一种甲醇芳构化工艺废水处理系统的制作方法

本实用新型涉及废水处理领域，具体涉及一种甲醇芳构化工艺废水处理系统。
背景技术：
：现阶段，对于芳香烃的制备，主要采用的是甲醇芳构化法，该方法通过选用合适的催化剂，可以将小分子的甲醇直接转化为苯或者其同系物。由于该方法原料廉价易得，且相比其它制备方法，工艺流程简单，反应条件温和，因此具有较高的经济价值。然而，该方法在生产的过程中，会产生大量的废水，这类废水中不仅含有高浓度的甲醇，同时还含有各种生产的副产物，包括苯、甲苯、二甲苯、萘等单环或多环芳烃，因此，需要开发新的方法，对其进行深度处理。对于含甲醇的废水，目前主流的处理方法，主要还是生化法，包括好氧微生物法和厌氧微生物法。其中，好氧微生物法，可以用于低浓度甲醇废水的降解，但是其抗冲击负荷的能力较差，容易导致污泥膨胀；而厌氧微生物法可以用于高浓度甲醇废水的处理，但是容易在厌氧消化段出现酸化的现场，继而影响处理效率。近年来，从上述方法入手，通过对工艺流程或设备装置的改进，产生了许多新型的处理方法(包括但不限于a/o，a2o、a/o+mbr等)，这类方法可以高效的降解甲醇，同时减小剩余污泥的量，但由于其土建量大，运行成本高，使得其应用受到了一定的限制。同时，由于甲醇废水中多含有挥发性性成本，常规的方法仅能处理液相中的稳定性组分(甲醇)，而对于挥发性组分的处理效果则及其有限，这也间接导致了空气的二次污染。技术实现要素：本实用新型的目的在于克服现有技术存在的不足之处而提供一种甲醇芳构化工艺废水处理系统。为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：一种甲醇芳构化工艺废水处理系统，所述废水处理系统包括吹脱单元、光催化单元、活性炭吸附单元、蒸馏单元、冷凝单元、a/o单元和mbr单元；所述吹脱单元设置有废水入口、废水出口和废气出口，所述吹脱单元的废气出口依次与所述光催化单元、活性炭吸附单元管路连通，所述吹脱单元的废水出口与所述蒸馏单元管路连通，所述蒸馏单元的气相出口与所述冷凝单元管路连通，所述蒸馏单元的液相出口与所述a/o单元、mbr单元连通。上述的甲醇芳构化工艺废水处理系统首先通过气体的吹脱，将易挥发性物质依次从废水中分离处理，实现易挥发和难挥发组分的分离，随后分别对液相和气相进行相应的处理，其中液相采用蒸馏的方法，将甲醇和水分分离，实现甲醇的回收，而气相中的芳香烃类物质，则通过高级氧化的方法，配合物理吸附的方法将其去除，从而实现废水的净化和资源回收。优选地，所述吹脱单元包括反应容器、风机和设置在反应容器内部的曝气机构，所述曝气机构与所述风机管路连通。优选地，所述反应容器设置有加热机构和温度探测计，所述加热机构通过控制器与所述温度探测计电连接。上述的甲醇芳构化工艺废水处理系统，废水首先进入简易吹脱单元进行吹脱。反应容器器顶部有出气管，用于排出被吹脱出来的气体，底部有曝气机构，曝气机构与外部的风机相连，将外部空气源源不断的通入反应容器内部，为了提高吹脱效率，在反应容器外部对其进行加热并控制温度，同时控制吹脱的气水比，以达到最高的吹脱效率。优选地，所述曝气机构与所述风机之间的管路上设置有阀门，所述吹脱单元的废水入口连通有水泵。反应容器通过水泵和风机阀门控制吹脱的气水比，以达到最高的吹脱效率。优选地，所述光催化单元设置有紫外灯和催化剂，所述催化剂为催化剂板、催化剂网或者催化剂填料层。上述的甲醇芳构化工艺废水处理系统的紫外灯可以源源不断的产生强氧化性的羟基自由基(·oh)，对气态芳香烃进行降解。由于吹脱出来的气体量较大，导致停留时间段，为了提高催化效率，该系统还增加了催化剂。优选地，所述催化剂为bi2o3(x)/zsm-5催化剂，所述bi2o3(x)/zsm-5催化剂的制备方法为zsm-5分子筛颗粒浸泡在硝酸铋溶液中，固体经干燥后高温煅烧。上述的甲醇芳构化工艺废水处理系统应用bi2o3(x)/zsm-5催化剂具有更好的光催化降解效率。本实用新型的有益效果在于：本实用新型提供了一种甲醇芳构化工艺废水处理系统，首先通过气体的吹脱，将易挥发性物质依次从废水中分离处理，实现易挥发和难挥发组分的分离，随后分别对液相和气相进行相应的处理，其中液相采用蒸馏的方法，将甲醇和水分分离，实现甲醇的回收，而气相中的芳香烃类物质，则通过高级氧化的方法，配合物理吸附的方法将其去除，从而实现废水的净化和资源回收。附图说明图1为本实用新型实施例的甲醇芳构化工艺废水处理系统的处理流程示意图。图2为本实用新型实施例的甲醇芳构化工艺废水处理系统的结构示意图。其中，1、吹脱单元，101、吹脱单元的废水入口，102、吹脱单元的废气出口，103、吹脱单元的废水出口，104、曝气机构，105、风机，106、反应容器，2、光催化单元，201、紫外灯，202、催化剂，3、活性炭吸附单元，4、蒸馏单元，5、冷凝单元，6、a/o单元，7、mbr单元。