申请日2015.11.13
公开(公告)日2016.03.09
IPC分类号C02F9/10; C02F9/14; C07C303/22; C07C309/43
摘要
本发明是一种H酸生产工业 废水处理方法，具体方法包括萃取、反萃取、蒸发、变色酸合成等步骤。废水经过均质均量后，用经特殊选择的萃取剂萃取废水中萘磺酸类物质，萃取相用碱液反萃取，再生后循环利用，反萃液合成变色酸。萃余液调节至中性后进入蒸发系统回收硫酸钠，除盐后的蒸发冷凝水经曝气生物滤池或活性炭处理达标排放。本发明工艺设计合理，可操作性强，有效地解决了H酸生产工业废水的综合治理与资源化利用难题。
权利要求书
1.一种H酸生产工业废水处理方法，其特征在于：其步骤如下：
(1)萃取：将H酸废水常压下与萃取剂按油水相体积比4：1～1:8在40～100℃充分混合2～10分钟，分层后的萃余相即萃后水中和后进入蒸发工序，萃取相即负载萃取剂送反萃取工段再生;萃取级数一级;
(2)反萃取：取上述萃取相常压下与碱液在40～100℃充分混合，反萃取加碱量以将pH终点值控制在8～11，分层后反萃液制备变色酸，再生后的萃取剂循环使用于萃取，反萃取级数一级;所述的碱液为质量浓度5%～30%的NaOH、KOH、碳酸钠或者碳酸氢钠溶液;
(3)蒸发：萃取出水中和至pH值7，采用低温蒸发或者MVR工艺对萃取中和后出水进行浓缩蒸发，回收得到工业硫酸钠，蒸发冷凝水采用曝气生物滤池或者活性炭吸附处理达标排放;
(4)变色酸合成：将上述的反萃液加入质量浓度为40～70%硫酸溶液，在冷冻盐水冷却下逐滴滴加亚硝酸钠溶液，反应后撤去冷冻盐水，加热反应体系至55～65℃并保温1～3小时，冷却到室温即制得变色酸。
2.根据权利要求1所述的一种H酸生产工业废水处理方法，其特征在于：步骤(1)中，所述的萃取剂为络合萃取剂，它由络合剂、助溶剂和稀释剂组成;络合剂选自烷基叔胺、巯基乙酸中一种或几种组成的混合物;助溶剂选自乙二醇单甲醚、乙二醇单丁醚、三乙醇胺中一种或几种组成的混合物;稀释剂选自脂肪烃、芳香烃中的一种或几种组成的混合物。
3.根据权利要求1所述的一种H酸生产工业废水处理方法，其特征在于：步骤(4)中，亚硝酸钠加入量为萘磺酸盐物质的量的1～1.5倍，硫酸加入量为萘磺酸盐物质的量的0.4～0.6倍。
4.根据权利要求1或3所述的一种H酸生产工业废水处理方法，其特征在于：步骤(4)中，将所述的反萃液加入50%硫酸溶液，在冷冻盐水冷却下逐滴滴加亚硝酸钠溶液，反应半小时后撤去冷冻盐水，加热反应体系至60℃并保温2小时，冷却到室温即制得变色酸。
说明书
一种H酸生产工业废水处理方法
技术领域
本发明涉及一种化工产品生产废水处理方法，具体地说是一种H酸生产工业废水的处理方法。
背景技术
H酸(1-氨基-8-萘酚-3,6-二磺酸)是一种重要的萘系染料中间体,主要用于生产酸性、活性染料和偶氮染料，也可用于制药工业。国内H酸生产工艺一般以精萘为原料，经磺化、硝化、中和、还原、碱熔和酸析等工序制得。在酸析工序中加入硫酸或盐酸析出H酸单钠盐,过滤后所得废母液，属高浓度、高酸度、高盐度和高色度的H酸生产废水,其CODCr高达20000～50000mg/l，pH值为1～2，主要有机成分为H酸、T酸及其它萘系有机物，废水中的硫酸钠浓度接近饱和。这种高含盐有机废水，不加治理直接排放不仅严重危害环境，还造成资源浪费。
