一種苯類廢水的處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于有機廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種苯類廢水的處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 苯類廢水指廢水中混有苯類有機污染物的污水。苯類有機污染物如苯、甲苯、氯 苯、二甲苯是比較常見的污染物，運些有機物都是石油化工行業(yè)中的重要原料，在其生產(chǎn)加 工、膽存運輸、使用過程中造成的泄漏都會影響環(huán)境地表水、地下水，從而造成水的污染問 題。運類污染物均是毒性較強，具有"致癌、致崎、致突變"等作用，它們一旦進(jìn)入水體，將對 人類健康構(gòu)成極大的威脅，因此關(guān)于水體中苯類有機污染物的控制與修復(fù)已引起人們越來 越廣泛的關(guān)注。
[0003] 苯類污染物性質(zhì)穩(wěn)定，在環(huán)境中不易降解，常規(guī)的吸附、絮凝等處理工藝很難有效 處理。目前的處理方法主要有吸附法、化學(xué)氧化法、微生物法等。
[0004] 化學(xué)氧化法包括臭氧氧化，芬頓氧化，濕式氧化等。濕式氧化適用性廣，處理效果 好，應(yīng)用該方法處理苯類廢水的研究日益受到重視。濕式氧化法（WAO)是一種W氧作為氧 化劑，在高溫、高壓下處理高濃度的有機廢水的方法。WAO通常是在高溫（125~320°C)、高 壓（0.5~20Mpa)條件下通入空氣（或純氧），使苯類廢水中的高分子有機物直接氧化降解 為無機物或小分子有機物，如0)2、成、NHs和HzO等物質(zhì)。催化濕式氧化法（CWAO)是在傳統(tǒng) 的WAO處理工藝中加入適宜的催化劑，從而降低反應(yīng)的溫度和壓力，提高氧化分解能力，加 快反應(yīng)速率，縮短停留時間，因此也可減輕設(shè)備腐蝕，降低運行費用。CWAO中，根據(jù)催化劑的 水溶性的不同分為均相催化濕式氧化和非均相催化濕式氧化。 陽0化]公開號為CN101037245A的中國專利文獻(xiàn)公開了一種含氯苯類化合物的廢水的電 氧化處理工藝，是在電催化反應(yīng)槽內(nèi)，W氣樹脂改性的鐵基復(fù)合金屬氧化鉛電極為陽極，不 誘鋼板為陰極，陰極與陽極之間裝填活性蜂窩陶瓷粒子電極，W含氯苯類化合物的廢水為 電解液，采用脈沖直流穩(wěn)流電源，進(jìn)行電解去除廢水中的氯苯類化合物，所述的活性蜂窩陶 瓷粒子電極由Mn、Sn、訊活性組分和丫-Al2〇3蜂窩陶瓷載體組成。該方法能耗比較大，使 用的廢水種類有限，COD的去除率不高。
[0006] 朱民等人（朱民，張會，梁康強.微電解-接觸氧化法處理下苯橡膠廢水研究 [J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2014, 37(120) :413-416.)選用鐵碳微電解-生物接觸氧化組合工藝 來對該廢水進(jìn)行處理，通過鐵碳微電解處理下苯橡膠廢水，可W提高廢水的可生化性，并去 除一定的色度和C0D，但該方法操作簡單，但廢水處理周期長，處理成本高。
[0007][0008]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明提供了一種苯類廢水的處理方法，該方法操作簡單，廢水中的污染物去除 率高，生產(chǎn)過程的能源高效循環(huán)利用，廢水的處理成本比較低。
[0010] 一種苯類廢水的處理方法，包括W下步驟：
[0011] (1)濕式氧化：苯類廢水進(jìn)行濕式氧化反應(yīng)，得氧化處理液，所述濕式氧化反應(yīng)的 溫度為 160-290°c，壓力為 0. 5-9MPa; 陽01引 似后處理：向氧化處理液經(jīng)過后處理后得到處理出水。
[0013] 苯類廢水經(jīng)過濕式氧化反應(yīng)和后處理，苯類廢水的COD去除率大于95%，得到的 處理出水的色度和COD值比較低，符合直排標(biāo)準(zhǔn)。
[0014] 所述的苯類廢水含有式1結(jié)構(gòu)化合物的一種或多種，
[0015]
[0016] 其中，Y為-H、-0H、-CN、-CH2CN、-X-CN、Cle的烷基、締控基、烘控基、飽和或不飽和 環(huán)控基、-C1、-F、-Br、-1、面代烷基、面代締控基或徑基烷基；X為Cze的烷基、締控基、烘控 基、氨基；n為1-6。
[0017] 作為優(yōu)選，Z為-H、-〇H、甲基、乙基、異丙基、乙締基、丙締基、丙烘基、-Cl、-Br、氯 甲基、氯乙基、苯基或氯乙締基；n為1-3。
[0018] 所述的苯類廢水中苯類有機污染物的濃度為0. 01-5%。
[0019] 為了回收苯類廢水中的資源、降低苯類廢水的濕式氧化難度、提高廢水的COD去 除率，作為優(yōu)選，濕式氧化之前對苯類廢水進(jìn)行預(yù)處理，所述預(yù)處理包括膜介質(zhì)的過濾，所 述膜介質(zhì)為電滲析膜、擴(kuò)散滲析膜或雙極膜。
