一種含酚廢水脫除裝置及其脫除工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明是有關(guān)于一種含酚廢水脫除裝置及其脫除工藝，所述的含酚廢水脫除裝置包括：活性炭吸附罐、儲水池、堿液罐、酚鈉溶液罐、酸液罐、萃取塔、溶劑罐、水泵，其中上述活性炭吸附罐包括第一個吸附罐和第二個吸附罐，而這兩個吸附罐是串聯(lián)連接的；所述的脫除工藝步驟包括：使含酚的廢水流經(jīng)吸附罐中的活性炭層，對吸附飽和的活性炭進行再生，將再生后的活性炭洗至中性后即可繼續(xù)進行廢水吸附，在酚鈉溶液罐中將酚鈉還原成酚，在萃取塔中把油層排出以回收酚。本發(fā)明提供的技術(shù)方案操作簡單，水處理效果好，再生效率高，實現(xiàn)了活性炭的循環(huán)使用，而且再生后可回收酚類物質(zhì)，大大節(jié)約了廢水處理成本。
【專利說明】一種含酚廢水脫除裝置及其脫除工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及化工領(lǐng)域的廢水處理裝置與處理方法，特別是涉及一種用于含酚廢水脫除的裝置與工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]工業(yè)化的快速發(fā)展產(chǎn)生了越來越多的廢水，這些廢水如不進行及時處理，勢必對地球環(huán)境和人類健康造成重大威脅。酚類物質(zhì)是一種重要的化工原料和中間體，廣泛被應(yīng)用于造紙行業(yè)、石油行業(yè)、印染行業(yè)和制備各種殺蟲劑等，由于其難以降解，給廢水處理帶來極大的不變。酚類有機物屬高毒類，低濃度能使蛋白質(zhì)變性，高濃度能使蛋白質(zhì)沉淀，對各種細胞有直接損害，對皮膚和黏膜有強烈的腐蝕作用。長期飲用被酚污染的水，可引起頭昏、出疹、瘙癢、貧血、惡心、嘔吐及各種神經(jīng)系統(tǒng)癥狀。酚類化合物對人及哺乳動物有促癌作用。因此選擇合適有效，操作易行的含酚廢水處理方法顯得至關(guān)重要。
[0003]工業(yè)廢水的處理方法主要有四種:化學(xué)法、物理法、物理化學(xué)處理法和生物法。對于含酚廢水，單純的物理法或化學(xué)法無法有效去除污染物，而生物法對場地和操作過程有所限制，酚類物質(zhì)含量高時還對微生物有毒害作用。吸附法是一種物理化學(xué)的處理方法，活性炭有巨大的比表面積，具有強大的吸附能力，可用于廢水的脫色、除臭、吸附污染物等，是一種有效的廢水處理劑。含酚廢水是水量較小、危害較大的廢水，利用活性炭的吸附作用來凈化含酚廢水不失為一種簡單易行的處理方法。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的目的在于，提供一種能夠?qū)訌U水進行脫除的裝置與工藝過程。本發(fā)明的含酚廢水脫除裝置簡單易行，與常規(guī)活性炭吸附裝置相比，本發(fā)明的裝置吸附和脫附在一個罐中進行，大大簡化了設(shè)備，且操作簡單。本發(fā)明的含酚廢水脫除工藝中再生劑氫氧化鈉溶液可循環(huán)使用，再生后可將·含高濃度酚鈉的氫氧化鈉溶液加酸處理以回收酚類物質(zhì)。
[0005]本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下的技術(shù)方案來實現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提供的一種含酚廢水脫除裝置，其中所述的含酚廢水脫除裝置包括:活性炭吸附罐、儲水池、堿液罐、酚鈉溶液罐、酸液罐、萃取塔、溶劑罐、水泵；其中活性炭吸附罐分別與儲水池和堿液罐連接，堿液罐與酚鈉溶液罐連接，酚鈉溶液罐與酸液罐連接，酚鈉溶液罐與萃取塔連接，卒取塔與溶劑te連接，在活性炭吸附te和喊液te、喊液te和酌.納溶液te、酌.納溶液te和萃取塔、儲水池和萃取塔之間分別連有水泵。
[0006]本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進一步實現(xiàn)。
