一种有机废液的处理方法及设备技术

本发明专利技术公开了一种有机废液的处理方法，包括以下步骤：步骤(1)：将有机废液与脱水剂混合，使其发生反应并生成水油分层的混合物；步骤(2)：对步骤(1)中所得的混合物进行分相，得到油相和水相溶液；步骤(3)：以步骤(2)所得的水相溶液作为反应液，采用氧化性物质与其混合进行氧化反应，对其中的有机物进行消耗，降低所述水相溶液的COD值。该方法能有效降低有机废液体积、COD值及处理成本，安全且易于操作，还公开了一种实现上述有机废液处理方法的设备。备。

【技术实现步骤摘要】
一种有机废液的处理方法及设备


[0001]本专利技术属于废液处理工艺
，具体涉及一种有机废液的处理方法及设备。

技术介绍

[0002]诸如粘合剂、树脂、橡胶、塑料等的有机产品无论是在工业上还是生活中都有着十分广泛的应用。然而，这些有机产品及其原材料的生产制造过程和使用过程常附带产出大量的有机废液，其通常含有较高浓度的有机物，例如有机酸和醇。若这些废液直接排出，会造成水质富营养化，带来很大的危害。可是对于大部分的有机废液而言，目前还未有可靠的化学法有机废液处理工艺能将其处理达标，又或者处理成本过高令工厂难以承受。
[0003]生化降解工艺和焚烧工艺是目前较常用的有机废液处理方法。然而，生化降解工艺的处理效率较低，甚至需要增加昂贵的膜过滤装置来处理生化污泥。由于进入生化池的废液COD含量通常不得超过1500mg/L，而工业有机废液的COD数值常达上万甚至数十万mg/L。若采用生化降解工艺对大量或者含有机物浓度高的有机废液进行处理，所需生化池的占地面积非常大、产生的生化污泥量非常多、成本也非常高，因此难以采用生化降解工艺进行处理。对于高浓有机废液而言，常规化学氧化的处理效果不佳，并且需要使用非常大量的氧化剂导致原物料成本非常之高，相比之下焚烧是一个不错的处理方式。然而焚烧法的工程规模大，加上有机废液中常含有大量的水分，若采用焚烧工艺进行处理，热值难以达到废液中有机物的自燃温度，需要耗费大量成本增加燃料将废液中的水分去除。因此每吨废液的焚烧处理费用常高达上万元，令大部分生产企业难以承受。
[0004]有机废液的处理一直以来都是业界难题，无论采取哪种方式，处理的成本都十分高昂，特别是那些缺乏在厂内处理有机废水的技术能力的企业，只能支付更高的代价将废液转交给有资质的环保公司代为处理。也因此，业界迫切需要更安全有效、成本更低的有机废液处理办法。

