一種h酸工業(yè)廢水的綜合回收處理方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種H酸工業(yè)廢水的綜合回收處理方法，屬于工業(yè)廢水回收處理方法領(lǐng)域。其步驟為：（1）H酸工業(yè)廢水調(diào)節(jié)pH值至1.0～1.5后，采用絡(luò)合萃取法進(jìn)行萃取，使有機(jī)物從廢水中分離，萃取出水經(jīng)膜過(guò)濾減少萃取劑流失，萃取劑利用13%氫氧化鈉溶液進(jìn)行反萃，反萃油堿比4:1，實(shí)現(xiàn)萃取劑的再生循環(huán)利用和廢水中有機(jī)物的富集；（2）反萃堿液達(dá)到飽和后，反萃液直接回用到H酸生產(chǎn)中的堿熔工段，繼續(xù)進(jìn)行H酸的生產(chǎn)；（3）調(diào)節(jié)萃取出水的pH值至6～9，再用MVR工藝對(duì)萃取出水進(jìn)行濃縮蒸發(fā)，回收得硫酸鈉。本發(fā)明萃取技術(shù)、膜分離工藝和MVR工藝的結(jié)合使用可節(jié)約運(yùn)行成本，蒸發(fā)出水COD值達(dá)到化工園區(qū)污水處理廠接管標(biāo)準(zhǔn)。
【專利說(shuō)明】一種H酸工業(yè)廢水的綜合回收處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于工業(yè)廢水回收處理方法領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種H酸工業(yè)廢水的綜合回收處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]H酸為重要的染料中間體之一，在其生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生大量萘磺酸系類廢水。該廢水COD值高、色度深、pH=2，屬高濃度、高酸度、高鹽度和高色度的有機(jī)廢水，不可能采用傳統(tǒng)的生化和物化等方法處理。如何將其中有機(jī)物和無(wú)機(jī)鹽分離出來(lái)，一直是H酸廢水治理中的難點(diǎn)。
[0003]目前對(duì)于此類染料中間體廢水的處理方法有吸附法、濃縮法、碳化和焚燒法、膜分離法、冷凍法、電解法、化學(xué)氧化法、有萃取法等。吸附法分活性炭吸附和樹(shù)脂吸附，活性炭吸附適用于濃度較低的廢水處理，樹(shù)脂吸附是利用樹(shù)脂吸附有機(jī)物；濃縮法適于處理高濃度、高鹽分有機(jī)廢水，缺點(diǎn)是能耗高；碳化和焚燒法適用于濃度特別高的廢水，但投資昂貴，對(duì)燃料質(zhì)量及燃燒操作條件要求較高；膜分離法操作簡(jiǎn)單，但效果不夠理想，膜孔易堵塞；電解法適用于處理C0D0.01~lg/L的廢水，缺點(diǎn)是電耗大，金屬極板損耗嚴(yán)重；化學(xué)氧化法常用臭氧氧化和H2O2氧化，臭氧氧化法適用于濃度較低的廢水治理,H2O2氧化法直接用于濃度高的廢液，處理時(shí)費(fèi)用高；萃取法比較適于處理毒性大、濃度高、難生物降解的廢水，選用合適的萃取劑，處理效果較好。所以，對(duì)于高濃度、高酸度廢水的治理可將萃取和化學(xué)處理聯(lián)合起來(lái)，能取得較好的治理效果，但是萃取技術(shù)只能去除廢水中的有機(jī)物，廢水中大量的無(wú)機(jī)鹽仍然仍存，且目前化工園區(qū)企業(yè)廢水全部進(jìn)入園區(qū)污水處理廠接管，高鹽廢水不能進(jìn)入園區(qū)污水處理廠的處 理系統(tǒng)，同時(shí)直接排放也會(huì)造成大量無(wú)機(jī)鹽的浪費(fèi)，因此，該廢水一直未得到最佳處理方法。
