申请日2009.08.07
公开(公告)日2010.01.20
IPC分类号C02F9/10; C07C39/04; C07C37/82; C07C37/74; C02F101/34; C02F1/28; C02F1/66; C02F1/04; C07C37/84
摘要
本发明公开了碱性紫染料生产中含酚废水的预处理与资源化方法，其步骤为：预处理调酸，去除悬浮物质;将废水通过装填有超高交联树脂的固定床吸附柱;将上述的树脂用脱附剂进行脱附再生，用NaOH溶液进行分级脱附，脱附温度45-60℃;将吸附后的树脂用热水进行冲洗，流出液加入NaOH溶液作为下一批次脱附剂;将含有高浓度酚类物质的脱附液，加酸调节pH值至3～5，60～70℃下减压蒸馏，降温至25-30℃冷却结晶，过滤回收苯酚晶体。本发明可以选择性的将酚类物质吸附在树脂柱上，回收的酚类物质纯度高。废水中99%以上的酚类物质得到回收，回收的苯酚纯度大于90%，同时废水的CODCr由20000mg/L左右降至600mg/L以下，酚类物质浓度由9000mg/L左右降至5mg/L以下。
权利要求书
1.一种碱性紫染料生产中含酚废水的预处理与资源化方法，其步骤为：
步骤1.预处理：将碱性紫染料生产过程中含酚废水调酸后过滤;
步骤2.吸附：将经过过滤的废水在10-40℃和流速为1-3BV/h条件下通过装 填有超高交联树脂的固定床吸附柱;
步骤3.脱附：将步骤2中吸附了废水中酚类物质的树脂用脱附剂进行脱附再 生，脱附流速为0.5-1.5BV/h，脱附温度45-60℃，选用重量百分比为4%-8% NaOH溶液为脱附剂进行分级脱附;
步骤4.冲洗：将步骤2中树脂用2BV 60-80℃水进行冲洗，流速为1-3BV/h， 流出液加入NaOH溶液作为下一批次脱附剂;
步骤5.高浓脱附液处置：将步骤2脱附得到的高浓度苯酚钠的脱附液，加酸 调节pH值至3～5，减压蒸馏后降温至20～25℃冷却结晶，过滤回收粗品 苯酚。
2.根据权利要求1所述的碱性紫染料生产中含酚废水的预处理与资源化方法， 其特征是：所述的步骤2中的超高交联树脂是NDA-150、NDA-100、NDA-88或 NDA-99树脂。
3.根据权利要求2所述的碱性紫染料生产中含酚废水的预处理与资源化方法， 其特征是：所述的步骤2中的超高交联树脂是NDA-150树脂。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的碱性紫染料生产中含酚废水的预处理与 资源化方法，其特征是步骤5中减压蒸馏的温度为60～70℃。
说明书
碱性紫染料生产中含酚废水的预处理与资源化方法
技术领域
本发明涉及一种印料废水的处理方法，更具体地说是碱性紫染料生产过程中 含酚废水的预处理与资源化方法。
背景技术
碱性紫(又名盐基结晶紫)是一种重要的三苯甲烷类染料，主要用于纸张的染 色，碱性紫染料在生产过程中会排放出大量高浓度的含酚废水，废水CODCr约 为20000mg/L，酚类物质含量约9000-10000mg/L，pH>12，该类废水毒性大、 可生化性差，如果不进行有效治理会对环境造成严重破坏。特别是废水中所含大 量的中间原料苯酚，如能分离回收，不仅给厂家带来明显的经济效益，而且可以 有效降低废水的处理负荷，为该废水的后续生化处理创造良好条件。
《新型树脂对碱性紫生产废水的治理研究》(《工业水处理》2009年02 期)公开了合成酚羟基修饰的新型超高交联树脂JN-2处理碱性紫生产废水，与商 品树脂XAD-4和NDA-150相比，该树脂对苯酚有较好的吸附-脱附性能。采用 JN-2树脂吸附技术可以对碱性紫生产过程中排放的高浓含酚废水进行治理，结果 表明，在温度<30℃，流量<3BV/h条件下，废水中酚类物质的去除率>98%，CODCr 的去除率约99%，吸附出水可直接进行生化处理，树脂吸附后采用稀碱脱附，效果 稳定。但现有的市场上并没有出现新型超高交联树脂JN-2，通过公开信息也无 法的到该树脂。
在已公开的文献中，对于NDA-150处理碱性紫生产废水的报道认为处理效 果不佳。
发明内容
1.本发明要解决的技术问题
针对现有的碱性紫废水处理中存在的效果差及中间产物难以回收的问题，本 发明的目的是提供一种碱性紫染料生产中含酚废水的资源化预处理方法，可以分 离回收废水中绝大多数酚类物质，同时使得废水的CODCr值从20000mg/L左右 降至600mg/L以下，酚类物质浓度从10000mg/L左右降至5mg/L以下，实现 废水治理与资源回收利用的统一。
