專利名稱：一種分散染料生產(chǎn)中含硫酸廢水的循環(huán)利用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種分散染料生產(chǎn)中含硫酸廢水的循環(huán)利用方法。
背景技術(shù)：
染料廢水是公認(rèn)的難以處理的污染物之一，排放到環(huán)境中的染料廢水主要來源于紡織、印刷、印染、染料制造、食品加工等領(lǐng)域。目前染料的世界年產(chǎn)量近800000t，其中約50%是偶氮染料，其化學(xué)組成含有芳香環(huán)，具有難生物降解性、高毒性及潛在的致癌性。因此迫切需要發(fā)展符合實(shí)際廢水處理特點(diǎn)和成本效益的技術(shù)，以達(dá)到國家環(huán)保法規(guī)的排放要求。分散染料生產(chǎn)中的廢水，大部分都是高COD的酸性廢水，關(guān)于廢水處理方面基本都是用石灰中和，然后得到低COD廢水和硫酸鈣廢渣，低COD廢水直接進(jìn)入廢水管網(wǎng)，硫酸鈣廢渣通過貨車?yán)ス虖U處理中心。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是通過石灰中和生產(chǎn)染料時(shí)所產(chǎn)生的母液水和洗滌后的水，壓濾除渣后，得到的濾液再經(jīng)過絮凝沉降，得到低COD的廢水，該廢水可以繼續(xù)用于染料生產(chǎn)；而壓濾出來的廢渣硫酸鈣，通過高溫煅燒得到SO2和氧化鈣，氧化鈣繼續(xù)用于中和染料母液水和洗滌后的水，將SO2制成硫酸后用于染料生產(chǎn)。這樣可以使原來的大量廢水變?yōu)榱闩欧?，真正意義上的做到清潔生產(chǎn)。為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明提供一種分散染料生產(chǎn)中含硫酸廢水的循環(huán)利用方法，其包括:(I)在硫酸的存在下生產(chǎn)分散染料，然后將染料生成物與母液水分離，并用水洗滌染料生成物，將一部分分離的母液水和一部分洗滌后的水回用到分散染料的生產(chǎn)中；(2)將氧化鈣和/或氫氧化鈣加入到步驟⑴中剩余的母液水和剩余的洗滌后的水中，使所得混合物的PH值為7-10，然后進(jìn)行過濾，得到第一濾液和第一濾渣；(3)將所述第一濾液與硫酸亞鐵和碳酸鈉混合，靜置后，過濾，得到第二濾液和第二濾渣，所述第二濾液的COD為2000mg/L以下，并將所述第二濾液循環(huán)用作步驟(I)中的洗滌所述染料生成物的水和/或?qū)⑺龅诙V液進(jìn)行制冰后用于步驟(I)中分散染料的生產(chǎn)中；(4)將步驟(2)中得到的第一濾渣和步驟(3)中得到的第二濾渣進(jìn)行煅燒，得到氧化鈣和SO2，煅燒得到的所述氧化鈣回用到所述步驟(2)中，煅燒得到的所述SO2制成硫酸后回用到步驟(I)的分散染料的生產(chǎn)中。根據(jù)本發(fā)明提供的分散染料生產(chǎn)中含硫酸廢水的循環(huán)利用方法，可以將分散染料生產(chǎn)中的含硫酸廢水經(jīng)過處理后得到的低COD廢水和氧化鈣以及硫酸均循環(huán)利用，從而可以達(dá)到廢水和廢渣的零排放， 做到清潔生產(chǎn)。


