專利名稱：支撐液膜處理煤氣化含酚廢水的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種處理廢水的方法。
背景技術(shù)：
目前，對(duì)于煤氣化廢水預(yù)處理工藝主要包括，溶劑萃取法，液膜萃取法，蒸汽脫酚法以及滲透蒸發(fā)法。其中，溶劑萃取法有出水不穩(wěn)定，萃取過程返混嚴(yán)重，易造成溶劑損失和二次污染，一次處理往往達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)，溶劑再生也對(duì)過程的經(jīng)濟(jì)性產(chǎn)生重要的影響；蒸汽脫酚法回收的酚類物質(zhì)較少，效率偏低，而且耗能較高；滲透蒸發(fā)法缺點(diǎn)是滲透蒸發(fā)過程通量小(小于1000g/m2 h)，分離物會(huì)發(fā)生相變，在應(yīng)用上有一定的局限性，單獨(dú)使用通、常是不經(jīng)濟(jì)的，甚至是不可行的。液膜萃取法優(yōu)點(diǎn)是傳質(zhì)通量大、選擇性好、高效、節(jié)能、分離簡(jiǎn)單、萃取劑損失小、處理費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。通常煤氣化廢水具有色度高、粘度大、成分多、生物毒性大等特點(diǎn)。廢水一般呈深褐色，廢水中有機(jī)物(以COD計(jì))含量高，含有大量的酚、氨、硫化物、氰化物和焦油，以及眾多的雜環(huán)化合物和多環(huán)芳烴等有毒有害物質(zhì)。其中酚的濃度很高，廢水中COD的60%以上是酚類物質(zhì)，而揮發(fā)酚約占40%以上。煤氣化廢水中的污染物質(zhì)大多為有毒有害物質(zhì)，對(duì)人和環(huán)境都有很大的危害，比如其中的酚屬于高毒類，是細(xì)胞原漿毒物，低濃度就能使蛋白質(zhì)變性，高濃度能使蛋白質(zhì)沉淀，對(duì)各種細(xì)胞有直接毒害作用，對(duì)皮膚有強(qiáng)烈的腐蝕作用。如果對(duì)于煤氣化廢水處理不當(dāng)，不僅會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染而且會(huì)影響到廢物資源化，其中酚類物質(zhì)的處理及回收利用一直是煤氣化廢水處理的重要問題，備受關(guān)注。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有處理煤氣化廢水的方法中存在的水質(zhì)不佳、能耗重、成本高、操作困難的技術(shù)問題，提供了一種支撐液膜處理煤氣化含酚廢水的方法。支撐液膜處理煤氣化含酚廢水的方法如下一、用煤油-萃取劑混合液通入中空纖維膜組件中l(wèi)Omin，煤油-萃取劑混合液由磷酸三丁酯和煤油組成，煤油-萃取劑混合液中磷酸三丁酯的體積分?jǐn)?shù)為20%，煤油的體積分?jǐn)?shù)為80% ；二、廢水的預(yù)處理調(diào)節(jié)廢水池中廢水的pH值為8. 4，投加聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺，用攪拌器攪拌，聚合氯化鋁的投加量為200mg/L，聚丙烯酰胺的投加量為13mg/L，得混凝后的廢水，將混凝后的廢水與磷酸三丁酯按照50 500 I的體積比混合，得到預(yù)處理的廢水；三、關(guān)閉5號(hào)閥門，將經(jīng)過預(yù)處理的廢水以100L/h的流速?gòu)膹U水池通過I號(hào)閥門和I號(hào)計(jì)量泵流入經(jīng)過步驟一處理的中空纖維膜組件中，然后經(jīng)過4號(hào)閥門進(jìn)入出水池；四、步驟三進(jìn)行的同時(shí)濃度為0. lmol/L的NaOH溶液以60L/h的流速?gòu)膲A液池通過2號(hào)閥門和2號(hào)計(jì)量泵進(jìn)入經(jīng)過步驟一處理的中空纖維膜組件，然后經(jīng)過中空纖維膜組件的NaOH溶液進(jìn)入堿液池，水力停留時(shí)間為2小時(shí)；
五、步驟四結(jié)束后，開啟3號(hào)閥門，關(guān)閉6號(hào)閥門，經(jīng)過中空纖維膜組件的NaOH溶液，通過3號(hào)閥門進(jìn)入酚鈉鹽池，即完成支撐液膜對(duì)煤氣化含酚廢水的處理。本發(fā)明方法以磷酸三丁酯(TBP)為萃取劑，NaOH為反萃取劑，通過調(diào)控混凝劑投加量、萃取劑反萃取劑用量、兩相流速、傳質(zhì)方式、溫度等因素實(shí)現(xiàn)低萃取劑的用量并促使廢水中的酚類的高效率回收。本方法可用于高濃度煤氣化含酚廢水處理。此方法克服了其他一級(jí)處理方法存在的水質(zhì)不佳，能耗重，成本高，操作困難等問題；除此之外，由于對(duì)支撐液膜的運(yùn)行條件進(jìn)行了優(yōu)化，一定程度上克服了支撐液膜萃取法存在的液膜相易流失，且難以補(bǔ)充，液膜不穩(wěn)定，使用壽命短的缺點(diǎn)。


