一種氯化苯裝置廢水的處理方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于環保技術領域，具體涉及氯化苯工業廢水的處理方法。
【背景技術】
[0002]氯化苯是一種重要的基本有機合成原料，用作染料、醫藥、農藥、有機合成中間體。工業生產主要采用苯液相氯化法，國內普遍采用塔式沸騰連續氯化法工藝。氯化苯生產過程中產生的廢水主要包括酸性廢水、堿性廢水和其他廢水，該混合廢水具有Cl離子濃度高、酸性強、色度深、毒性大等特性。若直接排入污水場處理，對污水處理場的微生物有嚴重的毒害作用，極大地影響污染物降解率。常見的氯苯廢水處理方法包括汽提、吸附、化學處理、生物處理等方法，汽提處理后的廢水雖然可以滿足生化處理要求，但其中還含有不少苯和氯化苯，增加了廢水處理成本的同時也浪費了資源。
[0003]CN101186361A、CN101037245A均是采用一種三維電極反應器進行氯化苯廢水處理，其方法是將氯苯廢水引入三維電極反應器，設定電流1-5A，廢水在三維電極反應器中的停留時間為30-120min，結束后將尾水直接排放或進一步做生化濃度處理。該工藝簡單，但設備要求高，處理費用高，且只涉及到低濃度氯苯廢水的處理。
[0004]CN101391850A涉及氯化苯及硝基氯苯生產廢水微生物的處理方法，主要利用
H.S.B.專利微生物菌種，結合兼氧系統+好氧系統+BAC系統工藝，成功解決了微生物即使在總鹽份高達25000mg/L、氯離子濃度高達30000mg/L以及氯化苯、硝基氯苯和硝基苯等多種有毒物存在的抑制條件下，處理水仍然能達到國家一級排放標準的技術難題，且無任何剩余生物污泥產生。該工藝設備投資大，工藝復雜，技術難點在與微生物菌種的培養，工業化難度大。
[0005]CN1559932A涉及高堿性的、高氯離子含量的氯苯和苯廢水處理方法，將含氯苯和苯廢水在配水槽中經過初步沉降后進入中間池緩沖，用栗打入電催化裝置中，控制此裝置的電壓和電流，經短暫停留后其出水經過中間池緩沖，再經栗打入微孔過濾器過濾后進入調節池中，用98%硫酸調節pH值后排放。
[0006]CN1347849A氯化苯生產過程中水洗廢水的治理與資源回收方法，將廢水經過濾后通人氯化氫，同時蒸出苯和氯化苯，并加以分離、回收，提高酸度并除去苯和氯化苯后的廢水通過強堿性陰離子交換樹脂，以除去鐵，流出液為鹽酸，交換在強堿性陰離子交換樹脂上的鐵絡陰離子用蒸餾水作再生劑洗脫下來，洗脫再生液為高濃度的三氯化鐵溶液，可作凈水劑，樹脂則被再生。該工藝設備投資大，工藝過程復雜，難點在交換樹脂的再生，工業化難度大。
[0007]CN103754958A涉及一種利用氯化苯生產的廢水制備氧化鐵黑的工藝，具體為:將氯化苯生產中產生的水洗廢酸水中的Fe3+在反應釜內用還原劑還原為Fe 2+，然后加堿水，使Fe2+與堿反應生成鐵泥(Fe (0H 2))，再經沉降桶沉降得到鐵泥固體，經壓縮機壓濾后在堿性條件下氧化為氧化鐵黑(Fe3O4);反應釜上部的清水和沉降桶上部沉降后的清水送入樹脂柱進行有機物吸附，然后排入清水處理池進行處理。該工藝主要是利用了廢水中的鐵離子，有機物的處理采用樹脂吸附，但沒有具體說明。
[0008]CN1023512979A涉及一種鹵代有機污染物廢水處理的方法，將海綿鐵用球磨機研磨成顆粒后加入到含有鹵代有機污染物廢水中，充分攪拌100-180h，可有效處理污染物；或將海綿鐵與載體混合制成填料加入填料塔進行代有機污染物廢水處理，停留時間20-40h,且要求鹵代有機污染物在5-20mg/L，處理范圍有限。
