[发明专利]废水处理方法

说明书

本发明涉及一种废水处理方法，尤其涉及一种处理来自工业生产且至少含有烃类和盐类废水的方法。

通常处理或净化来自工业生产并至少含有烃类和盐类(有机和/或无机)废水的费用都比较昂贵。最近环保立法机关对工业废水的净化提出了严格要求，尤其是净化后的废水被排放到环境中时，更是如此。因此，选择工业废水的净化方法要考虑到实用、环境和经济方面的因素。

一种产生大量废水的工业生产过程是苯乙烯/氧化丙烯(SM/PO)生产过程。通常苯乙烯/氧化丙烯生产过程包括以下步骤：(i)使苯乙烷与氧气或空气反应，生成苯乙烷氢过氧化物，(ii)在有环氧催化剂存在的情况下，使由此得到的苯乙烷氢过氧化物与丙烯反应，生成氧化丙烯和1-苯基乙醇，以及(iii)采用合适的脱水催化剂，通过脱水反应，将1-苯基乙醇转化为苯乙烯。水正是在最后步骤中产生的。除了反应水之外，还生成了有机副产品，如脂族和芳族烃类、醛类、酮类、醇类、酚类和有机酸类。借助于清洁水分离副产品与主产品，然后用碱性水溶液如碳酸(氢)钠和/或氢氧化钠中和有机酸。此外，在步骤(i)中，在补充水中通入空气，用作上述步骤(iii)中的蒸汽。

来自苯乙烯/氧化丙烯生产装置的废水通常含有总共1.0～3.5重量％的非有机盐化合物，以及3.0～6.0重量％的有机盐类。该废水进一步还含有高达2.0重量％的碳酸钠和碳酸氢钠和/或痕量氢氧化钠，这取决于有机酸中和过程中所用的碱溶液。

苯乙烯/氧化丙烯生产装置所注入的清洁水量高达每小时十几吨，而通常废水产量比清洁水注入量多大约50％。如果不进行净化处理，这些废水就不能排放。然而，如上所述，选择工业废水的净化方法受到实用、环境和经济方面的限制。

英国专利GB-A-2,252,052公开了几种废水处理的方法，以及通常含有苯乙烯/氧化丙烯废水的处理方法。GB-A-2,252,052所公开的方法包括冷冻-浓缩与除盐相结合，由此将废水分离成至少两倍浓缩的废液、盐结晶和基本纯的水。

然而，GB-A-2,252,052公开的方法仍有需要改进的地方。特别是冷冻浓缩过程的费用仍不令人满意。目前冷冻浓缩所需的设备投资至少占SM/PO装置设备总投资的10％。因此，如果研制出一种便宜，净化效果又至少等效的废水处理方法将是十分有益的。因此本发明的一个重要目的是开发这样一种方法。本发明的另一个目的是开发一种生产清洁水的废水处理方法，所生产的清洁水能满足环境排放的所有要求。

本发明发现，通过采用特定的蒸馏处理，用低成本便可实现废水的高效净化。

因此，本发明涉及一种用于处理含有至少烃类和盐类废水，以产生清洁水、浓缩盐水和富含烃的产物的方法，该方法包括以下步骤：

(a)在距塔顶第0.05n到第0.15n个塔板处，向第一蒸馏塔通入废水，其中n表示第一蒸馏塔的总理论塔板数，其数值在20～40的范围内；

(b)在距塔顶第0.55n到第0.75n个塔板处抽走蒸汽，并把该蒸汽通入理论塔板数为m的第二蒸馏塔的底部，其中m值在3～10的范围内；

(c)从第二蒸馏塔抽出塔顶馏分清洁水，并从第二蒸馏塔抽走塔底液流，在距第一蒸馏塔塔顶第0.60n到第0.85n个塔板处，在步骤(b)抽出蒸汽位置的下方，将该液流回流到第一蒸馏塔；

(d)抽走作为第一蒸馏塔塔底馏分的浓缩盐水；以及

(e)抽走作为第一蒸馏塔塔顶馏分的烃。

上述方法有许多优点。首先，它非常经济实惠。上述净化处理方法所需的设备投资至少降低了10％，而与英国专利GB-A-2,252,052公开的冷冻浓缩工艺相比，设备投资降低了50％。此外，从水的净化方面考虑，净化效果也很出色。得到的清洁水能满足对化学需氧量(COD)和有害成分的所有规定，因而能直接排放到环境中。在本发明技术领域，众所周知COD是表示工业废水中污染物含量的指标，更具体地说，它表示的是氧化(并由此降解)工业废水中所含的污染物所需的氧量。通常COD用毫克氧/升废水表示。通常净化后废水在被允许排放到环境之前，其COD值至多为100mg/l。主要的有害物质是酚类化合物，如酚和酚盐。通常净化后废水在被允许排放到环境之前，废水中酚类物质的含量必须小于50ppm。处理过程得到的富含烃的产物非常适合用作燃料，或者重新用于产生该废水的生产过程。可在常规焚烧设备中焚烧浓缩后的盐水。