一種dsd酸氧化廢水的處理及資源回收方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于氧化廢水處理及資源回收方法，具體涉及一種DSD酸氧化廢水的處理及資源回收方法。
【背景技術(shù)】
[0002]DSD酸全名4-4’ - 二氨基二苯乙烯_2_2’ - 二磺酸，又芪式酸，英文名稱4-4’ -Diaminostilbene-2-2’ -disulfonic acid，是精細化工領(lǐng)域的一種重要的染料中間體，為黃色針狀吸濕性晶體，工業(yè)品為淺黃色膏狀物或粉末狀物，易溶于堿水溶液。D酸的合成一般由磺化、氧化和還原三步組成:對硝基甲苯(PNT)經(jīng)發(fā)煙硫酸磺化制備對硝基甲苯鄰磺酸(NTS) ;NTS在堿性和催化劑條件下，經(jīng)空氣氧化制備4-4’ -二硝基二苯乙烯-2-2’ -二磺酸(DNS) ;DNS經(jīng)鐵粉還原得到DSD酸。其中，氧化工藝國內(nèi)大多數(shù)廠家均采用堿水介質(zhì)中的空氣氧化法，相對磺化和還原工序，氧化工序反應(yīng)復(fù)雜，產(chǎn)品收率低、副反應(yīng)較多，會產(chǎn)生大量深黑色的含鹽有機廢水，除含有部分DNS外，主要成分是含硝基和磺酸基團的芳香族有機化合物及雜環(huán)化合物，并帶有大量顯色基團。每生產(chǎn)I噸DSD酸會產(chǎn)生堿度約為IN的氧化廢水30m3左右，這部分廢水污染物濃度高，COD ^ 20000mg/L，無機鹽含量多10% ;色澤深，色度多15000倍，B0D/C0D值較小，具有抗光解，抗化學(xué)氧化和生物氧化等特點，屬于極難生物降解的廢水，是化工領(lǐng)域最難處理的廢水之一。
[0003]目前國內(nèi)外DSD酸廠家對上述廢水的研究很多，包括沉淀絮凝，絡(luò)合萃取，氧化處理，活性炭、樹脂吸附等多種方法。由于DSD酸氧化廢水中的有機物具有強極性的磺酸基團和很高的水溶性，且SO42和Cl含量很高，采用一般的絮凝法、吸附法及生化法都不能產(chǎn)生顯著的處理效果，且存在藥劑用量大，處理成本高的問題；氧化處理同樣存在設(shè)備要求高，運行費用高，工藝復(fù)雜等劣勢，且無法對廢水中的有用資源進行回收。因此，采用目前工業(yè)上廣泛使用技術(shù)對該類廢水進行處理，都無法獲得滿意的處理效果。
[0004]專利公開號CN1244502C公開了一種DSD酸生產(chǎn)廢水的處理方法，采用硫酸亞鐵或硫酸鐵對廢水進行多次絮凝、過濾，該方法工藝簡單，處理成本低，但僅適用于還原廢水的處理，不適用于氧化廢水的處理，且處理效果有待論證。
[0005]專利公開號CN1176864C公開了一種DSD酸生產(chǎn)廢水的處理方法，采用過氧化氫或亞鐵對廢水進行氧化反應(yīng)，再在電解池中進行電解，最后經(jīng)過中和、沉淀、泥水分離和脫鈣處理，使得廢水達到排放標準。該方法處理費用低，脫色效果好，工藝、設(shè)備簡單，但僅適用于還原廢水的處理，用該方法對氧化廢水進行處理，效果極差。
[0006]專利公開號CN1290982C公開了一種DSD酸氧化廢水的處理方法，利用廢水中的污染成分作為水煤漿的有效分散劑和穩(wěn)定劑，將廢水直接利用。該方法簡單易行，相當(dāng)于直接將廢水配在煤漿中進行焚燒，但若DSD酸廠附近無大量煤炭資源可利用，勢必會產(chǎn)生廢水或煤炭運輸?shù)馁M用，不具有普遍的可實施性。