圖1為根據(jù)本發(fā)明的分散染料生產(chǎn)中含硫酸廢水的循環(huán)利用方法的工藝流程圖；圖2為根據(jù)本發(fā)明的分散染料生產(chǎn)中含硫酸廢水的循環(huán)利用方法的具體實(shí)例的工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式根據(jù)本發(fā)明提供的分散染料生產(chǎn)中含硫酸廢水的循環(huán)利用方法，其包括:(I)在硫酸的存在下生產(chǎn)分散染料，然后將染料生成物與母液水分離，并用水洗滌染料生成物，將一部分分離的母液水和一部分洗滌后的水回用到分散染料的生產(chǎn)中；(2)將氧化鈣和/或氫氧化鈣加入到步驟(I)中剩余的母液水和剩余的洗滌后的水中，使所得混合物的PH值為7-10，然后進(jìn)行過濾，得到第一濾液和第一濾渣；
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(3)將所述第一濾液與硫酸亞鐵和碳酸鈉混合，靜置2-8小時(shí)后，過濾，得到第二濾液和第二濾渣，所述第二濾液的COD為2000mg/L以下，并將所述第二濾液循環(huán)用作步驟(I)中的洗滌所述染料生成物的水和/或?qū)⑺龅诙V液進(jìn)行制冰后用于步驟(I)中分散染料的生產(chǎn)中；(4)將步驟(2)中得到的第一濾渣和步驟(3)中得到的第二濾渣進(jìn)行煅燒，得到氧化鈣和SO2，煅燒得到的所述氧化鈣回用到所述步驟(2)中，煅燒得到的所述SO2制成硫酸后回用到步驟(I)的分散染料的生產(chǎn)中。在所述步驟(I)中，分散染料的生產(chǎn)為已知的通常進(jìn)行的生產(chǎn)，通常包括重氮反應(yīng)和偶合反應(yīng)，例如分散黑EX-SF300%的各組分的生產(chǎn)，其組分為分散橙288、分散藍(lán)291:1或分散藍(lán)291:2以及分散紫93:1，以分散紫93:1為例，可以為在硫酸存在下使染料原料2，4-二硝基-6-氯苯胺進(jìn)行重氮反應(yīng)，然后在硫酸、水(可使用此步驟(I)所述的母液水和洗滌后的水)及冰的存在下和偶合劑N，N- 二乙基間乙酰氨基苯胺進(jìn)行偶合反應(yīng)。根據(jù)本發(fā)明提供的方法，所述步驟(2)中，氧化鈣和/或氫氧化鈣的用量只要使加入剩余的所述母液水和剩余的所述洗滌后的水中所得的混合物的PH值為7-10即可。根據(jù)本發(fā)明提供的方法，所述步驟(2)中，氧化鈣或氫氧化鈣的用量與所述母液水和洗滌后的水中所含的硫酸的摩爾比優(yōu)選為1:0.95 1.05，更優(yōu)選為1:0.97 1.03。根據(jù)本發(fā)明提供的方法，在所述步驟(3)中，使第一濾液與硫酸亞鐵和碳酸鈉混合，可以使第一濾液中的有機(jī)物沉降下來，并且進(jìn)一步將該第一濾液中溶解的鈣離子沉淀出來。此后，得到第二濾液和第二濾渣。所述硫酸亞鐵的用量為使得第二濾液的COD為2000mg/L以下，例如可以為500 1500mg/L，所述碳酸鈉的用量為使第一濾液中所含有的鈣離子沉淀下來。所述步驟(3)中，所述硫酸亞鐵和碳酸鈉的用量與剩余的母液水和剩余的洗滌后的水總重量的重量比分別優(yōu)選為1:0.001 0.05和1:0.0001 0.05，更優(yōu)選分別為I:0.005 0.01 和 I:0.0005 0.01。根據(jù)本發(fā)明提供的方法，所述步驟⑷中的煅燒溫度優(yōu)選為700 1500°C，更優(yōu)選800 1400°C，還更優(yōu)選為900 1200°C。下面以分散紫93:1為例，如圖1所示，本發(fā)明的分散染料生產(chǎn)中含硫酸廢水的循環(huán)利用方法(包括染料原料的反應(yīng)過程)如下:
