申请日2014.12.30
公开(公告)日2015.05.06
IPC分类号C02F9/14; C02F1/26; C02F1/72
摘要
本发明公开了一种利用萃取法处理低酸度分散染料污水的方法，具体步骤为：1、收集的低酸度(酸值一般在5%以下)分散染料污水先经过氧化、活性炭脱附等预处理;2、预处理后的污水与萃取剂混合搅拌，静置分层，一般萃取1～4次，分别得到有机相和水相，水相调整pH值至中性后进行生化环保处理后直接排放;3、萃取后的有机相用碱反萃，静置分层，萃取剂返回套用，水层为盐溶液;4、盐溶液冷却制得无机盐和水相，水相与上述生化后水混合一起排放。本发明的先进性在于：低酸度污水经过萃取后，硫酸及其他酸与萃取剂结合，基本上完全进入萃取相，达到浓缩的目的;与高温浓缩相比，能耗大大降低，从而污水处理成本降低，在工业上具有可操作性。
权利要求书
1.一种低酸度染料污水的处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)收集染料生产过程中得到的低酸度染料污水，进行预处理后得 到预处理后的污水;
所述的预处理包括氧化和活性炭脱附;
所述的低酸度染料污水的酸值在5%以下;
(2)将步骤(1)得到预处理后的污水与萃取剂混合搅拌，静置分层 分别得到有机相和水相，重复数次，有机相进行合并，水相调pH至中性 后进行生化处理得到生化处理水;
(3)在步骤(2)得到的有机相中加入无机碱的水溶液调pH至6～ 10进行反萃，静置分层，分别得到再生萃取剂和水层，再生萃取剂直接返 回步骤(2)进行套用;
(4)步骤(3)所得水层进行冷却结晶得到无机盐和母液，母液与步 骤(2)得到的生化处理水混合一起排放。
2.根据权利要求1所述的低酸度染料污水的处理方法，其特征在于， 步骤(1)中所述的低酸度染料污水为分散染料废水，所含有的无机酸为 硫酸或盐酸。
3.根据权利要求1所述的低酸度染料污水的处理方法，其特征在于， 步骤(1)中，所述的预处理中的氧化和活性炭脱附同时进行;
氧化采用添加氧化剂的方式进行;
所述的低酸度染料污水、氧化剂和活性炭的质量比为100：1～10：1～ 2。
4.根据权利要求3所述的低酸度染料污水的处理方法，其特征在于， 所述的氧化剂为氯酸钠、次氯酸钠和亚氯酸钠的一种或几种。
5.根据权利要求3所述的低酸度染料污水的处理方法，其特征在于， 所述的预处理的温度为25～50℃，预处理的时间为2～8小时。
6.根据权利要求1所述的低酸度染料污水的处理方法，其特征在于， 所述的萃取剂由如下体积份的组分组成：
季铵盐类萃取剂 1～3份
正辛醇或异辛醇 2～4
甲苯或煤油 2～5;
所述的萃取剂与低酸度染料污水的体积比为0.5:1～2:1。
7.根据权利要求1或6所述的低酸度染料污水的处理方法，其特征 在于，步骤(2)中，萃取的次数为1～4次，萃取的温度为40～80℃。
8.根据权利要求6所述的低酸度染料污水的处理方法，其特征在于， 所述的萃取剂由体积比为3：3：4的N-235型萃取剂、正辛醇和煤油混合 得到，用量与污水的体积比为0.5:1。
9.根据权利要求1所述的低酸度染料污水的处理方法，其特征在于， 步骤(3)中，所加入的稀碱为质量分数为10%～20%的氨水或者质量分 数为10%～20%的氢氧化钠水溶液，反萃温度为40～60℃;
所得水相为浓度在15～35%硫酸盐溶液。
说明书
一种低酸度染料污水的处理方法
技术领域
本发明属于染料废水处理领域，具体涉及一种低酸度染料污水的处理 方法。
背景技术
分散染料是染料工业生产中的第一大类，在生产过程中产生大量低酸 度、高COD的有机污水，严重污染环境。目前，对于这一类污水除酸多 采用：①与石灰中和制成硫酸钙沉淀，过滤，但该方法产生大量的硫酸钙 废渣，造成二次污染;②与液碱或者氨水中和，然后高效浓缩蒸馏出水达 到饱和盐溶液，再结晶析出硫酸钠或者硫酸铵，虽然制备的硫酸盐作为其 他工艺原料可以再次利用，但该法存在能耗大、生产成本高、对设备要求 苛刻等问题。因而，急需一种投入较低、成本能够为国内企业所接受的污 水处理工艺，来降低对环境造成的污染。
公开号为CN 101066817 A的中国专利申请公开了一种高污染低浓度 废酸回收利用方法，将含有硫酸的废水经过多效浓缩、过滤除杂后加入卤 代盐MX与硫酸进行反应，生成气体和酸性的混盐，酸性的混盐经中和、 除杂脱色后直接利用或者去精制、分离。该回收利用方法需要对废水进行 多效浓缩，能耗大、生产成本高、对设备要求苛刻。
