申请日1987.05.06
公开(公告)日1991.02.13
IPC分类号C02F1/26
摘要
本发明公开了一种利用萃取第三相处理工业有机废水的方法，萃取时废水酸度为0.001～1N之间，温度在0-90℃范围内，用含有胺型萃取剂和脂肪烃稀释剂组成的有机相中的胺型萃取剂萃取废水中的有机物，静止分层后除去以第三相的形式集中于有机相和水相之间的复杂化合物，其中萃取剂的浓度在5%-1000%范围内选取。它能有效地净化染料中间体迫位酸生产废水以及其他工业有机废水，接着通过活性炭或纤维束吸附使净化后的废水的CODcr值达到国家排放标准。
権利要求書
1、一种利用萃取第三相处理工业有机废水的方法，其特征在于萃取时废水酸度在0.001N～1N之间，温度在0～90℃范围内，用含有胺型萃取剂和脂肪烃稀释剂组成的有机相中的胺型萃取剂萃取废水中的有机物，静止分层后除去以第三相的形式集中于有机相和水相之间的复杂化合物，其中萃取剂的浓度在5%～100%范围内选取。
2、如权利要求1所述的方法，其特征在于所说的酸度为0.01N～0.1N。
3、如权利要求1所述的方法，其特征在于胺型萃取剂的浓度为20%～40%(V/V)。
4、如权利要求1所述的方法，其特征在于所说的脂肪烃稀释剂是煤油。
5、如权利要求1所述的方法，其特征在于所说的胺型萃取剂是N235。
说明书
本发明属于废水的处理领域，涉及一种有机废水的处理方法。
目前，对于某些工业有机废水的处理历来被认为是一个辣手的“硬课题”，如染料中间体迫位酸生产废水、荧光增白剂中间体DSD酸生产废水、羊毛洗涤水、以及其他各种工业有机废水等的处理方面，堪令人满意的报导在文献中尚属罕见。对此，本发明人也曾试用过各种常规处理方法，如沉淀、絮凝沉降、氧化还原、吸附、以及上述诸法的组合，均未获成功。
溶剂萃取法是一种成熟的化工单元操作，已广泛应用于分离和富集水溶液中的某些物质，晚近，用之于废水处理虽不乏其例，但因废水组份复杂、萃取剂价值较贵、溶剂损耗所造成二次污染等诸因素，因此该法在应用于废水处理方面仍有着很大的局限性，往往显得无能为力。
本发明的目的在于找到一种能有效地处理工业有机废水的方法，使净化后的废水达到国家排放标准，从而为消除污染、保护环境作出贡献。
本发明的构思是这样的：人们在长期的实践中发现在所有工业化萃取法中无例外地都要设法避免在过程中产生第三相，因为第三相的生成会带来萃取操作困难、萃取效率降低、有用物质的损失、以及第三相处理的困难等问题。但本发明反其意而用之，利用第三相能高度富集废水中的有机物或其他物质的特点，创造了一种利用“萃取第三相”处理有机废水的方法，即利用由萃取剂和稀释剂组成的有机相(用O表示)，在一定的PH下，萃取 废水(用A表示水相)中的有机物或其他物质，生成不溶于有机相(O)的复杂化合物，集中于有机相O与水相A之间，即形成所谓萃取操作中的第三相，通过静止分层后被除去。
本发明的内容：以处理染料中间体迫位酸生产废水为对象，加以阐述。
迫位酸(peri-acid)是一种重要的染料中间体，学名为1-萘胺-8-磺酸，它是以萘为原料经磺化、硝化、中和、还原、以及酸析等生产过程而得，生产流程的尾端的废水中含多量的作为中间产物的硝基萘磺酸、以及从生产线泄漏而下的作为产品和付产品的迫位酸和劳伦酸(Laurents acid，1-萘胺-5-磺酸)，废水色度高(呈深棕红色)，化学耗氧量CODcr值(重铬酸钾标准法测定、下同)高达50000毫克/升以上，对于这类废水的处理，没有成功的现有技术。
本发明使用胺型萃取剂和脂肪烃稀释剂组成的有机相(用O表示)对迫位酸生产废水(用A表示)作一级萃取时，形成第三相，CODcr的去除率可达94%左右，作间歇二级逆流萃取时，CODcr的去除率可达97%左右，废水的色泽全部褪尽。废水中尚有3%左右的CODcr值，是由于废水中夹带了少量的微小的有机相颗粒所致，它可以方便地通过活性炭或纤维束吸附予以除去。
本发明的方法之所以能净化有机废水，是基于胺型萃取剂与废水中的有机物组份能生成缔合物形态的胺盐R3NHX(R3N代表胺型萃取剂，HX代表有机物)，该胺盐在萃取过程中又发生聚合，而呈聚合状态的大分子胺盐是难溶于脂肪烃稀释剂中，因此很容易生成第三相，并使废水中的有机物富集在其中，从而达 到高效地净化有机废水的目的。
本发明所说的胺型萃取剂中以N235为最佳，所说的脂肪烃稀释剂中以煤油最为适宜。萃取剂的浓度可以在5%～100%范围内选取，但以20%～40%为佳(V/V)。
本发明的萃取操作宜在酸性条件进行，废水的酸度为0.001N～1N之间，但最佳的酸度范围为0.01N～0.1N(即PH为2～1)。
本发明的萃取操作可在0～90℃范围内进行，温度高可增加传质速率和加速分相速度，因此在可能的情况下，宜选择较高温度下操作。但如考虑能耗，则以室温操作为佳。
