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说明书一种废水预处理方法 技术领域 本发明属于废水处理领域,具体涉及 BIPB 废水的预处理.

背景技术 二-(叔丁过氧异丙基)苯(简称 BIPB) ,广泛用作塑料交联剂、橡胶中的硫化剂.BIPB 最大的特点是在交联过程中不产生臭味,因而有"无味 DCP"之称.BIPB 目前在国内外市场 畅销,而且具有良好的经济效益,经过不断的技术改造,中石化高桥分公司的 BIPB 产量可 达到

400 吨/年.然而,生产一吨 BIPB 却要产生相当量的工艺废水. 随着社会的发展,人们的环境保护意识越来越强,国家及上海市对环境保护要求越来 越高,对废水排放控制也越来越严,特别是上海申博成功以后,对环境污染控制是非常严 格的.随着 BIPB 中试工艺的日渐成熟,废水污染的环保矛盾日渐突出. 国外知名 BIPB 生产商称他们的 BIPB 废水是交给专业机构处理的,而其它相对简单的 废水由他们用活性污泥法自己处理, 从这一点说明 BIPB 的废水处理还是很有难度的. BIPB 废水中最难处理的是 BIPB 还原废水.目前从国内外专利文献中均未见与 BIPB 相关的废水 处理的报道. BIPB还原废水属于高盐含量废水,其中Na2S、Na2S2O3等无机盐的含量较高,浓度分别 达到 16.8 g/L和56.1 g/L,且硫离子的含量远远高于生化细菌能承受的程度.BIPB还原废水 中的有机物主要是二-(2-羟基-丙基)苯(简称DC)及氧化还原过程中产生的酸性副产物, 这些酸性副产物以钠盐的形式存在于还原废水中, DC在水中溶解度约为 1.5%, 从COD角度 看DC含量略高于酸性副产物.BIPB还原废水COD在70000 mg/L左右,用一般的萃取、蒸 馏等物理化学方法处理BIPB还原废水的效果很有限,COD去除不到一半.由于BIPB还原废 水中含有大量对细菌有毒物质,不可能进行生化处理. 为了使 BIPB 废水(尤其是 BIPB 还原废水)达到可进行生化处理的要求,必须先将其 进行预处理. 因此,本发明的目的是提供一种 BIPB 废水的预处理方法.

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1 说明书发明内容 本发明提供的 BIPB 废水预处理方法包括以下步骤: (1)将废水初步沉降、撇油、过滤;

(2)酸分解:将沉降、撇油、过滤后的废水调节 pH 值呈微酸性,加入占废水重量 1-2 %的浓酸,搅拌均匀后静置,除去生成的气体、沉淀和油层;

(3)Fenton试剂氧化:在经酸分解的废水中,加入Fenton试剂进行处理,其中H2O2的 重量比为废水的 0.3-0.6%,FeSO4的重量比为H2O2的4-6%. 本发明采用"酸分解-Fenton"组合工艺处理 BIPB 废水. 第一步,先将废水进行初步沉降、撇油和过滤.这一步通过物理分离的方式除去了废 水中相当一部分杂质,节约了以下两步化学处理所需化学试剂的用量. 第二步是酸分解工艺,使废水中的含硫无机盐如式(1) (2)所示发生分解反应,放出 气体SO2及产生S沉淀,使有机物或其钠盐如式(3)所示脱水形成烯烃产生油层,烯烃在酸 性条件下可发生聚合形成固体. S2O3 2- 2H+ H2O + + + SO2 S (1) S2- 2H+ + H2S (2) C CH3 CH3 OH R C R CH3 CH2 H+ (3) 酸分解以在 95~100℃、强酸性的条件下进行为佳. 酸分解可采用选自硫酸、盐酸和硝酸的浓酸,其用量与废水的重量比为 1%-2%. 酸分解产生的气体、沉淀及油层,可分别采用吸收、过滤和定期撇除的方法去除. 上面所述的吸收是指利用混合气体中各组分在吸收剂中不同溶解度(或化学反应)的 特性,使混合气体中欲分离的组分溶于吸收剂中或与吸收剂反应,而达到与其它组分分离 的目的.本工序产生的气体主要含硫化氢和二氧化硫气体,可采用碱液吸收的方法,例如, 如下式(4) 、式(5)所示,混合气体中的硫化氢、二氧化硫与碱(如氢氧化钠)发生化学 反应而被吸收,吸收所得的碱液可回收利用. H2S +

