含2-氯乙基丙基醚廢水的處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種含2-氯乙基丙基醚廢水的處理方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 2-氯乙基丙基醚(簡(jiǎn)稱(chēng)氯醚)是制備除草劑丙草胺的重要原料之一，該除草劑作為 低毒、廣譜、高效的專(zhuān)業(yè)選擇性除草劑，在水稻種植領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。工業(yè)上基本采用氯化亞 砜法合成，此工藝在反應(yīng)結(jié)束后，需加入水分解過(guò)量氯化亞砜，產(chǎn)生廢水酸性強(qiáng)，需消耗大 量液堿中和處理，經(jīng)分液得到氯醚和廢水，每噸產(chǎn)品廢水產(chǎn)生量高達(dá)400~600kg。由于氯醚 在水中有一定溶解度，且密度與水相近難以做到徹底分液，廢水中含有大量氯醚、催化劑、 無(wú)機(jī)鹽等雜質(zhì)，從而導(dǎo)致廢水氣味大、C0D&高(4~5X104mg/L)、顏色深，嚴(yán)重限制了其規(guī)模 化生產(chǎn)和應(yīng)用。另外，氯醚分子式為C5H11CIO,分子量122.59,分子中含有醚鍵和氯兀素，決 定了其揮發(fā)性強(qiáng)，氣味大，毒性高，對(duì)環(huán)境污染大，且穩(wěn)定性高，可生化性差，自然界降解緩 慢，環(huán)境危害周期長(zhǎng)。
[0003] 零價(jià)鐵法是利用金屬電化學(xué)腐蝕原理，形成原電池對(duì)廢水進(jìn)行處理的良好工藝， 又稱(chēng)為微電解法、內(nèi)電解法、鐵還原法等。零價(jià)鐵粉對(duì)污染物具有吸附降解還原作用，可應(yīng) 用于吸附降解水體中的殘留農(nóng)藥、催化分解鹵代烴類(lèi)有害物質(zhì)、以及吸附還原水體中的微 量重金屬等領(lǐng)域。
[0004]芬頓試劑(Fenton試劑，簡(jiǎn)稱(chēng)FR)氧化催化法被認(rèn)為是一種極具潛力的溫和的脫氯 降解方法，自20世紀(jì)60年代開(kāi)始應(yīng)用于廢水處理。在傳統(tǒng)FR的基礎(chǔ)上，又開(kāi)發(fā)出許多類(lèi)FR， 如光-FR、電-FR等，均屬于高級(jí)氧化技術(shù)(AOPs)。其利用·0H的非選擇性特性，可降解多種 類(lèi)有機(jī)物。FR氧化反應(yīng)是利用Fe2+在酸性條件下催化H 202分解產(chǎn)生的· 0H來(lái)進(jìn)攻有機(jī)物分 子內(nèi)鍵，羥基自由基· 0H具有極高的反應(yīng)活性和氧化能力，且無(wú)選擇性，能與大多數(shù)有機(jī)物 作用使其降解以至礦化。
[0005] UV/Fenton試劑法是經(jīng)典Fenton試劑與UV/H2O2兩種系統(tǒng)的復(fù)合，其基本原理類(lèi)似 于經(jīng)典Fenton試劑，所不同的是反應(yīng)體系在紫外光照射下三價(jià)鐵與水中氫氧根離子的復(fù)合 離子可以直接產(chǎn)生· 0H并產(chǎn)生二價(jià)鐵離子，二價(jià)鐵離子可與H202進(jìn)一步反應(yīng)生成· 0H，從而 加快水中有機(jī)污染物降解速度;H202在紫外光照射作用下也可直接分解生成· 0H;部分有機(jī) 污染物在紫外光作用下也能夠被直接降解。
[0006] 目前，工業(yè)上對(duì)有機(jī)氯化物的處理主要有物理法、生物法、化學(xué)氧化法和化學(xué)還原 法，存在成本高、實(shí)施困難、適應(yīng)性小或降解率低等缺點(diǎn)。而且最重要的是降解時(shí)間長(zhǎng)，難以 用于龐大的工業(yè)、生活污水處理。因此，研究和開(kāi)發(fā)高效、低廉、溫和的脫氯降解方法是十分 必要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的是提供一種條件溫和、工藝簡(jiǎn)單、降解速率快、效果明顯、成本低廉、 適合工業(yè)化實(shí)施的含2-氯乙基丙基醚廢水的處理方法。
[0008] 本發(fā)明所述的含2-氯乙基丙基醚廢水的處理方法，包括以下步驟：
[0009] (1)向含2-氯乙基丙基醚的廢水中加入鐵粉，攪拌反應(yīng)至鐵粉全部溶解；
[0010]氯化亞砜法合成2-氯乙基丙基醚中，反應(yīng)結(jié)束后，需加入水分解過(guò)量氯化亞砜，產(chǎn) 生氯化氫大部分都溶于水中，使廢水呈強(qiáng)酸性，直接加入鐵粉反應(yīng)，可將廢水中部分2-氯乙 基丙基醚的氯離子置換出，形成易降解的乙基丙基醚，同時(shí)消耗其中一部分氫離子，減少后 序工藝用堿量；
[0011] (2)調(diào)整廢水pH值至3~4;
[0012] (3)向其中滴加H2〇2，同時(shí)開(kāi)啟LED紫外燈照射，控制系統(tǒng)溫度，滴加完畢后，在LED 紫外燈照射下，繼續(xù)攪拌2~6小時(shí);根據(jù)廢水C0DCr的值確定H2〇2的加入量和濃度即可，反應(yīng) 機(jī)理概括如下：
