一种高含酚废水的处理方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种高含酚废水的处理方法，包括向高含酚废水中加入强碱，得到含酚盐废水；将含酚盐废水加热，得到预加热废水；将预加热废水进行膜蒸馏，得到水蒸汽和一次浓缩液；将一次浓缩液进行蒸发结晶处理，得到水蒸汽和结晶粗酚盐，回收得到的结晶粗酚盐；其中，得到的水蒸汽进行冷凝，得到冷凝水，冷凝水进行回用，完成对高含酚废水的处理。本发明专利技术的处理方法工艺简洁、操作简便，通过各步骤的相互配合，实现了高含酚废水处理的零排放。本发明专利技术还公开了一种高含酚废水的处理系统。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及属于废水处理
，尤其是一种新的高含酚废水的处理方法及系统。
技术介绍
含酚废水是指纺织、石油化工、塑料、树脂等工业生产中产生的含有酚类有机物的废水，是常见的工业废水之一。根据所含污染物的性质分为挥发性含酚废水和非挥发性含酚废水。根据所含污染物的浓度分为低浓度含酚废水和高浓度含酚废水，通常酚含量大于100mg/L的废水为高浓度含酚废水。高浓度含酚废水又称为高含酚废水。目前，针对高含酚废水的处理方法主要有微生物降解法、萃取法、活性炭吸附法、化学氧化法等。它们分别具有以下优缺点：1、微生物降解法主要适用于低浓度含酚废水。这是因为高含酚废水中的苯酚及其衍生物对微生物具有毒害作用，微生物的生物活性受影响很大，导致微生物难以降解酚类有机物，此外微生物降解法使用的设备存在占地面积大、运行稳定性差的缺点。2、萃取法对高含酚废水的处理效果较好，但需要进行多次的萃取及反萃取才能完成处理，工艺过程十分复杂，难以大面积推广。3、活性炭吸附法由于使用的活性炭本身具有良好的吸附有机物性能，在高含酚废水中也有较好的处理效果，但活性炭存在易饱和、解析困难、再生成本高、导致二次污染的缺点，通常用于废水处理系统的后端提标。4、化学氧化法是利用具有强氧化性的化学药剂来分解高含酚废水中的酚类化合物，而化学药剂的成本较高，且易造成二次污染。因此，现有的高含酚废水的处理方法存在处理难度大或处理成本高的问题，需要一种简单且成本低的处理高含酚废水的方法。
技术实现思路
本专利技术的第一个目的在于提供一种高含酚废水的处理方法。本专利技术的第二个目的在于提供一种高含酚废水的处理系统。为实现上述第一个目的，本专利技术采用以下内容：一种高含酚废水的处理方法，包括以下步骤：1)向高含酚废水中加入强碱，得到含酚盐废水；2)将步骤1)得到的含酚盐废水加热，得到预加热废水；3)将步骤2)得到的预加热废水进行膜蒸馏，得到水蒸汽和一次浓缩液；4)将步骤3)得到的一次浓缩液进行蒸发结晶处理，得到水蒸汽和结晶粗酚盐，回收得到的结晶粗酚盐；其中，步骤3)和步骤4)得到的水蒸汽进行冷凝，得到冷凝水，冷凝水进行回用，完成对高含酚废水的处理。通常，在实际生产中，高含酚废水的水质有一定波动。首先利用废水储池收集高含酚废水，并利用搅拌机对其进行调匀，以保证系统连续运行的稳定性。步骤1)中，强碱是能够使高含酚废水中的酚类化合物转化为酚盐的试剂。加入强碱将高含酚废水的pH值调整为9-12，酚类化合物转化为酚盐。pH值由pH在线监测系统监控。优选地，所述强碱为氢氧化钠、氢氧化钾等。酚盐的热稳定性更好，避免在后续的膜蒸馏过程中随水蒸汽透过膜。步骤2)中，将得到的含酚盐废水加热到50-70℃，是为了提高废水的水蒸汽的含量，在废水中形成一定的蒸汽压。进一步地，所述方法还包括将预加热废水进行过滤，之后再进行膜蒸馏。优选地，所述过滤采用保安过滤器。更优选地，滤芯过滤规格为0.5-10μm。步骤3)中所使用膜蒸馏的膜设备的运营成本低，利于控制成本。且操作压力较低，能够在保证回用水质的同时极大地减少运行费用和动力需求，且水的回用率远高于传统工艺中的水的回用率。进一步地，步骤3)中，所述膜蒸馏中使用中空疏水膜作为蒸馏膜。这种中空疏水膜允许气态分子透过，而液态分子不能透过。预加热废水通路为膜外侧，空气通路为膜内侧；有机物及盐分被截留在一次浓缩液中，而清洁水以水蒸汽的形式透过蒸馏膜，水蒸汽由空气吹脱。优选地，步骤3)中，所述膜蒸馏中，预加热废水的蒸发率≥90％。优选地，空气由空压机提供，在蒸馏膜内外侧与预加热废水形成逆流，提高水蒸汽的透过率。优选地，控制条件为：蒸馏膜外侧压力大于膜内侧压力，压差≤0.1MPa。在此条件下时，可以保护蒸馏膜的长期有效性，采用这种低压操作的方式使得膜表面的污染和结垢少，膜稳定性极高，使用寿命可达3年以上。步骤4)中，使用多效蒸发器将一次浓缩液进行蒸发结晶处理。