[0007]因此，若采用工業(yè)上常規(guī)的廢水處理技術(shù)對DSD酸氧化廢水進行處理，均無法獲得滿意的效果。國內(nèi)大多數(shù)的DSD酸生產(chǎn)廠家針對該類廢水處理的研究較多，但至今尚無非常成功的實例。在我國環(huán)保形勢日益嚴峻的情況下，由于排放不達標或污染問題而減產(chǎn)，甚至停產(chǎn)的DSD酸生產(chǎn)企業(yè)比比皆是。可見，研究DSD酸氧化廢水的處理，提出一種經(jīng)濟、有效的處理方法，對保證我國DSD酸產(chǎn)能，解決DSD酸生產(chǎn)帶來的環(huán)境污染問題具有重大的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)在DSD酸氧化廢水處理中存在的不足，提供一種處理效果良好，大大減少了廢水排放量，對廢水中的有用資源進行了有效回收，降低了綜合處理成本，不產(chǎn)生二次污染的DSD酸氧化廢水的處理及資源回收方法。
[0009]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:
[0010]一種DSD酸氧化廢水的處理及資源回收方法，包括以下步驟:
[0011](I)將DSD酸氧化車間的生產(chǎn)廢水通過污水栗，打入沉淀池中，靜置并沉淀24?48h ；
[0012](2)將步驟(I)沉淀池中的廢水通過酸堿栗，經(jīng)過密閉板式過濾器進行過濾后，轉(zhuǎn)入樹脂吸附水罐中，用蒸汽或?qū)嵊蛯渲剿薏捎脢A套升溫的方式升溫；
[0013](3)待樹脂吸附水罐中廢水的溫度達到10?50°C時，再通過酸堿栗，按0.5?4.0BV/h的流量經(jīng)過裝填有大孔吸附樹脂的吸附塔內(nèi)；所述的BV為樹脂床體積；
[0014](4)將步驟(3)中的吸附出水轉(zhuǎn)入四效蒸發(fā)系統(tǒng)中進行濃縮至原體積的0.1?0.2倍；在濃縮過程中產(chǎn)生的冷凝水回收利用至DSD酸生產(chǎn)階段；將濃縮的殘液通過污水栗，轉(zhuǎn)入噴霧干燥系統(tǒng)中進行干燥處理，干燥后所得的顆粒物即為含量多90%的硫酸鈉；
[0015](5)將步驟(3)中吸附了有機物雜質(zhì)的大孔吸附樹脂，用60?90°C的脫附劑進行洗脫再生處理，洗脫溫度為60?90°C，洗脫流量控制在0.5?2.5BV/h，將初期洗脫的高濃度脫附液通過離心栗轉(zhuǎn)入洗脫水罐，后期洗脫的低濃度洗脫水用于下一批次的脫附劑配制;
[0016](6)將洗脫水罐中的高濃度脫附液通過耐堿栗轉(zhuǎn)入萃取釜中，同時向萃取釜中加入洗脫水總量的0.1?0.3倍的重量比為1.0?2.0:4.0的兩種低聚乙二醇單烷基醚的混合液，并攪拌均勻，再用蒸汽或?qū)嵊蛯腿「捎脢A套升溫的方式升溫至40?70°C，再加入洗脫水重量的0.1?0.5倍的芳香烴類的萃取劑，攪拌0.5?1.5h后，靜置分層；
[0017](7)待步驟￠)中的混合液完全分層后，將下層水相通過溶劑栗轉(zhuǎn)入酸析釜中，向酸析釜中加入DSD酸生產(chǎn)過程中的廢酸進行酸析，酸析至pH = 0.5?2.0，冷卻至室溫，通過耐酸栗將冷卻后的物料送入隔膜壓濾機進行壓濾，將濾液與步驟(4)中的吸附出水一起進入四效蒸發(fā)系統(tǒng)；隔膜壓濾機中的濾餅直接回收至還原工序；
[0018](8)將步驟￠)中的上層有機相通過溶劑栗轉(zhuǎn)入精餾塔進行精餾分離，沸點在110°C以下的低沸點餾分用至氧化反應(yīng)用水；中、高沸點餾分即為溶劑和萃取劑的混合物，用至步驟(6)的萃取過程中。
[0019]所述的密閉板式過濾器為NYB系列高效密閉板式過濾器。
[0020]所述的大孔吸附樹脂為ND804型樹脂；在10?50°C條件下運行，進水流量為0.5 ?4.0BV/h ο
[0021]所述的脫附劑為濃度為5?8%碳酸鈉或碳酸氫鈉水溶液或濃度為I?2%氫氧化鈉水溶液；
[0022]所述的兩種低聚乙二醇單烷基醚為二甘醇單丁醚和二甘醇單乙醚；