A、在進(jìn)行重氮反應(yīng)的反應(yīng)器中加入一定量的硫酸，投入重氮原料(如原料為2，4- 二硝基-6-氯苯胺)進(jìn)行重氮反應(yīng)；B、將進(jìn)行重氮反應(yīng)后的反應(yīng)混合物、偶合劑N，N- 二乙基間乙酰氨基苯胺加入到的偶合鍋中，并在偶合鍋中加入一定量硫酸、水(此處的硫酸和水可使用其中含有硫酸的一部分偶合母液水(即，本步驟B中壓濾機(jī)壓濾后得到的壓濾濾液)，以及一部分洗滌后的水(即，本步驟B中洗滌濾渣的洗滌后的水)以及冰(此處的制冰用水可使用步驟D中得到的第二濾液))，然后進(jìn)行偶合反應(yīng)。反應(yīng)完畢后，將偶合反應(yīng)所得到的反應(yīng)生成物進(jìn)行分離例如用壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾，得到母液水和染料生成物，把母液水泵入母液貯槽中，然后用水(可使用步驟D中得到的第二濾液)進(jìn)行洗滌，洗滌后的水進(jìn)入洗滌水貯槽中，最后再用一定量的工業(yè)水洗滌,洗滌后的水一并打入洗滌水貯槽中；C、將母液貯槽中的一部分母液水和洗滌水貯槽中的一部分洗滌后的水回用到步驟B的偶合反應(yīng)中，將剩余的母液水和剩余的洗滌后的水打入到1#鍋中，在該1#鍋中加入氧化鈣和/或氫氧化鈣例如石灰和/或熟石灰以中和所述剩余的母液水和剩余的洗滌后的水中所含有的硫酸，直至PH為7 10，打漿均勻后，進(jìn)行過濾例如壓濾，收集第一濾渣和第一濾液；D、將第一濾液打入到2#鍋中，加入硫酸亞鐵和碳酸鈉進(jìn)行有機(jī)分子的絮凝和水中溶解的鈣離子的沉淀，靜置2 8h后，過濾例如壓濾，收集第二濾渣和第二濾液，第二濾液的COD為2000mg/L以下，并回用至步驟B中作為洗滌濾渣的水和進(jìn)行制冰后用于步驟B的偶合反應(yīng)中。E、將步驟C中得到的第一濾渣硫酸鈣與步驟D中得到的第二濾渣混合，通過700 1500°C的高溫煅燒，得到 SO2和氧化鈣，由煅燒得到的SO2制得硫酸，并將硫酸回用到步驟A中，用于進(jìn)行重氮反應(yīng)或者合成亞硝酰硫酸，煅燒得到的氧化鈣回用到上述中和工序C中。實(shí)施例下面采用具體實(shí)施例的方式對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)描述。A、在進(jìn)行重氮反應(yīng)的反應(yīng)器中使用2.9噸的硫酸(包括亞硝酰硫酸)，投入重氮反應(yīng)原料2，4- 二硝基-6-氯苯胺2.2噸進(jìn)行重氮反應(yīng)；B、將進(jìn)行重氮反應(yīng)后的反應(yīng)混合物以及2噸N，N- 二乙基間乙酰氨基苯胺加入到偶合鍋中，并在偶合鍋中加入20噸偶合母液水(即，本步驟B中壓濾機(jī)壓濾后得到的壓濾濾液)、15噸洗滌后的水(S卩，本步驟B中洗滌濾渣后得到的洗滌后的水)以及23噸冰(此處的制冰用水使用步驟D中得到的第二濾液)，然后進(jìn)行偶合反應(yīng)，反應(yīng)完畢后，通過泵將偶合反應(yīng)后的反應(yīng)混合物打入壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾，得到濾餅染料生成物和濾液母液水，濾餅帶出水7噸，將得到的44噸母液水泵入母液貯槽中，然后用水(使用步驟D中得到的第二濾液)對濾渣進(jìn)行洗滌，洗滌后的水進(jìn)入洗滌水貯槽中，最后再用14噸的工業(yè)水洗滌，將總計(jì)141噸的洗滌后的水一并打入洗滌水貯槽中；C、將母液貯槽中的20噸母液水和洗滌水貯槽中的15噸洗滌后的水回用到步驟B的偶合反應(yīng)中，將剩余的24噸母液水和剩余的126噸洗滌后的水合計(jì)150噸打入到1#鍋中，在該1#鍋中加入4噸石灰，直至混合物的pH為7 10，打漿均勻后，壓濾，收集第一濾洛和第一濾液；