本发明曾对经过二级萃取处理工业有机废水，进行了定性的有机官能团检测，未发现有残余的有机物。表明上述废水经过二级萃取处理后，其中的有机物确已被除尽。
应用本发明的方法，除了能高效地处理上述染料中间体迫位酸生产废水外，还可以高效地处理其他工业有机废水，如DSD酸生产废水、羊毛洗涤水、柠檬酸生产废水和印染废水等。DSD酸是生产荧光增白剂的中间体，学名4，4′-二氨基二苯乙烯-2，2′-二磺酸，其分子结构中含氨基、磺基和芳香环，与迫位酸结构相似，其生产废水的色泽亦很深，CODcr达25000mg/l以上;羊毛洗涤水是毛纺行业中以碳酸钠和合成洗涤剂洗涤羊毛后所得废水，是一种呈深黄色的乳浊液。(水质近于中性)，悬浮固体物含量达3000mg/l以上，CODcr达25000mg/l以上，羊毛脂含量高达5%。
以上废水用本发明的方法，经处理后，均能达到排放标准 (废水中有机物可完全被除去)。
下面结合实施例以进一步说明本发明的内容。
实施例1
处理对象：迫位酸生产废水，废水呈不透明的深棕红色，PH～1，CODcr53000mg/l以上;
一级萃取：
在1升容积的分液漏斗中加入250ml废水和250ml 20%(V/V)N235，一煤油有机相，放在机械振荡器上振荡10分钟，静止分层后，得萃余液(A1)，萃取液(O1)和第三相(T)，T相外观为柏油状黑色粘稠液，其中富集了大量来自废水的有机物(废水中有机物去除率达94%左右)和一定量的N235，对于其中的N235可通过一中和介吸蒸馏器装置予以回收，回收所得的N235与萃取液O1合并，然后加10ml 1N NaOH，在振荡器上反萃取2分钟，经反萃取所得的再生有机相可用于第二级萃取，而反萃取后的水相(稀NaOH溶液)转去用于中和介吸T相以回收N235之用;
二级萃取(间歇逆流二级萃取)：
经一级萃取后萃余水相(A1)，进入另一分液漏斗中进行第二级萃取(加入的有机相可来自于前级操作，其数量、浓度以及振荡时间等均同第一级萃取)，分层后所得萃取有机相(O2)返入第一级萃取器中，循环使用。第二级萃取所得的萃余水相(A2)为无色透明的“清液”，其中含有3%左右的残余CODcr系萃取剂和稀释剂被水相夹带所致，(呈悬浮细粒状态)，可使用活性炭或纤维束方便地去除之。
使用本发明的方法，一份萃取剂经50个以上萃取循环使用，CODcr的去除率维持不变，即一级去除率为94%左右，二级去除率达97%左右。实际上原来废水中的有机物已全部除去，剩余的3%CODcr是因萃取有机相被水相夹带所致，即所谓二次污染所致，可以通过吸附剂予以除去，使净化后废水达到国家排放标准。
实施例2
处理对象：DSD酸生产废水，原废水呈不透明的深红棕色，PH=1～2，CODcr25000mg/l以上，固体悬浮物达13%;
一级萃取：
有机相组成：萃取剂N235+稀释剂煤油，其中萃取剂的浓度为40%(V/V比);
在分液漏斗中，加入上述废水100ml，有机相35ml，在机械振荡器上萃取2分钟，静止分层后，萃余相(水相A1)中的CODcr可降至4000mg/l左右;
二级萃取(间歇逆流二级萃取)：
经一级萃取后的萃余相A1进入第二个分液漏斗中，其他条件同第一级，其CODcr值可进一步降至1000mg/l左右。
由上可见，经一级萃取，CODcr的去除率可达84%;经二级萃取，CODcr的去除率可达96%左右。经二级萃取后的废水尚含有4%左右的CODcr值，同样可方便地通过活性炭或纤维束吸附进一步除去之，使排放废水的CODcr值降至100mg/l以下(国家排放标准)。
萃取后的第三相T和有机相O1的处理同实施例1，第二级出来的萃取有机相(O2)返回第一级萃取器中循环使用。
实施例3
处理对象：羊毛洗涤水，呈深黄色的乳浊液(PH近于中性)，悬浮固体物含量3000mg/l，CODcr达25000mg/l以上，羊毛脂含量约5%;
予处理：在水样中加入稀H2SO4调节废水的PH～1，在加入酸过程中产生絮状沉淀，经过滤，得到金黄色的透明滤液，待处理;
有机相的组成：20%(V/V)N235一煤油溶液;
一级萃取：
将上述滤液与20%N235按8∶1的体积比置于分液漏斗中，萃取1分钟，分相后所得萃余水相即为无色透明液，所得第三相T即为羊毛脂，用蒸馏法从中回收萃取剂后，即可得优质羊毛脂产品。萃余水相中含有少量的有机相(O1)微粒，同样通过实施例1的方法除去之，有机相的再生亦同实施例1。
综上所述，本发明的效果是显而易见的，能有效地处理染料中间体迫位酸生产废水，荧光增白剂中间体DSD酸生产废水、羊毛洗涤水，以及其他工业有机废水，处理后的废水均能达到国家排放标准-CODcr100mg/l以下，同时可以回收废水中的有用组份。