專利名稱：一種蓖麻油制備癸二酸產生的廢水的處理方法
技術領域：
本發明屬于癸二酸生產廢水處理的技術領域，具體地涉及一種蓖麻油制備癸二酸產生的廢水的處理方法。
背景技術：
蓖麻油制備癸二酸的生產過程中，由于苯酚具有使蓖麻油酸溶解的特性，所以在蓖麻油酸裂解工藝中，苯酚常被用作稀釋劑，但由于苯酚并不參加反應，在裂解反應中并無消耗，從而隨廢水排出。生產一噸癸二酸，產生4000mg/l的含苯酚廢水30-35噸，給廢水的處理帶來了極大難度。苯酚是一種芳香族碳氫化合物的高毒性、難降解有機物，屬于原型質毒物，對一切生物個體都有毒害作用，與細胞原漿中的蛋白質接觸后形成不溶性蛋白質而使細胞失去活性，苯酚亦能大大抑制水中微生物的生長速度，影響水的生態平衡，對給水水源、水生生物產生嚴重影響。因此苯酚是工業廢水治理的重點對象。目前，對癸二酸生產廢水的處理一般采用樹脂活性炭吸附，最大的問題是樹脂的吸附沒有選擇性，這樣使得廢水中的其他無機物同時被吸附，以致吸附飽和量降低，與此同時，還存在吸附劑脫附的問題，在大多數情況下，活性炭吸附有機物以后的解吸再生效率相對較低，活性炭再生系統操作難度大，裝置運行費用高，這樣就大大增加了廢水處理成本， 有回收價值的污染物的分離回收也難以實現。總之，樹脂的使用周期太短，反洗工作量太大，不適合工業生產，而且采用樹脂活性炭吸附對廢水的處理效率不高，廢水中的苯酚去除率較低。化學氧化是降解廢水中有機污染物的有效方法，工業上處理癸二酸生產廢水采用的化學氧化法為均相催化氧化法、催化濕式氧化。傳統的化學氧化法為均相催化氧化法，該法在反應時二價鐵離子不僅需要不斷地投加，而且二價鐵離子易被氧化成三價鐵離子，三價鐵離子與雙氧水的起始反應速率非常慢，二級反應速率常數為0. 01 0. 02
M-1S "1，而二價鐵離子與雙氧水反應的二級反應速率常數為76 Mlr1，是三價鐵離子
與雙氧水反應的幾千倍，因此三價鐵離子限制了氧化降解苯酚的起始速率。催化濕式氧化需要在高溫、高壓條件下進行，由于該方法所用催化劑的成本高，反應條件苛刻，工業上很難推廣。目前，催化氧化法處理癸二酸生產廢水所使用的氧化劑為高錳酸鉀、二氧化氯、二氧化錳、臭氧。高錳酸鉀只有在酸性介質中，才可以為強氧化劑，而且需要在高溫條件下。二氧化氯作為催化劑，會產生強烈的味道并導致氯酚化合物的生成。二氧化錳則在表面活性吸附位被三價錳離子和二價錳離子飽和后，便不再與苯酚發生反應，局限性大。臭氧有特殊的刺激性，在水中溶解度低，僅為3%，且不穩定，易分解，使其應用受限。
發明內容
本發明的目的在于針對上述存在的缺陷而提供一種蓖麻油制備癸二酸產生的廢水的處理方法，該方法工藝簡單，所需基建投資少，處理效率高，無二次污染。本發明的蓖麻油制備癸二酸產生的廢水的處理方法，其技術方案為首先將鐵屑加入氧化池，形成固體的固定床層；然后將經過濾除去固體雜物后的廢水排入氧化池，同時將濃度為30%的雙氧水氧化劑加入氧化池；由風機將空氣送入氧化池；最后加硫酸并調節PH值為3 4，進行三相催化氧化反應，其中催化劑活性組分為硫酸亞鐵，反應溫度為 50°C 60°C，反應時間為4h 他；反應完成后，將處理后的廢水排入廢水調節池，并加入絮凝劑，然后過濾去除懸浮物沉淀，得到處理好的廢水。所述的濃度為30%的雙氧水的用量為，濃度為30%的雙氧水與廢水的體積比為 1:200 1:100。所述的硫酸與固體鐵屑反應生成催化劑活性組分硫酸亞鐵。氣相空氣的通入可以使雙氧水氧化劑與廢水充分混合，并加速催化氧化反應。與此同時，空氣中含有的氧氣在雙氧水和催化劑活性組分硫酸亞鐵的共同作用下，可以轉化成臭氧，從而可以作為氧化劑參加催化氧化反應。所述的絮凝劑為聚合氯化鋁。所述的過濾為板框過濾。本技術方案所采用的三相催化氧化法處理癸二酸的生產廢水，其中三相分別為氣相空氣，液相廢水、雙氧水氧化劑以及硫酸，固相為鐵屑。本發明的處理工藝是連續的，即所述的廢水的進水、出水是連續的。本發明的有益效果為本發明的蓖麻油制備癸二酸產生的廢水的處理方法，采用三相催化氧化法，是對傳統的化學氧化法的改進與強化，反應條件溫和，不需要高溫高壓， 易于操作，反應速度快，設備投資少，處理效率高，廢水中的苯酚去除率高，無二次污染，工藝環保安全。