一种芳纶溶剂回收废水中氯仿的处理方法与流程

本发明涉及合成纤维制造业中的废水处理
技术领域：
，具体涉及一种芳纶溶剂回收废水中氯仿的处理方法。
背景技术：
：目前，芳纶生产工艺中产生的溶剂废水，采用氯仿萃取n-甲基吡咯烷酮的技术，回收大量的n-甲基吡咯烷酮，接下来，采用汽提法分离萃取过程残留在废水中的氯仿，不同温度下水和氯仿的饱和蒸气压氯仿-水溶解度(参见表1和表2)。因汽提工艺参数及工况不同，釜底残液氯仿含量会较理论水中氯仿含量有较大差异。经文献资料数据显示，氯仿基本无法被微生物分解，且对微生物具有极大的毒性,可导致微生物处理单元效率明显下降。若废水中氯仿含量高于125mg/l对生化系统造成冲击，可导致微生物明显中毒。中国污水综合排放标准(gb8978-1996)规定其含量限制：一级0.3mg/l，二级0.6mg/l，三级1.0mg/l。表1水和氯仿的饱和蒸气压表2氯仿和水的溶解度氯仿作为良好的反应溶剂，其结构稳定，可采用吹脱-活性炭吸附、催化氧化、溶剂萃取等技术进行处理，但存在二次污染、处理技术环境效益、经济效益不理想的问题；对于该类废水的处理技术的研究迫在眉睫，亟需提供一种溶剂回收废水中氯仿含量超过125mg/l的处理方法，对于确保芳纶废水治理工艺系统的稳定和环境保护具有十分重要的意义。技术实现要素：本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种芳纶溶剂回收废水中氯仿的处理方法。为实现上述目的，本发明是通过以下方法实现：一种芳纶溶剂回收废水中氯仿的处理方法，其特征在于，调节溶剂回收废水的ph至碱性，调节后向废水中添加水解催化剂搅拌，进行水解反应，反应后降至室温，实现对废水中氯仿和n-甲基吡咯烷酮的去除。采用上述方法处理后的废水，再经过生化处理，可以实现特征污染物的高效降解，从而使废水达标排放。所述芳纶废水为溶剂回收废水，其中含有氯仿、n-甲基吡咯烷酮。所述溶剂回收废水经碱调节其ph至10～13。所述碱为液体碱，其浓度为15～32％(m/v)。所述调节ph后的废水中加入水解催化剂，搅拌，在80～90℃下，水解反应1～2小时，降温至20～30℃得到处理后的废水；其中，水解催化剂为固体碱催化剂，添加量为废水量的15～30％(m/v)。所述固体碱催化剂为氧化铝基铱钽复合型催化剂，含碱量≥4mmol/mg，粒度为10～60目，堆积密度为0.6～0.7g/ml，比表面积≥20m2/g，孔径≥10nm。本发明的优点和有益效果为：本发明芳纶溶剂回收废水的处理是针对溶剂回收废水中含有氯仿的去除，方法中首先调节溶剂回收废水至适宜的ph；将溶剂回收废水送入水解反应器中，加入水解催化剂，升温至适宜温度，保持一定水解反应时间，反应完毕后，降温得到处理后的废水。溶剂回收废水中的氯仿在水解催化剂条件下快速水解为甲酸根和氯离子，除此之外，水解催化剂还起到缚酸剂的作用吸附生成的甲酸根，促进化学平衡向右移动，加速氯仿的水解反应，从而大幅提高废水可生化性。经本工艺处理后废水，氯仿的去除率可达99.8％，b/c由0.01提升至0.8，而后将去除氯仿的废水再经过生化处理，可以实现特征污染物的高效降解，资料以及实验证实氯仿本身是具有生物毒性的不可生化物质，通过本发明技术路线，将废水中的氯仿降解为甲酸类可生化物质，有效提高该类废水的生化可行性。附图说明附图1为本发明实施例提供的溶剂回收废水处理的流程图。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方法。但是本发明绝非仅限于此，不能以此限定本发明的保护范围。溶剂回收废水中含有氯仿，本发明方法是调节所述溶剂回收废水至适宜的ph；将所述溶剂回收废水送入水解反应器中，加入水解催化剂，升温至适宜温度，保持一定水解反应时间，反应完毕后，降温得到的废水进入生化系统处理。