一种含环己酮污水处理工艺及装置的制作方法

1.本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种含环己酮污水处理工艺及装置。


背景技术：

2.有机化工废水浓度高，毒性强，而环己酮生产废水含有的有机酸、环己酮、环己烷和醇类物质对环境的危害极大，若不对其进行有效的处理就直接排放，将会对周边的生态环境造成严重的污染，有机酸类排入水体后可改变其水体的ph值，恶化水体生态环境，干扰水体自净能力，对渔业和水生生物生长不，另外，它们会在水体、土壤等自然环境中不断累积、储存，然后通过食物链作用进入生物体并逐渐富集，最后进入人体，危害人体健康。
3.针对环己酮生产废水的cod高的特性工业上大多采用焚烧的方式来进行处理而不能直接进行生化处理，这样既造成资源的浪费也污染了环境，中国专利cn201710788691.x公开了一种环己酮生产废水的处理系统及方法，将轻塔蒸汽喷射泵改闭式水环真空泵，酸水改送皂化液储槽中和处理，皂化系统加水改工艺水为酮塔真空凝液，同时对废水汽提塔各相关联系统的精细化控制措施，但是采用填料砌体对废水进行处理成本高能耗大且处理量不大；中国专利cn201010198974.7公开了一种采用萃取法处理环己酮生产中产生的污水的方法，与汽提法同样都是存在造价高且不能彻底解决污水处理的问题，同时也不能将处理过程的资源充分利用；中国专利cn200910027491.8公开了一种资源化处理环己酮废碱液的方法，调整了的工艺路线，将工业硫酸或废硫酸加入废碱液后，即对反应生成的酸馊臭气、酸化污水和带异味的硫酸钠溶液采用废碱液进行处理，消除酸馊臭气，获得无异味的硫酸钠，利用环己酮废碱液联产获得了硫化钠、一元有机酸、己二酸及清洁燃料油等更高附加值的化工产品，但是存在工艺复杂且不能彻底解决污水处理的难题；中国专利cn201210171121.3公开一种去除含环已酮工艺原料中醛类杂质的方法，根据反应床出口物料中正己醛和环己酮缩合物的浓度对反应温度以及停留时间进行在线调整，通过控制温度去除杂质，操作复杂，利用硫酸与废碱溶液反应生成的有机酸和无机盐，利用水泵将分离后的有机酸和无机盐分别抽入不同的储存罐储存回收，水泵不仅会消耗能源，提升废水处理的成本，而且在上述在先专利中由于水泵转速较快，在惯性的作用下，关闭的瞬间不能立刻停止工作，容易将无机盐与有机酸分界部位的无机盐吸入到有机酸储存罐内，影响废水处理的质量，另外水泵工作时产生的吸力较大，或者水泵关闭不及时，均会导致无机盐固体被吸入吸管，导致吸管堵塞从而影响污水处理的能力和效率，针对现有技术不足，需要进行进一步的改进以提高含环己酮污水处理的效率并将资源利用更优化，如何将污水处理和资源利用结合在一起是人们亟须解决的技术难题。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种含环己酮污水处理工艺及装置，以解决上述问题。
5.为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种含环己酮污水处理工艺，包括
以下步骤：步骤一、将环已酮生产过程中产生的废水在混合罐内混合，加入硫酸调节ph值至2
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4；步骤二、将混合后的废液注入到脱色罐内，在10~50℃、100~500kpa下，利用脱色罐内的活性炭吸附对废液进行脱色0.5~2小时，降低cod；步骤三、将脱色反应完成之后的废水注入中和罐内，向分离罐内注入氢氧化钠，将废水的ph值调整至6
