一种2，4-D酸合成工艺废水的预处理方法技术

本发明专利技术公开了一种2，4‑D酸合成工艺废水的预处理方法，包括：(1)将2，4‑D酸合成工艺废水的pH值调节至5～9，加入H2O2，以质量计，H2O2的加入量为废水质量的0.1～10％，反应温度为20～70℃，使用固载型催化剂，2，4‑D酸合成工艺废水处理的质量空速为0.5～5h

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及废水处理
，尤其涉及一种2，4-D酸合成工艺废水的预处理方法。
技术介绍
2，4-D酸是高效、内吸、具有高度选择性的除草剂和植物生长调节剂，对植物有强烈的生理活性。2，4-D酸具有良好的除草效果和低廉的产品价格，在国内使用广泛且使用时间长，同时2，4-D酸是2，4-D丁酯、异丙酯、胺盐和二胺盐等系列除草剂的原料。工业上，以苯酚和氯乙酸为原料，经苯酚氯化、合成、酸析得到产品2，4-D酸。在工业化生产2，4-D酸产生的废水，含有微量的2，4-D、2，6-D和2，4-二氯酚、2，6-二氯酚及较高的苯酚、羟基乙酸和氯化钠，该废水有机物浓度高、毒性强、生物降解性差，有研究表明：废水中所含的2，4-D酸具有致癌性，自然状态下2，4-D酸的降解非常缓慢，平均降解时间为20天，降解物可以在水中或土壤中积累，如果直接排放则会污染当地的土壤和水体，带来严重的环境危害，对人类健康造成威胁。该废水处理困难，处理费用高，像絮凝等普通水处理工艺不能将2，4-D酸的浓度降低到允许的排放水平。目前2，4-D酸生产废水的处理方法主要有树脂吸附法，有机溶剂萃取法，液膜萃取法，芬顿氧化法等。前三种方法均为物理分离法，仅仅是针对生产废水中的2，4-二氯酚、2，6-二氯酚及羟基乙酸起到一定的分离浓缩作用，得到的2，4-二氯酚、2，6-二氯酚及羟基乙酸混合物中无用的2，6-二氯酚及羟基乙酸的浓度高，而有用的2，4-二氯酚浓度低，因此再利用的意义不大，再利用反而会影响到2，4-D算产品质量，还需要进一步处理。另外废水中2，4-D、2，6-D等污染物仍需进一步处理，可见，采用树脂吸附法，有机溶剂萃取法，液膜萃取法来处理2，4-D生产废水并不理想。芬顿氧化法是由亚铁盐和过氧化氢组合的一种高级氧化技术，但是芬顿氧化体系的有效pH值范围较窄，为2～4，因此芬顿氧化法的应用仅限于酸性环境，在碱性条件下，废水的脱水率和COD去除率都会大幅度下降，而2，4-D酸合成工艺废水呈碱性并且色度较大，若采用芬顿氧化法处理则需要将2，4-D酸合成工艺废水用大量的酸调节为酸性，并且该技术氧化剂用量大，处理成本高，每吨废水处理费用650元左右，企业难以承受。光催化氧化技术利用光激发氧化将O2、H2O2等氧化剂与光辐射相结合。所用光主要为紫外光，包括UV-H2O2、UV-O2等工艺，可以用于处理废水中的难降解物质。另外，在有紫外光的Fenton体系中，紫外光与铁离子之间存在着协同效应，使H2O2分解产生羟基自由基的速率大大加快，促进有机物的氧化去除。但是废水的色度影响光催化氧化的效率。
技术实现思路
本专利技术提供一种2，4-D酸合成工艺废水的预处理方法，该方法操作简单，处理效率高，处理出水的可生化性较好，后续可进行生化处理，并且该方法处理成本较低。一种2，4-D酸合成工艺废水的预处理方法，包括：(1)将2，4-D酸合成工艺废水的pH值调节至5～9，加入H2O2，以质量计，H2O2的加入量为废水质量的0.1～10％，反应温度为20～70℃，使用固载型催化剂，2，4-D酸合成工艺废水处理的质量空速为0.5～5h-1，反应过程中将体系的pH值保持在5～9，处理后得处理液I；(2)向处理液I中加入H2O2，以质量计，H2O2的加入量为处理液I质量的1～20％，将体系的pH值保持在5～9，20～50℃在紫外线的照射下曝气反应1～5h，得处理出水。2，4-D酸合成工艺废水色度和COD较高，可生化性差。本专利技术采用类芬顿氧化法与光催化氧化法相结合对2，4-D酸合成工艺废水进行处理，先采用类芬顿氧化法对废水进行脱色处理，将废水的色度降低到200倍以下，以提高后续光催化氧化的效率，同时把难氧化降解的大分子类物质分解为小分子类物质，后续的光催化氧化进一步去除废水中的COD，将大分子类物质氧化分解为能被生物利用的小分子类物质。本专利技术的处理方法中，类芬顿氧化和光催化氧化协同作用，提高废水的可生化性，经两步协同氧化处理后，处理出水可进行生化处理，以达到排放标准。本专利技术的预处理方法对苯酚类废水、羧酸类废水、芳烃类废水及含油类废水等具有较好的处理效果，特别适用于对2，4-D酸合成工艺废水的处理。作为优选，步骤(1)之前还包括：向2，4-D酸合成工艺废水加入吸附剂吸附0.1～10h，以质量计，吸附剂的加入量为废水质量的0.1～10％，过滤后进行后续反应。