一种脲醛树脂、酚醛树脂生产企业废水处理方法技术

一种脲醛树脂、酚醛树脂生产企业废水处理方法，本发明专利技术主要针对脲醛树脂、酚醛树脂等生产企业中含甲醇、甲醛、苯酚有毒有机废水处理领域。本发明专利技术主要包括两步处理工艺：首先是超声波作用下臭氧氧化分解工序，然后在紫外光照射下、臭氧、纳米催化剂TiO2催化下协同氧化分解有机物。臭氧通过臭氧发生器产生，经气液混合器混合后导入反应釜；高频超声波由超声波装置提供；催化剂选择锐钛纳米级TiO2，吸附煅烧在分子筛上；紫外光由多盏高压汞灯提供；调整废水池的PH值6～9，温度控制20～30℃。通过协同增效，氧化降解废水中有机化合物，使其最终分解成二氧化碳和水，达到一级排放标准。催化剂分离简单，实现了催化剂循环使用。

【技术实现步骤摘要】
一种脲醛树脂、酚醛树脂生产企业废水处理方法所属
本专利技术主要针对脲醛树脂、酚醛树脂生产企业中含甲醇、甲醛、苯酚等有毒有机废水处理领域。
技术介绍
作为脲醛树脂、酚醛树脂等胶粘剂生产企业中的排放的工艺废水，冲洗车间废水、冲洗反应釜废水、雨水洗刷地面形成污水，都含有甲醇、甲醛、苯酚等有毒有害有机物，此类物质成分单一，用生物法处理需添加其他有机物营养成分，成本高；同时毒性有机物对生物法处理污水中的微生物有失活毒性，不能直接处理；亦不能简单用物理过滤、化学法处理，易造成水体二次污染和其他环保问题。有机废水的处理，主要根据所含的物质的成分及浓度，要求达到的排放标准、处理成本、回收综合利用、环保等诸多因素来考虑。目前企业多数使用电芬顿试剂法(Fenton)处理含有毒有机废水，即较典型的高级氧化方法：利用过氧化氢和亚铁离子催化作用下生成羟基自由基，羟基自由基氧化难降解的有机污染物。芬顿试剂氧化法的优点在于H2O2分解速度快、氧化速率高，但由于大量Fe2+的存在，H2O2的利用率不高，使有机污染物降解不完全，且反应必须在酸性条件下进行，否则因析出Fe(OH)3沉淀而使加入的Fe2+或Fe3+催化剂失效，这样废水处理前必须加酸调节，处理后的废水因含酸过高不能直接排放(国家规定排放废水PH值6-9)，必须加碱回调。酸化和中和需消耗大量的酸碱，另外，也产生新的污染物Fe2+或Fe3+，处理成本高也制约这一方法的在此领域的广泛应用。查阅专利中，王树森、刘延子专利技术专利公开号100503478C《一种废水处理方法及装置》中，其主要原理是：在絮凝处理前，将废水先进行臭氧预处理，然后进行絮凝处理。通过压滤除去絮凝物后，将滤液再进行复合臭氧净化处理。两装置内均设有罐体、曝气盘、进气管、尾气分解排放装置等。滤液中加双氧水和二价铁，并设由陶瓷环制作的催化接触反应层。预处理使废水中大分子变小，有害物氧化成无害物，使难降解的有机物转化为易降解的醛类和羧酸类。絮凝处理使悬浮物等混凝成絮或渣，压滤处理将絮渣与水分离；最后将滤液进行深度催化氧化，使所有有害物质彻底氧化、降解，直至完全矿化。通过以上专利描述分析，此方法实际上是电芬顿反应处理有机废水方法的延伸和补充，有机污染物降解还是不完全，且反应必须在酸性条件下进行，处理后的废水需加碱回调，废水的处理需消耗大量的酸碱。另外，也产生新的金属离子Fe2+或Fe3+和盐类，新的污染物处理也是困难，处理成本高也制约这一方法的广泛应用。专利技术创造的目的本专利技术针对现有技术不足，提出新的解决脲醛树脂、酚醛树脂等生产企业中含甲醇、甲醛、苯酚等有毒有机废水处理方案，使废水能达标排放，不产生二次污染、环保友好问题。技术方案本专利技术目的是提供一种在超声波作用下臭氧氧化、紫外光照射下纳米半导体催化剂催化协同处理废水中含甲醇、甲醛、苯酚的方法。本专利技术主要包括两步处理工艺：首先是超声波作用下臭氧氧化分解工艺，然后在紫外光照射下、臭氧、纳米半导体催化剂催化下协同氧化分解工序。