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8；对废液进行加热，蒸发水分，将废液中水分的含量蒸发到体积比为10%
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25%的范围，使废水中的有机酸生成有机皂化油并通入分离罐，并回收无机盐和有机酸；步骤四、将有机酸与废水分离后，废水依次通过厌氧池、好氧池、沉淀池，从沉淀池流出最终的出水水质达到国家排放标准，沉淀物进入污泥池进行处理。
6.该工艺所用到的一种含环己酮污水处理装置，包括固定架、分离罐、有机酸回收罐、无机盐储存罐和无机盐回收罐，所述有机酸回收罐、无机盐储存罐和无机盐回收罐上端均开口，分离罐上下两端均开口，且分离罐下端开口为向下收缩，所述固定架包括四组下横板以及中部设置有圆形孔的上横板，下横板和上横板通过竖杆固定连接，固定架的下横板下侧四端设置有支腿，且固定架的下横板中部固定有旋转电机，旋转电机的输出轴竖直向上穿过固定架下横板，旋转电机的输出轴上固定有转盘，有机酸回收罐和无机盐储存罐均固定在转盘上，有机酸回收罐和无机盐储存罐内均设置有l管，l管下端固定在对应的有机酸回收罐、无机盐储存罐内，l管上端端头通向分离罐上端开口，围绕转盘环形分布有四个无机盐回收罐，无机盐回收罐固定在固定架的下横板上，无机盐回收罐上方设置有分离罐，分离罐与固定架的上横板固定连接。
7.所述无机盐回收罐与分离罐之间设置有两个半圆的密封盖，利用两个密封盖拼和在一块将分离下端开口密封，且密封盖背侧设置有伸缩杆，伸缩杆一端与密封盖固定连接，伸缩杆另一端与对应部位固定架的竖杆固定连接，无机盐回收罐内部设置有搅拌电机，搅拌电机与无机盐回收罐靠近上端开口部位通过第一横杆固定连接，搅拌电机的输出轴竖直向上，且搅拌电机的输出轴上设置有遮挡锥，通过遮挡锥将搅拌电机遮挡，防止分离罐内的固体废料落到搅拌电机上，搅拌电机的输出轴穿过分离罐下端的开口，分离罐内部设置有搅拌叶片，搅拌叶片与搅拌电机的输出轴固定连接，搅拌叶片为v形适应分离罐下端开口。
8.所述分离罐内设置有吸管，吸管下端封闭，上端开口，且吸管靠近下端的侧壁均匀分布有侧通孔，吸管上端开头连通有可伸缩的波形管，波形管靠近上端部位与分离罐靠近上端开口部位通过第二横杆固定连接，波形管上端贯通连接投对接管，且对接管部位固定有吸盘，依靠吸盘自身重量，使波形管位于第二横杆上侧部位被压缩。
9.所述l管上端的端口为扩散形端口，便于对接管插入l管内，l管上端端口部位设置有电磁铁，电磁铁通电产生的磁力吸引吸盘带动对接管向上，完成l管与对接管的对接，l管低于分离罐下端端口部位设置有侧通孔，且l管内部设置有电动活塞，电动活塞位于l管侧通孔的下方，利用电动活塞向下运动，将l管内空气抽出，触发虹吸效应。
10.优选的，所述转盘下侧边缘环形均匀分布有四个支撑轮，支撑轮与固定架的下横板上侧面接触，用于对转盘进行支撑。
11.优选的，所述有机酸回收罐与无机盐储存罐上端开口的高度低于分离罐下端端口的高度，便于利用虹吸效应回收有机酸和饱和的无机盐溶液。
12.优选的，所述分离罐选用透明玻璃，便于观察分离罐内部环境。
13.优选的，所述波形管自然伸长时，垫块下侧面的高度高于对应部位搅拌叶片的高度，避免搅拌叶片转动过程中，波形管缠绕在搅拌叶片上。
14.优选的，所述吸管侧壁环形均匀固定有四个浮块，且浮块下端固定有垫块，垫块下侧面的高度低于吸管下端高度。