[0007]前述的含酚廢水脫除裝置，其中所述的活性炭吸附罐包括第一個吸附罐和第二個吸附罐，而這兩個吸附罐是串聯(lián)連接的。
[0008]本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還采用以下的技術(shù)方案來實現(xiàn)。依據(jù)本發(fā)明提供的一種使用如上述裝置的含酚廢水脫除工藝，其中包含以下步驟:(a)、在兩個吸附罐中先加入活性炭，使含酚的廢水自下而上依次流經(jīng)第一個吸附罐和第二個吸附罐中的活性炭層，若第二個吸附罐的出水經(jīng)檢測達標后排入儲水池，再進行重復(fù)利用；(b)、當(dāng)經(jīng)過多次上述步驟(a)后，兩個吸附罐里的活性炭已經(jīng)達到吸附飽和時，則需要對吸附飽和的活性炭進行再生:先停止廢水進入活性炭吸附罐，然后把堿液罐里的氫氧化鈉溶液從下方加入到第一個吸附罐中，使氫氧化鈉溶液自下而上流經(jīng)第一個吸附罐和第二個吸附罐里的飽和活性炭，再將氫氧化鈉溶液通過水泵排回堿液罐中進行循環(huán)使用；(C)、當(dāng)堿液罐的堿液中酚濃度不變時，停止兩個吸附罐中活性炭的再生，加水到吸附罐中將再生后的活性炭洗至中性，出水排入儲水池，再生后的活性炭可繼續(xù)進行廢水吸附；(d)、當(dāng)堿液罐的堿液中酚濃度不變時，把上述堿液罐中的高濃度酚鈉溶液通過水泵排進酚鈉溶液罐中，然后從酸液罐中加入適量稀鹽酸到酚鈉溶液罐中混合均勻，將酚鈉還原成酚；(e)、經(jīng)過上述步驟(d)后，把在酚鈉溶液罐里中和后的溶液通過水泵排進萃取塔中，再從溶劑罐中加入萃取劑到萃取塔里，待分層后把水層從萃取塔下口通過水泵排進儲水池，而把油層排出以回收酚。
[0009]本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進一步實現(xiàn)。
[0010]前述的含酚廢水脫除工藝，其中所述的活性炭為生物質(zhì)材料經(jīng)熱解活化后的產(chǎn)品，如堅果外殼、鋸末、樹葉。
[0011]前述的含酚廢水脫除工藝，其中所述的活性炭粒徑為60-80目，其使用量為每升廢水中1.5-2.0g。
[0012]前述的含酚廢水脫除工藝，其中所述的廢水pH控制在2-7之間。
[0013]前述的含酚廢水脫除工藝，其中所述的廢水在整個工藝流程中的流速控制為IOm/h，活性炭吸附罐的吸附和脫附溫度保持在0-50°C。
[0014]前述的含酚廢水脫除工藝，其中活性炭再生時氫氧化鈉溶液的濃度對再生效果影響不大，可采用較高濃度的氫氧化鈉溶液且多次循環(huán)使用，最后將氫氧化鈉溶液中的高濃度酚鈉加酸回收酚類物質(zhì)，但氫氧化鈉溶液濃度過高，將造成洗炭水量增加，故最佳是采用濃度為0.1-0.5mol/L的氫氧化鈉溶液。
[0015]前述的含酚廢水脫除工藝，其中所述的活性炭再生時加入的氫氧化鈉溶液和洗滌用水的流速控制為10m/h。
[0016]前述的含酚廢水脫除工藝，其中所述的工藝適用于含酚濃度小于500mg/L的廢水，對于高濃度含酚廢水，可先進行預(yù)處理，然后再用本發(fā)明提供的方法進行處理。
[0017]借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明至少具有以下優(yōu)點:活性炭的吸附和脫附發(fā)生在同一裝置，省去了再生活性炭時掏炭的過程，節(jié)省了人力和時間。且本發(fā)明所使用的活性炭為生物質(zhì)材料經(jīng)熱解活化后的產(chǎn)品，廢物利用，減少了用于廢水處理的開支，降低了處理成本，處理后的廢水可回用，節(jié)約了能源，同時可回收酚類物質(zhì)，是一種高效、潔凈、經(jīng)濟的水處理工藝。
[0018]上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，并配合附圖，詳細說明如下。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明的含酚廢水脫除工藝流程圖。[0020]圖2是本發(fā)明的含酚廢水脫除裝置的結(jié)構(gòu)示意圖
[0021]【主要元件符號說明】
[0022]1:吸附罐11:第一個吸附罐