2.技术方案
本发明的技术方案如下：
碱性紫染料生产中含酚废水的预处理与资源化方法，其步骤为：
步骤1.预处理：将碱性紫染料生产中含酚废水调酸后过滤，去除废水中的悬浮 物质;
步骤2.吸附：将废水在20-40℃和流速为1-3BV/h(BV为固定床内树脂体积)条 件下通过装填有超高交联树脂的固定床吸附柱，废水中酚类物质被吸附在树脂 上，其它有机物和无机盐则基本随水一起通过树脂吸附柱，吸附出水中CODCr 降至600mg/L以下，酚类物质浓度降至5mg/L以下;
步骤3.脱附：将步骤2中树脂用脱附剂进行脱附再生，脱附流速为0.5-1.5BV/h， 脱附剂选用重量百分比为2%-4%NaOH溶液进行分级脱附，脱附温度 45-60℃;
步骤4.冲洗：将步骤2中树脂用温度为60-80℃的热水进行冲洗，流速为1-3 BV/h，流出液加入NaOH溶液作为下一批次脱附剂。
步骤5.高浓脱附液处置：将含有高浓度酚类物质的脱附液，加酸调节pH值至3～ 5，60～70℃下减压蒸馏，降温至25-30℃冷却结晶，过滤回收苯酚晶体。
步骤1中含酚废水调酸只要使得酸性满足pH值至3～6即可，没有特别限 制。
上述步骤2中的超高交联树脂是国产的NDA-88、NDA-99或者是NDA-150、 NDA-100树脂，优选的是NDA-150树脂。
步骤4中加入的NaOH溶液一般为重量百分比为40%，没有明确的限定， 只要满足加入后作为下一批次重量百分比为8%的NaOH脱附剂即可。
3.有益效果
本发明提供的碱性紫染料生产中含酚废水的预处理与资源化方法，在处理碱 性紫染料生产过程中含酚废水时，可以选择性的将酚类物质吸附在树脂柱上，回 收的酚类物质纯度高。采用本发明方法，废水中99%以上的酚类物质得到回收， 回收的苯酚纯度大于90%，同时废水的CODCr由20000mg/L左右降至600mg/L 以下，酚类物质浓度由9000mg/L左右降至5mg/L以下。
具体实施方式
以下通过实施例进一步说明本发明。
以下实施例中碱性紫染料生产过程中含酚废水的CODCr为21400mg/L，pH 为13.8，酚类物质浓度为9700mg/L，其中苯酚浓度为8960mg/L。
实施例1：
(1)将碱性紫染料生产中含酚废水调酸至pH值为3～6后过滤，去除废水 中的悬浮物质;
(2)将10mL NDA-150树脂装入带夹套的玻璃吸附柱中(Φ30×250mm)， 室温下将150mL的废水以10mL/h的流速通过树脂床层。吸附出水的CODCr 降至424mg/L，酚类物质浓度为2.6mg/L。
(3)用20mL重量百分别为8%NaOH溶液以5mL/h的流速对树脂进行 脱附再生，脱附温度45℃。
(4)用20mL 65℃热水以10mL/h的流速对脱附后的树脂进行冲洗，流出 液加入重量百分比为40%的NaOH溶液，作为下一批次重量百分比为8%的 NaOH脱附剂。
(5)对前20mL重量百分比为8%的NaOH高浓度脱附液加入浓硫酸溶液 (75%质量浓度)，65℃下减压蒸馏，降温至25-30℃冷却结晶，过滤回收苯酚 晶体，纯度为91%。经洗脱后的树脂恢复吸附能力。
实施例2：
其它操作条件不变，但将步骤2的废水以20mL/h的流速通过树脂床层， 步骤3中脱附温度改为60℃，除每批次吸附出水CODCr升至519mg/L外，其 它结果与实施例1相同。
实施例3：
步骤同实施例1，但将步骤3中的脱附剂改为10mL重量百分比为4%NaOH 溶液+10mL重量百分比2%NaOH溶液以5mL/h的流速通过树脂，其它操作 条件不变，其实施结果与实施例1基本相同。
实施例4：
步骤同实施例1，但将步骤3中的脱附温度改为50℃，步骤4中用10mL 80℃热水其它操作条件不变，其实施结果与实施例1基本相同。
实施例5：
步骤同实施例1，但将步骤2中的NDA-150树脂改为NDA-99树脂，其它 操作条件不变，除每批次吸附出水CODCr升至514mg/L、酚类物质浓度为4.6 mg/L外，其实施结果差于实施例1。
实施例6：
步骤同实施例1，但将步骤4中用30mL 60℃热水以30mL/h的流速对脱 附后的树脂进行冲洗，步骤5中减压蒸馏温度改为70℃，热水其它操作条件不 变，其实施结果与实施例1基本相同。
实施例7：
步骤同实施例1，但将步骤4中用20mL 50℃热水以20mL/h的流速对脱 附后的树脂进行冲洗，步骤5中减压蒸馏温度改为60℃，其它操作条件不变， 其实施结果与实施例1基本相同。