一种处理含丙烯酸废水并资源化的方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及污水处理领域，特别设及一种处理含丙締酸废水并资源化的方法。
【背景技术】
[0002] 丙締酸是重要的有机化工原料，在其生产过程中产生相应的含丙締酸废水。含丙 締酸废水中的污染物主要是甲醒、乙酸、丙締酸等。
[0003] 目前，含丙締酸废水的处理主要采用直接焚烧法、湿式催化氧化法等。在直接焚烧 法中，含丙稀酸废水用氨氧化钢中和后，加热进入蒸馈塔用蒸汽加热提浓，回收部分工艺用 水，蒸馈残液送入焚烧炉焚烧，焚烧后的冷却出水可W达到一级排放标准。此方法基建投资 大，消耗大量燃料气或燃料油，能耗及运行费用高。湿式催化氧化法是通过将含丙締酸废水 和压缩空气（或纯氧）混合后送至热交换器，加热至200~600°C后进入反应器，控制溫度 230~300°C，压力6. 0~8.OMPa。反应器内装填催化剂，在催化剂的作用下，废水中的有机 物被氧化为二氧化碳和水，反应产物经汽水分离后直接排放。目前该工艺采用的催化剂昂 贵、能耗高、运行费用高。
【发明内容】
[0004] 本发明实施例公开了一种处理含丙締酸废水并资源化的方法，用于解决现有技术 在处理含丙締酸废水时能耗高、运行费用高的问题，方案如下：
[0005] 一种处理含丙締酸废水并资源化的方法，所述含丙締酸废水中的丙締酸含量为 10000 ~50000mg/l，甲醒含量为 10000 ~25000mg/l，乙酸含量 15000 ~80000mg/L;该方 法包括：
[0006] 将含丙締酸废水的抑值调节至1~5后对其进行蒸馈，并收集馈分，当蒸馈剩余 物的体积达到原含丙締酸废水体积的5~20%时，停止蒸馈；
[0007] 向所述馈分中加入尿素，在20~50°C的条件下反应1~24小时，反应完成后进行 第一次过滤处理，得到第一滤液；
[0008] 向第一滤液中加入亚硫酸氨钢，在20~50°C的条件下反应5~30分钟，反应完成 后进行第二次过滤处理，得到第二滤液，其中，亚硫酸氨钢的加入量为每升第一滤液中加入 0. 1~2g亚硫酸氨钢；
[0009] 用萃取剂萃取第二滤液中的乙酸，得到萃取相及萃余液；
[0010] 回收萃取相中的乙酸；
[0011] 将所述蒸馈剩余物干燥后用水溶性酪醒树脂胶粘固化，碱活化后制备成重金属吸 附树脂。
[0012] 在本发明的一种优选实施方式中，尿素加入量与所述馈分中甲醒的摩尔比为 1:1 ~3:1。
[0013] 在本发明的一种优选实施方式中，尿素加入量与所述含丙締酸废水中的甲醒的摩 尔比为1:1~3:1。
[0014] 在本发明的一种优选实施方式中，加入尿素后，在30~50°C的条件下反应I~6 小时。
[0015] 在本发明的一种优选实施方式中，所述含丙締酸废水中C0D&含量为80000~ 120000mg/L〇
[0016] 在本发明的一种优选实施方式中，亚硫酸氨钢的加入量为每升第一滤液中加入 0. 5~1. 5g亚硫酸氨钢。
[0017] 在本发明的一种优选实施方式中，所述萃取剂由第一组分及第二组分组成；所述 第一组分包括=正辛胺、正辛醇、乙酸乙醋、=辛基氧麟、=辛基甲基氯化锭、憐酸=下醋中 的一种或多种，第二组分包括甲苯、苯、环己烧、煤油、四氯化碳、氯仿、甲基异下基酬中的一 种或多种，基中，所述第一组分占所述萃取剂的体积分数为5~30%。