本發明將廢水中的苯酚氧化成小分子有機物，進而氧化成為二氧化碳和水，從而使廢水中的COD值大幅度降低，同時有效地提高B0D/C0D值，降低了廢水毒性，提高了廢水的可生化性，為后續生化處理創造條件。所以該技術方案的三相催化氧化工藝在處理癸二酸生產廢水中充當常規物化預處理和生化處理之間的橋梁。氣相空氣的通入可以使雙氧水氧化劑與廢水充分混合，并加速催化氧化反應。與此同時，空氣中含有的氧氣在雙氧水和催化劑活性組分硫酸亞鐵的共同作用下，可以轉化成臭氧，從而可以作為氧化劑參加催化氧化反應。減少了雙氧水氧化劑的消耗量，降低了處理成本，提高了處理效率，又能使反應速度大大加快，縮短了廢水在氧化池的停留時間，進一步提高了效率，在達到相同的苯酚去除率所用的時間比不通空氣節省15 20分鐘。空氣中氧氣的引入加速了羥基自由基的產生，羥基自由基是雙氧水在催化劑作用下分解得來的，具有強氧化性。而且增加了廢水中的溶氧量，提高后續處理工藝的生物降解能力。雙氧水氧化劑的使用提高了氧化效率，在一定的反應條件下將會使苯酚氧化成二氧化碳和水，不產生二次污染物，處理效果好。而且雙氧水是一種環境友好試劑，刺激性小， 腐蝕性低，易溶于水，采購制備簡便，投資及運行費用低，與采用其他氧化劑如臭氧的費用相比，比較低廉，節約生產成本。
鐵屑在氧化池中堆積一定高度，形成固體的固定床層，液相與氣相在固定床層上進行有效接觸，返混小，反應更加充分完全。當氧化池中加入硫酸，鐵屑與硫酸反應生成硫酸亞鐵，硫酸亞鐵為催化劑的活性組分，該催化劑制備方法簡單可靠，使用壽命長，流失率低，具有高穩定性，而且制備成本低，節約生產成本。調節PH值為3 4，在該pH范圍內，催化氧化效果最佳。硫酸亞鐵的二價鐵離子可以催化加速雙氧水分解為羥基自由基，羥基自由基具有強氧化性，從而使廢水中的苯酚被迅速的氧化為二氧化碳和水。由于大量鐵屑的存在，進而抑制了二價鐵離子被氧化成為三價鐵離子，解決了限制氧化能力效率的瓶頸，加快與雙氧水反應的起始速率，促進羥基自由基的產生。在三相催化氧化法處理完成后，又加入絮凝劑聚合氯化鋁，進一步凈化廢水，提升處理效果。本發明所述方法處理癸二酸生產廢水的處理效果如下表
權利要求
1.一種蓖麻油制備癸二酸產生的廢水的處理方法，其特征在于，該處理方法的步驟如下首先將鐵屑加入氧化池，形成固體的固定床層；然后將經過濾除去固體雜物后的廢水排入氧化池，同時將濃度為30%的雙氧水氧化劑加入氧化池；由風機將空氣送入氧化池；最后加硫酸并調節PH值為3 4，進行三相催化氧化反應，其中催化劑活性組分為硫酸亞鐵， 反應溫度為50°C 60°C，反應時間為4h 他；反應完成后，將處理后的廢水排入廢水調節池，并加入絮凝劑，然后過濾去除懸浮物沉淀，得到處理好的廢水。
2.根據權利要求1所述的蓖麻油制備癸二酸產生的廢水的處理方法，其特征在于，所述的濃度為30%的雙氧水的用量為，濃度為30%的雙氧水與廢水體積比為1:200 1:100。
3.根據權利要求1所述的蓖麻油制備癸二酸產生的廢水的處理方法，其特征在于，所述的空氣中含有的氧氣在雙氧水、催化劑活性組分硫酸亞鐵的共同作用下，作為氧化劑參與反應。
4.根據權利要求1所述的蓖麻油制備癸二酸產生的廢水的處理方法，其特征在于，所述的絮凝劑為聚合氯化鋁。
5.根據權利要求1所述的蓖麻油制備癸二酸產生的廢水的處理方法，其特征在于，所述的過濾為板框過濾。
全文摘要
本發明屬于癸二酸生產廢水處理的技術領域，具體地涉及一種蓖麻油制備癸二酸產生的廢水的處理方法。本發明的技術方案為首先將鐵屑加入氧化池，形成固體的固定床層；然后將經過濾除去固體雜物后的廢水排入氧化池，同時將濃度為30%的雙氧水氧化劑加入氧化池；由風機將空氣送入氧化池；最后加硫酸并調節pH值為3～4，進行三相催化氧化反應，其中催化劑活性組分為硫酸亞鐵，反應溫度為50℃～60℃，反應時間為4h～8h；反應完成后，將處理后的廢水排入廢水調節池，并加入絮凝劑，然后過濾去除懸浮物沉淀，得到處理好的廢水。該方法工藝簡單，反應條件溫和，不需要高溫高壓，易于操作，反應速度快，設備投資少，處理效率高，廢水中的苯酚去除率高，無二次污染，工藝環保安全。
文檔編號C02F1/52GK102372378SQ201110304698
公開日2012年3月14日 申請日期2011年10月10日 優先權日2011年10月10日
發明者懷進步 申請人:山東天興生物科技有限公司