一种酮肟生产废水资源化利用的方法与流程

1.本发明涉及环保水处理技术领域，具体涉及一种酮肟生产废水资源化利用的方法。


背景技术：

2.酮肟是一种应用广泛的有色金属复合萃取剂组分，是以壬基酚为底物、无水氯化铝为催化剂等经过一系列反应和提纯后制得，在其制取过程中产生了高浓度有机废水，有机成分主要为苯酚衍生物及脂肪烃化合物。苯酚衍生物难以自然降解与生化降解，又具有生物毒性，可引起人体中毒，对生态环境造成严重危害。另一方面，酮肟废水无机盐含量高、酸度高，同时含具有回收价值的铝盐，往往需要通过稀释处理，同时造成了有价资源的浪费。
3.目前，处理酮肟废水的方法主要有物化法、生化法和化学法三大类。物化法例如超声波分离法仅适合处理低浓度含酚废水，蒸发法对设备的要求高、投资大、运行成本高。生化法对废水的可生化性及生物毒性方面有较高要求。化学法包括化学混凝、化学氧化、电化学法等，采用单一化学方式处理高浓度酮肟废水成本高且无法回收有价资源。上述方法均存在技术或经济局限性。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种酮肟生产废水资源化利用的方法，利用酮肟废水制备聚合氯化铝，在实现酮肟废水无害化处理的同时实现了资源化利用，兼具环保与经济效益。
5.为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
6.一种酮肟生产废水资源化利用的方法，包括如下步骤：
7.s1、曝气除油：
8.在酮肟生产废水中采用微孔曝气头生成粒径为20
‑
30μm的微气泡，使酮肟生产废水中悬浮油疏水基附着在气泡表面并随着气泡上浮，此时通过水面刮泡实现油水分离；
9.s2、调节水质，电化学氧化除去cod：
10.往经过步骤s1处理的废水中加入铝酸钙粉作为中和剂，加入清水作为稀释剂，以石墨为阳极、钛材为阴极，在搅拌条件下对废水施加直流电场，废水中的氯离子经电化学氧化作用生成强氧化性的次氯酸，持续氧化降解废水中的有机物；
11.s3、制备聚合氯化铝：
12.往步骤s2所得混合液中再次加入铝酸钙粉，在水热搅拌条件下持续反应；反应结束后静置、陈化后倒出上清液，得到聚合氯化铝溶液。
13.进一步地，步骤s1中，控制体积比v气：v液＝100
‑
300：1。
14.进一步地，步骤s2中，控制反应过程条件为：清水加入体积比v清水：v废水＝0.8
‑
1.2：1，铝酸钙粉加入质量体积比m铝酸钙：v废水＝80
‑
160kg：1000l，ph2.5
‑
3.5，直流电场
电压2
‑
6v、电流密度350
‑
700a/m2、反应时间10
‑
30min、搅拌器浆叶线速度1
‑
4m/s。
15.进一步地，步骤s3中，控制反应过程条件为：铝酸钙粉的加入量以调整溶液ph值3.5
‑
5.0进行计量，反应温度90
‑
95℃，搅拌反应时间2
‑
6h，搅拌器浆叶线速度1
‑
4m/s，静置、陈化时间12
‑
48h。
16.本发明的有益效果在于：现有技术中对酮肟废水的处理主要采用蒸发或萃取工艺回收有机物，而本发明采用隔油、原位电化学氧化方式先预处理有机物，再资源化利用金属铝、无机酸，具有设备简单、工艺流程短、处理成本低的技术经济优点。
附图说明
17.图1为本发明实施例的方法流程示意图。
具体实施方式
18.以下将结合附图对本发明作进一步的描述，需要说明的是，本实施例以本技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围并不限于本实施例。
19.实施例1
20.本实施例提供一种酮肟生产废水资源化利用的方法，如图1所示，具体过程为：
21.(1)曝气除油。在酮肟生产废水中采用微孔曝气头生成粒径为20
‑
30μm的微气泡，使废水中悬浮油疏水基附着在气泡表面，随着气泡上浮，在水面上刮泡实现油水分离，控制气体和废水体积比v气：v液＝200：1。