[0004]鄧兵、王祥云在萘磺酸類廢水絡(luò)合萃取研究中探討了絡(luò)合萃取法處理萘磺酸類廢水，該方法萃取出水COD仍然較高，萃取操作溫度過(guò)高會(huì)加大萃取劑在水中溶解度，沒(méi)有加裝膜分離裝置使萃取劑損失量變大，同時(shí)反萃堿液不能重復(fù)使用，造成用堿量過(guò)大和反萃液過(guò)多，增加了運(yùn)行成本，容易造成二次污染，并且萃取出水需要經(jīng)過(guò)再次處理排放，萃取出水中溶解的大量硫酸鈉直接排放，對(duì)環(huán)境造成污染。陳金龍、張煒銘等在H酸生產(chǎn)廢水的凈化和資源回收的利用方法中采用DN-910絡(luò)合吸附樹(shù)脂實(shí)現(xiàn)H酸廢水有機(jī)物的分離回用，吸附出水飽和硫酸鈉溶液回用至H酸、T酸濾餅洗滌工藝。樹(shù)脂吸附工藝操作復(fù)雜，需要非常專業(yè)的技術(shù)人員才能保證吸附和脫附效果。目前H酸生產(chǎn)工藝經(jīng)過(guò)不斷改進(jìn)已經(jīng)不使用飽和硫酸溶液進(jìn)行濾餅洗滌，并且該方法沒(méi)有對(duì)洗滌出水進(jìn)行進(jìn)一步跟蹤處理，沒(méi)有說(shuō)明H酸廢水中的無(wú)機(jī)鹽最終處理方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]1.技術(shù)問(wèn)題
[0006]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)H酸工業(yè)廢水處理中存在的萃取出水COD值偏高、萃取劑損失量大、反萃堿液過(guò)多、高鹽廢水直接排放的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種H酸工業(yè)廢水的綜合回收處理方法，該方法可以實(shí)現(xiàn)出水COD值達(dá)到化工園區(qū)污水處理廠接管標(biāo)準(zhǔn)，萃取劑損失量低于萬(wàn)分之五(萃取10000噸廢水損失5噸萃取劑)，廢水中有機(jī)物回用到生產(chǎn)中，并通過(guò)MVR工藝副產(chǎn)元明粉(十水合硫酸鈉)，實(shí)現(xiàn)廢水完全達(dá)標(biāo)排放。
[0007]2.技術(shù)方案
[0008]一種H酸工業(yè)廢水的綜合回收處理方法，其步驟為:
[0009](I)H酸工業(yè)廢水調(diào)節(jié)pH值至1.0~1.5后,采用絡(luò)合萃取法進(jìn)行萃取,使有機(jī)物從廢水中分離，萃取出水經(jīng)膜過(guò)濾減少萃取劑流失，萃取劑利用13% (質(zhì)量比)氫氧化鈉溶液進(jìn)行反萃，反萃油堿比4:1 (體積比)，實(shí)現(xiàn)萃取劑的再生循環(huán)利用和廢水中有機(jī)物的富集；
[0010]這是由于在酸性條件萃取劑與H酸廢水中奈磺酸類發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，有機(jī)物轉(zhuǎn)移至萃取劑中，當(dāng)廢水PH值在1.0~1.5之間是萃取效果最佳；萃取劑加入液堿后pH值變?yōu)閴A性，萃取劑與H酸廢水中奈磺酸類發(fā)生解絡(luò)反應(yīng)，有機(jī)物再次轉(zhuǎn)移至反萃液中，采用13%的氫氧化鈉溶液(質(zhì)量比)作為反萃液，反萃油堿比4:1,可以保證反萃液重復(fù)使用20次以后達(dá)到飽和；萃取出水經(jīng)超濾膜過(guò)濾后可以實(shí)現(xiàn)萃取劑與萃取出水有效分離，使萃取劑流失率控制在萬(wàn)分之五以內(nèi)；
[0011](2)反萃堿液達(dá)到飽和后，反萃液直接回用到H酸生產(chǎn)中的堿熔工段，繼續(xù)進(jìn)行H酸的生產(chǎn)；
[0012](3)調(diào)節(jié)萃取出水的pH值至6~9，再用MVR工藝對(duì)萃取出水進(jìn)行濃縮蒸發(fā)，回收得到硫酸鈉。
[0013]萃取出水清澈明亮，存在大量的無(wú)機(jī)鹽，仍不符合化工園區(qū)接管標(biāo)準(zhǔn)，且造成大量無(wú)機(jī)鹽的浪費(fèi)，調(diào)節(jié)PH值后用MVR工藝對(duì)萃取出水進(jìn)行濃縮蒸發(fā)，回收得到硫酸鈉可做為副產(chǎn)外售獲得經(jīng)濟(jì)價(jià)值，蒸發(fā)出水達(dá)到園區(qū)接管標(biāo)準(zhǔn)可直接排放。
[0014]MVR是重新利用它自身產(chǎn)生的二次蒸汽的能量，從而減少對(duì)外界能源的需求的一項(xiàng)節(jié)能技術(shù)，目前因?yàn)槠涓咝Ч?jié)能廣泛應(yīng)用于固液分離工藝中。
[0015]優(yōu)選地，所述步驟(1)中的H酸工業(yè)廢水調(diào)節(jié)pH值所用酸為工業(yè)硫酸。
[0016]優(yōu)選地，所述步驟(1)中的萃取過(guò)程操作溫度為30~40°C。
