[發(fā)明專利]蘭炭廢水或焦化廢水的資源化處理方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410847408.2
• 申請(qǐng)日: 2014-12-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104671384A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-06-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝鋼;陳三平;黨桃桃;馬亞軍;閆龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西北大學(xué)
• 主分類號(hào): C02F1/58
• 分類號(hào): C02F1/58
• 代理公司: 西安西達(dá)專利代理有限責(zé)任公司 61202
• 代理人: 謝鋼

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種蘭炭廢水或焦化廢水的資源化處理方法。

背景技術(shù)

蘭炭廢水是煤炭在中低溫干餾（約650℃）加工生產(chǎn)蘭炭、煤焦油和焦?fàn)t煤氣等過(guò)程中產(chǎn)生的廢水，其成分復(fù)雜，除含有大量的酚類有機(jī)污染物外，還含有氰化物和氨氮等有毒有害物質(zhì)。焦化廢水與蘭炭廢水成份類似，蘭炭廢水的COD、氨氮和酚類物質(zhì)的含量相對(duì)更高些，都屬于難降解高濃度有機(jī)廢水。

目前，我國(guó)處理蘭炭廢水或焦化廢水的方法主要是萃取法、生化法、活性炭吸附法、氧化法。這些方法未充分利用產(chǎn)生廢水時(shí)具有的大量的熱能，也未對(duì)廢水中的酚類化合物和銨鹽進(jìn)行回收利用，造成資源浪費(fèi)，導(dǎo)致處理成本高、工藝繁瑣，不利于工業(yè)應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種操作簡(jiǎn)便、成本低廉、處理效果好、并將蘭炭廢水或焦化廢水完全資源化利用的新的處理方法。

本發(fā)明實(shí)現(xiàn)過(guò)程如下：

一種蘭炭廢水或焦化廢水資源化處理方法，其特征在于：向蘭炭廢水或焦化廢水中加入甲醛溶液，使甲醛與蘭炭廢水或焦化廢水中含有的酚類物質(zhì)的摩爾比為0.5～2.0，在70?～180?℃下反應(yīng)得到酚醛樹脂，分離酚醛樹脂后的廢液直接回用于生產(chǎn)。

上述甲醛與酚類物質(zhì)的摩爾比為1.0～1.5，反應(yīng)溫度為70?～110?℃。

上述經(jīng)分離酚醛樹脂后的廢液再經(jīng)生化法或氧化法處理后回用生產(chǎn)，也可再經(jīng)過(guò)減壓蒸餾，蒸出的溶劑水回用生產(chǎn)。

若經(jīng)過(guò)減壓蒸餾操作，減壓蒸餾得到的殘留物先萃取得到煤焦油，萃余物加水溶解，溶于水的部分為氨類物質(zhì)，不溶于水的為酚醛樹脂。

得到的酚醛樹脂采用以下方法處理：得到的酚醛樹脂進(jìn)一步經(jīng)鹽酸或硫酸處理，加乙醇，經(jīng)過(guò)濾得到溶于乙醇的酚醛樹脂和不溶于乙醇的酚醛樹脂，所述的鹽酸濃度為2～12M，硫酸濃度為2～10M。

本發(fā)明依據(jù)的原理是以廢水中的酚類化合物作為反應(yīng)物，以廢水中氨類物質(zhì)作為催化劑，加入甲醛溶液，借助排出廢水時(shí)自生的溫度適度加熱反應(yīng)生成酚醛樹脂，從而將廢水中大量酚類化合物回收。

本發(fā)明的積極效果：本發(fā)明巧妙的利用了產(chǎn)生蘭炭廢水或焦化廢水時(shí)廢水具有的大量熱能（65～100℃），并利用廢水中自帶的氨類物質(zhì)作為催化劑，不需要額外添加堿類或酸類催化劑，僅需加入甲醛溶液反應(yīng)即可得到酚醛樹脂，操作簡(jiǎn)單、成本低，處理廢水得到的合成酚醛樹脂可以為企業(yè)帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益，完全實(shí)現(xiàn)了廢水資源化利用。

附圖說(shuō)明

圖1為實(shí)施例1制備的酚醛樹脂的掃描電鏡圖；

圖2為實(shí)施例3制備的酚醛樹脂的掃描電鏡圖；

圖3為實(shí)施例4制備的酚醛樹脂的紅外譜圖；

圖4為實(shí)施例4制備的酚醛樹脂的掃描電鏡圖；

圖5為實(shí)施例5制備的熱塑性酚醛樹脂的紅外譜圖；

圖6為實(shí)施例5制備的熱塑性酚醛樹脂的TG-DSC譜圖；

圖7為實(shí)施例5制備的熱固性酚醛樹脂的紅外譜圖；

圖8為實(shí)施例5制備的熱固性酚醛樹脂的TG-DSC譜圖；

圖9為實(shí)施例6制備的酚醛樹脂的掃描電鏡圖；

圖10為實(shí)施例10制備的酚醛樹脂的掃描電鏡圖；

圖11為實(shí)施例12制備的酚醛樹脂的紅外譜圖；

圖12為實(shí)施例13制備的酚醛樹脂的TG-DSC譜圖；

圖13為實(shí)施例13制備的酚醛樹脂的紅外譜圖；

圖14為實(shí)施例13制備的酚醛樹脂的掃描電鏡圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

在圓底燒瓶中加入100?mL蘭炭廢水（榆林神木），然后加入2?mL甲醛溶液（37%?～40%），在80℃下反應(yīng)4小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后經(jīng)干燥得到紅棕色粉末狀酚醛樹脂1.6?g。廢液進(jìn)一步經(jīng)蒸餾，得到的溶劑水的COD值小于20。蒸餾物經(jīng)石油醚萃取得到煤焦油，萃余物加水溶解得到溶于水的氨類物質(zhì)和不溶于水的酚醛樹脂。酚醛樹脂掃描電鏡圖見(jiàn)圖1，圖中可以看出所制備的酚醛樹脂為球狀。

類似反應(yīng)條件下，在圓底燒瓶中加入100?mL焦化廢水（山西臨汾），然后加入1mL甲醛溶液（37%?～40%），在80℃下反應(yīng)4小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后經(jīng)干燥得到紅棕色粉末狀酚醛樹脂0.9?g。

實(shí)施例2