15.本发明的有益效果是：本发明通过对含环己酮污水处理工艺的改进，将污水处理工序和资源回收利用结合在一起，最大程度提高污水处理效率和资源回收利用最优化，在浮块的浮力作用下，使吸管漂浮在有分离罐的废液中，开启旋转电机，调整有机酸回收罐和无机盐储存罐位置，使有机酸回收罐和无机盐储存罐内的l管移动到待回收有机酸的分离罐上方，并且利用l管上的电磁铁产生磁力吸引吸盘带动对接管向上，完成l管与对接管的对接，之后利用电动活塞向下运动，将l管内空气抽出，触发虹吸效应，利用虹吸效应将分离罐内的有机酸吸入有机酸回收罐，将分离罐内的硫酸钠无机盐吸入无机盐储存罐。
16.相比直接利用水泵抽出，利用虹吸效应回收饱和硫酸钠盐溶液的过程，分离罐内的饱和硫酸钠溶液被全部抽出之后，虹吸效应自动停止，一方面可避免将无机盐固体抽入无机盐储存罐内，另一方面可避免水泵关闭不及时，导致无机盐固体将吸管堵塞。
17.被回收的硫酸钠无机盐和有机酸，用于后续环已酮污水处理，实现原料的重复循环利用，节省了原料，而析出的硫酸钠无机盐固体经过提纯之后，用于制备饱和硫酸钠无机盐溶液，进一步减少了原料的浪费，提高污水处理的效率。
附图说明
18.图1为本发明污水处理工艺流程图；图2为本发明污水处理用分离装置；图3为本发明分离罐和无机盐回收罐内部结构图；图4为本发明吸管进行虹吸效应时结构图。
19.图中标号：1固定架；101下横板；102上横板；2分离罐；3有机酸回收罐；4无机盐储存罐；5无机盐回收罐；6旋转电机；7转盘；701支撑轮；8密封盖；9伸缩杆；10搅拌电机；1001遮挡锥；11第一横杆；12搅拌叶片；13吸管；14波形管，15第二横杆；16对接管；17吸盘；18l管；19浮块；20垫块。
具体实施方式
20.下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步详细描述：如图1
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4所示，一种含环己酮污水处理工艺，包括以下步骤：步骤一、将环已酮生产过程中产生的废水在混合罐内混合，加入硫酸调节ph值至2
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4；步骤二、将混合后的废液注入到脱色罐内，在10~50℃、100~500kpa下，利用脱色罐内的活性炭吸附对废液进行脱色0.5~2小时，降低cod；步骤三、将脱色反应完成之后的废水注入中和罐内，向分离罐内注入氢氧化钠，将废水的ph值调整至6
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8；对废液进行加热，蒸发水分，将废液中水分的含量蒸发到体积比为10%
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25%的范围，使废水中的有机酸生成有机皂化油并通入分离罐，并回收无机盐和有机酸；
步骤四、将有机酸与废水分离后，废水依次通过厌氧池、好氧池、沉淀池，从沉淀池流出最终的出水水质达到国家排放标准，沉淀物进入污泥池进行处理。