[0018] 在本发明的一种优选实施方式中，所述萃取剂与第二滤液的体积比为1 :(0. 5~ 2)O
[0019] 在本发明的一种优选实施方式中，回收萃取相中的乙酸的方式包括蒸馈或反萃 取。
[0020] 在本发明的一种优选实施方式中，还包括：将所述萃余液排入生化处理系统进行 生化处理。
[0021] 采用本发明提供的技术方案，在对含丙締酸废水进行处理时，不需要消耗大量燃 料气或燃料油，也不需要使用价格昂贵的催化剂，因此，能耗低、运行费用也低；不仅如此， 本发明提供的技术方案在有效去除废水中的丙締酸及甲醒的同时，还能回收废水中的乙 酸，实现了废水的资源化利用。
【具体实施方式】
[0022] 本发明提供了一种处理含丙締酸废水（简称废水）并资源化的方法，该方法适用 于丙締酸含量为10000~50000mg/l，甲醒含量为10000~25000mg/l，乙酸含量15000~ 80000mg/L的废水；该方法包括W下步骤：
[0023] 将含丙締酸废水的抑值调节至1~5后对其进行蒸馈，并收集馈分，当蒸馈剩余 物的体积达到原含丙締酸废水体积的5~20%时，停止蒸馈；
[0024] 向所述馈分中加入尿素，在20~50°C的条件下反应1~24小时，反应完成后进行 第一次过滤处理，得到第一滤液； 阳0巧]向第一滤液中加入亚硫酸氨钢，在20~50°C的条件下反应5~30分钟，反应完成 后进行第二次过滤处理，得到第二滤液；
[00%] 用萃取剂萃取第二滤液中的乙酸，得到萃取相及萃余液；
[0027] 回收萃取相中的乙酸；
[0028] 将所述蒸馈剩余物干燥后用水溶性酪醒树脂胶粘固化，碱活化后制备成重金属吸 附树脂。
[0029] 需要说明的是，所说的"丙締酸"可W理解为丙締酸、甲基丙締酸等经取代或未取 代的丙締酸类物质。
[0030] 为了能够保证废水中乙酸顺利蒸馈出，首先要调节废水的抑值调节至1~5,所采 用的抑值调节剂在本发明无特殊限制。例如可W采用一定浓度的硫酸、硝酸等。
[0031] 所说的"蒸馈"具有本领域的一般含义，是通过加热使废水达到沸腾的状态，从而 将低沸点的甲醒及易挥发的乙酸及大部分的水分离出来形成馈分。按方式分可W包括：简 单蒸馈、平衡蒸馈、精馈、特殊精馈；按操作压强分可W包括：常压蒸馈、加压蒸馈、减压蒸 馈；按操作方式分可W包括：间歇蒸馈、连续蒸馈等。
[0032] 当蒸馈至蒸馈剩余物的体积达到原含丙締酸废水体积的5~20%优选为时10~ 15%时，就可W停止蒸馈，此时，可W保证废水中的甲醒及乙酸基本上完全转移至馈分中。 且蒸馈剩余物具有一定的流动性，容易对其进行进一步的处理。经检测，蒸馈剩余物的体积 在上述范围内，其甲醒的含量小于lOmg/l，乙酸的含量小于200mg/L，可W认为废水中的甲 醒、乙酸基本转移至馈分中。
[0033] 为了去除废水中的甲醒并对其进行资源化利用，本发明向馈分中加入尿素，W生 成脈醒树脂。尿素的加入量可W在检测馈分中的甲醒含量后，按馈分中尿素：甲醒摩尔比为 1:1~3:1的比例加入。在实际应用中，由于废水中的甲醒基本上转移至馈分中，为了简化 处理工艺，尿素加入量可W与所述含丙締酸废水中的甲醒的摩尔比为1:1~3:1。运样就可 W省去检测馈分中的甲醒的操作。
[0034] 加入尿素后，可W在20~50°C的条件下反应1~24小时，优选在30~50°C的条 件下反应1~6小时，发明人发现，随着反应溫度的升高，反应速度加快，反应时间减少。在 反应过程中，馈分的底部会出现白色脈醒树脂沉淀。