D、將第一濾液打入到2#鍋中，加入I噸硫酸亞鐵和0.1噸純堿(即碳酸鈉)進(jìn)行有機(jī)分子的絮凝和水中溶解的鈣離子的沉淀，靜置2 8h后，過濾，收集第二濾渣和143噸第二濾液，將COD為1000mg/L的第二濾液回用，其中的23噸進(jìn)行制冰并用于步驟B的偶合反應(yīng)和其中的120噸作為步驟B中洗滌濾渣用的水。E、將步驟C中得到的第一濾渣硫酸鈣與步驟D中得到的第二濾渣碳酸鈣共12噸混合，通過800 1200°C的高溫煅燒，得到SO2和2.8噸氧化鈣，由煅燒得到的SO2制得硫酸4.9噸，并將4.9噸硫酸回用到步驟A中，用于進(jìn)行重氮反應(yīng)或者合成亞硝酰硫酸，煅燒得到的2.8噸氧化鈣回用到上 述步驟C中。
權(quán)利要求
1.一種分散染料生產(chǎn)中含硫酸廢水的循環(huán)利用方法，其包括: (1)在硫酸的存在下生產(chǎn)分散染料，然后將染料生成物與母液水分離，并用水洗滌染料生成物，將一部分分離的母液水和一部分洗滌后的水回用到分散染料的生產(chǎn)中； (2)將氧化鈣和/或氫氧化鈣加入到步驟(I)中剩余的母液水和剩余的洗滌后的水中，使所得混合物的PH值為7-10，然后進(jìn)行過濾，得到第一濾液和第一濾渣； (3)將所述第一濾液與硫酸亞鐵和碳酸鈉混合，靜置后，過濾，得到第二濾液和第二濾渣，所述第二濾液的COD為2000mg/L以下，并將所述第二濾液循環(huán)用作步驟(I)中的洗滌所述染料生成物的水和/或?qū)⑺龅诙V液進(jìn)行制冰后用于步驟(I)中分散染料的生產(chǎn)中； (4)將步驟(2)中得到的第一濾渣和步驟(3)中得到的第二濾渣進(jìn)行煅燒，得到氧化鈣和SO2，煅燒得到的所述氧化鈣回用到所述步驟(2)中，煅燒得到的所述SO2制成硫酸后回用到步驟(I)的分散染料的生產(chǎn)中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述步驟(2)中，氧化鈣和/或氫氧化鈣的用量與所述剩余母液水和剩余洗滌后的水中所含的硫酸的摩爾比為1:0.9 1.1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述步驟(3)中，所述硫酸亞鐵和碳酸鈉的用量與所述剩余母液水和剩余洗滌后的水總重量的重量比分別為1:0.001 0.05和1:0.0001 0.05。
4.根據(jù)權(quán)利要求 1所述的方法，其中，所述步驟(4)中的煅燒溫度為700 1500°C。
全文摘要
本發(fā)明提供分散染料生產(chǎn)中含硫酸廢水的循環(huán)利用方法，其包括(1)生產(chǎn)分散染料，分離染料生成物與母液水，并洗滌染料生成物，將部分母液水和部分洗滌后的水回用到分散染料的生產(chǎn)中；(2)將氧化鈣和/或氫氧化鈣加入剩余母液水和剩余洗滌后的水中，過濾，得到第一濾液和第一濾渣；(3)將第一濾液與硫酸亞鐵和碳酸鈉混合，過濾，得到第二濾液和第二濾渣，第二濾液循環(huán)用于步驟(1)中；(4)將第一濾渣和第二濾渣進(jìn)行煅燒，得到氧化鈣和SO2，煅燒得到的氧化鈣回用到所述步驟(2)中，SO2制成硫酸后回用到步驟(1)的分散染料的生產(chǎn)中。根據(jù)本發(fā)明提供的方法，可以達(dá)到廢水和廢渣的零排放，做到清潔生產(chǎn)。
文檔編號(hào)C02F9/04GK103214116SQ20131008647
公開日2013年7月24日 申請日期2013年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月15日
發(fā)明者陳寶興, 葉華明 申請人:浙江閏土股份有限公司