21.所用到的一种含环己酮污水处理分离装置，包括固定架1、分离罐2、有机酸回收罐3、无机盐储存罐4和无机盐回收罐5，所述有机酸回收罐3、无机盐储存罐4和无机盐回收罐5上端均开口，分离罐2上下两端均开口，且分离罐2下端开口为向下收缩，所述固定架1包括四组下横板101以及中部设置有圆形孔的上横板102，下横板101和上横板102通过竖杆固定连接，固定架1的下横板下侧四端设置有支腿，且固定架1的下横板中部固定有旋转电机6，旋转电机6的输出轴竖直向上穿过固定架1下横板，旋转电机6的输出轴上固定有转盘7，有机酸回收罐3和无机盐储存罐4均固定在转盘7上，有机酸回收罐3和无机盐储存罐4内均设置有l管18，l管18下端固定在对应的有机酸回收罐3、无机盐储存罐4内，l管上端端头通向分离罐2上端开口，围绕转盘7环形分布有四个无机盐回收罐5，无机盐回收罐5固定在固定架1的下横板上，无机盐回收罐5上方设置有分离罐2，分离罐2与固定架1的上横板固定连接。
22.在本实施例中，所述无机盐回收罐5与分离罐2之间设置有两个半圆的密封盖8，利用两个密封盖8拼和在一块将分离2下端开口密封，且密封盖8背侧设置有伸缩杆9，伸缩杆9一端与密封盖8固定连接，伸缩杆9另一端与对应部位固定架1的竖杆固定连接，无机盐回收罐5内部设置有搅拌电机10，搅拌电机10与无机盐回收罐5靠近上端开口部位通过第一横杆11固定连接，搅拌电机10的输出轴竖直向上，且搅拌电机10的输出轴上设置有遮挡锥1001，通过遮挡锥1001将搅拌电机10遮挡，防止分离罐2内的固体废料落到搅拌电机10上，搅拌电机10的输出轴穿过分离罐2下端的开口，分离罐2内部设置有搅拌叶片12，搅拌叶片12与搅拌电机0的输出轴固定连接，搅拌叶片12为v形适应分离罐2下端开口。
23.在本实施例中，所述分离罐2内设置有吸管13，吸管13下端封闭，上端开口，且吸管13靠近下端的侧壁均匀分布有侧通孔，吸管13上端开头连通有可伸缩的波形管14，波形管14靠近上端部位与分离罐2靠近上端开口部位通过第二横杆15固定连接，波形管14上端贯通连接投对接管16，且对接管16部位固定有吸盘17，依靠吸盘17自身重量，使波形管16位于第二横杆15上侧部位被压缩。
24.在本实施例中，所述l管18上端的端口为扩散形端口，便于对接管16插入l管18内，l管18上端端口部位设置有电磁铁，电磁铁通电产生的磁力吸引吸盘17带动对接管16向上，完成l管18与对接管16的对接，l管18低于分离罐2下端端口部位设置有侧通孔，且l管18内部设置有电动活塞，电动活塞位于l管18侧通孔的下方，利用电动活塞向下运动，将l管18内空气抽出，触发虹吸效应。
25.在本实施例中，所述转盘7下侧边缘环形均匀分布有四个支撑轮701，支撑轮701与固定架1的下横板上侧面接触，用于对转盘7进行支撑。
26.在本实施例中，所述有机酸回收罐3与无机盐储存罐4上端开口的高度低于分离罐2下端端口的高度，便于利用虹吸效应回收有机酸和饱和的无机盐溶液。
27.在本实施例中，所述分离罐2选用透明玻璃，便于观察分离罐2内部环境。
28.在本实施例中，所述波形管14自然伸长时，垫块20下侧面的高度高于对应部位搅拌叶片12的高度，避免搅拌叶片12转动过程中，波形管14缠绕在搅拌叶片12上。
29.在本实施例中，所述吸管13侧壁环形均匀固定有四个浮块19，且浮块19下端固定
有垫块20，垫块20下侧面的高度低于吸管13下端高度。
30.本发明的工作原理为：1、将环已酮生产过程中产生的废液在混合罐内混合，加入硫酸调节ph值至2
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4；2、将混合后的废液注入到脱色罐内，在10~50℃、100~500kpa下，进行脱色反应0.5~2小时，废水中产生颜色的化合物发生分解反应，并利用脱色罐内的活性炭吸附处理，对废液进行脱色，降低cod；3、将脱色反应完成之后的废液注入中和罐内，向分离罐内注入氢氧化钠，将废水的ph值调整至6