臭氧通过臭氧发生器产生，由管道导入到气液混合器与废水强力混合，依据对废水检测分析，要完全氧化废水中有机物，控制臭氧浓度范围0.012kg/m3～1.29kg/m3，利用臭氧分子中的氧原子具有强烈的亲电子或亲质子性，在水中形成具有强氧化能力的羟基自由基·OH；有机物既直接与溶解水中的臭氧直接反应，又与臭氧分解生成之羟基·OH的间接反应，其副产物无毒，基本无二次污染。所述超声波是利用超声波的空化原理，且与臭氧氧化协同增效，提高氧化效能。超声波由超声波仪提供，超声波选用功率在10～50千瓦，频率控制在100K～1000KHZ；通过控制超声频率，使产生气泡在微米级到纳米级范围内，气泡内的气体温度在5000K以上；臭氧在超声波作用下在水中形成微米级、纳米级臭氧气泡，使反应接触面积提高了2000～4000倍、臭氧的溶解度提高了5倍，臭氧效能得到发挥。所述纳米半导体催化剂为锐钛型纳米二氧化钛(TiO2)或纳米级二氧化硅，研究结果证明：生成·OH和·O2-是臭氧、紫外光氧化主要氧化剂，可将水中有机物氧化，最终分解产物为H2O和CO2。我们选择锐钛矿结构的纳米级TiO2，粒径为10～60纳米，通过吸附煅烧在分子筛上，然后按重量比2.0～10.0％加到到反应物中，在反应釜中以流化状态存在，一方面可使催化剂颗粒多方位受到光照，在悬浮搅动中可防止催化剂钝化，提高催化剂利用效率；同时，更容易分离，解决了悬浆体系固液分离难的问题。所述紫外光使用波长200～280nm的紫外光，可以引发有机物的分解，这种光由释放的254nm波长的高压汞灯提供。根据高压汞灯功率提供激发催化剂所需活性能量，即提供了催化剂中电子激发跃迁所需要的光子能量。紫外光照纳米半导体催化反应器，液体设定温度为20-60℃，紫外灯采用250纳米左右高压汞灯，功率为15～60W/台，照射有效容积2-15盏/m3，废水接受光照射时间为0.25～10min/m3，氧化产物为二氧化碳和水。调整废水最佳pH值在6～9、温度在10～40℃(需要升温由蒸汽导管直接插入反应釜中加热)，对于降解的影响非常显著。实验数据表明，当溶液pH值较高时，由于OH-的存在，TiO2表面带负电荷，有利于光生空穴向表面迁移，催化剂TiO2通常具有较好的催化活性，一般通过氢氧化钠、生石灰等调整废水池的PH值呈弱碱性，使光照催化反应达到最理想状态。在臭氧超声波、紫外光照及纳米二氧化钛催化的复合协同作用下，能快速彻底氧化降解废液中含甲醇、甲醛、苯酚等有毒有机物，使其最终分解成二氧化碳和水。从而达到国家规定的一级排放标准排放。一种脲醛树脂、酚醛树脂生产企业废水处理方法，该工艺过程步骤为：一个废水池区，为生产胶粘剂企业产生的工艺废水、洗锅废水、车间清洗废水、雨水洗刷道路有机残留物等废水集中区，废水中含有甲醇、甲醛、苯酚等有机物。一个过滤调节区，包括初滤器、酸碱调节釜、碱液储罐、微过滤器组成；初过滤装置由两种不锈钢网过滤器-栅格过滤器和筛网过滤器，通过两道过滤体系，可以拦截粒径0.1-0.3um颗粒直径固体物质；酸碱调节釜安装搅拌系统，要求在连续生产工艺中，由三台酸碱调节釜互换使用(一台进料，一台调整酸碱度，一台出料)，以保证连续生产需要；微过滤器有聚丙烯膜(PP)滤芯，过滤精度0.1-10um，长度250～1500mm，过滤掉废水中游离金属离子等在碱性作用下产生金属沉淀物。一个微纳米超声波反应区，包括臭氧发生器、微纳米超声波反应釜、催化剂储罐、超声波发生器；通过臭氧发生器产生，臭氧浓度控制在范围0.012kg/m3～1.29kg/m3，用气液混合器随废水并进入微纳米超声波反应釜；反应釜中加入纳米级半导体催化剂TiO2(粒径在1～10nm之间，负载于分子筛载体上)，用量为总质量的1-10％，机械搅拌使催化剂混浮在液体中形成浮动流化床，充分与反应物接触；反应釜夹层通蒸汽。