公开号为CN 102826673 A的中国专利申请公开了一种染料工业酸性 废水的清洁处理方法，该方法包括：(1)中和：收集染料生产过程中的 含硫酸或盐酸的酸性废水，泵入中和反应装置，在搅拌下加入氨中和至pH 值3～8得到中和液;(2)脱色除杂：往步骤(1)中和液中加入活性 炭于20℃～70℃下保温搅拌脱色0.25～2小时，过滤去除活性炭，得硫 酸铵或氯化铵滤液;所述活性炭的质量用量为中和液质量的0.05%～2%; (3)浓缩结晶：步骤(2)硫酸铵或氯化铵滤液经浓缩、结晶、分离，分 别得到冷凝水、纯化的硫酸铵或氯化铵和结晶母液。该处理方法避免了硫 酸钙的产生，然而同样需要对最后的滤液进行浓缩处理，否则无法得到硫 酸铵或氯化铵产品，也具有能耗大、生产成本高、对设备要求苛刻的缺点。
发明内容
本发明提供了一种低酸度染料污水的处理方法，该处理方法有效地解 决了废酸污染问题，同时不需要经过浓缩蒸馏操作，降低了能耗。
一种低酸度染料污水的处理方法，包括如下步骤：
(1)收集染料生产过程中得到的低酸度染料污水，进行预处理后得 到预处理后的污水;
所述的预处理包括氧化和活性炭脱附;
所述的低酸度染料污水的酸值(酸值指的是酸在污水中的质量百分比 浓度，包括硫酸和盐酸)在5%以下;
(2)将步骤(1)得到预处理后的污水与萃取剂混合搅拌，静置分层 分别得到有机相和水相，重复数次，有机相进行合并，水相调pH至中性 (pH值为7左右)后进行生化处理得到生化处理水;
(3)在步骤(2)得到的有机相中加入无机碱的水溶液调pH至6～ 10进行反萃，静置分层，分别得到再生萃取剂和水层，再生萃取剂直接返 回步骤(2)进行套用;
(4)步骤(3)所得水层进行冷却结晶得到无机盐和母液，母液与步 骤(2)得到的生化处理水混合一起排放。
发明人经过大量研究发现，对于染料生产中的酸性有机污水，可以通 过本发明的方法来萃取无机酸。经过萃取后的污水酸度明显降低，一般pH 值只有4左右，这样再中和只需要少量碱，使污水中盐含量降低，为下一 步生化处理提供可能;更重要的是有机相中萃取的无机酸经过反萃，分层 后形成水相是饱和盐溶液，这样稍微冷却就能得到大部分盐，能耗大大降 低，该方法绿色环保，有效解决了废酸污染问题，经济效益好。
本发明的方法特别适用于分散染料生产中产生的废水，分散染料废水 中的残留有机物经过氧化和脱附处理后，对酸的萃取的过程影响较小;作 为优选，步骤(1)中，所述的低酸度染料污水为分散染料废水，所含有 的无机酸为硫酸或盐酸。其中，无机酸以硫酸为主，包含少量盐酸。
作为优选，步骤(1)中，所述的预处理中的氧化和活性炭脱附同时 进行;
所述的氧化采用添加氧化剂的方式进行;
所述的低酸度染料污水、氧化剂和活性炭的质量比为100：1～10：1～ 2;此时，预处理能够更充分地减少污水中有机物的含量，这不仅能够减 少废水的COD，更重要的是减少对酸的萃取步骤的影响，使污水中酸的 含量尽可能降低。作为进一步的优选，所述的氧化剂为氯酸钠、次氯酸钠 和亚氯酸钠的一种或几种。
作为优选，所述的预处理的温度为25～50℃，预处理的时间为2～8 小时。
步骤(1)的具体操作过程如下：100重量份酸值在5%左右的分散染 料污水与(2～5)重量份的氧化剂(氯酸钠、次氯酸钠和亚氯酸钠的一种 或几种)、1重量份的活性炭混合，置于(35～40)℃条件下脱色氧化处 理3～5小时。作为进一步的优选，100重量份酸值在5%左右的分散染料 污水与(2～3)重量份的氧化剂(10%次氯酸钠)、1重量份的活性炭混 合，置于(35～40)℃条件下脱色氧化处理4小时。
本发明中，由于酸与水的结合力较大，萃取剂的组分和含量对萃取效 果影响较大，由于酸与水的结合力较大并且浓度较低，不合适的萃取剂无 法有效地将酸从污水中萃取出来，作为优选，所述的萃取剂由如下体积份 的组分组成：
季铵盐类萃取剂 1～3份
正辛醇或异辛醇 2～4份
甲苯或煤油 2～5份;
所述的萃取剂与低酸度染料污水的体积比为0.5:1～2:1。
作为优选，步骤(2)中，萃取的次数为1～4次，萃取的温度为40～ 80℃。
作为进一步的优选，萃取液按体积比N-235型萃取剂(季铵盐类萃取 剂)：正辛醇：煤油=3:3:4混合，其用量与污水的体积比为0.5:1;萃取次 数是2次，萃取温度是60℃。此时，对污水中酸的萃取效率最高。
步骤(2)中的生化处理为本领域技术人员所熟知的污水处理方式， 包括活性污泥法、AB法、A/O法、A2/O法、SBR法、氧化沟法、稳定塘 法、土地处理法等多种处理方法，可以根据具体的要求做进一步的选择。
作为优选，步骤(3)中，所加入的稀碱为质量分数为10%～20%的 氨水或者质量分数为10%～20%的氢氧化钠水溶液，反萃温度为40～ 60℃;
所得水相是浓度为15～35%的硫酸盐溶液。
作为进一步的优选，步骤(3)中加入的稀碱为质量分数为20%的氢 氧化钠水溶液;反萃温度是50℃。
本发明具有如下有益技术效果：(1)有效解决了分散染料低酸度有 机污水的污染问题，这具有非常重大的意义，具有非常好的产业应用价值 和前景。(2)绿色环保，无污染。(3)工艺操作简单，适合工业化生产。