申請日2013.08.21
公開(公告)日2014.09.10
IPC分類號C01B25/30; C02F9/14
摘要
本發明公開了一種含有熒光增白劑廢水的處理方法，主要包括下列步驟：酸化，蒸餾，生化處理，臭氧氧化，中和，納濾膜分離等，最重要的是將廢水中的有機磷轉化為無機磷，并利用納濾膜技術對其進行回收。本發明所提供的熒光增白劑廢水的處理工藝，特別適用于處理聯苯類熒光增白劑生產廢水的處理，效果良好，運行維護成本低廉，管理方便，易于推廣。
權利要求書
1.一種含有熒光增白劑廢水的處理方法，其特征包括以下步驟：
(1)將含有4,4′-雙-(2-磺酸鈉苯乙烯基)聯苯的廢水通過污水泵，打入酸化釜中，加磷酸調節pH=2.0～3.0;酸化釜中的停留時間需≥2h;
(2)將酸化釜中的物料轉入蒸餾釜中，升溫至70℃-80℃，在-0.06～-0.1Mpa壓力下，對廢水進行濃縮，經過冷凝器，將餾分全部收集到中轉罐中;中轉罐物料進入好氧生物處理池;
(3)好氧生物處理池中采用生物接觸氧化法和活性污泥法，填料采用組合式填料，嚗氣量按氣水重量比18：1，水力停留時間為10h-15h，溫度控制在30℃，廢水中的有機物在好氧生物處理池中得到去除，經過處理，使之達到排放標準后排放;
(4)將蒸餾釜中的物料濃縮至總量的40%-50%后，轉入臭氧氧化系統，在鼓泡塔中的溫度≥50℃，停留時間≥5h;
(5)臭氧氧化系統處理后的廢水進入板式壓濾機;形成的液體物質轉入中和罐中，加入液堿，調節pH=7.5-8.5;形成的固體物質，回收至污水池;
(6)將中和罐經中和后的液體物料轉入納濾前的循環罐，通過納濾膜回收磷酸鈉。
2.根據權利要求1所述一種含有熒光增白劑廢水的處理方法，其特征在于：步驟(1)中，pH=2.5。
說明書
一種含有熒光增白劑廢水的處理方法
技術領域
本發明專利涉及一種含有熒光增白劑廢水的處理方法，具體是一種生產過程中應用廣泛 的含有熒光增白劑4,4′-雙-(2-磺酸鈉苯乙烯基)聯苯的含磷廢水的處理方法。
背景技術
二苯乙烯基聯苯型熒光增白劑，由于其水溶性好，對棉織物、聚酯纖維、蛋白纖維、醋 酸纖維等有良好的增白效果，同時也是優良的洗滌劑、洗衣液、化妝品等的增白添加劑，被 得到廣泛的應用。國內外使用最廣泛的產品是4,4′-雙-(2-磺酸鈉苯乙烯基)聯苯(以下簡 稱：FB-351)。
目前，針對二苯乙烯基聯苯型熒光增白劑生產廢水的處理方法很多，總的來看，生化- 物化聯合方法是近年來這類廢水處理方法的主要發展方向，但這種處理方法無法直接將其中 的有機物進行氧化，化學耗氧量降低程度不明顯;且這類廢水中往往含有的高濃度鹽分，對 生物酶或菌類會形成較大破壞;另外，由于各種鹽類的高度穩定性，很難發生氧化分解和降 解。同時，處理效果和處理成本、物化階段有機去除與生化階段反硝化有機碳源供給等之間 的矛盾也很難平衡，因此，采用目前工業上廣泛使用技術對這類廢水進行處理，都不是非常 理想。
國內主要的FB-351生產工藝均是以聯苯為原料，與亞磷酸三乙酯經酯化反應，所得到的 酯化物與磺酸醛在甲醇鈉的作用下縮合反應生成最終的產品，在反應過程中，會產生大量含 磷的副產物，即磷酸二乙酯。國內這類對廢水的處理方法仍單純的停留在如何分解難降解有 機物，降低化學耗氧量，生化需氧量，氨氮值等，但如何在降低廢水化學耗氧量的同時，將 廢水中的這部分有機磷轉化為無機磷，進行回收和再利用，是目前相關研究領域的空白。