技术实现思路

[0005]本专利技术的第一个目的在于提供一种有机废液的处理方法，其能有效降低有机废液体积、COD值及处理成本，安全且易于操作。
[0006]本专利技术的第二个目的在于提供一种实现上述有机废液处理方法的设备。
[0007]本专利技术的上述第一个目的通过以下方案实现：一种有机废液的处理方法，包括以下步骤：
[0008]步骤(1)：将有机废液与脱水剂混合，使其发生反应并生成水油分层的混合物；
[0009]步骤(2)：对步骤(1)中所得的混合物进行分相，得到油相和水相溶液；
[0010]步骤(3)：以步骤(2)所得的水相溶液作为反应液，采用氧化性物质与其混合进行氧化反应，对其中的有机物进行消耗，降低所述水相溶液的COD值。
[0011]优选地，步骤(1)中所述的脱水剂用于将废液中与水互溶的有机物转变为在水中溶解度低的“油层”使其易于与废液中的水分分离，所述脱水剂为硫酸、硫酸水溶液、硒酸、
硒酸水溶液、焦硫酸、焦硫酸水溶液中的至少一种。当所述的脱水剂为上述一种以上的组合时，其混合比例没有限制。
[0012]作为本专利技术优选的实施方式：步骤(1)中的脱水剂为硫酸和/或其水溶液。
[0013]本专利技术的工艺将有机废液中的大部分可溶性有机物转化为不溶于水相溶液的有机化合物油层并将其分离去除，随后再对仅存有少量有机物的水相溶液进行处理。在步骤(1)中采用脱水剂与有机废液反应，从而在混合物中生成与水溶液区别的油相，形成水油分层。所述的脱水剂能形成大面积的分子间氢键，产生类似于分子量很高的单体分子分子结构。为了避免大面积的氢键令分子出现分解，所述的脱水剂会从其他化合物夺取分子内或分子间的水分子，以降低自己的内能并达到更加稳定的分子状态，也因此呈现出较强的脱水能力。
[0014]优选地，步骤(1)中所述有机废液包括有机酸和/或有机醇。
[0015]所述的脱水剂与有机废液混合后，令有机废液中的有机酸和/或醇发生脱水反应，生成了水和不溶于水相溶液的有机酸酐和/或醚和/或烯烃：
[0016](式1)
[0017](式2)
[0018](式3)
[0019]当有机废液中同时含有有机酸和醇时，所述脱水剂带来的酸性还能催化有机废液中的有机酸和醇发生酯化反应，生成不溶于水的酯。
[0020](式4)
[0021]因此，步骤(1)中反应生成的有机化合物形成了区别于水溶液的油层，其主成分为低毒性且易燃的有机酸酐类化合物和酯类化合物，采用传统的焚烧方法便能够处理。
[0022]有机废液与脱水剂反应后，步骤(1)中所得油层的体积仅为未经处理的有机废液的一半甚至及更少，其含水量也远远低于未经处理的有机废液。因此，仅焚烧步骤(1)中所得的油层能够显著提高焚烧效率，降低能耗、节省能源。同时，由于有机废液中的大部分有机物成为油层被分离，余下的水相溶液中的有机物浓度较低，比起直接采用氧化性物质对废液进行化学氧化能大大减少原物料的使用量。
[0023]本专利技术可以作以下改进：在步骤(1)中，将有机废液与脱水剂混合至所得混合物的pH值小于等于5。此时，步骤(1)中所得的混合物能在较短时间内形成明显的水油分层。
[0024]本专利技术还可以作以下改进：步骤(1)前，先对所述的有机废液进行水油分离，去除其中不溶于水的有机物。待处理的有机废液中可能含甲苯等不溶于水，但又会与所述脱水剂反应生成可溶物的有机化合物。由于其以油层的形式分层存在于所述有机废液中，故在
步骤(1)前将这些有机化合物通过水油分离进行去除，能有效减少步骤(1)后溶于水相溶液中的有机物浓度，减轻后续的处理压力。
[0025]本专利技术还可以作以下改进：在步骤(1)中，对有机废液与脱水剂的混合物进行加热，和/或采用超声波作用于有机废液与脱水剂的混合物，以加速反应的进行，提升反应率。
[0026]当有机废液中含有带双键或三键的有机化合物时，久置或暴露于空气中容易发生聚合反应生成不同分子量大小的聚合物，令黏度变高甚至凝固。此时，在步骤(1)中采用超声波作用于有机废液与脱水剂的混合物，能够有效运用空化效应打断聚合物长分子链，使其解聚并参与步骤(1)中所述的有机化学反应。此外，空化效应产生的瞬间局部高温高压环境还能令水分子达到临界状态并分解成羟基自由基和超氧基，对有机废液中的有机物进行降解。