[0023]所述的芳香烴類萃取劑為甲苯、二甲苯中的任意一種或兩種。
[0024]本發(fā)明DSD酸氧化廢水的處理方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下不同之處:
[0025](I)將氧化廢水進行過濾預(yù)處理后，通過大孔吸附樹脂進行吸附處理，可有效的將廢水中的有機物和無機物分離，再分別進行處理和資源回收，目的明確，處理方法針對性強，處理效果好；
[0026](2)根據(jù)樹脂吸附塔中吸附出水的物性特點，采用多效蒸發(fā)與壓力噴霧干燥結(jié)合的方式進行處理，在最經(jīng)濟節(jié)能的前提下，大大減少了廢水的排放量，并將廢水中的無機鹽-硫酸鈉進行回收，降低了綜合處理成本；
[0027](3)對樹脂吸附塔中的洗脫水，采用溶劑萃取法處理，溶劑和萃取劑體系為國內(nèi)首創(chuàng)，該方法具有良好的選擇性，對廢水中資源(DNS)的回收率高，工藝過程簡單快速且高效；
[0028](4)對洗脫水進行溶劑萃取后，水相中的資源通過酸析、冷卻和壓濾進行回收，可將產(chǎn)品整體收率提升5-8%，有效的降低綜合處理成本；有機相進行精餾處理后，套用至下一批洗脫水的萃取過程中，循環(huán)利用，不會帶來二次污染；
[0029](5)工藝流程可靠，投資相對較低，建設(shè)周期短，處理量較大，處理方法適用性極強。
[0030]綜上所述，該工藝將多種廢水處理方法進行改進并綜合利用，DSD酸氧化廢水經(jīng)過該工藝處理后，廢水中DNS的去除率幾乎達到100%，回收率可達到70%以上；廢水排放量由25-30m3/噸DSD酸，減少到3_5m3/噸DSD酸，CDO降至800mg/L左右，廢水由深黑色變成接近無色，色度降低至300倍左右，完全達到國家排放標準，不僅解決了傳統(tǒng)氧化廢水處理過程面臨的巨大難題，同時對廢水中資源進行最大程度回收再利用，變廢為寶，使得綜合處理成本大大降低，方法適用性強，管理方便，易于推廣。
[0031]因此，本發(fā)明具有處理效果好，大大減少了廢水排放量，對廢水中的有用資源進行了有效回收，降低了綜合處理成本，不產(chǎn)生二次污染等優(yōu)點。
【具體實施方式】
[0032]實施例1:
[0033]一種DSD酸氧化廢水的處理及資源回收方法，包括以下步驟:
[0034](I)將DSD酸氧化車間的生產(chǎn)廢水通過污水栗，打入沉淀池中，靜置并沉淀24h ；
[0035](2)將步驟(I)沉淀池中的廢水通過酸堿栗，經(jīng)過NYB系列高效密閉板式過濾器進行過濾后，轉(zhuǎn)入樹脂吸附水罐中，用蒸汽或?qū)嵊蛯渲剿薏捎脢A套升溫的方式升溫;
[0036](3)待樹脂吸附水罐中廢水的溫度達到10°C時，再通過酸堿栗，按0.5BV/h的流量經(jīng)過裝填有大孔吸附樹脂的吸附塔內(nèi)；所述的BV為樹脂床體積；
[0037](4)將步驟(3)中的吸附出水轉(zhuǎn)入四效蒸發(fā)系統(tǒng)中進行濃縮至原體積的0.1倍；在濃縮過程中產(chǎn)生的冷凝水回收利用至DSD酸生產(chǎn)階段；將濃縮的殘液通過污水栗，轉(zhuǎn)入噴霧干燥系統(tǒng)中進行干燥處理，干燥后所得的顆粒物即為含量多90%的硫酸鈉；
[0038](5)將步驟(3)中吸附了有機物雜質(zhì)的大孔吸附樹脂，用60°C的濃度為5%碳酸鈉水溶液進行洗脫再生處理，洗脫溫度為60°C，洗脫流量控制在0.5BV/h，將初期洗脫的高濃度脫附液通過離心栗轉(zhuǎn)入洗脫水罐，后期洗脫的低濃度洗脫水用于下一批次的脫附劑配制;
[0039](6)將洗脫水罐中的高濃度脫附液通過耐堿栗轉(zhuǎn)入