一种过氧化二异丙苯生产中含苯酚废水的处理工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种过氧化二异丙苯生产中的含苯酚废水的处理工艺，特别是处理含有COD浓度为20000～50000mg/L、苯酚浓度为5000～20000mg/L的缩合废水，回收利用苯酚和萃取剂，所述方法工艺步骤包括：（1）采用萃取剂萃取含苯酚废水中的苯酚；（2）分离含苯酚萃取液与废水；（3）含苯酚萃取液的处理及循环利用。本发明专利技术的工艺合理，方法简单，环保节能，操作成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种过氧化二异丙苯生产中含苯酚废水的处理工艺
本专利技术涉及一种含苯酚废水的资源化处理工艺，属于污水处理
，特别是涉及一种塑料助剂一过氧化二异丙苯生产过程中的含苯酚废水的处理工艺。
技术介绍
过氧化二异丙苯(DCP)通常用作聚乙烯、氯化聚乙烯、聚苯乙烯的交联剂，还用作三元乙丙橡胶、丁腈橡胶和硅橡胶等的硫化剂等。DCP生产工艺中产生多股废水，废水成分复杂、毒性大，难以生物降解。尤其是缩合工段产生的废水含有高浓度难降解有机物，COD浓度为20000~50000mg/L、苯酚浓度高达5000~20000mg/L，处理难度极大。苯酚为原型质毒物，难以降解，不仅对环境造成严重的污染，而且会引起人体蛋白质变性和凝固，导致急性中毒症状。含酚废水的处理是环境污染防治领域亟待解决的问题，国内外学者对含苯酚废水治理做了大量的研究工作。由于含苯酚废水毒性大，难以生物降解，因此采用传统的生物法处理含苯酚废水受到限制。目前，对水中酚类有机物的处理主要有以下几种:( 1)化学法化学法包括焚烧法、化学沉淀法和氧化法等。焚烧法投资单价比其他脱酚设备便宜，酚类物质全部分解，维护简单，但是其耗热量大，酚类物质不能完全回收；化学沉淀法是利用沉淀剂与酚类物质形成沉淀，该方法会导致后续处理难度增大；氧化法包括化学氧化法、湿式氧化法和催化氧化法。化学氧化法耗时少，工艺简单，操作简单，酚的去除率高，但是氧化剂价格昂贵，处理成本高，有些酚类不能彻底降解，氧化过程中产生醌类等深色难降解物质，造成二次污染；湿式氧化法利用空气或氧气氧化酚类物质，处理成本较高，处理效果较好，但反应要求高温和高压，对设备要求较高，能耗也较高；催化氧化法降低了反应的活化能，使反应较易进行，降低了对设备的要求，但是有些酚类物质难以完全反应，易生成一些小分子有机酸，更难被氧化分解，造成二次污染，后续处理难度加大。(2)生物法生物法是利用培养微生物降解酚类物质的方法，包括活性污泥法、生物膜法等，此方法适用于低浓度含酚废水的处理，处理效果比较好，成本低，所需的设备简单；但是由于菌种的选择困难，而且细菌的存活条件比较苛刻，对于成分复杂的废水处理效果不理想。(3)电化学氧化法电化学氧化法是将电解与化学氧化法结合起来的一种新方法，该方法处理成本低，操作方便，设备占地少，便于控制，可以将有机污染物彻底降解，不产生二次污染；但是在电解过程中产生的高阻抗会形成高电压，进而降低电解装置的传质效率。(4)物理法物理法包括吸附法、蒸汽法和萃取法。吸附法是最原始的方法，对于难降解有机物处理效果较好，但是活性炭等吸附剂的再生比较困难，导致处理成本比较高；蒸汽法适用于挥发酚的处理，该方法投资少、操作简单、得到的酚类物质纯度高、质量好，但是蒸汽耗量大，脱酚塔庞大，适用范围小，对于某些含苯酚废水去除率较低；萃取法利用酚类物质在萃取剂和水中的溶解度的不同，采用不溶于水的萃取剂萃取酚类物质，该方法回收率比较高，但是由于萃取剂在水中具有一定的溶解度，会造成二次污染。萃取剂的选择是一个最重要的因素。用于脱酚的萃取剂比较多，常用的有煤油、洗涤油、N-503 (N，N-二甲基庚基乙酰胺)、粗苯、N-503+煤油混合、803#液体树脂等。国外有乙酰苯、醋酸丁酯、磷酸三甲酯、异丙基醚等。专利CN201310080085.4采用N-503—异丙苯萃取过氧化二异丙苯生产过程中所产生的含酚废碱液；杨义燕等以磷酸三丁酯(TBP) —煤油为萃取剂对工业含酚废水进行了萃取平衡和错流实验；南京制药厂用N-503—煤油萃取含酚污水。由于TBP和N-503表面张力很低，难溶于水，因而在实际应用时要将其溶于煤油等一些有机溶剂中，而煤油等有机溶剂在冬季极易乳化，导致萃取效果严重下降、萃取剂回收率低。考虑该因素，本专利技术选择苯系物为萃取剂。选取苯系物为萃取剂的理由为:第一，苯酚在苯系物中的溶解度远远大于水中的溶解度，在萃取时含很低浓度苯酚的苯系物与含很高浓度苯酚的水每次混合、分离的过程，就是一次萃取，并且是苯酚在苯系物中浓缩的过程；第二，苯系物的比重低于水的比重且不溶于水，这就保证了苯系物与废水混合接触后可以快速分层，同时可以避免萃取剂的损失与废水的二次污染。苯系物与TBP和N-503相比有其独特优点:苯系萃取剂的表面张力比TBP和N-503都要高，在实际应用中不需要添加煤油等其他溶剂，避免了冬季由于低温而引起的乳化现象，在温度较低情况下保证萃取效果，同时避免了萃取剂的流失。
