一种酰化含铝废水的处理方法技术

本发明专利技术提出一种酰化含铝废水的处理方法，在酰化含铝废水中加入NaOH并将pH值调至8

【技术实现步骤摘要】
一种酰化含铝废水的处理方法


[0001]本专利技术涉及煤化工废水处理
，尤其涉及一种酰化含铝废水的处理方法。

技术介绍

[0002]我国的煤储量丰富，在能源日益紧张的今天，作为加大煤、石油等能源中重组分综合利用的措施，开发萘的高附加值化路线具有十分重要的意义。2,6
‑
萘二甲酸二甲酯(NDC)是高端特种聚酯PEN的关键中间体，主要用途是用于生产聚2,6
‑
萘二甲酸乙二醇酯(PEN)薄膜，而PEN材料是新兴的一种性能优越的功能聚合物树脂材料，是聚萘二甲酸乙二醇酯的简称，主要由2,6
‑
萘二甲酸(2,6
‑
NDA)经过酯化，然后高温高真空缩聚而得，该聚合物材料与广泛使用的聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚对苯二甲酸亚丁酯(PBT)相比，具有更好的气密性、机械性能、染色性能、回弹性能、抗污性能和化学稳定性。因此，PEN聚酯材料广泛应用于纤维纺织材料、薄膜材料、包装材料、工程塑料等领域。
[0003]PEN酰化反应段中得到的酰化反应液中主要含有硝基苯、无水AlCl3催化剂、丙酰氯、生成的酰化产物、微量的2
‑
甲基萘原料，该反应需要通过水解来终止反应，分离催化剂和产物。水解后产生的酰化废水具有极强的酸性(pH<3.0)、含有大量的Al
3+
和Cl
‑
和有机废物，每生产1单位2
‑
甲基
‑6‑
丙酰基萘约产生18吨酰化废水。目前，由于酰化废水化学需氧量(COD)高，COD>10000mg/L，达不到排放标准，且酸性极强，有机物不易除尽，不能用来生产含铝副产品。因此，需先对酰化废水中的铝回收利用，再脱除有机污染物，实现酰化废水零排放。
[0004]酰化废水中有机物的脱除或降低COD的方式主要包含吹脱法、常压蒸馏法、活性炭吸附法、生化处理、高级氧化、膜分离等方法等，对于酸性含铝废水中有机物的脱除，常压蒸馏法效果有限，吹脱法受外部环境和有机物性质影响较大，膜分离法和活性炭吸附法成本较高。生化处理适合有机物浓度低的废水，对于pH＜3的强酸性废水，硝基苯毒性大(含量约1000mg/L)，微生物耐受范围有限，抗冲击能力差。而高级氧化法是利用强氧化性的羟基自由基(
·
OH)氧化分解水中有机污染物的方法，
·
OH的氧化性能仅次于F2，可以快速、无选择性、彻底氧化各种有机与无机污染物，高级氧化法目前发展了Fenton氧化、光催化氧化、电化学氧化、臭氧催化氧化等技术，应用前景广阔。
[0005]现有技术中，有的文献公开了利用蒸发浓缩的工艺对废水进行处理来实现资源的利用，但蒸发浓缩的能耗较高。有的文献公开了利用以粉煤灰、天然铝土矿、高岭石矿为原料结合铝酸钙在酸性条件下生产氯化铝，但生产过程中会产生工业废渣，二次产废。有的文献公开了在原料中加入铁、锰等元素，形成复合聚合氯化铝铁，但工艺过程复杂并且对于其他金属元素的控制不易把握，容易造成其他金属含量超标的问题。有的文献公开了用水汽蒸馏的方法除去甲苯和酰化剂，但对有机污染物的去除不彻底；若采用铝酸钙调盐基度则会产生废渣；若采用活性炭来降COD，则成本高难以实现工业化。而且废水中的铝盐和钠盐无法得到充分的资源化利用。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种酰化含铝废水的处理方法，实现废水中铝盐和钠盐资源化利用和废水零排放。
[0007]本申请实施例一方面提出一种酰化含铝废水的处理方法，包括以下步骤：
[0008]S1，在酰化含铝废水中加入NaOH并将pH值调至8
‑
9，过滤，收集滤饼和滤液，所述滤饼的成分为Al(OH)3；
[0009]S2，向所述滤饼中加入去离子水进行溶解，得到浓度为30％的浆液，将浓盐酸滴加到所述浆液中，加热并搅拌，静置一段时间后得到液体PAC，进行回收；
[0010]S3，将所述滤液进行高级氧化处理，脱除有机污染物，然后进入超滤
‑
反渗透系统，分离出清水和NaCl浓水进行回收。清水进行回用，NaCl浓水通过蒸发结晶进一步制备NaCl。
[0011]本专利技术采用芬顿氧化和电催化氧化耦合的高级氧化方法，再结合超滤
‑
反渗透方法，实现酰化废水零排放，具有高效、低能耗、易操作的特点。
