一种芳纶生产过程中产生的溶剂回收污水的处理方法与流程

本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种芳纶生产过程产生的溶剂回收污水的处理方法。

背景技术：

对位芳纶的主要生产原料为对苯二甲酰氯和对苯二胺，两者经聚合生成聚对苯二甲酰对苯二胺，聚合反应如下：

对位芳纶生产废水主要来源于聚合工艺及溶剂回收工艺、低浓洗水等。溶剂回收废水主要污染物为n-甲基吡咯烷酮和氯化钙，该废水的特点是水量大、硬度高、有机物含量高。目前该废水的处理技术主要是传统的a²-o技术，因废水的高硬度，生物膜大量结垢，生化效率低，系统运行负荷重且达标困难。硬度作为一项重要的水质指标在饮用水和工业用水中是很重要，硬度过高会引起设备管道结垢堵塞，甚至人体的肾炎病也被认为与水中的硬度过高有关，实验研究表明，芳纶废水的高硬度限制了去除dmac技术应用，也是该废水治理的难点。现在常见的软化处理工艺是采用纯碱药剂的方式对水体中的硬度离子进行去除，但是纯碱等药剂的加入会在去除硬度离子的同时加入溶解性盐类，盐度高会严重影响生化、树脂等技术的应用效果。

中国专利cn109205922a公开了一种处理芳纶废水的方法是通过将芳纶废水进行厌氧反应后调节ph11后进入氨氮吹脱装置后最后进入好氧反应器。该技术工艺未考虑高盐及高硬度对生化系统的冲击，该废水需要经过大量稀释方可进入生化系统。本发明治理工艺属国内外首创，国内外文献及专利检索均无报道。

技术实现要素：

本发明专利针对芳纶溶剂回收废水无切实可行的有效处理技术问题，提供一种芳纶生产过程中产生的溶剂回收污水的处理方法。

为实现上述目的，本发明采用技术方案为：

一种芳纶生产过程中产生的溶剂回收污水的处理方法，溶剂回收污水依次经电解沉积-二氧化碳脱硬-树脂吸附的方式进行处理该废水，进而实现对废水的钙离子、n-甲基吡咯烷酮的有效去除。

上述废水为芳纶生产过程产生含n-甲基吡咯烷酮、高硬度溶剂回收废水：cod：1000～2000mg/l；钙离子浓度10000～20000mg/l；ph6～9。

所述溶剂回收污水缓冲釜调节ph7-8，而后进行处理。

所述电解沉积为所述调节ph值至7～8后在将废水经缓冲釜调节ph7～8后在常温条件下，通过泵自上而下进入电解沉积装置，废水在电解沉积池中停留时间为30min～60min，经电解沉积出水钙离子可降低至500～700mg/。

所述电解沉积装置包括电解池和插入至其中的电极；其中，钛电极为阳极，碳电极为阴极，阳极为筛网状，阴极为实体圆柱状，筛网圆孔直径为0.2～10mm。

所述电解沉积装置包括容纳溶液的电解池和安装在电解池中的一对电极。所述一对电极中的一个电极是碳电极，另一个电极为钛电极。所述废水在电解沉积装置中，通过阴极附近聚集的oh使阴极附近的溶液呈弱碱性，废水中的ca2+电场的作用下逐渐向阴极附近聚集，在阴极附近弱碱性的环境下，ca2+析出于壁面,即在阴极周围会发生如下的化学反应:ca2++hco3-+oh-＝caco3+h2o；ca2++2oh-＝ca(oh)2所述电解池装置的阴极为不锈钢，同时阴极壁应定期使用机械法清理沉淀。

所述经电解沉积出水进入二氧化碳沉淀工段进行深度除硬；其中，工段中通入二氧化碳气体的量为8000ml～15000ml，因为ph值升高,平衡向碳酸钙析出方向移动。

所述经电解沉积出水调节ph值至8～10,反应时间控制在1h～3h。

所述经二氧化碳沉淀工段进行深度除硬后废水经过滤后通过树脂吸附进一步进行纯化处理；其中，树脂吸附单元，采用丙烯酰胺类大孔树脂，吸附倍数为5～10bv,吸附流速为1～5bv/h,ph为7～8，吸附温度20～40℃。

所述方法进一步具体操作步骤进行：

废水经缓冲釜调节ph7～8后在常温条件下，通过泵以适当的流速自上而下进入电解沉积装置以去除高浓度硬度，废水在电解沉积池中停留时间为30min～60min,经电解沉积除钙后出水钙离子可降低至500～700mg/l,将处理后废水进入二氧化碳沉淀工段进行深度除硬，该工段可以将硬度进一步处理至2～10mg/l。经精密过滤出水通过泵打入树脂吸附装置以去除有机物，组合技术处理后，出水cod小于60mg/l,硬度小于10mg/l。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1.本发明处理方法简单、易行，不但可以去除废水中的特征污染物nmp，还可去除废水中硬度。使出水指标达到国家标准要求。

2.本发明工艺基于电解沉积原理，将其应用于去除含nmp类废水的硬度，解决了该类废水硬度治理难题，与其它除硬技术相比，具有不引入其他离子、处理效果好、运行成本低、设备自动化程度高的特点，较传统的化学沉淀法产泥量减少40％。