技术实现思路
本专利技术的目的是为解决现有塑料助剂DCP生产中含苯酚废水的除酚工艺复杂、以及除苯酚原料价格昂贵、吸附量小的技术问题，而提出了一种过氧化二异丙苯生产中的含苯酚废水的处理工艺。本工艺中使用的除苯酚原料是工程常用萃取剂苯系物。同时本工艺采用的是萃取法除苯酚，其工艺步骤简单易操作，经萃取处理后的废水进入后续生化处理装置，而含有苯酚的萃取 液经蒸馏处理后再循环用于萃取，苯系萃取剂可循环使用多次，大大降低了成本。本专利技术的技术方案为:一种塑料助剂一过氧化二异丙苯生产中的含苯酚废水的处理工艺，具体步骤如下:A、用酸将过氧化二异丙苯生产中的含苯酹废水的pH值调至I~3,取苯系萃取剂与含苯酚废水以0.5~1.5:1的体积比引入萃取设备中萃取，控制萃取过程的温度25~40°C，萃取时间5~25min，静置形成组分分层；B、分离含苯酚萃取液与废水:利用重力流分离出下层废水和上层含苯酚的苯系萃取液；萃取后的废水可进入后续生化处理装置，萃取后的苯系物萃取液进入蒸馏工序；C、将含苯酚的苯系萃取液引入蒸馏设备中，控制蒸馏的真空度为0.01~0.04MPa，蒸馏的温度为70~180°C，借助蒸馏温度梯度分离苯酚和苯系萃取剂；蒸馏产物苯酚资源化回收，蒸馏得到的苯系萃取剂返回步骤A，实现萃取剂的循环使用。优选步骤A中所述的的酸为硫酸或盐酸；其中硫酸质量浓度为50%~93% ;盐酸质量浓度为18%~25%。步骤A中所述的过氧化二异丙苯生产中的含苯酚废水为COD浓度为20000mg/L~50000mg/L、苯酚浓度为5000mg/L~20000mg/L的缩合阶段产生的废水。CN 103613159 A书明说3/4页优选步骤A中所述的苯系萃取剂为纯甲苯或者纯二甲苯。优选步骤A中萃取分级进行，分为I?3级。优选步骤A中所述的萃取设备是箱 式萃取槽或萃取塔；萃取方式是逆流萃取或错流萃取。步骤C中借助蒸馏温度梯度分离苯酚和苯系萃取剂为控制蒸馏温度在70?135°C 之间得到苯系萃取剂，控制蒸馏温度在150?180°C之间得到苯酚。优选步骤C中所述的蒸馏设备是蒸馏塔；蒸馏方式采用过热蒸汽减压蒸馏。本专利技术的关键是：采用工业常用苯系物萃取含苯酚废水中的苯酚。选取苯系物为 萃取剂的理由为：第一，苯酚在苯系物中的溶解度远远大于水中的溶解度，在萃取时含很低 浓度苯酚的苯系物与含很高浓度苯酚的水每次混合、分离的过程，就是一次萃取，并且是苯 酚在苯系物中浓缩的过程；第二，苯系物的比重低于水的比重且不溶于水，这就保证了苯系 物与废水混合接触后可以快速分层，同时可以避免萃取剂的损失与废水的二次污染。苯系 物与TBP和N-503相比有其独特优点：苯系萃取剂的表面张力比TBP和N-503都要高，在实 际应用中不需本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种过氧化二异丙苯生产中的含苯酚废水的处理工艺，具体步骤如下：A、用酸将过氧化二异丙苯生产中的含苯酚废水的pH值调至1～3，取苯系萃取剂与含苯酚废水以0.5～1.5：1的体积比引入萃取设备中萃取，控制萃取过程的温度25～40℃，萃取时间5～25min，静置形成组分分层；B、分离含苯酚萃取液与废水：利用重力流分离出下层废水和上层含苯酚的苯系萃取液；C、将含苯酚的苯系萃取液引入蒸馏设备中，控制蒸馏的真空度为0.01～0.04MPa，蒸馏的温度为70～180℃，借助蒸馏温度梯度分离苯酚和苯系萃取剂；蒸馏产物苯酚资源化回收，蒸馏得到的苯系萃取剂返回步骤A，实现萃取剂的循环使用。

【技术特征摘要】
1.一种过氧化二异丙苯生产中的含苯酚废水的处理工艺，具体步骤如下: A、用酸将过氧化二异丙苯生产中的含苯酚废水的pH值调至I~3，取苯系萃取剂与含苯酚废水以0.5~1.5:1的体积比引入萃取设备中萃取，控制萃取过程的温度25~40°C，萃取时间5~25min,静置形成组分分层； B、分离含苯酚萃取液与废水:利用重力流分离出下层废水和上层含苯酚的苯系萃取液； C、将含苯酚的苯系萃取液引入蒸馏设备中，控制蒸馏的真空度为0.01~0.04MPa，蒸馏的温度为70~180°C，借助蒸馏温度梯度分离苯酚和苯系萃取剂；蒸馏产物苯酚资源化回收，蒸馏得到的苯系萃取剂返回步骤A，实现萃取剂的循环使用。2.根据权利要求1所述的处理工艺，其特征在于:步骤A中所述的的酸为硫酸或盐酸；其中硫酸质量浓度为50%~93% ;盐酸质量浓度为18%~25%。3.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐炎华，周辉，陈雷，陆雪梅，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：