[0012]本专利技术对废水处理后产生的副产物聚合氯化铝和氯化钠可以进行有效回收，变废为宝，实现废水零排放和资源化利用。
[0013]其中，副产物聚合氯化铝的回收采用加热聚合法，不产生二次污染、能耗低、对设备要求低；副产物NaCl的回收采用纳滤法，简单高效。
[0014]在一些实施例中，所述步骤S3中，高级氧化处理包括依次进行的芬顿氧化处理和电催化氧化处理，滤液通过芬顿氧化处理和电催化氧化处理分两次脱除有机污染物。
[0015]其中，芬顿氧化法是利用芬顿试剂对水中的还原性污染物质进行氧化的方法。芬顿试剂是亚铁离子与过氧化氢组成的体系，其作用机理是H2O2在Fe
2+
的催化作用下产生强氧化性的羟基自由基，在水溶液中，羟基自由基与难降解的有机物进行一系列的中间反应，其最终氧化为CO2和H2O。芬顿氧化法可有效地处理含硝基苯，ABS等有机物的废水以及用于废水的脱色、除恶臭。
[0016]电催化氧化技术是将电作为催化剂，以双氧水、氧气、臭氧等作为氧化剂而进行的氧化反应。催化效率稳定，氧化剂利用率高达95％以上。电催化氧化是高级氧化的一种形式，通过电催化氧化体系中产生的羟基自由基与臭氧直接氧化相比，羟基自由基的反应速率高出了105倍，不存在选择性，对几乎所有的有机物均能进行反应，故高级氧化的效果稳定，不会随水中的残留有机物的变化而变化。
[0017]在一些实施例中，所述步骤S3中，超滤
‑
反渗透系统包括依次连接的超滤系统和反渗透系统，经过高级氧化处理的滤液在超滤系统中过滤掉颗粒和悬浮物且第三次脱除有机污染物，经过超滤系统的滤液进入反渗透系统，分离出清水和NaCl浓水。
[0018]在一些实施例中，所述浓盐酸的浓度为20
‑
30％。
[0019]在一些实施例中，所述步骤S2中，加热温度为80～90℃，加热并搅拌的时间为4～5小时，静置时间为12小时。
[0020]在一些实施例中，在芬顿氧化处理中，向滤液中加入FeSO4·
7H2O，完全溶解后滴加H2O2，边滴加边搅拌，添加量为FeSO4·
7H2O：H2O2：滤液＝16g～36g：60g～150g：1L，充分反应后再滴加NaOH溶液至pH值为8～9，然后过滤。
[0021]在一些实施例中，在电催化氧化处理中，阳极为钛涂钌铱，阴极为钛电极，电流为10～30A，电压为8～16V，电催化氧化时间为5～15h，出水COD≤1000mg/L。
[0022]在一些实施例中，在超滤系统中，超滤膜的材质为醋酸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种酰化含铝废水的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，在酰化含铝废水中加入NaOH并将pH值调至8
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9，过滤，收集滤饼和滤液，所述滤饼的成分为Al(OH)3；S2，向所述滤饼中加入去离子水进行溶解，得到浓度为30％的浆液，将浓盐酸滴加到所述浆液中，加热并搅拌，静置一段时间后得到液体PAC，进行回收；S3，将所述滤液进行高级氧化处理，脱除有机污染物，然后进入超滤
‑
反渗透系统，分离出清水和NaCl浓水进行回收。2.根据权利要求1所述的酰化含铝废水的处理方法，其特征在于，所述步骤S3中，高级氧化处理包括依次进行的芬顿氧化处理和电催化氧化处理，滤液通过芬顿氧化处理和电催化氧化处理分两次脱除有机污染物。3.根据权利要求1所述的酰化含铝废水的处理方法，其特征在于，所述步骤S3中，超滤
‑
反渗透系统包括依次连接的超滤系统和反渗透系统，经过高级氧化处理的滤液在超滤系统中过滤掉颗粒和悬浮物且第三次脱除有机污染物，经过超滤系统的滤液进入反渗透系统，分离出清水和NaCl浓水。4.根据权利要求1所述的酰化含铝废水的处理方法，其特征在于，所述浓盐酸的浓度为20
‑
30％。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的酰化含铝废水...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟金龙，张笑然，毛学锋，李军芳，李恒，胡发亭，王通，
申请(专利权)人：煤炭科学技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：