[0027]本专利技术还可以作以下改进：在步骤(2)之前和/或之后加入减溶剂，以增加水相溶液的溶质饱和度，减少有机物溶于水相溶液中的量。
[0028]加入减溶剂后，部分原本溶于水相溶液中的有机物被迫分离，形成油层浮于水相溶液的液面。所述的减溶剂可以在步骤(2)之前与所述有机废液和脱水剂共混合，再一同于步骤(2)中进行水油分离；也可以在步骤(2)之后加入步骤(2)分相所得的水相溶液中，然后再次进行分相，并以再次分相所得的水相溶液进行后续的步骤。
[0029]优选地，所述的减溶剂为在水中溶解度不低于50g/L的无机盐。
[0030]更优选地，所述的减溶剂为在水中溶解度不低于50g/L的无机钾盐和/或无机钠盐。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种有机废液的处理方法，其特征是包括以下步骤：步骤(1)：将有机废液与脱水剂混合，使其发生反应并生成水油分层的混合物；步骤(2)：对步骤(1)中所得的混合物进行分相，得到油相和水相溶液；步骤(3)：以步骤(2)所得的水相溶液作为反应液，采用氧化性物质与其混合进行氧化反应，对其中的有机物进行消耗，降低所述水相溶液的COD值。2.根据权利要求1所述有机废液的处理方法，其特征是：步骤(1)中所述的脱水剂为硫酸、硫酸水溶液、硒酸、硒酸水溶液、焦硫酸、焦硫酸水溶液中的至少一种；步骤(1)中所述有机废液包括有机酸和/或有机醇；步骤(1)中将有机废液与脱水剂混合至所得混合物的pH值小于等于5；步骤(1)中将有机废液与脱水剂混合前，先对所述有机废液进行水油分离，去除其中不溶于水的有机物；和/或步骤(1)中将有机废液与脱水剂混合后，对有机废液与脱水剂的混合物进行加热和/或采用超声波作用于有机废液与脱水剂的混合物。3.根据权利要求1所述有机废液的处理方法，其特征是：在步骤(2)之前和/或之后加入减溶剂，以增加水相溶液的溶质饱和度，减少有机物溶于水相溶液中的量；所述减溶剂的用量为加至水相溶液饱和；所述减溶剂为在水中溶解度不低于50g/L的无机钾盐和/或无机钠盐；所述减溶剂包括硫酸钠、硫酸钾、硫酸氢钠、硫酸氢钾、氯化钠和氯化钾中的至少一种。4.根据权利要求1所述有机废液的处理方法，其特征是：步骤(3)中所述氧化性物质包括次氯酸盐、亚氯酸盐、氯酸盐、高氯酸盐、过硫酸盐、高锰酸盐、锰酸盐、二氧化锰、重铬酸盐、铬酸盐、过氧化氢、过碳酸盐、过硼酸盐、硝酸盐、铁盐、溴、空气、氧气、臭氧、二氧化氯和氯气中的任意一种或一种以上的组合；步骤(3)中所述氧化性物质的投加量为所述水相溶液与所述氧化性物质混合物的氧化还原电位不低于200mV；在步骤(3)中，采用氧化性物质对步骤(2)所得的水相溶液进行一次以上的氧化反应处理；和/或在步骤(3)中，先采用氧气、空气、过氧化氢中的至少一种作为氧化性物质对所述反应液进行氧化，使其中含有不饱和键的有机化合物聚合成为胶状物以从反应液中分离，然后再采用包含次氯酸盐、亚氯酸盐、氯酸盐、高氯酸盐、过硫酸盐、高锰酸盐、锰酸盐、二氧化锰、重铬酸盐、铬酸盐、过碳酸盐、过硼酸盐、硝酸盐、铁盐、溴、臭氧、二氧化氯、氯气中至少一种的氧化性物质进行进一步的氧化处理。5.根据权利要求1所述有机废液的处理方法，其特征是：和/或在步骤(3)中增加厌氧处理步骤，所述厌氧处理步骤与采用氧化性物质的氧化反应间隔进行，所述厌氧处理步骤为氢反应处理和/或电解还原处理；和/或在步骤(3)中对步骤(2)所得水相溶液与氧化性物质的混合物进行加热，和/或采用超声波进行辐射，以加速反应的进行，提升反应率；和/或在步骤(3)中，完成步骤(3)后，利用铁的氢氧化物和/或铝的氢氧化物和/或其他常规水处理絮凝剂对所述的反应液进行絮凝沉降，以进一步对反应液中的有机...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶涛，叶旖婷，
申请(专利权)人：叶旖婷，
类型：发明
国别省市：