[0023]12:第二個吸附罐2:儲水池
[0024]3:堿液罐4:酚鈉溶液罐
[0025]5:酸液罐6:萃取塔
[0026]7:溶劑罐8冰泵
【具體實施方式】
[0027]為更進一步闡述本發(fā)明為達成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實施例，對依據(jù)本發(fā)明提出的一種含酚廢水脫除裝置其【具體實施方式】、結(jié)構(gòu)、脫除工藝、步驟、特征及其功效，詳細說明如后。
[0028]本發(fā)明是有關(guān)于一種含酚廢水脫除裝置與工藝，其中所述的含酚廢水脫除裝置包括:活性炭吸附罐1、儲水池2、堿液罐3、酚鈉溶液罐4、酸液罐5、萃取塔6、溶劑罐7、水泵8。
[0029]本發(fā)明的含酚廢水脫除工藝為:
[0030]加入活性炭，使含酚廢水自下而上流經(jīng)活性炭層，控制水流速為10m/h，第一個吸附罐11的出水從下方進入第二個吸·附罐12繼續(xù)進行吸附，經(jīng)兩個吸附罐吸附處理后，廢水達標排入儲水池2。
[0031]上述工藝中，所述活性炭粒徑為60-80目，活性炭投加量為每升廢水中1.5-2.0g,廢水pH控制在2-7，吸附溫度保持在0-50°C。
[0032]吸附飽和的活性炭需進行再生以便重復(fù)利用，節(jié)約資源?；钚蕴康脑偕捎脷溲趸c溶液解吸再生法。加入0.1-0.5mol/L氫氧化鈉溶液,使氫氧化鈉溶液自下而上流經(jīng)飽和活性炭，從第一個吸附罐11排出的氫氧化鈉溶液從下方進入第二個吸附罐12繼續(xù)進行解吸再生，最后通過水泵8排回堿液罐3，以循環(huán)使用氫氧化鈉溶液。加水將再生后的活性炭洗至中性，出水排入儲水池2。再生后的活性炭可繼續(xù)用于吸附含酚廢水。
[0033]堿液罐3中的氫氧化鈉溶液經(jīng)多次再生活性炭，含有高濃度的酚鈉，將這部分溶液通過水泵8排進酚鈉溶液罐4，酸液罐5中的鹽酸適量加入酚鈉溶液罐4，混合均勻后，通過水泵8排進萃取塔6，從溶劑罐7中加入萃取劑，分層后水層從萃取塔6下口流出通過水泵8排進儲水池2，油層排出以回收酚。
[0034]所述活性炭為生物質(zhì)材料經(jīng)熱解活化后的產(chǎn)品，生物質(zhì)材料來源豐富，且價格低廉，大多被當(dāng)做廢棄物直接扔掉，如堅果外殼、鋸末、樹葉等，如將這些廢棄物熱解活化后加以利用，不但減少了垃圾排放量，而且為廢水處理提供了一種高效吸附劑，不失為一種兩全其美的辦法。
[0035]所述氫氧化鈉溶液濃度對活性炭的再生效果影響不大，采用相對較高濃度可使氫氧化鈉溶液循環(huán)使用，使酚鈉濃度提高，有利于富集和回收酚類物質(zhì)。但氫氧化鈉溶液濃度過高，將造成洗炭水量增加，故采用0.1-0.5mol/L為宜。
[0036]本發(fā)明適用于含酚濃度小于500mg/L的廢水處理，對于高濃度含酚廢水，可先進行一級預(yù)處理后，再使用本發(fā)明提供的方法進行二級處理，其出水水質(zhì)可達標。[0037]在實施例中，廢水中主要酚類物質(zhì)為對氯苯酚和對硝基苯酚，進水口兩種酚的總
濃度為425mg/L，廢水pH為5.74，采用752紫外-可見分光光度計測定酚含量，對氯苯酚和
對硝基苯酹測試波長分別為225nm和314nm.[0038]去除率和解吸率分別定義為:
[0039]
【權(quán)利要求】
1.一種含酚廢水脫除裝置，其特征在于所述的含酚廢水脫除裝置包括:活性炭吸附罐(I)、儲水池(2)、堿液罐(3)、酚鈉溶液罐(4)、酸液罐(5)、萃取塔(6)、溶劑罐(7)、水泵(8)； 其中活性炭吸附罐(I)分別與儲水池(2)和堿液罐(3)連接，堿液罐(3)與酚鈉溶液罐(4)連接，酚鈉溶液罐(4)與酸液罐(5)連接，酚鈉溶液罐(4)與萃取塔(6)連接，萃取塔(6)與溶劑罐(7)連接，在活性炭吸附罐(I)和堿液罐(3)、堿液罐(3)和酚鈉溶液罐(4)、酚鈉溶液罐(4)和萃取塔(6)、儲水池(2)和萃取塔(6)之間分別連有水泵(8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含酚廢水脫除裝置，其特征在于所述的活性炭吸附罐(I)包括第一個吸附罐(11)和第二個吸附罐(12)，而這兩個吸附罐是串聯(lián)連接的。