本专利技术的方法适用于酚含量>100mg/L的废水。本专利技术的方法采用强碱将高含酚废水中的酚类化合物转化为酚盐，利用运营成本低的膜设备进行膜蒸馏，膜蒸馏设备产生的一次浓缩液进一步利用多效蒸发器进行浓缩结晶，利用冷凝器冷却过程中产生的水蒸汽，最终得到冷凝水和结晶粗酚盐。通过试验发现，该处理方法得到的冷凝水可直接回用，结晶粗酚盐可回收，达到了零排放的目的。为实现上述第二个目的，本专利技术采用以下内容：一种高含酚废水的处理系统，包括：pH调节单元、加热单元、膜蒸馏单元、蒸发结晶单元和冷凝单元；所述pH调节单元的入口通入高含酚废水；所述加热单元的入口与pH调节单元的出口相连；所述膜蒸馏单元的入口与加热单元的出口相连，出口分别与蒸发结晶单元和冷凝单元相连；所述蒸发结晶单元的入口与膜蒸馏单元相连，出口与冷凝单元相连。所述pH调节单元用来调节高含酚废水的pH值；所述加热单元用来加热含酚盐废水得到预加热废水；所述膜蒸馏单元用来将预加热废水进行膜蒸馏得到水蒸汽和一次浓缩液；所述蒸发结晶单元用来将一次浓缩液进行蒸发结晶处理得到水蒸汽和结晶粗酚盐；所述冷凝单元用来将水蒸汽进行冷凝得到冷凝水。进一步地，所述系统还包括过滤单元；所述过滤单元的入口与加热单元的出口相连，膜蒸馏单元的入口与过滤单元的出口相连，用来对预加热废水进行过滤。过滤单元可以是与膜蒸馏单元设置成一体，也可以是单独设置，只要满足能将预加热废水进行过滤即可。优选地，所述过滤单元为保安过滤器。更优选地，滤芯过滤规格为0.5-10μm。进一步地，所述系统还包括高含酚废水调匀单元；所述高含酚废水调匀单元内设有搅拌机；所述高含酚废水调匀单元的入口通入高含酚废水，pH调节单元的入口与高含酚废水调匀单元的出口相连。这是因为高含酚废水的水质在实际生产中有一定波动，为了保证系统连续、稳定运行，设置调匀单元来将高含酚废水调匀。进一步地，所述pH调节单元内设有搅拌机和pH值在线监测单元。通过向高含酚废水中加入强碱来调节高含酚废水的pH值，搅拌机用来将强碱和高含酚废水充分接触，pH值在线监测单元用来监控高含酚废水的pH值。进一步地，所述pH调节单元还与强碱加料单元相连；所述强碱加料单元包括储碱罐和加料泵，加料泵与pH调节单元相连。储碱罐用来储存强碱，加药本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高含酚废水的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：1)向高含酚废水中加入强碱，得到含酚盐废水；2)将步骤1)得到的含酚盐废水加热，得到预加热废水；3)将步骤2)得到的预加热废水进行膜蒸馏，得到水蒸汽和一次浓缩液；4)将步骤3)得到的一次浓缩液进行蒸发结晶处理，得到水蒸汽和结晶粗酚盐，回收得到的结晶粗酚盐；其中，步骤3)和步骤4)得到的水蒸汽进行冷凝，得到冷凝水，冷凝水进行回用，完成对高含酚废水的处理。

【技术特征摘要】
1.一种高含酚废水的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)向高含酚废水中加入强碱，得到含酚盐废水；
2)将步骤1)得到的含酚盐废水加热，得到预加热废水；
3)将步骤2)得到的预加热废水进行膜蒸馏，得到水蒸汽和一次
浓缩液；
4)将步骤3)得到的一次浓缩液进行蒸发结晶处理，得到水蒸汽
和结晶粗酚盐，回收得到的结晶粗酚盐；
其中，步骤3)和步骤4)得到的水蒸汽进行冷凝，得到冷凝水，
冷凝水进行回用，完成对高含酚废水的处理。
2.根据权利要求1所述的一种高含酚废水的处理方法，其特征
在于，加入强碱将高含酚废水的pH值调整为9-12。
3.根据权利要求1所述的一种高含酚废水的处理方法，其特征
在于，步骤2)中，将得到的含酚盐废水加热到50-70℃。
4.根据权利要求1所述的一种高含酚废水的处理方法，其特征
在于，所述方法还包括将预加热废水进行过滤，之后再进行膜蒸馏；
优选地，过滤使用的滤芯的规格为0.5-10μm。
5.根据权利要求1所述的一种高含酚废水的处理方法，其特征
在于，步骤3)中，所述膜蒸馏中使用中空疏水膜作为蒸馏膜。
6.根据权利要求1所述的一种高含酚废水的处理方法，其特征
在于，步骤3)中，控制条件为：蒸馏膜外侧压力大于膜内侧压力，
压差≤...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨锁利，
申请(专利权)人：苏州澄江环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32