[0024] (4)將步驟(3)處理后的廢水pH值調(diào)至8~9,形成紅褐色沉淀；
[0025] (5)加入絮凝劑，經(jīng)絮凝、沉淀、固液分離去除沉淀物。
[0026]其中，優(yōu)選的技術(shù)方案如下：
[0027]步驟(1)所述鐵粉的鐵含量為70~90%，目數(shù)為30~200目。
[0028]步驟(1)所述鐵粉的加入量為加入H202質(zhì)量的10~20%。
[0029]步驟(3)所述H202的加入量為廢水C0DCr質(zhì)量的1~3倍。
[0030] 步驟(3)所述H2〇2的濃度為10~30%。
[0031] 步驟(3)中所述LED紫外燈的波長(zhǎng)為380~450nm。
[0032] 步驟(3)中所述控制系統(tǒng)溫度為30~50°C。
[0033] 步驟(5)中所述絮凝劑為陰離子型聚丙烯酰胺或聚合氯化鋁。
[0034] 步驟(5)中所述絮凝劑加入量為待處理廢水質(zhì)量的0.01~0.1%〇。
[0035]調(diào)整pH值所用溶液為氫氧化鈉溶液。
[0036]本發(fā)明的有益效果如下：
[0037] 本發(fā)明主要針對(duì)氯化亞砜法制備2-氯乙基丙基醚過(guò)程中水解產(chǎn)生的強(qiáng)酸性廢水， 結(jié)合零價(jià)鐵法、Fenton試劑與UV/H2〇2三種系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)，先加入鐵粉反應(yīng)至徹底溶解，調(diào)整pH 值，在LED紫外燈作用下滴加H2〇2溶液，經(jīng)攪拌、中和、絮凝、沉淀、分離，最終達(dá)到降解水中有 機(jī)物，去除廢水異味和色度的目的。與現(xiàn)有工藝相比，本發(fā)明效率更高，處理效果顯著，處理 后的2-氯乙基丙基醚廢水C0DCr去除率達(dá)99%以上，顏色由深黃色變?yōu)闊o(wú)色透明，無(wú)異味殘 留，完全達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
【具體實(shí)施方式】
[0038] 以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述。
[0039] 實(shí)施例1
[0040] 取強(qiáng)酸性氯醚廢水，檢測(cè)C0DGr為4.6X104mg/L，取100ml(123.2g)該廢水加入反應(yīng) 容器中，加入鐵粉0.92g，攪拌反應(yīng)至完全溶解，用氫氧化鈉溶液將廢水的pH值調(diào)至3~4，配 制濃度為10 %的雙氧水溶液92g，緩慢滴加并劇烈攪拌，同時(shí)開(kāi)啟LED紫外燈，控制系統(tǒng)溫度 35 ± 5°C，滴加完畢，繼續(xù)攪拌2小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束，用氫氧化鈉溶液調(diào)整pH值至8，稱(chēng)量廢水質(zhì) 量為225.5g，加入陰離子型聚丙烯酰胺2.3mg，再經(jīng)沉淀、固液分離去除沉淀物得無(wú)色透明 清液，無(wú)異味，檢測(cè)其C0D&S342mg/L，350nm吸光度為0.078(自來(lái)水的吸光度為0.013，空白 樣為去離子水）。
[0041 ] 實(shí)施例2
[0042] 取100ml(123.0g)實(shí)施例1用強(qiáng)酸性氯醚廢水加入反應(yīng)容器中，加入鐵粉1.04g，攪 拌反應(yīng)至全部溶解，配制濃度為15 %的雙氧水溶液69g，緩慢滴加并劇烈攪拌，同時(shí)開(kāi)啟LED 紫外燈，控制系統(tǒng)溫度40 ± 5°C，滴加完畢，繼續(xù)攪拌3小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束，用氫氧化鈉溶液調(diào)整 pH值至9，稱(chēng)量廢水質(zhì)量為201.4g，加入陰離子型聚丙烯酰胺11.Omg，再經(jīng)沉淀、固液分離去 除沉淀物得無(wú)色透明清液，無(wú)異味，檢測(cè)其C0DCr為376mg/L，350nm吸光度為0.071 (空白樣為 去離子水）。
[0043] 實(shí)施例3
[0044] 取100ml(123.lg)實(shí)施例1用強(qiáng)酸性氯醚廢水加入反應(yīng)容器中，加入鐵粉1.38g，攪 拌反應(yīng)至全部溶解，配制濃度為12%的雙氧水溶液76.7g，緩慢滴加并劇烈攪拌，同時(shí)開(kāi)啟 LED紫外燈，控制系統(tǒng)溫度45 ± 5°C，滴加完畢，繼續(xù)攪拌3小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束，用氫氧化鈉溶液 調(diào)整pH值至9,稱(chēng)量廢水質(zhì)量為228.3g，加入陰離子型聚丙烯酰胺13.7mg，再經(jīng)沉淀、固液分 離去除沉淀物得無(wú)色透明清液，無(wú)異味，檢測(cè)其C0DCr為328mg/L，350nm吸光度為0.082 (空白 樣為去離子水）。
[0045] 實(shí)施例4