3.本发明处理方法采用连续运行方式，占地面积小，管理简便、运行成本低，对该类废水处理特别有针对性。

4.树脂在高盐废水中会收缩，影响其吸附效果及再生。经本发明的组合工艺脱硬，降低了废水的盐度及硬度，采用树脂吸附技术可实现废水中n-甲基吡咯烷酮的有效分离回收。

5.本发明组合技术处理方法，出水cod小于60mg/l,硬度小于10mg/l。经该方法处理后废水可直接达到《污水综合排放标准》(gb8978-1996)一级排放标准。

附图说明：

图1为本发明实施例提供的芳纶生产过程产生溶剂回收废水处理工艺流程图。

具体实施方式：

以下具体实例用来进一步详细说明本发明的技术方案。但是本发明绝非仅限于此，也适用于其他含n-甲基吡咯烷酮废水治理，依据废水硬度酌情使用脱硬工艺。

本发明主要是使用电解沉积-二氧化碳脱硬-树脂吸附组合工艺处理该废水，实现废水的钙离子、n-甲基吡咯烷酮的有效去除。废水经解沉积装置以去除高浓度硬度，废水在电解沉积池中停留时间为30min-60min,经电解沉积除钙后出水钙离子可降低至500-700mg/l,将处理后废水进入二氧化碳沉淀工段进行深度除硬，该工段可以将硬度进一步处理至2-10mg/l。经精密过滤出水通过泵打入树脂吸附装置以去除有机物，组合技术处理后，出水cod小于60mg/l,硬度小于10mg/l。经该方法处理后废水可直接达到《污水综合排放标准》(gb8978-1996)一级排放标准。该工艺基于电解沉积原理，创新性的将该技术应用于去除含nmp类废水的硬度，解决了该类废水硬度治理难题，与其它除硬技术相比，具有不引入其他离子、处理效果好、运行成本低、设备自动化程度高的特点，较传统的化学沉淀法产泥量减少40％，并实现了废水中n-甲基吡咯烷酮的分离回收。

实施例1：

废水取自重庆某芳纶生产企业芳纶废水，水质情况如下表：

试验过程：

废水经32％氢氧化钠溶液调节ph9～10后在常温条件下，通过泵以40ml/min的流速自上而下进入电解沉积装置,停留时间30min，经电解沉积后出水钙离子为565mg/l,将处理后废水通入二氧化碳气体10000ml，通过32％氢氧化钠溶液调节反应体系的ph值为9，沉淀反应1.5h，进一步的经深度除钙，除钙后出水钙离子浓度2.3mg/l，最后出水通过泵打入树脂吸附装置，进水流速1bv/h,出水cod:65mg/l，出水符合《污水综合排放标准》(gb8978-1996)一级排放标准。所述树脂吸附装置采用丙烯酰胺类大孔树脂，吸附温度为40℃。

所述电解沉积装置包括电解池和插入至其中的电极；其中，钛电极为阳极，碳电极为阴极，阳极为筛网状，阴极为实体圆柱状，筛网圆孔直径为0.2～0.3mm。

实施例2

废水取自重庆某芳纶生产企业芳纶废水，水质情况如下表：

试验过程：

废水经32％氢氧化钠溶液调节ph9～10后在常温条件下，通过泵以30ml/min流速自上而下进入电解沉积装置,停留时间30min，经电解沉积后出水钙离子为325mg/l,将处理后废水通入二氧化碳气体8000ml，通过32％氢氧化钠溶液调节反应ph9，沉淀反应1h,经深度除钙后出水钙离子浓度1.9mg/l，最后出水通过泵打入树脂吸附装置，进水流速1bv/h,出水cod:48mg/l。出水符合《污水综合排放标准》(gb8978-1996)一级排放标准。所述树脂吸附装置采用丙烯酰胺类大孔树脂，吸附倍数为6bv,ph为7～8，吸附温度35℃。

所述电解沉积装置包括电解池和插入至其中的电极；其中，钛电极为阳极，碳电极为阴极，阳极为筛网状，阴极为实体圆柱状，筛网圆孔直径为0.4mm。

实施例3

废水取自山东某农药厂，废水中有机物主要为n-甲基吡咯烷酮，水质情况如下表：

试验过程：

废水经32％氢氧化钠溶液调节ph9～10后在常温条件下，通过泵以25ml/min的流速自上而下进入电解沉积装置,停留时间15min，经电解沉积后出水钙离子为50mg/l,将处理后废水通入二氧化碳气体100ml，调节反应ph10，沉淀反应30min,经深度除钙后出水钙离子浓度15mg/l，最后出水通过泵打入树脂吸附装置，进水流速3bv/h,出水cod:50mg/l。出水符合《污水综合排放标准》(gb8978-1996)一级排放标准。所述树脂吸附装置采用丙烯酰胺类大孔树脂，吸附倍数为5bv,ph为7～8，吸附温度32℃。

所述电解沉积装置包括电解池和插入至其中的电极；其中，钛电极为阳极，碳电极为阴极，阳极为筛网状，阴极为实体圆柱状，筛网圆孔直径为0.8mm。