圖I是本發(fā)明流程示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明技術(shù)方案不局限于以下所列舉具體實(shí)施方式
，還包括各具體實(shí)施方式
間的任意組合。
具體實(shí)施方式
一本實(shí)施方式中支撐液膜處理煤氣化含酚廢水的方法如下一、用煤油-萃取劑混合液通入中空纖維膜組件6中l(wèi)Omin，煤油-萃取劑混合液由磷酸三丁酯和煤油組成，煤油-萃取劑混合液中磷酸三丁酯的體積分?jǐn)?shù)為20%，煤油的體積分?jǐn)?shù)為80% ；二、廢水的預(yù)處理調(diào)節(jié)廢水池2中廢水的pH值為8. 4，投加聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺，用攪拌器5攪拌，聚合氯化鋁的投加量為200mg/L，聚丙烯酰胺的投加量為13mg/L，得混凝后的廢水，將混凝后的廢水與磷酸三丁酯按照50 500 I的體積比混合，得到預(yù)處理的廢水；三、關(guān)閉5號(hào)閥門13，將經(jīng)過預(yù)處理的廢水以100L/h的流速?gòu)膹U水池2通過I號(hào)閥門7和I號(hào)計(jì)量泵8流入經(jīng)過步驟一處理的中空纖維膜組件6中，然后經(jīng)過4號(hào)閥門12進(jìn)入出水池I ;四、步驟三進(jìn)行的同時(shí)濃度為0. lmol/L的NaOH溶液以60L/h的流速?gòu)膲A液池3通過2號(hào)閥門10和2號(hào)計(jì)量泵9進(jìn)入經(jīng)過步驟一處理的中空纖維膜組件6，然后經(jīng)過中空纖維膜組件6的NaOH溶液進(jìn)入堿液池3，水利停留時(shí)間為2小時(shí)；五、步驟四結(jié)束后，開啟3號(hào)閥門11，關(guān)閉6號(hào)閥門14，經(jīng)過中空纖維膜組件6的NaOH溶液，通過3號(hào)閥門11進(jìn)入酚鈉鹽池4，即完成支撐液膜對(duì)煤氣化含酚廢水的處理。本實(shí)施方式中所述中空纖維膜組件6為PVDF中空纖維膜，其有效長(zhǎng)度L為20cm，內(nèi)徑為0. 8mm,外徑為I. Imm平均孔徑為0. 16 u m,曲率因子為I. 2,孔隙率為85%。
具體實(shí)施方式
二 本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是步驟二中將混凝后的廢水與磷酸三丁酯按照200 I的體積比混合。其它與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
三本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是步驟二中將混凝后的廢水與磷酸三丁酯按照100 I的體積比混合。其它與具體實(shí)施方式
一相同。采用下述實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證本發(fā)明效果實(shí)驗(yàn)一
支撐液膜處理煤氣化含酚廢水的方法如下一、用煤油-萃取劑混合液通入中空纖維膜組件6中l(wèi)Omin，煤油-萃取劑混合液由磷酸三丁酯和煤油組成，煤油-萃取劑混合液中磷酸三丁酯的體積分?jǐn)?shù)為20%，煤油的體積分?jǐn)?shù)為80% ；二、廢水的預(yù)處理調(diào)節(jié)廢水池2中廢水的pH值為8. 4，投加聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺，用攪拌器5攪拌，聚合氯化鋁的投加量為200mg/L，聚丙烯酰胺的投加量為13mg/L，得混凝后的廢水，將混凝后的廢水與磷酸三丁酯按照200 I的體積比混合，得到預(yù)處理的廢水；三、關(guān)閉5號(hào)閥門13，將經(jīng)過預(yù)處理的廢水以100L/h的流速?gòu)膹U水池2通過I號(hào)閥門7和I號(hào)計(jì)量泵8流入經(jīng)過步驟一處理的中空纖維膜組件6中，然后經(jīng)過4號(hào)閥門12進(jìn)入出水池I ;四、步驟三進(jìn)行的同時(shí)濃度為0. lmol/L的NaOH溶液以60L/h的流速?gòu)膲A液池3 通過2號(hào)閥門10和2號(hào)計(jì)量泵9進(jìn)入經(jīng)過步驟一處理的中空纖維膜組件6，然后經(jīng)過中空纖維膜組件6的NaOH溶液進(jìn)入堿液池3，水利停留時(shí)間為2小時(shí)；五、步驟四結(jié)束后，開啟3號(hào)閥門11，關(guān)閉6號(hào)閥門14，經(jīng)過中空纖維膜組件6的NaOH溶液，通過3號(hào)閥門11進(jìn)入酚鈉鹽池4，即完成支撐液膜對(duì)煤氣化含酚廢水的處理。