申请日2000.07.28
公开(公告)日2000.12.20
IPC分类号C02F1/04; B09B3/00
摘要
一种处理硝基酚及其盐类废水新方法,采用两步蒸馏结晶工艺先后回收酚钠和粗盐,酚钠可进一步提纯,粗盐经焚烧后可作为氯碱工业用盐,最后分离的滤液可以同待处理的原废水或分离酚钠后的滤液合并。冷凝水外观无色、透明、COD为80～110mg/L,或排放,或作为工业用水循环使用。本发明工艺简单,对酚类废水大部分综合利用,少部分闭路循环,无废液、废渣排放,有较好的经济和社会效益。
权利要求书
1、一种处理硝基酚类废水新方法，包括蒸馏、结晶、分离、焚烧各 单元过程，其特征在于：
(1)在第一步蒸馏脱水中，浓缩至废水中的NaCl处于亚饱和状态时 冷却、结晶、分离，滤液进行第二步处理;
(2)在第二步蒸馏处理中，当水份被脱去一半以上时过滤分离，所 得粗盐送焚烧处理，滤液同第一步待处理的废水或者处理后的滤液合并。
说明书
一种处理硝基酚类废水新方法
本发明涉及一种工业废水的处理方法，确切地说是一种硝基酚类废水 的处理新方法。
硝基酚类化合物及其盐是基本有机化工原料，但生产过程中排放的废 水对环境是一大公害，特别是对水资源的污染毒理大、治理难。传统的处 理方法是酸化后用有机溶剂萃取，这种方法不仅有二次污染，而且所排放 的废水COD(化学耗氧量)达不到国家规定的<150mg/L的排放标准。物 理吸附法亦存在同样的弊端。采用生化法处理，由于其盐份较高，需要稀 释，加大了治理投入。
CN1174175A所公开的是采用电—多相催化反应的电化学方法处理酚 类废水。CN1122776A所公开的是采用高铝水泥、铝灰、污泥灰混合加工 得到的高效复合混凝剂处理酚类废水。CN1094699A所公开的分步处理方 法是先将废水酸化，然后经足量的亚铁离子和过氧化氢催化氧化，最后经 碳吸附剂吸附。CN1069953A所公开的是采用由过氧化氢、硫酸亚铁和石 灰石组成的化解液处理酚类废水。
本发明所提供的新方法，一方面回收废水中的硝基酚钠盐，NaCl和碱， 另一方面蒸馏得到的冷凝水或达标排放或循环利用，从而达到彻底处理酚 类废水的目的，并且资源得到了充分利用，具有良好的经济效益。
鉴于一般的硝基酚类废水中除含有酚类盐(主要是钠盐，下称酚钠) 外，还含有NaCl和少量的碱(NaOH)，本发明利用酚钠和NaCl在水中的 溶解度与温度的关系曲线前者较陡、后者较平缓这一物理特性以及盐析作 用的原理，采用分段结晶工艺将酚钠和NaCl先后析出、回收。
本发明的具体技术方案是两步脱水、结晶分离。首先将废水在碱性条 件下置于蒸馏釜(或蒸发器)蒸馏脱水，浓缩至废水中的NaCl处于亚饱 和状态时冷却、结晶、分离。在这一过程中，废水中的酚钠在盐析作用下 被尽可能多地结晶析出，结晶中含少量NaCl，回收后进一步提纯得到高纯 度的酚钠。分离得到的废水中主要含NaCl(亚饱和状态)以及余量酚钠和 少量碱。对分离得到的废水再次蒸馏脱水，当水份蒸去1/2左右时便有大 量的结晶析出，主要是NaCl，其中含少量的酚钠和碱，热过滤，得到粗盐， 粗盐送焚烧处理;滤液可以同第一步处理前的原废水或处理后的滤液合 并。
在本工艺中，废水中的内容物大部分被回收利用，粗盐经焚烧处理后 可以作为氯碱工业用盐。废水的大部分在脱水过程中变成冷凝水，少部分 及其内容物实现闭路循环。冷凝水外观无色、透明，COD为80～110mg/L， 可以排放，亦可作为工业用水循环使用。本发明工艺简单，使硝基酚类废 水大部分综合利用，少部分闭路循环，无废液、废渣排放，少量废气仅是 氮和碳的氧化物，基本实现彻底处理的目的。
现以对硝基酚钠生产时排放的废水为例，非限定实施例叙述如下：
每生产1吨对硝基酚钠(以下简称：酚钠)约产生4吨左右黄色混浊 的废水，其中含0.5～1.2%的酚钠、10～15%的NaCl、5～20%的NaOH以及 少量其他杂质，COD高达8000～18000mg/L。
NaCl在水中的溶解度0～90℃温度时为35.7～39.8克，换算成百分浓度 为26.3～28.5%。在90℃左右时其百分浓度<28%即为本发明所称的亚饱和 状态。
取上述废水2000ml测定CL-百分浓度后置于蒸馏烧瓶中加热蒸馏， 浓缩至CL-浓度至亚饱和状态(约脱去900～1100ml水)时停止加热，冷 却至室温或更低一些，这时便有结晶析出，过滤分离，得到20～30克结晶， 酚钠含量50%左右，其中含5%的NaCl，冷凝水COD为80mg/L。分离得 到的滤液继续蒸馏脱水，当水份被蒸出一半左右时便有大量的结晶析出， 趁热过滤(热滤的好处在于结晶呈疏松状态，方便出料)。得到200～280 克的粗盐，含量约75%左右，其中含有1～2%的酚钠和8～9%的NaOH。冷 凝水的COD为110mg/L。
粗盐送马沸炉中于600～700℃条件下焚烧1小时，以除去有机杂质。
滤液可以同原废水或第一次结晶后的滤液合并。如此反复废水量会愈 积愈多，解决这一矛盾的办法是第二步蒸馏时尽量将水多脱去一些，比如 脱去2/3，或者直接蒸干。