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8；对废液进行加热，蒸发水分，将废液中水分的含量蒸发到体积比为10%
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25%的范围，使废液中的有机酸生成有机皂化油，其化学反应方程式为： naoh
→→
naoh
→
4、将有机皂化油的废水通入分离罐2内添加饱和硫酸钠溶液，并且加入硫酸进行中和反应，一方面利用硫酸中和废水中的氢氧化钠，另一方面，使硫酸与有机皂化油反应，将有机皂化油生成有机酸和硫酸钠无机盐，并且利用硫酸钠溶于水的特性，且硫酸钠溶液的密度大于有机酸密度这一特性，实现有机酸和硫酸钠无机盐分离，生成的硫酸钠一方面使硫酸钠溶液保持饱和，另一方面，多余的硫酸钠在饱和硫酸钠溶液中析出，聚集在分离下方，将有机酸后收到有机酸回收罐3内，将饱和硫酸钠溶液回收到无机盐储存罐4内，同时将聚集在分离罐的硫酸钠回收到无机盐回收罐5内，其化学反应方程式为： naoh
→

→
2rcoona =2rcooh =2rcooh = 有机酸后收到有机酸回收罐3内的原理与饱和硫酸钠溶液回收到无机盐储存罐4内的均利用虹吸效用，具体的，在浮块的浮力作用下，吸管13漂浮在有分离罐2的废液中，开启旋转电机6，带动有机酸回收罐3和无机盐储存罐4转动，调整有机酸回收罐3和无机盐储存罐4内部l管18的位置，直到有机酸回收罐3内l管18上端移动到待回收有机酸的分离罐2上方，之后向l管18上的电磁铁通电，电磁铁产生磁力吸引吸盘17带动对接管16向上，完成l管18与对接管16的对接，之后利用电动活塞向下运动，将l管18内空气抽出，触发虹吸效应，将分离罐2内的有机酸吸入有机酸回收罐3，随着有机酸减少，吸管13、垫块20的重力拉动波形管14伸长，使吸管13始终漂浮在分离罐2的废液中，直到在虹吸远离的作用下，有机酸被完全吸入到有机酸回收罐3内，关闭电磁铁，同时启动旋转电机6，使有机酸回收罐3内l管18上端与对接管16分离，同时无机盐储存罐4内l管18上端移动到待回收硫酸钠无机盐的分离罐2上方，向l管18上的电磁铁通电，电磁铁产生磁力吸引吸盘17带动对接管16向上，完成l
管18与对接管16的对接，利用电动活塞向下运动，将l管18内空气抽出，触发虹吸效应，将分离罐2内的硫酸钠无机盐吸入无机盐储存罐4，随着硫酸钠无机盐减少，吸管13、垫块20的重力拉动波形管14伸长，使吸管13始终漂浮在分离罐2的废液中，直到在虹吸远离的作用下，硫酸钠无机盐被完全吸入到无机盐储存罐4内，垫块20下侧面与分离罐2内析出的硫酸钠固体上表面接触，之后，收缩伸缩杆9，使密封盖8打开，之后开启搅拌电机10，驱动搅拌叶片12转动，对分离罐2硫酸钠固体落到无机盐回收罐5内，相比直接利用水泵抽出，利用虹吸效应回收饱和硫酸钠盐溶液的过程，分离罐2内的饱和硫酸钠溶液被全部抽出之后，虹吸效应自动停止，一方面可避免将无机盐固体抽入无机盐储存罐4内，另一方面可避免水泵关闭不及时，导致无机盐固体将吸管13堵塞。
31.5、将有机酸与废水分离，废水依次通过厌氧池、好氧池、沉淀池，从沉淀池最终的出水水质达到国家排放标准，而沉淀物进入污泥池进行处理；而有机皂化油通入分离罐，被回收的硫酸钠无机盐和有机酸，用于后续环已酮污水处理，实现原料的重复循环利用，节省了原料，而析出的硫酸钠无机盐固体经过提纯之后，用于制备饱和硫酸钠无机盐溶液，进一步减少了原料的浪费。
32.以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。