[0035] 经过与尿素的反应，馈分中甲醒的含量大大减小，但还是有未反应的少量甲醒存 在，发明人经过调研及实验发现，甲醒的生物毒性很强，能够严重影响生化系统的稳定性， 甚至造成系统崩溃，因此，未反应的甲醒的量虽少，但还是会影响后续的生化处理等处理工 序的处理效果。因此，少量甲醒也需要进一步处理。
[0036] 具体的，在本发明的技术方案中，向第一滤液中加入亚硫酸氨钢，在20~50°C的 条件下反应5~30分钟，然后过滤得到第二滤液，运样，就可W将剩余的少量甲醒转化成糖 类物质去除。经检测，经过此步处理后，第二滤液中的甲醒含量可W小于15111旨/1，运样就不 会影响后续的生化处理等处理工序的处理效果。
[0037] 在实际应用中，亚硫酸氨钢的加入量可W为每升第一滤液中加入0.Ig~2g亚硫 酸氨钢，优选为0. 5g~1. 5g亚硫酸氨钢，更优选为Ig亚硫酸氨钢。
[0038] 在本发明中，得到第二滤液后，可W通过萃取工艺将第二滤液中的乙酸转移至萃 取剂中。在实际应用中，发明人不限于任何理论的发现，下述的萃取剂可W将第二滤液中的 乙酸萃取的更彻底，所说的萃取剂可W将第二滤液中的乙酸萃取的更彻底，所说的萃取剂 由第一组分及第二组分组成；所述第一组分包括=正辛胺、正辛醇、乙酸乙醋、=辛基氧麟、 =辛基甲基氯化锭、憐酸=下醋中的一种或多种，第二组分包括甲苯、苯、环己烧、煤油、四 氯化碳、氯仿、甲基异下基酬中的一种或多种，基中，所述第一组分占所述萃取剂的体积分 数为5%~30%，优选为15%~30%。
[0039] 经本发明的技术方案处理后的废水（萃余液）中的乙酸含量小于未处理前废水中 乙酸含量的10%，也就是说，本发明的技术方案可W将废水中乙酸的90%萃取出来。萃取 剂的加入量可W由技术人员根据实际需要进行确定，本发明在此不进行限定，一般的，萃取 剂与第二滤液的体积比为1 : (0. 5 :2)。由于在萃取乙酸之前，馈分中主要含有乙酸、甲醒， 将甲醒去除后，回收的乙酸纯度会更高。
[0040] 在萃取出乙酸后，剩余的萃余液可W将其排入生化处理系统进行生化处理。所说 的生化处理的具体工艺可W采用现有技术的相关技术方案来实现，本发明在此不进行限 定，例如，可W采用序列间歇式活性污泥法（SBR)、厌氧/好氧（A/0)、曝气生物滤池度AF)、 膜生物反应器（MBR)等工艺及装置来实现。
[0041] 萃取剂萃取出来乙酸后，可W采用蒸馈的方法直接将萃取相中的萃取剂与乙酸分 离得到乙酸；也可W采用反萃取的方法，W碱液作为反萃取剂，将萃取相中的乙酸再反萃取 至碱液中，得到乙酸盐。例如可W用20重量％氨氧化钢溶液作为反萃取剂，反萃取后，可W 得到乙酸钢溶液，后续可W根据需要对乙酸钢进行进一步的处理。需要说明的是，无论是蒸 馈还是反萃取，都是本领域常规的技术，因此具体处理方式可W采用现有技术中相关技术 方案来实现，本发明在此不进行限定。在蒸馈或反萃取后，萃取剂可W循环利用。
[0042] 在经过上述的处理后，萃余液中的丙締酸去除率可W达到99%W上，甲醒的去除 率可W达到99%W上，乙酸的去除率可W达到90%W上。
[0043] 不仅如此，由于废水中的主要有机物丙締酸、甲醒等均基本被去除，乙酸也绝大部 分被回收，因此萃余液中的C0D&值也减少很多