本发明中，溶剂回收废水中的氯仿在水解催化剂条件下快速水解为甲酸根和氯离子，经本技术方案处理后，该废水的b/c从0.08提升至0.3，该废水从不可生化转化为可生化废水。实施例1实验用水为溶剂废水模拟废水，溶剂回收废水中含有氯仿，浓度为1000mg/l，n-甲基吡咯烷酮，浓度为1200mg/l，氯化钠0.1％(m/v)。根据测定溶剂回收废水的ph，调节废水ph至10，一般溶剂回收废水的ph为4～5。在本实施例中，调节碱度采用的ph调节剂为质量百分数为30％(m/v)的氢氧化钠溶液，根据需要确定ph调节剂的投加量。将所述溶剂回收废水送入水解反应器中，加入水解催化剂，搅拌，升温至适宜温度，保持一定水解反应时间。在本发明中，所述水解催化剂为固体碱催化剂，其成分为氧化铝基铱钽复合型催化剂，其含碱量≥4mmol/mg，粒度为10～60目，堆积密度为0.6～0.7g/ml，比表面积≥20m2/g，孔径≥10nm，加入量为废水量的15％(m/v)，适宜温度为80～85℃，水解反应时间为2小时。由于溶剂回收废水的ph调节至12，在80～85℃下，水解反应结束后，降至室温。溶剂回收废水在经过本实施例的废水处理方法处理后，气相色谱分析氯仿含量为25mg/l，氯仿的去除率可达99.8％,经本发明技术路线预处理后废水的b/c从0.08提高至0.31。将上述处理后的废水而后按照常规的生物接触氧化法进行生化可行性评价平行实验，生物膜挂膜污泥来源于同一污泥驯化池，污泥负荷为1kgcod/(kgmlss.d)。采用间歇式进水进行试验，每隔24小时分析废水cod，计算cod的去除率，结果参见表4，同时以未经上述处理的原水直接进行生化可行性评价实验，并每隔24小时取水分析废水cod，计算cod的去除率，结果参见表3。表3溶剂回收废水未经预处理的直接生化处理效果时间(h)平均进水codmg/l平均出水codmg/l去除率％第一周49737823.9第二周49739919.7第三周49741017.5第四周49741815.8第五周49742015.4表4溶剂回收废水经本发明方法处理后的生化评价实验结果时间(h)平均进水codmg/l平均出水codmg/l去除率％第一周50016068.0第二周50014371.4第三周50013273.6第四周50011177.8第五周50011277.8由上述表3和4可见，未经本技术处理过的废水，cod去除率呈下降趋势，出水浑浊，有白色泡沫，五周后生物相镜检无活动生物相。因废水中生物毒性物质导致微生物失去生物活性，且原生质破裂，从而出水浑浊且有泡沫。经过本技术处理过的废水，再经生化处理，cod去除率呈上升趋势，五周后镜检微生物有大量豆虫等快速游泳型生物。实验证明，本发明技术路线可以实现特征污染物的高效降解，cod的去除率大幅提高，进而提高该类废水的生化可行性。实施例2实验用水为溶剂废水模拟废水，溶剂回收废水中含有氯仿，浓度为655mg/l，n-甲基吡咯烷酮，浓度为800mg/l，氯化钠0.2％。根据测定溶剂回收废水的ph，调节废水ph至11，调节ph采用的质量百分数为30％的氢氧化钠溶液，根据需要确定ph调节剂的投加量。将所述溶剂回收废水送入水解反应器中，加入水解催化剂，搅拌，升温至适宜温度，保持一定水解反应时间。在本发明中，所述水解催化剂为固体碱催化剂，其成分为氧化铝，其含碱量≥4mmol/mg，粒度为10～60目，堆积密度为0.6～0.7g/ml，比表面积≥20m2/g，孔径≥10nm，加入量为废水量的15％，适宜温度为85～90℃，水解反应时间为2小时。由于溶剂回收废水的ph调节至11，在85～90℃下，水解反应结束后，降至室温，而后按照常规方式进行生化可行性评价实验。溶剂回收模拟废水在经过本实施例的废水处理方法处理后，气相色谱分析氯仿含量为16.4mg/l，氯仿的去除率可达97.5％。经本发明技术路线预处理后废水的b/c从0.08提高至0.30。当前第1页12