升温10～50℃，保证反应活性；引入的高频率超声波，超声波选用功率在10～50千瓦，频本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种脲醛树脂、酚醛树脂生产企业废水处理方法，该工艺过程步骤为：/nA、一个废水池区，为生产胶粘剂企业产生的工艺废水、洗锅废水、车间清洗废水、雨水洗刷道路有机残留物等废水集中区，废水中含有甲醇、甲醛、苯酚等有机物。/nB、一个过滤调节区，包括初滤器、酸碱调节釜、碱液储罐、微过滤器组成；初过滤装置由两种不锈钢网过滤器-栅格过滤器和筛网过滤器，通过两道过滤体系，可以拦截粒径0.1-0.3um颗粒直径固体物质；酸碱调节釜安装搅拌系统，要求在连续生产工艺中，由三台酸碱调节釜互换使用(一台进料，一台调整酸碱度，一台出料)，以保证连续生产需要；微过滤器过滤掉废水中的金属沉淀物和细小悬浮物、杂质。/nC、一个微纳米超声波反应区，包括臭氧发生器、微纳米超声波反应釜、催化剂储罐、超声波发生器；通过臭氧发生器产生的臭氧，控制在废水中浓度0.012kg/m3～1.29kg/m3，用气液混合器随废水并进入微纳米超声波反应釜；反应釜中加入纳米级半导体催化剂TiO

【技术特征摘要】
1.一种脲醛树脂、酚醛树脂生产企业废水处理方法，该工艺过程步骤为：
A、一个废水池区，为生产胶粘剂企业产生的工艺废水、洗锅废水、车间清洗废水、雨水洗刷道路有机残留物等废水集中区，废水中含有甲醇、甲醛、苯酚等有机物。
B、一个过滤调节区，包括初滤器、酸碱调节釜、碱液储罐、微过滤器组成；初过滤装置由两种不锈钢网过滤器-栅格过滤器和筛网过滤器，通过两道过滤体系，可以拦截粒径0.1-0.3um颗粒直径固体物质；酸碱调节釜安装搅拌系统，要求在连续生产工艺中，由三台酸碱调节釜互换使用(一台进料，一台调整酸碱度，一台出料)，以保证连续生产需要；微过滤器过滤掉废水中的金属沉淀物和细小悬浮物、杂质。
C、一个微纳米超声波反应区，包括臭氧发生器、微纳米超声波反应釜、催化剂储罐、超声波发生器；通过臭氧发生器产生的臭氧，控制在废水中浓度0.012kg/m3～1.29kg/m3，用气液混合器随废水并进入微纳米超声波反应釜；反应釜中加入纳米级半导体催化剂TiO2(粒径在1～10nm之间，负载于分子筛载体上)，用量为总质量的1-10％，机械搅拌使催化剂混浮在液体中形成浮动流化床，充分与反应物接触；反应釜夹层通蒸汽。升温10～50℃，保证反应活性；引入的高频率超声波，超声波选用功率在10～50千瓦，频率100～1000KHz，提高降解速率和效能，达到反应的最优化。
D、一个uv反应区；由本装置采用高压汞灯作为紫外光源，释放254nm波长的高压汞灯，灯功率为20～80W/台，安装密度按废水体积3-15台/m3；接受光照射时间为0.25～10min。
E、一个的错流过滤区，包括错流过滤器和检测暂存罐组成；本错流过滤装置由发明人胡荣汉等发明，专利技术申请公布号：CN107362756A)。该错流过滤的装置是通过循环泵将要过滤的物质在不同孔径的滤孔道中分离。在压力的作用下，滤液以切线通过的方式滤出；固体催化剂浓度到达一定程度后由料浆泵输送回纳米超声波反应器继续催化反应；经错流过滤器过滤出来的滤液，进入检测暂存罐中，经检测达标后排放；对于不达标的废水，将直接用泵抽入废水池中，再次进入处理程序直至达...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡荣汉，
申请(专利权)人：广西精典化工新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广西;45