3.一種使用如權(quán)利要求1的裝置的含酚廢水脫除工藝，其特征在于包含以下步驟: (a)、在兩個吸附罐中先加入活性炭，使含酚的廢水自下而上依次流經(jīng)第一個吸附罐(11)和第二個吸附罐(12)中的活性炭層，若第二個吸附罐(12)的出水經(jīng)檢測達標后排入儲水池(2)，再進行重復(fù)利用； (b)、當(dāng)經(jīng)過多次上述步驟(a)后，兩個吸附罐里的活性炭已經(jīng)達到吸附飽和時，則需要對吸附飽和的活性炭進行再生:先停止廢水進入活性炭吸附罐(1)，然后把堿液罐(3)里的氫氧化鈉溶液從下方加入到第一個吸附罐(11)中，使氫氧化鈉溶液自下而上流經(jīng)第一個吸附罐(11)和第二個吸附罐(12)里的飽和活性炭，再將氫氧化鈉溶液通過水泵(8)排回堿液罐(3)中進行循環(huán)使用； (C)、當(dāng)堿液罐(3)的堿液中酚濃度不變時，停止兩個吸附罐中活性炭的再生，加水到吸附罐中將再生后 的活性炭洗至中性，出水排入儲水池(2)，再生后的活性炭可繼續(xù)進行廢水吸附； (d)、當(dāng)堿液罐(3)的堿液中酚濃度不變時，把上述堿液罐(3)中的高濃度酚鈉溶液通過水泵(8)排進酚鈉溶液罐(4)中，然后從酸液罐(5)中加入適量稀鹽酸到酚鈉溶液罐(4)中混合均勻，將酚鈉還原成酚； (e )、經(jīng)過上述步驟(d )后，把在酚鈉溶液罐(4 )里中和后的溶液通過水泵(8 )排進萃取塔(6)中，再從溶劑罐(7)中加入萃取劑到萃取塔(6)里，待分層后把水層從萃取塔(6)下口通過水泵(8 )排進儲水池(2 )，而把油層排出以回收酚。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的含酚廢水脫除工藝，其特征在于其中所述的活性炭為生物質(zhì)材料經(jīng)熱解活化后的產(chǎn)品，如堅果外殼、鋸末、樹葉。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的含酚廢水脫除工藝，其特征在于所述的活性炭粒徑為60-80目，其使用量為每升廢水中1.5-2.0g。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的含酚廢水脫除工藝，其特征在于所述的廢水pH控制在2-7之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的含酚廢水脫除工藝，其特征在于所述的廢水在整個工藝流程中的流速控制為10m/h，活性炭吸附罐(I)的吸附和脫附溫度保持在0-50°C。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的含酚廢水脫除工藝，其特征在于活性炭再生時氫氧化鈉溶液的濃度對再生效果影響不大，可采用較高濃度的氫氧化鈉溶液且多次循環(huán)使用，最后將氫氧化鈉溶液中的高濃度酚鈉加酸回收酚類物質(zhì)，但氫氧化鈉溶液濃度過高，將造成洗炭水量增加，故最佳是采用濃度為0.1-0.5mol/L的氫氧化鈉溶液。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的含酚廢水脫除工藝，其特征在于所述的活性炭再生時加入的氫氧化鈉溶液和洗滌用水的流速控制為10m/h。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的含酚廢水脫除工藝，其特征在于所述的工藝適用于含酚濃度小于500mg/L的廢水，對于高濃度含酚廢水，可先進行預(yù)處理，然后再用本發(fā)明提供的方法進行處理。·
【文檔編號】B01J20/34GK103848472SQ201410014160
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2014年1月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月13日
【發(fā)明者】張占曉, 劉亞莉, 劉萬平, 楊凱, 劉大勇 申請人:洛陽智方環(huán)保技術(shù)有限公司