[0009]CN101091922A涉及Naf1n包被納米氧化亞銅及其催化去除氯苯類物質的方法，將氯苯廢水置于避光反應器中，反應器中配備玻璃和聚四氟乙烯摩擦裝置；以0.5g/L~2.5g/L的比例加入Naf1n包被納米氧化亞銅；采用外加動力使摩擦裝置與Naf1n包被氧化亞銅以及玻璃進行機械摩擦。采用該方法處理氯苯類物質，濃度為10-100mg/L廢水中的氯苯類物質去除率可達到80%以上。但操作條件比較苛刻，難以實現工業化。
[0010]以上技術方法中，存在著一些比較嚴重的技術問題或者缺陷，諸如操作煩瑣、處理成本高等，尤其是電解法存在能耗高的缺點；開發高效低成本處理氯化苯廢水工藝，對保護水資源環境，促進氯化苯產業良性發展具有戰略意義。

【發明內容】

[0011]針對目前氯化苯裝置廢水處理后，廢水中仍然含有部分苯、氯化苯而不利于生化處理的問題，本發明提供了一種氯化苯廢水的處理方法，以克服現有技術中存在的不足，處理后廢水中有機物含量明顯降低，與現有處理工藝比較，處理成本更低，運行操作更簡單。
[0012]本發明的具體處理工藝關鍵在于使用改性活性炭吸附劑，吸附預處理后氯化苯廢水，吸附后廢水有機物去除率達到90%以上，降低了生化處理成本，處理過程簡單，可回收廢水中苯與氯化苯等有機物，處理過程中不增加能耗，不產生新的污染。
[0013]本發明的主要技術方案:
本發明的具體處理工藝關鍵在于制備了高吸附性能改性活性炭吸附劑，采用吸附劑吸附處理氯化苯廢水，可有效降低廢水中苯和氯化苯的含量，達到生化處理要求，降低了廢水生化處理成本，再通過低壓蒸汽、氮氣分別吹掃吸附劑可完成解吸附。
[0014]其特征是使用金屬負載改性活性炭為吸附劑，吸附氯化苯裝置預處理后廢水；再用低壓蒸汽、氮氣分別吹掃吸附劑進行解吸附，回收苯和氯化苯。處理后廢水有機物去除率達到90%以上，水質清澈，吸附劑解吸附后可回收套用。
[0015]所采用的吸附劑為改性活性炭，改性活性炭為負載銅或鎳的顆粒活性炭，負載金屬含量為總質量的1%_5%，顆粒大小為20-40目。
[0016]所述吸附劑的制備方法為:將顆粒活性炭置于0.1-0.5mol/L銅離子或鎳離子溶液中，于常溫下浸漬2-4h，完畢后洗滌、過濾烘干，并在氮氣保護條件下，于300-500°C溫度下焙燒2-3h，制得吸附劑。
[0017]所述吸附劑用量為廢水質量的5%_10%。
[0018]所述預處理后廢水中含苯O-lOOOppm，含氯化苯0_300ppm。
[0019]所述吸附停留時間為2_4h，吸附溫度0-80 0C。
[0020]所述解吸附溫度為100-200°C，維持時間為30-60min。
[0021]本發明方法處理后的氯化苯廢水中苯與氯苯含量均低于lOOppm，有機物去除率達到90%以上，節約了資源，降低了廢水生化處理成本。
【具體實施方式】
[0022]下面結合實施例對本發明方法加以詳細描述。
[0023]實施例1
將大小20目的20g顆粒活性炭置于1L0.4mol/L硝酸銅溶液中，在常溫條件下攪拌負載2h，完畢后過濾、洗滌、烘干，在氮氣保護條件下于300°C焙燒2h，制得改性后活性炭(吸附劑)。在填料塔填料層中放入20g吸附劑，在常溫條件下將200g裝置預處理后氯化苯廢水(苯含量為800mg/L，氯化苯含量為300mg/L)以lml/min流量通過吸附劑，處理后廢水取樣分析，苯含量為43mg/L，氯化苯含量為66mg/L，有機物去除率為90.1%。120°C條件下分別將低壓蒸汽、氮氣通過吸附劑，控制流量為5ml/min，維持30min后完成解吸附，采用同樣的廢水、流量不變再次進行吸附試驗，處理后廢水取樣分析，苯含量為38mg/L，氯化苯含量為67mg/L，有機物去除率為90.5%。再次解吸附后吸附劑仍可循環使用。
[0024]實施例2