本實(shí)施方式步驟二處理后對(duì)SS去除率為56%，對(duì)COD的去除率為31.4%。本實(shí)驗(yàn)步驟二中廢水水質(zhì)指標(biāo)如表I,步驟三中出水池內(nèi)的出水水質(zhì)指標(biāo)如表2，處理廢水的效果如表3。表I
水質(zhì)指標(biāo)數(shù)值
顏色棕褐色
pH8.4
COD(mg/L)25016
SS(mg/L)1435
總酚(mg/L)1793表 2
水質(zhì)指標(biāo)數(shù)值
顏色棕褐色
pH8.4
COD(mg/L)2451.6
SS(mg/L)631.4
總酚(mg/L)245.6表權(quán)利要求
1.支撐液膜處理煤氣化含酚廢水的方法，其特征在于支撐液膜處理煤氣化含酚廢水的方法如下 一、用煤油-萃取劑混合液通入中空纖維膜組件(6)中IOmin,煤油-萃取劑混合液由磷酸三丁酯和煤油組成，煤油-萃取劑混合液中磷酸三丁酯的體積分?jǐn)?shù)為20%，煤油的體積分?jǐn)?shù)為80% ； ニ、廢水的預(yù)處理調(diào)節(jié)廢水池(2)中廢水的pH值為8. 4，投加聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺，用攪拌器(5)攪拌，聚合氯化鋁的投加量為200mg/L，聚丙烯酰胺的投加量為13mg/L，得混凝后的廢水，將混凝后的廢水與磷酸三丁酯按照50 500 I的體積比混合，得到預(yù)處理的廢水； 三、關(guān)閉5號(hào)閥門(13)，將經(jīng)過預(yù)處理的廢水以100L/h的流速?gòu)膹U水池(2)通過I號(hào)閥門(7)和I號(hào)計(jì)量泵(8)流入經(jīng)過步驟ー處理的中空纖維膜組件￠)中，然后經(jīng)過4號(hào)閥門(12)進(jìn)入出水池⑴； 四、步驟三進(jìn)行的同時(shí)濃度為0.lmol/L的NaOH溶液以60L/h的流速?gòu)膲A液池(3)通過2號(hào)閥門(10)和2號(hào)計(jì)量泵(9)進(jìn)入經(jīng)過步驟ー處理的中空纖維膜組件￠)，然后經(jīng)過中空纖維膜組件(6)的NaOH溶液進(jìn)入堿液池(3)，水力停留時(shí)間為2小吋； 五、步驟四結(jié)束后，開啟3號(hào)閥門(11)，關(guān)閉6號(hào)閥門(14)，經(jīng)過中空纖維膜組件(6)的NaOH溶液，通過3號(hào)閥門(11)進(jìn)入酚鈉鹽池(4)，即完成支撐液膜對(duì)煤氣化含酚廢水的處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述支撐液膜處理煤氣化含酚廢水的方法，其特征在于步驟ニ中將混凝后的廢水與磷酸三丁酯按照200 I的體積比混合。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述支撐液膜處理煤氣化含酚廢水的方法，其特征在于步驟ニ中將混凝后的廢水與磷酸三丁酯按照100 I的體積比混合。
全文摘要
支撐液膜處理煤氣化含酚廢水的方法，它涉及一種處理廢水的方法。本發(fā)明解決了現(xiàn)有處理煤氣化廢水的方法中存在的水質(zhì)不佳、能耗重、成本高、操作困難的技術(shù)問題。本方法如下一、用煤油-萃取劑混合液通入中空纖維膜組件中；二、廢水的預(yù)處理；三、將經(jīng)過預(yù)處理的廢水以100L/h的流速，濃度為0.1mol/L的NaOH溶液以60L/h的流速分別進(jìn)入中空纖維膜組件，出水，水力停留時(shí)間為2小時(shí)。本方法可用于高濃度煤氣化含酚廢水處理。此方法克服了其他一級(jí)處理方法存在的水質(zhì)不佳，能耗重，成本高，操作困難等問題。
文檔編號(hào)C02F101/34GK102659205SQ20121015288
公開日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2012年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月17日
發(fā)明者姚杰, 杜子威, 賈麗 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)