[发明专利]一种过氧化二异丙苯生产中含苯酚废水的处理工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种含苯酚废水的资源化处理工艺，属于污水处理技术领域，特别是涉及一种塑料助剂—过氧化二异丙苯生产过程中的含苯酚废水的处理工艺。

背景技术

过氧化二异丙苯(DCP)通常用作聚乙烯、氯化聚乙烯、聚苯乙烯的交联剂，还用作三元乙丙橡胶、丁腈橡胶和硅橡胶等的硫化剂等。DCP生产工艺中产生多股废水，废水成分复杂、毒性大，难以生物降解。尤其是缩合工段产生的废水含有高浓度难降解有机物，COD浓度为20000～50000mg/L、苯酚浓度高达5000～20000mg/L，处理难度极大。

苯酚为原型质毒物，难以降解，不仅对环境造成严重的污染，而且会引起人体蛋白质变性和凝固，导致急性中毒症状。含酚废水的处理是环境污染防治领域亟待解决的问题，国内外学者对含苯酚废水治理做了大量的研究工作。

由于含苯酚废水毒性大，难以生物降解，因此采用传统的生物法处理含苯酚废水受到限制。目前，对水中酚类有机物的处理主要有以下几种：

（1）化学法

化学法包括焚烧法、化学沉淀法和氧化法等。焚烧法投资单价比其他脱酚设备便宜，酚类物质全部分解，维护简单，但是其耗热量大，酚类物质不能完全回收；化学沉淀法是利用沉淀剂与酚类物质形成沉淀，该方法会导致后续处理难度增大；氧化法包括化学氧化法、湿式氧化法和催化氧化法。化学氧化法耗时少，工艺简单，操作简单，酚的去除率高，但是氧化剂价格昂贵，处理成本高，有些酚类不能彻底降解，氧化过程中产生醌类等深色难降解物质，造成二次污染；湿式氧化法利用空气或氧气氧化酚类物质，处理成本较高，处理效果较好，但反应要求高温和高压，对设备要求较高，能耗也较高；催化氧化法降低了反应的活化能，使反应较易进行，降低了对设备的要求，但是有些酚类物质难以完全反应，易生成一些小分子有机酸，更难被氧化分解，造成二次污染，后续处理难度加大。

（2）生物法

生物法是利用培养微生物降解酚类物质的方法，包括活性污泥法、生物膜法等，此方法适用于低浓度含酚废水的处理，处理效果比较好，成本低，所需的设备简单；但是由于菌种的选择困难，而且细菌的存活条件比较苛刻，对于成分复杂的废水处理效果不理想。

（3）电化学氧化法

电化学氧化法是将电解与化学氧化法结合起来的一种新方法，该方法处理成本低，操作方便，设备占地少，便于控制，可以将有机污染物彻底降解，不产生二次污染；但是在电解过程中产生的高阻抗会形成高电压，进而降低电解装置的传质效率。

（4）物理法

物理法包括吸附法、蒸汽法和萃取法。吸附法是最原始的方法，对于难降解有机物处理效果较好，但是活性炭等吸附剂的再生比较困难，导致处理成本比较高；蒸汽法适用于挥发酚的处理，该方法投资少、操作简单、得到的酚类物质纯度高、质量好，但是蒸汽耗量大，脱酚塔庞大，适用范围小，对于某些含苯酚废水去除率较低；萃取法利用酚类物质在萃取剂和水中的溶解度的不同，采用不溶于水的萃取剂萃取酚类物质，该方法回收率比较高，但是由于萃取剂在水中具有一定的溶解度，会造成二次污染。萃取剂的选择是一个最重要的因素。用于脱酚的萃取剂比较多，常用的有煤油、洗涤油、N-503（N,N-二甲基庚基乙酰胺）、粗苯、N-503+煤油混合、803^#液体树脂等。国外有乙酰苯、醋酸丁酯、磷酸三甲酯、异丙基醚等。专利CN201310080085.4采用N-503—异丙苯萃取过氧化二异丙苯生产过程中所产生的含酚废碱液；杨义燕等以磷酸三丁酯（TBP）—煤油为萃取剂对工业含酚废水进行了萃取平衡和错流实验；南京制药厂用N-503—煤油萃取含酚污水。由于TBP和N-503表面张力很低，难溶于水，因而在实际应用时要将其溶于煤油等一些有机溶剂中，而煤油等有机溶剂在冬季极易乳化，导致萃取效果严重下降、萃取剂回收率低。考虑该因素，本发明选择苯系物为萃取剂。选取苯系物为萃取剂的理由为：第一，苯酚在苯系物中的溶解度远远大于水中的溶解度，在萃取时含很低浓度苯酚的苯系物与含很高浓度苯酚的水每次混合、分离的过程，就是一次萃取，并且是苯酚在苯系物中浓缩的过程；第二，苯系物的比重低于水的比重且不溶于水，这就保证了苯系物与废水混合接触后可以快速分层，同时可以避免萃取剂的损失与废水的二次污染。苯系物与TBP和N-503相比有其独特优点：苯系萃取剂的表面张力比TBP和N-503都要高，在实际应用中不需要添加煤油等其他溶剂，避免了冬季由于低温而引起的乳化现象，在温度较低情况下保证萃取效果，同时避免了萃取剂的流失。

发明内容