水采用活性污泥法进行好氧处理；（3）氧化处理：好氧出水采用芬顿氧化法进行深度处理。所述步骤（1）两级UASB厌氧反应器采用串联方式运行，厌氧处理时在两级UASB厌氧反应器中第一级UASB厌氧反应器中添加零价铁，形成两级厌氧联合零价铁的处理方法。所述步骤（1）在两级UASB厌氧反应器中第一级反应器内添加的零价铁的形式为棒状、丝状或带状的金属铁，添加的零价铁的体积占第一级UASB厌氧反应器体积的20%~30%。所述步骤（1）中控制第一级UASB厌氧反应器的进水pH值为5.8~6.2，第二级厌氧反应器的进水pH值为7~7.5，水力停留时间为68h～72h，维持反应温度为34~36℃。所述两级UASB厌氧反应器总容积负荷为4kgCOD/(m3·d)～4.25kgCOD/(m3·d)，其中第一级厌氧反应器容积负荷2.8kgCOD/(m3·d)～2.9kgCOD/(m3·d)，第二级厌氧反应器容积负荷为1.2kgCOD/(m3·d)～1.35kgCOD/(m3·d)。所述步骤（1）中两级UASB厌氧反应器内接种的污泥为厌氧颗粒污泥，接种量为两级UASB厌氧反应器总有效容积的35%～50%。所述步骤（2）厌氧出水采用活性污泥法进行好氧处理，所述活性污泥法的污泥浓度为3500~4000mg/L，水力停留时间为4d~5d，pH为7~8。所述步骤（3）中好氧出水采用芬顿氧化技术进行处理，H2O2的投加量为化学需氧量的等摩尔量，芬顿氧化添加的FeSO4·7H2O和H2O2的摩尔比为（3~9）：1。所述H2O2为质量浓度为30%的工业级H2O2。利用上述方法处理环氧丙烷联产甲基叔丁基醚生产废水前，向废水中添加适量的磷为微生物提供磷源，添加的量按COD：P=200：1（质量比）确定，投加的药品为磷酸二氢钠（NaH2PO4）。所述两级UASB厌氧反应器生成的沼气中的主要成分为甲烷，仅一级产气中含有少量的硫化氢，对气体脱硫处理后的沼气利用可以产生经济效益。本工艺处理环氧丙烷联产甲基叔丁基醚生产废水时，进水COD浓度为12000mg/L，稳定运行的状态下，一级厌氧出水COD为6000mg/L左右，二级厌氧出水COD在4000mg/L左右，经过厌氧后废水进入好氧系统，好氧出水COD可以达到700~800mg/L，芬顿氧化后出水COD可以达到200mg/L以下。本方法处理环氧丙烷联产甲基叔丁基醚生产废水时，一级厌氧出水VFA在12~18mmol/L且随反应器负荷变化波动明显，二级厌氧出水VFA基本稳定在2.5~3.5mmol/L，且表现出良好的抗冲击负荷性能。本方法处理环氧丙烷联产甲基叔丁基醚生产废水时，为控制厌氧反应进水的pH值采用硫酸调节而引入的SO42-在一级反应器内被大部分去除，并且生成的S2-被零价铁生成的Fe2+沉淀去除，为二级厌氧反应器屏蔽了硫酸盐的影响，降低了处理难度。该处理方法的具体工作原理如下：使用两级厌氧反应器处理环氧丙烷联产甲基叔丁基醚废水时，由于废水中含有较多的甲酸盐及氨氮类物质，厌氧进行过程中pH会有所升高，但厌氧微生物对环境中pH有较高的要求，因此在厌氧过程中需要外加硫酸溶液以控制厌氧体系维持在一个适宜的pH范围内，因此一级厌氧反应器控制进水pH5.8~6.2，为反应器内微生物提供了一个合适的厌氧环境，在此pH范围内零价铁对S2-具有较高的去除率，降低了S2-对二级厌氧反应器厌氧反应的抑制。通过一级本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环氧丙烷联产甲基叔丁基醚废水的集成处理工艺，其特征在于包括以下步骤：（1）厌氧处理：使用两级UASB厌氧反应器串联并联合零价铁对环氧丙烷联产甲基叔丁基醚废水进行厌氧处理；（2）好氧处理：厌氧出水采用活性污泥法进行好氧处理；（3）氧化处理：好氧出水采用芬顿氧化法进行深度处理。

【技术特征摘要】
1.一种环氧丙烷联产甲基叔丁基醚废水的集成处理工艺，其特征在于包括以下步骤：（1）厌氧处理：使用两级UASB厌氧反应器串联并联合零价铁对环氧丙烷联产甲基叔丁基醚废水进行厌氧处理；（2）好氧处理：厌氧出水采用活性污泥法进行好氧处理；（3）氧化处理：好氧出水采用芬顿氧化法进行深度处理。2.根据权利要求1所述的环氧丙烷联产甲基叔丁基醚废水的集成处理工艺，其特征在于：所述步骤（1）两级UASB厌氧反应器采用串联方式运行，厌氧处理时在两级UASB厌氧反应器中第一级UASB厌氧反应器中添加零价铁，形成两级厌氧联合零价铁的处理方法。3.根据权利要求1所述的环氧丙烷联产甲基叔丁基醚废水的集成处理工艺，其特征在于：所述步骤（1）在两级UASB厌氧反应器中第一级反应器内添加的零价铁的形式为棒状、丝状或带状的金属铁，添加的零价铁的体积占第一级UASB厌氧反应器体积的20%~30%。4.根据权利要求1所述的环氧丙烷联产甲基叔丁基醚废水的集成处理工艺，其特征在于：所述步骤（1）中控制第一级UASB厌氧反应器的进水pH值为5.8~6.2，第二级厌氧反应器的进水pH值为7~7.5，水力停留时间为68h～72h，维持反应温度为34~36℃。5.根据权利要求1所述的环氧丙烷联产甲基叔丁基醚废水的集成处理工艺，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：代吉华，齐云桓，孙培彬，郜白璐，史明，王海娟，张文龙，史豪杰，唐启，
申请(专利权)人：河南君和环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41