申请日2012.11.19
公开(公告)日2013.02.20
IPC分类号C02F1/26; C02F9/04; C02F1/58
摘要
本发明公开了一种用络合萃取对二萘酚废水处理的工艺。工艺核心是以三辛胺作或三烷基叔胺为络合剂，以磺化煤油作为稀释剂，以氯酸三丁酯作为促溶剂按一定比例混合为萃取剂，混合物按体积百分比分络合剂为20~30%，稀释剂为60~70%，促溶剂为5~15%。在温度为20~30℃、pH值为1时对二萘酚生产废水进行萃取，水相：油相为1:1(体积比)，一级萃取CODcr去除率可达到97%，通过多级萃取可将废水中萘磺酸盐全部提取，同时出水达标排放。反萃取的水相可作为生产原材料进行回用;有机相为萃取剂和稀释剂的混合物，可重复使用。
权利要求书
1.一种用络合萃取对二萘酚废水处理的工艺，包括以下步骤：
(1)将二萘酚生产废水(原水)通过加硫酸酸化，降低pH值至1.0;
(2)酸化后的废水加入混合萃取剂，搅拌震荡、静置、分液，得水相和油相，水相达标排放，不达标进入下级萃取;
(3)所得油相加入碱液搅拌震荡、静置、分液，得水相和油相，水相回生产中利用，油相为萃取剂返回步骤(2)中重复利用。
2.如权利要求1所述的一种用络合萃取对二萘酚废水处理的工艺，其特征在于，所述步骤(2)中搅拌震荡5~15分钟。
3.如权利要求1所述的一种用络合萃取对二萘酚废水处理的工艺，其特征在于，所述步骤(3)中搅拌震荡30~60分钟，碱液浓度质量百分比5~15%。
4.如权利要求1所述的一种用络合萃取对二萘酚废水处理的工艺，其特征在于，所述步骤(2)(3)搅拌震荡时间不受水量影响。
说明书
一种用络合萃取法对二萘酚废水处理的工艺
技术领域
本发明涉及一种用络合萃取法对二萘酚废水处理的工艺，属于水处理技术领域。
背景技术
随着社会的发展，水资源紧缺的问题日益严重，水将成为制约社会发展的一项重要因素。人们也越来越重视水处理技术的开发和改进。水处理技术发展到今天，普通的废水目前的技术都可以处理的很好，但有些难处理的废水还有待进一步的研究，2-萘酚生产废水处理就是其中之一。
2-萘酚又称β-萘酚、乙萘酚，是重要的有机化工原料及染料中间体，主要用于染料、有机颜料、橡胶防老剂以及医药和农药工业中。其衍生物 G盐、R盐、薛佛氏盐、γ酸、二羟G盐、二羟R 盐大量地应用于染料工业中，其下游产品用于感光材料及液晶材料的生产，具有非常广泛的市场前景。
2-萘酚主要合成过程为：萘磺化、水解、吹萘、中和等过程，工艺过程多，流程长，三废量大，其中废水具有成分复杂、浓度高、毒性大、色泽深、酸碱缓冲性强、难以生化降解及对人体和环境危害较大等特点。特别是中和母液中CODCr值高达60000 mg/l左右，每生产1 吨2-萘酚，将产生6.5—8.0立方米左右的生产废水，中和母液废水中主要是a -萘磺酸钠、β-萘磺酸钠和溶解性无机盐类等。
a -萘磺酸钠、β-萘磺酸钠是合成 2-萘酚的重要的中间体，如果生产废水中含有大量的a -萘磺酸钠、β-萘磺酸钠不予以回收利用，不仅影响到2-萘酚的收率和生产成本，而且会严重地污染环境。由于2-萘酚的生产对环境的影响非常严重，发达国家生产2-萘酚的各大厂家相继停产，目前主要生产地集中在中国和印度。但是，由此引发的环境污染问题一直没有得到有效解决。传统的2-萘酚生产废水多采用絮凝和浓缩法进行处理，部分预处理后再进行生物化学处理，有的甚至简单采用工业水稀释方法来解决难以处理的2-萘酚生产废水，无法满足废水的治理要求。若利用生产废水直接浓缩法虽然可以解决废水处理问题，但由于能耗高，有机物与无机盐混在一起，影响了有价值组份的回收利用。国内部分企业对2-萘酚废水采用树脂吸附有机物的工艺处理，因形成缓冲溶液酸化时需消耗大量的硫酸来调整pH值至酸性，加入的酸化剂较多，酸化时又放出大量的SO2有害气体，造成二次污染;然后用大孔树脂分离富集废水中萘磺酸盐，处理后的废水含有高浓度的硫酸钠。使用大孔树脂吸附造价高(45000元/吨)，需频繁再生，且再生黑液量多无法回收有用组份;树脂吸附工艺运行一段时间后COD去除率持续下降;存在树脂耗量大、解析黑液量多、无法回收有价组份、且树脂频繁再生药剂消耗量及费用较高，树脂吸附处理后出水不稳定，废水处理成本高达120-150元/m3，未能达到排入市政管网的要求运行成本高昂的缺陷。
发明内容
[0006] 本工艺的基本原理是胺类化合物与带有磺酸基、羟基等官能团的化合物容易形成络合物，在碱性条件下，络合物又会发生分解反应。因此，可用胺类化合物为萃取剂从废水中络合萃取带有磺酸基或羟基的萘系化合物。萃取和反萃取反应式如下：
酸性 RSO3H + NR′3 RSO3HNR′3
碱性 RSO3HNR′3 + NaOH NR′3+ RSO3Na + H2O
络合萃取法的萃取效率高，而且利用碱液进行反萃取的效率也高，所以适合于处理毒性大、浓度高、难降解的有机废水。
2-萘酚生产废水工艺流程图如图1所示，原水经过调节废水pH值后，投加络合剂、稀释剂及促溶剂进行络合萃取充分反应后，将废水中易溶于有机络合剂的组份从废水中分离出来，实现二萘酚废水的净化处理;络合相再投加片碱溶液充分反应进行反萃取，回收有用组分并再生萃取剂，萃取剂可反复循环使用永不失效，且工艺运行中基本不消耗。
小试工艺流程如图1所示：
具体工艺条件控制及溶剂用量如下：以三辛胺或三烷基叔胺和磺化煤油及磷酸三丁酯的混合液为萃取剂，混合物按体积百分比分三辛胺或三烷基叔胺为20~30%，磺化煤油为60~70%，磷酸三丁酯为5~15%;以氢氧化钠溶液为反萃剂。二萘酚生产废水调至成酸性pH值为1时，与萃取剂按体积比1:1的比例，温度控制在20~30℃，经过萃取装置1萃取，处理废水可达标排放，油相与碱液经过萃取装置2反萃，反萃后得到萃取剂作为萃取装置1的原料重复运用，反萃得到的水相为萘磺酸盐可回收作为生产工艺上的原料。整套工艺实行全自动化，可连续运行，降低劳动强度; 因为萃取及反萃效率高，且回收废水中的物质可做为生产原料回用，本工艺中回收的萘磺酸盐带来的经济效益可与整套工艺的运行成本相抵，甚者可取得一定的经济效益。