具体实施方式为更好的说明本实用新型的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本实用新型作进一步说明。实施例1作为本实用新型实施例的一种甲醇芳构化工艺废水处理系统，如图2所示，所述废水处理系统包括吹脱单元1、光催化单元2、活性炭吸附单元3、蒸馏单元4、冷凝单元5、a/o单元6和mbr单元7；所述吹脱单元1设置有废水入口101、废水出口103和废气出口102，所述吹脱单元1的废气出口102依次与所述光催化单元2、活性炭吸附单元3管路连通，所述吹脱单元1的废水出口与所述蒸馏单元4管路连通，所述蒸馏单元1的气相出口与所述冷凝单元5管路连通，所述蒸馏单元4的液相出口与所述a/o单元6、mbr单元7连通。甲醇芳构化工艺废水处理系统首先通过气体的吹脱，将易挥发性物质依次从废水中分离处理，实现易挥发和难挥发组分的分离，随后分别对液相和气相进行相应的处理，其中液相采用蒸馏的方法，将甲醇和水分分离，实现甲醇的回收，而气相中的芳香烃类物质，则通过高级氧化的方法，配合物理吸附的方法将其去除，从而实现废水的净化和资源回收。进一步地，所述吹脱单元1包括反应容器106、风机105和设置在反应容器106内部的曝气机构104，所述曝气机构104与所述风机105管路连通。废水首先进入简易吹脱单元进行吹脱。反应容器器顶部有出气管，用于排出被吹脱出来的气体，底部有曝气机构，曝气机构与外部的风机相连，将外部空气源源不断的通入反应容器内部。进一步地，所述反应容器106设置有加热机构和温度探测计，所述加热机构通过控制器与所述温度探测计电连接。为了提高吹脱效率，在反应容器外部对其进行加热并控制温度，同时控制吹脱的气水比，以达到最高的吹脱效率。进一步地，所述曝气机构104与所述风机105之间的管路上设置有阀门，所述吹脱单元1的废水入口101连通有水泵。通过水泵和风机阀门控制吹脱的气水比，以达到最高的吹脱效率。进一步地，所述光催化单元2设置有紫外灯201和催化剂202，所述催化剂为催化剂板、催化剂网或者催化剂填料层。甲醇芳构化工艺废水处理系统的紫外灯可以源源不断的产生强氧化性的羟基自由基(·oh)，对气态芳香烃进行降解。由于吹脱出来的气体量较大，导致停留时间段，为了提高催化效率，该系统还增加了催化剂。进一步地，所述催化剂为bi2o3(x)/zsm-5催化剂，所述bi2o3(x)/zsm-5催化剂的制备方法为zsm-5分子筛颗粒浸泡在硝酸铋溶液中，固体经干燥后高温煅烧。甲醇芳构化工艺废水处理系统应用bi2o3(x)/zsm-5催化剂具有更好的光催化降解效率。废水处理系统的使用方法1：作为本实施例的一种甲醇芳构化工艺废水处理系统的使用方法，所述方法包括以下步骤：(1)甲醇芳构化工艺废水经曝气吹脱后得到气相a和液相b，曝气吹脱的温度为30～50℃，甲醇芳构化工艺废水和曝气量的体积比为1：30～70；(2)所述气相a在紫外光和氧化铋催化剂下光降解并经活性炭吸附后排放；所述液相b进行蒸馏得到气相c和液相d；紫外光的功率为18w，光降解的时间为40min，所述bi2o3(x)/zsm-5催化剂的制备方法为zsm-5分子筛颗粒浸泡在浓度为x％的硝酸铋溶液中3～4h，干燥并在550℃下煅烧4～5h，zsm-5分子筛与硝酸铋溶液的比例为1000g/l，x为4；(3)所述气相c冷凝后回收得到甲醇，所述液相d经a/o单元和mbr单元处理后排放，液相b蒸馏的温度为70～75℃，蒸馏的时间为120～150min。效果例11、检测甲醇芳构化工艺废水水质如表1所示。表1甲醇芳构化工艺废水水质污染物种类甲醇苯甲苯二甲苯浓度(mg/l)11672.8241.337.932.42、检测步骤(1)处理后，液相b中挥发性污染物的浓度。如表2和表3所示。表2发明人通过研究发现，随着温度的升高，吹脱效率也相应的提高，然而，温度越高，加热所需能耗也随之升高，且由于甲醇沸点较低(约65℃)，若加热温度接近其沸点，会导致甲醇也一同被蒸发，从而导致其质量的损失。因此，综合考虑，曝气吹脱的温度为38～42℃较好，并且发现曝气吹脱的温度为40℃更好。表3发明人通过研究发现，在曝气吹脱的温度为38～42℃时，随着气水比的升高，吹脱效率也相应的提高，然而，若气水比过高，不仅能耗也随之升高，且在实际应用过程中，也会有部分甲醇连同气体一并被带出，从而导致其质量的损失。因此，综合考虑，最合适的气水体积比为55:1～60:1。3、检测光催化单元进口、出口的苯、甲苯、二甲苯的总浓度。如表4所示。表4发明人通过研究发现，bi2o3(x)/zsm-5催化剂随着bi(no3)3浓度增加，其对挥发性气体的去除率也增加，但是从成本角度考虑，最终选取的最适催化剂为bi2o3(4)/zsm-5或bi2o3(5)/zsm-5，反应时间为40～60min。而为了彻底去除残留的废气，在光催化降解后进行活性炭吸附，可以使出口的气体浓度＜0.1mg/l。最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。当前第1页12