[0046] 取100ml(123.lg)實(shí)施例用強(qiáng)酸性氯醚廢水加入反應(yīng)容器中，加入鐵粉2.73g，攪 拌至全部溶解，用濃度為30 %的雙氧水溶液45.8g，緩慢滴加并劇烈攪拌，同時(shí)開(kāi)啟LED紫外 燈，控制系統(tǒng)溫度40 ± 5°C，滴加完畢，繼續(xù)攪拌6小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束，用氫氧化鈉溶液調(diào)整pH值 至9,稱(chēng)量廢水質(zhì)量為210.5g，加入陰離子型聚丙烯酰胺21mg，再經(jīng)沉淀、固液分離去除沉淀 物得無(wú)色透明清液，無(wú)異味，檢測(cè)其C0DCr為286mg/L，350nm吸光度為0.065 (空白樣為去離子 水)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種含2-氯乙基丙基醚廢水的處理方法，其特征在于包括以下步驟： (1) 向含2-氯乙基丙基醚的廢水中加入鐵粉，攪拌反應(yīng)至鐵粉全部溶解； (2) 調(diào)整廢水pH值至3~4; (3) 向其中滴加H2〇2，同時(shí)開(kāi)啟LED紫外燈照射，控制系統(tǒng)溫度，滴加完畢后，在LED紫外 燈照射下，繼續(xù)攪拌2~6小時(shí)； (4) 將步驟(3)處理后的廢水pH值調(diào)至8~9,形成紅褐色沉淀； (5) 加入絮凝劑，經(jīng)絮凝、沉淀、固液分離去除沉淀物。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法，其特征在于步驟（1)所述鐵粉的鐵含量為70~ 90%，目數(shù)為30~200目。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法，其特征在于步驟（1)所述鐵粉的加入量為加入H2〇2 質(zhì)量的10~20%。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法，其特征在于步驟(3)所述H2〇2的加入量為廢水CODCr 質(zhì)量的1~3倍。5. 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的處理方法，其特征在于步驟（3)所述H2〇2的濃度為10~ 30% 〇6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法，其特征在于步驟(3)所述LED紫外燈的波長(zhǎng)為380~ 450nm〇7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于步驟(3)所述控制系統(tǒng)溫度為30~50 〇C。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于步驟(5)所述絮凝劑為陰離子型聚丙烯 酰胺或聚合氯化鋁。9. 根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的制備方法，其特征在于步驟(5)所述絮凝劑加入量為待處 理廢水質(zhì)量的0.01~0.1%〇。10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于調(diào)整pH值所用溶液為氫氧化鈉溶液。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明屬于廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種含2-氯乙基丙基醚廢水的處理方法。本發(fā)明主要針對(duì)氯化亞砜法制備2-氯乙基丙基醚過(guò)程中水解產(chǎn)生的強(qiáng)酸性廢水，結(jié)合零價(jià)鐵法、Fenton試劑與UV/H2O2三種系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)，先加入鐵粉反應(yīng)至徹底溶解，調(diào)整pH值，在LED紫外燈作用下滴加H2O2溶液，經(jīng)攪拌、中和、絮凝、沉淀、分離，最終達(dá)到降解水中有機(jī)物，去除廢水異味和色度的目的。與現(xiàn)有工藝相比，本發(fā)明效率更高，處理效果顯著，處理后的2-氯乙基丙基醚廢水CODCr去除率達(dá)99％以上，顏色由深黃色變?yōu)闊o(wú)色透明，無(wú)異味殘留，完全達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益顯著。
【IPC分類(lèi)】C02F103/36, C02F9/04
【公開(kāi)號(hào)】CN105417786
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510933114
【發(fā)明人】張?zhí)┿? 王榮海, 張善民, 賈遠(yuǎn)超, 畢義霞, 李文娟
【申請(qǐng)人】山東凱盛新材料有限公司
【公開(kāi)日】2016年3月23日
【申請(qǐng)日】2015年12月14日