22.(2)调节水质同步电化学氧化除去cod。往步骤(1)所得废水中加入铝酸钙粉作为中和剂、加入清水作为稀释剂，以石墨为阳极、钛材为阴极，在搅拌条件下对废水施加直流电场，废水中的氯离子经电化学氧化作用生成强氧化性的次氯酸，持续氧化降解废水中的有机物。控制反应过程条件：清水加入体积比v清水：v废水＝1：1，铝酸钙加入质量体积比m铝酸钙：v废水＝80kg：1000l，溶液ph3.1、直流电场电压6v，电流密度600a/m2，反应时间25min，搅拌器浆叶线速度1.5m/s。经电化学氧化处理后，实现对cod去除率为84.5％。
23.(3)制备聚合氯化铝。往步骤(2)所得混合液中再次加入铝酸钙粉，在水热搅拌条件下持续反应。反应结束后静置、陈化一段时间后倒出上清液，得到聚合氯化铝溶液。控制反应过程条件：加入铝酸钙至中和混合液ph值4.5，反应温度95℃，搅拌反应时间2h，搅拌器浆叶线速度2.4m/s，静置、陈化时间24h。经制备、固液分离后，实现cod进一步去除率达到98.2％，所得聚合氯化铝液体产品al2o3含量为7.4％，盐基度40.5％，各项指标满足《水处理剂聚氯化铝》(gb/t22627
‑
2014)标准要求。
24.实施例2
25.本实施例提供一种酮肟生产废水资源化利用的方法，如图1所示，具体过程为：
26.(1)曝气除油。在酮肟生产废水中采用微孔曝气头生成粒径为20
‑
30μm微气泡，使废水中悬浮油疏水基附着在气泡表面，随着气泡上浮，在水面上刮泡实现油水分离，控制体积比v气：v液＝300：1。
27.(2)调节水质同步电化学氧化除去cod。往步骤(1)所得废水中加入铝酸钙粉作为中和剂、加入清水作为稀释剂，以石墨为阳极、钛材为阴极，在搅拌条件下对废水施加直流
电场，废水中的氯离子经电化学氧化作用生成强氧化性的次氯酸，持续氧化降解废水中的有机物。控制反应过程条件：清水加入体积比v清水：v废水＝0.8：1，铝酸钙加入质量体积比m铝酸钙：v废水＝80kg：1000l，溶液ph2.5、直流电场电压4v，电流密度450a/m2，反应时间30min，搅拌器浆叶线速度2.1m/s。经电化学氧化处理后，实现对cod去除率为83.7％。
28.(3)制备聚合氯化铝。往步骤(2)所得混合液中再次加入铝酸钙粉，在水热搅拌条件下持续反应。反应结束后静置、陈化一段时间后倒出上清液，得到聚合氯化铝溶液。控制反应过程条件：加入铝酸钙至中和混合液ph值3.5，反应温度90℃，搅拌反应时间4h，搅拌器浆叶线速度3m/s，静置、陈化时间36h。经制备、固液分离后，实现cod进一步去除率达到97.9％，所得聚合氯化铝液体产品al2o3含量为8.3％，盐基度39.8％，各项指标满足《水处理剂聚氯化铝》(gb/t22627
‑
2014)标准要求。
29.实施例3
30.本实施例提供一种酮肟生产废水资源化利用的方法，如图1所示，具体过程为：
31.(1)曝气除油。在酮肟生产废水中，采用微孔曝气头生成粒径为20
‑
30μm的微气泡，使废水中悬浮油疏水基附着在气泡表面，随着气泡上浮，在水面刮泡实现油水分离，控制体积比v气：v液＝200：1。
32.(2)调节水质同步电化学氧化除去cod。往步骤(1)所得废水中加入铝酸钙粉作为中和剂、加入清水作为稀释剂，以石墨为阳极、钛材为阴极，在搅拌条件下对废水施加直流电场，废水中的氯离子经电化学氧化作用生成强氧化性的次氯酸，持续氧化降解废水中的有机物。控制反应过程条件：清水加入体积比v清水：v废水＝1.1：1，铝酸钙加入质量体积比m铝酸钙：v废水＝160kg：1000l，溶液ph3.5、直流电场电压6v，电流密度600a/m2，反应时间15min，搅拌器浆叶线速度4m/s。经电化学氧化处理后，实现对cod去除率为85.1％。