[0017]優(yōu)選地，所述步驟(1)中的萃取劑為三烷基叔胺與磺化煤油按照質(zhì)量比1:2混合--? 。
[0018]優(yōu)選地，所述步驟(1)中的膜分離工藝采用超濾膜過(guò)濾，操作條件為溫度25~35°C、壓力 0.3 ~0.5MPa。
[0019]優(yōu)選地，所述的H酸工業(yè)廢水為H酸生產(chǎn)過(guò)程的最后工序離析工段產(chǎn)生的H酸母液，H酸含量在3000mg/L以上。
[0020]優(yōu)選地，所述步驟(3)中MVR工藝為連續(xù)運(yùn)行操作，蒸發(fā)濃縮比為1:1~2:3 (蒸餾量和蒸餾殘液的體積比)。
[0021]H酸生產(chǎn)廢水中硫酸鈉經(jīng)“萃取+膜分離+MVR”處理后實(shí)現(xiàn)資源化回收，H酸生產(chǎn)廢水中有機(jī)物經(jīng)“萃取+反萃濃縮+回用至堿熔工段”處理后實(shí)現(xiàn)資源化回收。
[0022]3.有益效果
[0023]相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0024](I)萃取法是利用難溶于水的萃取劑與廢水接觸，使廢水中磺酸類物質(zhì)與萃取劑進(jìn)行物理或化學(xué)的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)有機(jī)物的相轉(zhuǎn)移，再通過(guò)調(diào)節(jié)萃取劑的化學(xué)性質(zhì)，實(shí)現(xiàn)有機(jī)物的轉(zhuǎn)移富集。MVR是機(jī)械蒸汽再壓縮技術(shù)(mechanical vapor recompression)的簡(jiǎn)稱。mvr是重新利用它自身產(chǎn)生的二次蒸汽的能量，從而減少對(duì)外界能源的需求的一項(xiàng)節(jié)能技術(shù)。本發(fā)明采用萃取與MVR組合工藝實(shí)現(xiàn)H酸廢水的資源化；本發(fā)明能較好的應(yīng)用于H酸生產(chǎn)廢水工業(yè)放大中，是一種滿足工業(yè)化需求、實(shí)用性很強(qiáng)的新工藝；
[0025](2)本發(fā)明所采用作為胺類化合物萃取劑(三烷基叔胺與磺化煤油按照質(zhì)量比1:2混合而成)，對(duì)H酸廢水進(jìn)行萃取，實(shí)現(xiàn)廢水中的有機(jī)物與水分離，再通過(guò)堿液進(jìn)行反萃實(shí)現(xiàn)有機(jī)物與萃取劑分離，萃取劑循環(huán)利用。將飽和的反萃液回用到生產(chǎn)中的堿熔工段，實(shí)現(xiàn)H酸的回收，使廢水中的有機(jī)物得到回收利用，最大限度的減少有機(jī)物的排放，實(shí)現(xiàn)資源化；
[0026](3)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了萃取出水有機(jī)物含量低，出水中含有大量硫酸鈉，經(jīng)蒸發(fā)濃縮后，提純出工業(yè)級(jí)的硫酸鈉可以外售，為企業(yè)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)利益的同時(shí)實(shí)現(xiàn)廢水達(dá)標(biāo)排放；
[0027](4)本發(fā)明涉及的萃取方法易于操作，采用膜分離技術(shù)最大限度的減少萃取劑流失節(jié)約了運(yùn)行成本，蒸發(fā)濃縮采用MVR技術(shù)，能量利用率高，運(yùn)行簡(jiǎn)單維護(hù)方便；
[0028](5)本發(fā)明操作簡(jiǎn)單、運(yùn)行成本低、能耗低，回收的H酸、元明粉可以出售帶來(lái)經(jīng)濟(jì)利益，減少企業(yè)廢水處理負(fù)擔(dān)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0029]圖1為實(shí)施例1的工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面結(jié)合附圖和具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步介紹。
[0031]實(shí)施例1