2 NaOH → Na2S + 2H2O (4)

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2 说明书SO2 +

2 NaOH → Na2SO3 + H2O (5) 硫化氢气体等在碱液(如氢氧化钠溶液)中吸收后,碱液的 pH 值降低,当降低到 pH ≤10 时更换碱液可使吸收效率提高,保证硫化氢气体等的排放量达标. 废水经过酸分解工艺除去了大部分杂质, 再进行下一步 Fenton 试剂处理, 可节约 Fenton 试剂.酸分解后废水的 pH 在2-4,正适合 Fenton 试剂氧化工艺的需要. 第三步是 Fenton 试剂氧化工艺. Fenton 试剂由过氧化氢和硫酸亚铁组成,在酸性条件下,过氧化氢在亚铁离子的催化 下分解产生活性・OH 自由基, ・OH 自由基活性很高,能迅速和废水中的有机物及其还原 产物反应.同时 Fenton 试剂产生的铁离子具有凝聚、吸附性能,可除去水中部分悬浮物和 杂质. Fe2+ + H2O2 → Fe3+ + OH- +・OH ・OH + Fe2+ → OH- + Fe3+ Fenton试剂中H2O2与FeSO4的用量分别控制在:H2O2与废水的重量比为 0.3-0.6 :100, FeSO4与H2O2的重量比为 4-6 :100. Fenton 试剂氧化处理可在 30-50℃温度下进行,以40-50℃为佳. Fenton试剂的氧化处理可提高废水的可生化性,同时去除部分COD,特别适用于某些 难治理的或对生物有毒性的工业废水的处理. BIPB还原废水预处理的具体工艺流程 (1)初步沉降、撇油和过滤: 将来自还原工序的还原废水在还原废水槽(V1)中沉降撇油后,通过还原废水输送泵 (P1)经还原废水过滤器(S1)过滤. (2)酸分解: 将过滤后的还原废水送入还原废水处理釜(R1) ;

在搅拌状态下向还原废水处理釜滴加 入浓酸, 调节还原废水pH值至 5~7, 再次滴加入定量的浓酸 (加入量约为还原废水的 1-2%) , 由夹套蒸汽进口调节阀进行升温,控制酸分解反应温度在 95~100℃,反应产生的含硫化氢 混合气体在硫化氢吸收塔(T)内用碱液吸收,气体从吸收塔中部引入,碱液从吸收塔上部 进入,底部出料作循环,汽液两相在塔中逆流接触,吸收后的尾气由引风机高空排放.反 应约

4 小时后结束,由夹套江水冷却降温至 40℃以下出料,通过废水输送泵(P2)经过废 水过滤器(S2)滤去废水中的硫磺等固体后送入还原废水中间槽(V2) ,静置并定期撇油.

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3 说明书(3)Fenton 氧化: 将还原废水中间槽(V2)的废水,通过废水输送泵(P3)送入Fenton氧化釜(R2) ;

在 搅拌状态下依次由FeSO4及H2O2溶液计量槽(V3)向Fenton氧化釜(R2)加入配制好的FeSO4 及H2O2溶液,由夹套蒸汽进口调节阀进行升温或夹套江水冷却,控制Fenton试剂反应温度 约30-50℃,反应约

4 小时后结束,经过Fenton氧化的废水放入废水集水槽(V3) . 如上所述,完成了BIPB还原废水的预处理(一级处理) .废水集水槽(V3)中的废水经 中和后,可由废水输送泵(P4)经二级废水过滤器(S3)送二级生化处理装置作生化处理. 本发明将"酸分解"和"Fenton 试剂氧化"工艺组合起来处理 BIPB 废水(尤其是 BIPB 还原废水) ,取得良好的效果,COD 大幅度下降,可生化性大幅提高.经过预处理(一级处 理)的BIPB 还原废水经中和后可直接进入二级生化处理.本发明的方法经济实用,适合于 工业化规模的废水处理. 附图的简要说明 图1是BIPB 还原废水预处理的工艺流程图. 具体实施方式 下面用实施例对本发明作进一步阐述,但这些实施例绝非对本发明有任何限制.本领 域技术人员在本说明书的启示下对本发明实施中所作的任何变动都将落在权利要求书的范 围内. 实施例中的各参数均符合如下工艺控制指标(表1)和质量指标(表2) .

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4 说明书表1工艺控制指标 序号指标名称单位控制范围备注1还原废水进料 pH 值―5-7

2 还原废水∶浓酸 重量比

100 : 1-2

4 还原废水酸分解釜(R1)温度 ℃ 95-100

5 还原废水∶H2O2 重量比

100 : 0.3-0.6

6 H2O2∶FeSO4 重量比

100 : 4-6

7 Fenton 试剂反应温度 ℃ 30-50

8 硫化氢吸收塔(T)换碱 pH 值≤10 表2质量指标 序号指标名称单位控制范围取样点 备注1污水进 COD mg / L