目前对于此类染料中间体废水的处理方法有树脂吸附法、碳化和焚烧法、膜分离法、化学氧化法、萃取法等。树脂吸附法对于较高浓度的工业废水处理效果不佳;碳化和焚烧法适用于浓度特别高的废水，但投资昂贵，对燃料质量及燃烧操作条件要求较高;膜分离法操作简单，但效果不够理想，膜孔易堵塞，使用寿命短，技术不够成熟;化学氧化法要消耗大量氧化剂，同时处理时费用高;萃取法比较适于处理毒性大、浓度高、难生物降解的废水，选用合适的萃取剂，处理效果较好。所以，对于高浓度、高酸度废水的治理可将萃取和化学处理联合起来，能取得较好的治理效果。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供了一种H酸工业废水的处理方法，该方法可以实现出水COD值达到污水综合排放一级标准，萃取废水中有机物综合利用。
本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的。本发明是一种H酸生产工业废水处理方法，其特点是：其步骤如下：
(1)萃取：将H酸废水常压下与萃取剂按油水相体积比4：1～1:8在40～100℃充分混合2～10分钟，分层后的萃余相即萃后水中和后进入蒸发工序，萃取相即负载萃取剂送反萃取工段再生;萃取级数一级;
(2)反萃取：取上述萃取相常压下与碱液在40～100℃充分混合，反萃取加碱量以将pH终点值控制在8～11，分层后反萃液制备变色酸，再生后的萃取剂循环使用于萃取，反萃取级数一级;所述的碱液为质量浓度5%～30%的NaOH、KOH、碳酸钠或者碳酸氢钠溶液;
(3)蒸发：萃取出水中和至pH值7，采用低温蒸发或者MVR工艺对萃取中和后出水进行浓缩蒸发，回收得到工业硫酸钠，蒸发冷凝水采用曝气生物滤池或者活性炭吸附处理达标排放;
(4)变色酸合成：将上述的反萃液加入40～70%硫酸溶液，在冷冻盐水冷却下逐滴滴加亚硝酸钠溶液，反应后撤去冷冻盐水，加热反应体系至55～65℃并保温1～3小时，冷却到室温即制得变色酸。
以上所述本发明H酸生产工业废水处理方法的技术方案中，进一步优选的技术方案或技术特征如下：
1、步骤(1)中，所述的萃取剂为络合萃取剂，它由络合剂、助溶剂和稀释剂组成;络合剂选自烷基叔胺、巯基乙酸中一种或几种组成的混合物;助溶剂选自乙二醇单甲醚、乙二醇单丁醚、三乙醇胺中一种或几种组成的混合物;稀释剂选自脂肪烃、芳香烃中的一种或几种组成的混合物。
2、步骤(4)中，亚硝酸钠加入量为萘磺酸盐物质的量的1～1.5倍，硫酸加入量为萘磺酸盐物质的量的0.4～0.6倍。
3、步骤(4)中，所述的反萃液加入50%硫酸溶液，在冷冻盐水冷却下逐滴滴加亚硝酸钠溶液，反应半小时后撤去冷冻盐水，加热反应体系至60℃并保温2小时，冷却到室温即制得变色酸。
本发明的萃取剂及萃取方法具有以下优点：①萃取效率高，具有高选择性，对难降解大分子分配系数高，对H酸工业废水的处理只需要一级萃取即达效果。②二次污染小，萃取剂不污染反萃液。③萃取剂易于再生，反萃率高，反萃取没有乳化现象，反萃取过程界面清晰，无溶剂夹带现象。
本发明所述方法可采用间歇操作或连续操作的方式处理。现有技术中的H酸生产工业废水，废水中有机成分主要有H酸、变色酸、T酸、ω酸及其它萘系物，废水外观呈棕黑色不透明，废水pH值1～2，COD约20000～50000mg/l，硫酸钠浓度约20%。经过上述方法处理，萃取后出水无色透明，pH值3～4，COD约1000～1200mg/l;萃取出水中和至pH值7，采用低温蒸发或者MVR工艺对萃取出水进行浓缩蒸发，回收得到工业硫酸钠，蒸发冷凝水采用曝气生物滤池或者活性炭吸附处理达标排放。
本发明利用络合萃取法回收废水中的萘磺酸类物质，利用蒸发的方法回收硫酸钠盐产品。利用回收的萘磺酸盐溶液合成变色酸。本发明工艺设计合理，有效地实现了H酸生产废水的综合治理与资源化利用。