33.(3)制备聚合氯化铝。往步骤(2)所得混合液中再次加入铝酸钙粉，在水热搅拌条件下持续反应。反应结束后静置、陈化一段时间后倒出上清液，得到聚合氯化铝溶液。控制反应过程条件：加入铝酸钙至中和混合液ph值4.5，反应温度90℃，搅拌反应时间6h，搅拌器浆叶线速度1m/s，静置、陈化时间48h。经制备、固液分离后，实现cod进一步去除率达到99.0％，所得聚合氯化铝液体产品al2o3含量为6.5％，盐基度45.2％，各项指标满足《水处理剂聚氯化铝》(gb/t22627
‑
2014)标准要求。
34.实施例4
35.本实施例提供一种酮肟生产废水资源化利用的方法，如图1所示，具体过程为：
36.(1)曝气除油。在酮肟生产废水中采用微孔曝气头生成粒径为20
‑
30μm微气泡，使废水中悬浮油疏水基附着在气泡表面，随着气泡上浮，在水面刮泡实现油水分离，控制体积比v气：v液＝100：1。
37.(2)调节水质同步电化学氧化除去cod。往步骤(1)所得废水中加入铝酸钙粉作为中和剂、加入清水作为稀释剂，以石墨为阳极、钛材为阴极，在搅拌条件下对废水施加直流电场，废水中的氯离子经电化学氧化作用生成强氧化性的次氯酸，持续氧化降解废水中的有机物。控制反应过程条件：清水加入体积比v清水：v废水＝1.2：1，铝酸钙加入质量体积比m铝酸钙：v废水＝130kg：1000l，溶液ph2.5、直流电场电压2v，电流密度350a/m2，反应时间30min，搅拌器浆叶线速度1m/s。经电化学氧化处理后，实现对cod去除率为82.9％。
38.(3)制备聚合氯化铝。往步骤(2)所得混合液中再次加入铝酸钙粉，在水热搅拌条
件下持续反应。反应结束后静置、陈化一段时间后倒出上清液，得到聚合氯化铝溶液。控制反应过程条件：加入铝酸钙至中和混合液ph值5.0，反应温度95℃，搅拌反应时间2h，搅拌器浆叶线速度3.5m/s，静置、陈化时间24h。经制备、固液分离后，实现cod进一步去除率达到98.7％，所得聚合氯化铝液体产品al2o3含量为6.8％，盐基度37.9％，各项指标满足《水处理剂聚氯化铝》(gb/t22627
‑
2014)标准要求。
39.实施例5
40.本实施例提供一种酮肟生产废水资源化利用的方法，如图1所示，具体过程为：
41.(1)曝气除油。在酮肟生产废水中，采用微孔曝气头生成粒径为20
‑
30μm微气泡，使废水中悬浮油疏水基附着在气泡表面，随着气泡上浮、刮泡实现油水分离，控制体积比v气：v液＝300：1。
42.(2)调节水质同步电化学氧化除去cod。往步骤(1)所得废水中加入铝酸钙粉作为中和剂、加入清水作为稀释剂，以石墨为阳极、钛材为阴极，在搅拌条件下对废水施加直流电场，废水中的氯离子经电化学氧化作用生成强氧化性的次氯酸，持续氧化降解废水中的有机物。控制反应过程条件：清水加入体积比v清水：v废水＝1：1，铝酸钙加入质量体积比m铝酸钙：v废水＝100kg：1000l，溶液ph3.0、直流电场电压6v，电流密度700a/m2，反应时间10min，搅拌器浆叶线速度3.2m/s。经电化学氧化处理后，实现对cod去除率为83.6％。
43.(3)制备聚合氯化铝。往步骤(2)所得混合液中再次加入铝酸钙粉，在水热搅拌条件下持续反应。反应结束后静置、陈化一段时间后倒出上清液，得到聚合氯化铝溶液。控制反应过程条件：加入铝酸钙至中和混合液ph值4.0，反应温度90℃，搅拌反应时间3h，搅拌器浆叶线速度4m/s，静置、陈化时间12h。经制备、固液分离后，实现cod进一步去除率达到97.5％，所得聚合氯化铝液体产品al2o3含量为7.9％，盐基度43.6％，各项指标满足《水处理剂聚氯化铝》(gb/t22627
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2014)标准要求。
44.对于本领域的技术人员来说，可以根据以上的技术方案和构思，给出各种相应的改变和变形，而所有的这些改变和变形，都应该包括在本发明权利要求的保护范围之内。