吸附剂吸附废水中的絮状沉淀以及固体颗粒，提高后续的类芬顿氧化和光催化氧化的效率。步骤(1)中：标准的芬顿氧化法是指Fe2+/H2O2体系，其中Fe2+主要作为反应的催化剂，而H2O2通过反应产生的·OH起到氧化作用。类芬顿反应是除Fe(II)以外，Fe(III)、含铁矿物以及其他一些过渡金属如Co、Cd、Cu、Ag、Mn、Ni等可以加速或者替代Fe(II)而对H2O2起催化作用的一类反应的总称。先调节2，4-D酸合成工艺废水的pH值至5～9，若产生絮状沉淀，则可加入吸附剂吸附0.1～10h，以质量计，吸附剂的加入量为废水质量的0.1～10％，过滤后再进行类芬顿氧化反应。作为优选，所述的吸附剂为活性炭、活性氧化铝、二氧化硅和硅藻土中一种或几种；最优选的，所述吸附剂优选活性炭。活性炭可选活性焦、活性炭颗粒、活性炭粉末和活性炭纤维中的一种或几种。作为优选，本专利技术步骤(1)中的类芬顿氧化反应中，固载型催化剂的载体为活性炭、氧化铝、分子筛、二氧化硅或者硅藻土，固载型催化剂的活性成分为铁、钴、锰、铈和钯中的一种或几种。采用固载型催化剂便于催化剂的回收利用，节约成本，并且可防止催化剂残留与废水中，影响处理出水的水质。在固载型催化剂中活性成分的作用下，H2O2分解产生·OH，·OH的氧化电极电位高达2.80V，而且具有很强的加成反应特性，可以无选择氧化废水中大多数有机物，将大分子有机物分解成较易降解的小分子有机物，并且容易打断废水中有机物的生色基团，可有效地去除废水的色度。类芬顿氧化反应中，体系的pH值对氧化效果具有重要的影响。作为优选，步骤(1)中，反应过程中将体系的pH值保持在6～8，进一步优选为7～8。体系的pH值低于6或高于8可能导致催化剂失活。作为优选，反应温度为40～60℃，最优选的，反应温度为50℃。反应温度小于40℃时，催化剂活性较低；反应温度大于60℃时，双氧水容易分解，利用率较低。作为优选，步骤(1)中，将2，4-D酸合成工艺废水的色度降至0～200倍后，再执行步骤(2)。将2，4-D酸合成工艺废水的色度降至0～200倍后，再执行步骤(2)的光催化氧化，废水的色度降低后，紫外光可充分照射废水，促使H2O2分解产生.OH，提高光催化氧化对废水的降解效率。因此步骤(1)和步骤(2)具有良好的协同作用。步骤(2)中：作为优选，步骤(2)中，还加入亚铁离子，以质量计，亚铁离子的加入量为废水质量的0.1％～1.0％。H2O2在亚铁离子和紫外线的双重作用下，能更充分地分解产生·OH。紫外线和Fe2+对H2O2的催化分解存在协同效应，即.OH的生成速率远大于传统芬顿氧化和紫外催化H2O2分解速率的简单加和，因此，亚铁离子的加热使步骤(2)的氧化降解效果更好。作为优选，步骤(2)中，还加入光催化剂，进一步优选的，所加入的光催化剂为TiO2。光催本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种2，4‑D酸合成工艺废水的预处理方法，其特征在于，包括：(1)将2，4‑D酸合成工艺废水的pH值调节至5～9，加入H2O2，以质量计，H2O2的加入量为废水质量的0.1～10％，反应温度为20～70℃，使用固载型催化剂，2，4‑D酸合成工艺废水处理的质量空速为0.5～5h‑1，反应过程中将体系的pH值保持在5～9，处理后得处理液I；(2)向处理液I中加入H2O2，以质量计，H2O2的加入量为处理液I质量的1～20％，将体系的pH值保持在5～9，20～50℃在紫外线的照射下曝气反应1～5h，得处理出水。

【技术特征摘要】
1.一种2，4-D酸合成工艺废水的预处理方法，其特征在于，包括：(1)将2，4-D酸合成工艺废水的pH值调节至5～9，加入H2O2，以质量计，H2O2的加入量为废水质量的0.1～10％，反应温度为20～70℃，使用固载型催化剂，2，4-D酸合成工艺废水处理的质量空速为0.5～5h-1，反应过程中将体系的pH值保持在5～9，处理后得处理液I；(2)向处理液I中加入H2O2，以质量计，H2O2的加入量为处理液I质量的1～20％，将体系的pH值保持在5～9，20～50℃在紫外线的照射下曝气反应1～5h，得处理出水。2.根据权利要求1所的2，4-D酸合成工艺废水的预处理方法，其特征在于，步骤(1)之前还包括：向2，4-D酸合成工艺废水加入吸附剂吸附0.1～10h，以质量计，吸附剂的加入量为废水质量的0.1～10％。3.根据权利要求1所的2，4-D酸合成工艺废水的预处理方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵文超，王超，吴勇前，
申请(专利权)人：浙江奇彩环境科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33