專利CN101830601A公開了一種熒光增白劑生產廢水的生物處理系統及其方法，通過混凝 沉淀、厭氧水解酸化、好氧氧化、硝化反應及膜生物反應器，降低廢水中的化學耗氧量及氨 氮，該方法巧妙結合生物膜反應器和膜生物反應器的工藝特點，能有效去除高濃度難降解有 機物和氨氮，且運行維護成本較低;專利CN101423313A公開了一種熒光增白劑廢水的處理方 法，通過鐵碳還原，水解酸化，好氧生物處理，臭氧氧化等方式對廢水處理，該方法工藝簡 單，處理成本低;但上述專利所列舉的處理方法均不適用于二苯乙烯基聯苯型熒光增白劑的 生產高鹽廢水的處理。目前，國內針對該類廢水處理的研究比較少，至今尚無非常成功的實 例，可見，研究二苯乙烯基聯苯型熒光增白劑的生產廢水的處理，尤其是對廢水中副產物的 回收再利用，對解決廢水的污染問題、保護環境、提高經濟效益等具有重大的意義。
發明內容
本發明的目的在于提供一種熒光增白劑廢水的處理工藝，該工藝處理成本低，效果良好， 最重要的是將廢水中的有機磷轉化為無機磷，再通過納濾技術，對廢水中的鹽類進行回收， 達到了環保高效的目的。
本發明提供的一種熒光增白劑廢水的處理工藝，首先對廢水進行酸化，過濾;再通過蒸 餾;蒸餾出的廢水進行好氧生物處理，使其達到排放標準;蒸餾剩余物進行臭氧氧化，再通 過氫氧化鈉對其進行中和;最后運用納濾膜技術對磷酸鹽進行回收。具體的工藝包括以下步 驟：
(1)將含有FB-351的廢水通過污水泵，打入酸化釜中，加磷酸調節PH=2.0～3.0;酸 化釜中的停留時間需≥2h;
(2)將酸化釜中的物料轉入蒸餾釜中，升溫至70℃-80℃，在-0.06～-0.1Mpa壓力下， 對廢水進行濃縮，經過冷凝器，將餾分全部收集到中轉罐中;中轉罐物料進入好氧生物處理 池;
(3)好氧生物處理池中采用生物接觸氧化法和活性污泥法，填料采用組合式填料，嚗氣 量按氣水重量比18：1，水力停留時間為10h-15h，溫度控制在30℃，廢水中的有機物在好 氧生物處理池中基本得到去除，經過處理，使之達到排放標準后排放。
(4)將蒸餾釜中的物料濃縮至總量的40%-50%后，轉入臭氧氧化系統，在鼓泡塔中的溫 度≥50℃，停留時間≥5h;
(5)臭氧氧化系統處理后的廢水進入板式壓濾機;形成的液體物質轉入中和罐中，加入 液堿，調節PH=7.5-8.5;形成的固體物質，回收至污水池;
(6)將中和罐經中和后的液體物料轉入納濾前的循環罐，通過納濾膜回收磷酸鈉。
步驟(1)中，優先選擇PH=2.5。
納濾是介于超濾與反滲透之間的一種膜分離技術，其截留分子量在80-1000的范圍內， 孔徑為幾納米，因此稱納濾;納濾技術是從反滲透技術中分離出來的一種膜分離技術，是超 低壓反滲透技術的延續和發展分支。一般認為，納濾膜存在著納米級的細孔，且截留率大于 95%的最小分子約為1mm，所以近幾年來這種膜分離技術被命名為：Nanofiltration，簡稱： NF，中文譯為：納濾。
納濾膜具體使用的是GE公司的型號為DL8040F1001的納濾膜。
磷酸鈉用在冶金、化工、紡織、印染、造紙、機電等工業中用作軟水劑，鍋爐防垢劑和 洗滌劑;金屬防銹劑;可作為染料中間體的干燥劑，制糖工業糖汁的凈化劑，照相顯影劑， 織物絲光增強劑，橡膠乳汁凝固劑等等。
本發明具有以下其特點：
(1)采用磷酸對廢水進行酸化，使得廢水中不含其它不易生化處理的陰離子;
(2)采用多效蒸發系統對廢水進行蒸餾濃縮，大大降低了蒸餾過程中的蒸汽能耗;
(3)通過臭氧氧化處理，將廢水中的副產物磷酸二乙酯轉化為磷酸鈉;將有機磷轉化為 無機磷的處理方式，是本工藝最重要的特點;
(4)采用納濾膜技術：利用具有選擇透過性能的納濾膜，在高壓泵的推動下對目標產物 進行分離;
(5)工藝流程簡單可靠，設備占地面積小，投資相對較低，建設周期短，處理量較大。
綜上所述，含FB-351廢水經過該工藝處理后，蒸餾出的廢水化學耗氧量<100mg/L完全 可達標排放。本發明專利相比于傳統的生化、化學法廢水處理，不僅有效解決了傳統含鹽類 熒光增白劑廢水處理過程面臨的問題，同時將反應中主要的副產物進行再利用，將有機磷轉 換為無機磷，并通過納濾膜技術對其進行回收。以1.5t/h的處理能力為例，本系統的綜合運 行成本為95元/t，遠低于一般蒸發系統處理的110元/t，成本大大降低，既環保，又高效。