[0020] 根據(jù)苯類廢水的酸、堿或鹽含量等性質(zhì)，采用不同的膜介質(zhì)來進(jìn)行膜預(yù)處理。如， 若苯類廢水中含酸或含堿量較高時，采用擴(kuò)散滲析膜對苯類廢水進(jìn)行膜處理。
[0021] 作為優(yōu)選，所述苯類廢水的抑小于2,或抑大于12。
[0022] 通過擴(kuò)散滲析膜的預(yù)處理不僅能回收酸或堿，避免中和而引起的耗酸或堿，同時 避免中和后廢水中含鹽量過高而導(dǎo)致鹽過飽和析出，堵塞設(shè)備和管道。
[0023]若苯類廢水中含鹽量高時，采用電滲析膜對苯類廢水進(jìn)行膜處理。通過電滲析膜 的預(yù)處理，不僅能回收鹽，避免處理液中鹽過飽和析出，堵塞設(shè)備和管道，還可降低鹽對設(shè) 備和管道的腐蝕。
[0024] 通過膜預(yù)處理后，不僅回收了廢水中的資源，還避免了傳統(tǒng)處理方法中和所消耗 的酸堿。同時，通過膜預(yù)處理，減少廢水中鹽含量，降低無機離子對濕式氧化反應(yīng)設(shè)備的腐 蝕，避免了處理過程中鹽堵塞設(shè)備及管道的問題，使處理系統(tǒng)連續(xù)良好運行。
[00巧]經(jīng)過膜預(yù)處理后，得到膜處理液，膜處理液中酸、堿和鹽的含量較低，可將所述膜 處理液作為預(yù)處理液在高溫高壓反應(yīng)器中進(jìn)行濕式氧化反應(yīng)，通過控制濕式氧化的溫度和 壓力，提高廢水中苯類化合物的氧化裂解效果。
[00%] 但有些含氯基取代的苯類化合物的廢水（苯臘類廢水）直接進(jìn)行或膜處理后再進(jìn) 行濕式氧化反應(yīng)的處理效果比較差，為了提高運類廢水的處理效果，作為優(yōu)選，在苯臘類廢 水或苯臘類廢水膜處理液中投加路易斯酸進(jìn)行預(yù)處理。所制得的路易斯處理液再作為預(yù)處 理液進(jìn)行后續(xù)的濕式氧化。
[0027] 所述的路易斯酸為化Clz或鶴酸鋼。
[0028] 所述路易斯酸的投料量為苯類廢水重量的0. 1 % -2wt%。
[0029] 作為優(yōu)選，路易斯酸處理的溫度為30-180。抑為1-6。 W30] 經(jīng)過路易斯酸和/或膜處理得到的預(yù)處理液在溫度為160-290°C，壓力為 0. 5-9MPa下進(jìn)行濕式氧化，在該條件下，有機物氧化降解效率高，氧化比較徹底，濕式氧化 反應(yīng)設(shè)備的損耗小。
[0031] 濕式氧化溫度大于290°C時，反應(yīng)壓力迅速增加，操作危險性增加且設(shè)備投資及運 行費用高。溫度小于160°C時，預(yù)處理液中的苯類化合物難分解或分解速率比較慢，COD去 除率不高。
[0032] 所述的濕式氧化反應(yīng)的氧化劑為氧化性氣體。
[0033] 作為優(yōu)選，所述濕式氧化反應(yīng)的氧化劑為氧氣或空氣。
[0034] 作為優(yōu)選，步驟（1)中，濕式氧化反應(yīng)在催化劑催化下進(jìn)行，所述催化劑為均相催 化劑或非均相催化劑，W催化劑中的有效活性成分含量計，所述催化劑的投加量為苯類廢 水質(zhì)量的0.05-2. 5%。
[0035] 作為優(yōu)選，所述均相催化劑為可水溶性銅鹽、儘鹽、鉆鹽、儀鹽或鐵鹽中的一種或 幾種。
[0036] 再優(yōu)選，均相催化劑為Cu(N03)2、Fe(N03)2、化S〇4、NiS〇4、MnS〇4、CoS〇4、Co(N03)2、 Mn(N03)2、Ni(N03)2、CuS、NiS、CoS、MnS的一種或幾種。
[0037] 所述催化劑為負(fù)載型的銅、鐵、貴金屬催化劑中的一種或幾種。 陽〇3引作為優(yōu)選，所述非均相催化劑為Ru/C和Ru/Ti〇2、I?h/Ti〇2、Pd/Ti〇2、化/C、Pd/C的 一種或幾種。
[0039] 在催化劑催化下的濕式氧化反應(yīng)為催化濕式氧化反應(yīng)。
[0040] 在均相催化劑催化下的濕式氧化反應(yīng)為均相催化濕式氧化反應(yīng)。
[0041] 在非均相催化劑催化下的濕式氧化反應(yīng)為非均相催化濕式氧化反應(yīng)。
[0042] 濕式氧化也可為濕式氧化反應(yīng)和催化濕式氧化反應(yīng)的聯(lián)合多級氧化反應(yīng)。如廢水 先進(jìn)行濕式氧化反應(yīng)處理，得到的處理液再進(jìn)行催化濕式氧化反應(yīng)。
[0043] 所述的均相催化濕式氧化反應(yīng)的氧化處理效果好。但均相催化劑會在處理液中引 入金屬離子，在后續(xù)處理過程中需進(jìn)一步除金屬離子，故在保證催化效果的前提下，催化劑 用量應(yīng)盡可能少。優(yōu)選地，所述均相催化劑的投加量為苯類廢水重量的0. 〇5-2wt%。
[0044] 在催化劑的催化下，濕式氧化反應(yīng)條件更加溫和，作為優(yōu)選，所述濕式氧化反應(yīng)的 溫度為180-260°C，壓力為l-6MPa。在該溫度和壓力下，苯類廢水的COD去除率大于95%。
[0045]