[发明专利]废水中高浓度非离子表面活性剂的回收方法

说明书

技术领域

本发明属于废弃资源回收再利用领域，具体涉及一种废水中高浓度非离子表面活性剂的回收方法。

技术背景

非离子表面活性剂具有优异的起泡、润湿、乳化和分散以及独特的抗电解质性能，而被广泛应用于国民生产生活的各个领域。但表面活性剂一旦使用后，都将随废水直接排放到自然环境中，其在流动中易形成泡沫，这些泡沫会隔断水体与环境间的氧交换，使水体发出恶臭。

对于含有表面活性剂的废水COD_cr通常较高，需采用臭氧氧化、Fenton反应和超临界水等高级氧化技术，促使其分解为小分子化合物，但这些技术的运行成本极高。同时对于某些高浓度非离子表面活性剂废水，如聚四氟乙烯化学浓缩废水，其中非离子表面活性剂的浓度高达7.3%，即使利用高级氧化技术也无法实现该废水的处理。特别是有些表面活性剂分解后的物质更具毒性，如烷基酚聚氧乙烯醚在降解和氧化过程中会产生具有严重雌激素效应的烷基酚。因此对于这些传统污水处理技术难于实现其无害化的特殊废水，需要开发一种全新的技术将减轻其对环境的危害。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的是提供一种废水中高浓度表面活性剂的回收方法，解决现有方法处理非离子表面活性剂废水成本高、难度大的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

废水中高浓度非离子表面活性剂的回收方法，包括以下步骤：

（1）在非离子表面活性剂质量百分浓度为1~15%的废水中加入有机溶剂，所述有机溶剂与废水的体积比为0.15~2:1，搅拌均匀后静置分层；

（2）将分层后的水相泵入闪蒸器中，通过闪蒸除去其中的有机溶剂，使废水COD_Cr降至3000mg/L以下后，将废水排入生化池脱除有机物后排放，闪蒸后得到的有机溶剂和水的混合液静置分层，回收其中的有机溶剂；

或者将水相使用平板陶瓷膜过滤，过滤后的废水COD_Cr降至低于50mg/L后直接排放，回收过滤后的有机溶剂；

（3）将分层后的有机相泵入蒸馏器中，蒸馏并冷凝回收其中的有机溶剂，剩下的即为回收得到的非离子表面活性剂。

使用本发明方法处理废水前，先确定废水中表面活性剂的浓度和结构，对于含非离子表面活性剂且浓度在1~15%之间的高浓度废水，可直接使用本发明方法进行处理。其中，上述步骤（1）优选在10~60℃下将废水与有机溶剂混合，混合时搅拌速度优选为40~2000rpm/min，搅拌时间优选为10~60min，优选在10~90℃下静置分层，分层后，密度小于水的有机溶剂在上面，密度大于水的有机溶剂在下面。步骤（1）中加入的有机溶剂的量会影响处理效果，加入量过少时易形成微乳液，不能实现废水中非离子表面活性剂的回收。步骤（2）中过滤后的废水COD_Cr可降至50mg/L以下，符合废水排放标准，可直接排放。

作为优选，所述非离子表面活性剂为含有脂肪醇聚氧乙烯醚类、烷基酚聚氧乙烯醚类、脂肪酸聚氧乙烯酯类、脂肪酸甲酯乙氧基化物、环氧丙烷和环氧乙烷共聚物、烷基醇酰胺类、失水山梨醇酯或烷基糖苷类。

其中，脂肪醇聚氧乙烯醚类包括月桂醇聚氧乙烯醚类、十四碳醇聚氧乙烯醚类、鲸蜡醇聚氧乙烯醚类等，烷基酚聚氧乙烯醚包括OP 、NP和平平加系列，失水山梨醇酯包括斯潘系列和吐温系列。

作为优选，所述有机溶剂为正丁醇、2-丁醇、二甲基丁醇、正戊醇、2-戊醇、异戊醇、环戊醇、2-甲基环戊醇、正己醇、环己醇、2-己醇、2-甲基戊醇、正庚醇、已庚醇、正辛醇、异辛醇、三丙胺、三异丙胺、三丁胺、三异丁胺、三戊胺、三己胺、三环己胺、甲酸甲酯，甲酸乙酯、甲酸丙酯、甲酸异丙酯、甲酸丁酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸异丙酯、乙酸丁酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸异丙酯、丙酸丁酯、二甲醚、乙醚、丙醚、丁醚、四氢呋喃、二氯甲烷、三氯甲烷、二氯乙烷、氯乙烯或二氯乙烯。

作为优选，步骤（3）中蒸发温度不大于100℃，真空度为0.01~0.08MPa。

作为优选，步骤（3）中，当蒸馏至有机相中有机溶剂的质量百分浓度在10%以下后，加入与剩余有机相体积比为1.0-2.0:1的水，与残余的有机溶剂形成共沸物后蒸馏除去，或者利用氮气、二氧化碳、氩气、水蒸气进行鼓泡，以除去有机溶剂。

相比现有技术，本发明具有如下有益效果：