[0032]如圖1中fif頭指向所不，卒`取劑儲(chǔ)存于溶劑iiS I中，生廣廢水儲(chǔ)存在廢水iip中，廢水罐帶有加熱功能，運(yùn)行時(shí)廢水罐能夠?qū)酸廢水溫度保持在30~40°C，計(jì)量泵將廢水與萃取劑提升至靜態(tài)混合器I中，廢水與萃取劑在其中充分混合后進(jìn)入油水分離罐1，連續(xù)運(yùn)行時(shí)萃取劑自流入溶劑罐2中，萃取出水進(jìn)入膜分離裝置，經(jīng)膜分離后出水進(jìn)入廢水池，經(jīng)膜分離后的萃取劑進(jìn)入溶劑罐2，溶劑罐2中的萃取劑和反萃取液罐中的堿液經(jīng)計(jì)量泵提升至靜態(tài)混合器2中，充分混合后混合液進(jìn)入油水分離罐2中，分層后萃取劑流入溶劑罐I中繼續(xù)使用，飽和反萃液進(jìn)入飽和反萃液罐中，然后回用至H酸生產(chǎn)中堿熔工段，繼續(xù)H酸的生產(chǎn)。調(diào)節(jié)廢水池中儲(chǔ)存的萃取出水PH值至6~9，經(jīng)提升泵泵入MVR蒸發(fā)器中，經(jīng)蒸發(fā)結(jié)晶后，出水排入園區(qū)官網(wǎng)，副廣為硫Ife納。
[0033]本實(shí)例對(duì)某印染廠的H酸廢水進(jìn)行處理，該廢水水質(zhì)見(jiàn)表1-1。
[0034]表1-1
[0035]
【權(quán)利要求】
1.一種H酸工業(yè)廢水的綜合回收處理方法，其步驟為: (1)H酸工業(yè)廢水調(diào)節(jié)pH值至1.0~1.5后，采用絡(luò)合萃取法進(jìn)行萃取，使有機(jī)物從廢水中分離，萃取出水經(jīng)膜過(guò)濾減少萃取劑流失，萃取劑利用13%氫氧化鈉溶液進(jìn)行反萃,反萃油堿比4:1，實(shí)現(xiàn)萃取劑的再生循環(huán)利用和廢水中有機(jī)物的富集； (2)反萃堿液達(dá)到飽和后，反萃液直接回用到H酸生產(chǎn)中的堿熔工段，繼續(xù)進(jìn)行H酸的生產(chǎn)； (3)調(diào)節(jié)萃取出水的pH值至6~9，再用MVR工藝對(duì)萃取出水進(jìn)行濃縮蒸發(fā)，回收得到硫酸鈉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種H酸工業(yè)廢水的綜合回收處理方法，其特征在于，所述步驟(I)中的H酸工業(yè)廢水調(diào)節(jié)pH值所用酸為工業(yè)硫酸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種H酸工業(yè)廢水的綜合回收處理方法，其特征在于，所述步驟(I)中的萃取過(guò)程操作溫度為30~40°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種H酸工業(yè)廢水的綜合回收處理方法，其特征在于，所述步驟(1)中的萃取劑為三烷基叔胺與磺化煤油按照質(zhì)量比1:2混合而成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種H酸工業(yè)廢水的綜合回收處理方法，其特征在于，所述步驟(1)中的膜分離工藝采用超濾膜過(guò)濾，操作條件為溫度25~35°C、壓力0.3~0.5MPa。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種H酸工業(yè)廢水的綜合回收處理方法，其特征在于，所述的H酸工業(yè)廢水為H酸生產(chǎn)過(guò)程的最后工序離析工段產(chǎn)生的H酸母液，H酸含量在3000mg/L 以上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種H酸工業(yè)廢水的綜合回收處理方法，其特征在于，所述步驟(3)中MVR工藝為連續(xù)運(yùn)行操作，蒸發(fā)濃縮比為1:1~2:3。
【文檔編號(hào)】C02F1/44GK103803753SQ201410073751
【公開(kāi)日】2014年5月21日 申請(qǐng)日期:2014年2月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月28日
【發(fā)明者】戴建軍, 周騰騰, 王文文, 張洋陽(yáng) 申請(qǐng)人:南京大學(xué)鹽城環(huán)保技術(shù)與工程研究院