將大小30目的20g顆粒活性炭置于1L0.3mol/L硝酸鎳溶液中，在常溫條件下攪拌負載2h，完畢后過濾、洗滌、烘干，在氮氣保護條件下于400°C焙燒2h，制得改性后活性炭(吸附劑)。在填料塔填料層中放入20g吸附劑，在40°C條件下將300g裝置預處理后氯化苯廢水(苯含量為700mg/L，氯化苯含量為200mg/L)以2ml/min流量通過吸附劑，處理后廢水取樣分析，苯含量為35mg/L，氯化苯含量為51mg/L，有機物去除率為90.4%。150°C條件下分別將低壓蒸汽、氮氣通過吸附劑，控制流量為5ml/min，維持40min后完成解吸附，采用同樣的廢水、流量不變再次進行吸附試驗，處理后廢水取樣分析，苯含量為40mg/L，氯化苯含量為48mg/L，有機物去除率為90.2%。再次解吸附后吸附劑仍可循環使用。
[0025]實施例3
將大小40目的40g顆粒活性炭置于1L0.5mol/L硝酸銅溶液中，在常溫條件下攪拌負載4h，完畢后過濾、洗滌、烘干，在氮氣保護條件下于500°C焙燒2h，制得改性后活性炭(吸附劑)。在填料塔填料層中放入40g吸附劑，在60°C條件下將600g裝置預處理后氯化苯廢水(苯含量為1000mg/L，氯化苯含量為260mg/L)以3ml/min流量通過吸附劑，處理后廢水取樣分析，苯含量為44mg/L，氯化苯含量為74mg/L，有機物去除率為90.6%。180°C條件下分別將低壓蒸汽、氮氣通過吸附劑，控制流量為5ml/min，維持60min后完成解吸附，采用同樣的廢水、流量不變再次進行吸附試驗，處理后廢水取樣分析，苯含量為49mg/L，氯化苯含量為73mg/L，有機物去除率為90.3%。再次解吸附后吸附劑仍可循環使用。
【主權項】
1.一種氯化苯裝置廢水的處理方法，其特征是使用金屬負載改性活性炭為吸附劑，吸附處理氯化苯裝置預處理后廢水；再用低壓蒸汽、氮氣分別吹掃吸附劑進行解吸附，回收苯和氯化苯。2.根據權利要求1所述的處理方法，其特征在于所采用的吸附劑為改性活性炭，改性活性炭為負載銅或鎳的顆粒活性炭，負載金屬含量為總質量的1%_5%，顆粒大小為20-40目。3.根據權利要求1所述的處理方法，其特征在于吸附劑的制備方法為:將顆粒活性炭置于0.1-0.5mol/L銅離子或鎳離子溶液中，于常溫下浸漬2_4h，完畢后洗滌、過濾烘干，并在氮氣保護條件下，于300-500°C溫度下焙燒2-3h，制得吸附劑。4.根據權利要求1所述的處理方法，其特征在于所述吸附劑用量為廢水質量的5%-10%ο5.根據權利要求1所述的處理方法，其特征在于預處理后廢水中含苯O-lOOOppm，含氯化苯 0_300ppm。6.根據權利要求1所述的處理方法，其特征在于吸附停留時間為2-4h，吸附溫度0-80。。。7.根據權利要求1所述的處理方法，其特征在于解吸附溫度為100-200°C，維持時間為30_60mino
【專利摘要】本發明提供了一種氯化苯裝置廢水的處理方法，具體涉及到采用金屬負載活性炭吸附處理裝置預處理后廢水的方法。其特征在于對活性炭進行改性處理，在低溫條件下用于吸附處理廢水，再在高溫度條件下用低壓蒸汽、氮氣吹掃吸附劑進行解吸附，回收苯和氯化苯，解吸附后的吸附劑可重復使用。處理后的氯化苯廢水中苯與氯苯含量均低于100ppm，有機物去除率達到90%以上，節約了資源，降低了廢水生化處理成本。
【IPC分類】B01J20/20, C02F1/28, B01J20/30, C02F103/36
【公開號】CN105565416
【申請號】CN201410533330
【發明人】何育苗, 金漢強, 季峰崎, 劉卓
【申請人】中國石油化工股份有限公司, 南化集團研究院
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2014年10月11日