採用雙功能樹脂處理含甲苯胺廢水的方法
2023-07-04 05:28:41 3
專利名稱：採用雙功能樹脂處理含甲苯胺廢水的方法
技術領域：
本發明涉及含甲苯胺廢水的處理方法，更具體地說是指採用雙功能樹脂處理含甲苯胺廢水的方法。
背景技術：
含甲苯胺的廢水一般汙染物濃度高、毒性大，對環境汙染十分嚴重，一直引起業界的廣泛關注。目前研究治理甲苯胺廢水的方法主要有催化氧化法和吸附法，催化氧化能夠使廢水中甲苯胺濃度降低，但是存在效率低，處理成本高等缺點，限制了技術的實際應用和推廣。吸附法處理含甲苯胺廢水由於不破壞水中的甲苯胺化合物，使得資源回收成為可能。常規的吸附劑如活性炭雖然對甲苯胺化合物吸附量大，但需要用熱蒸汽對活性炭進行再生，導致再生費用高，而且再生後的活性炭產量和吸附性能下降；膨潤土、累託石和分子篩對甲苯胺的吸附量比較低，也限制了其在甲苯胺廢水處理中的應用；傳統的大孔吸附樹脂雖然吸附容量大，但吸附選擇性差，且吸附在樹脂上的甲苯胺化合物很容易發生氧化而變質，導致吸附的甲苯胺化合物難以回收或回收的甲苯胺化合物純度不高。因此，具有良好性能的吸附材料的選擇是吸附法處理含甲苯胺廢水的技術關鍵。
雙功能樹脂是一種已經披露的樹脂類吸附材料，其合成方法見相關專利(具有雙重功能的超高交聯弱鹼引離子交換樹脂的合成方法，專利號ZL01 1 34143.2)，它是通過對超高交聯吸附樹脂進行適度胺基修飾製得的系列不同胺基含量和孔結構的新型吸附樹脂，與被分離的有機物之間同時具有π-π作用以及靜電和絡合等多重作用，提高了對高濃度、高水溶性有機汙染物的吸附性能及吸附選擇性。該樹脂既有吸附功能又有離子交換功能，具有吸附容量大、吸附選擇性高等優點。
發明內容
本發明的目的是提供一種採用雙功能樹脂處理含甲苯胺廢水方法，可較大程度的提高使廢水中的甲苯胺去處率和回收率，並且回收的甲苯胺純度高，使得處理後的廢水經適度處理後能夠達標排放。
實現上述目的技術方案是
將含甲苯胺廢水在0～40℃的溫度(溫度沒有絕對的限制，只要常溫下即可)和0.5～8BV/h的流量下(流量以在此範圍為宜，稍有超出對處理影響甚微)，通過填充有雙功能樹脂的處理裝置，樹脂結構為R-NH2，其中R為二乙烯基苯交聯的苯乙烯共聚珠體，且樹脂比表面積不應小於700m2/g，交換容量不應小於0.5mmol/g。由於廢水中的甲苯胺化合物被處理裝置中的樹脂吸附，從裝置流出的廢水中甲苯胺含量大大降低，甲苯胺去除率可大於99％。
處理裝置中的雙功能樹脂吸附飽和後，用重量百分比濃度為1～5％的稀硫酸或1～10％稀鹽酸作為脫附劑再生樹脂，再生下來的高濃度甲苯胺溶液回收甲苯胺產品，低濃度甲苯胺溶液用於配製下一批次的脫附劑循環套用。
高濃度甲苯胺液用重量百分比濃度為5～40％的氫氧化鈉溶液或5～30％的氨水調節pH值到7～11(以弱鹼性為佳)，得到的粗甲苯胺經過精餾工藝製得甲苯胺產品，甲苯胺回收率大於80％，回收的甲苯胺純度大於99％。
有益效果本發明的優點是採用雙功能樹脂用於含甲苯胺廢水的處理，廢水中的甲苯胺化合物吸附去除率高，樹脂吸附完畢採用簡便的稀硫酸或稀鹽酸脫附工藝就能實現完全再生，脫附下來的高濃度甲苯胺溶液經調鹼和精餾工藝即可得到純度高的甲苯胺產品，脫附再生後的雙功能樹脂仍保持吸附能力，可以重複用於處理含甲苯胺廢水。本方法處理效率高，成本低；甲苯胺去除率和回收率分別大於99％和80％，回收的甲苯胺純度大於99％，實現了廢水中資源的回收。
具體實施例方式
將含甲苯胺廢水在0～40℃的溫度(溫度沒有絕對的限制，只要常溫下即可)和0.5～8BV/h的流量下，通過填充有雙功能樹脂或大孔吸附樹脂的處理裝置，處理裝置中的樹脂吸附飽和後，用重量百分比濃度為1～5％的稀硫酸或1～10％稀鹽酸作為脫附劑再生樹脂，脫附劑流量0.2～3BV/h，再生下來的高濃度甲苯胺溶液回收甲苯胺產品，低濃度甲苯胺溶液用於配製下一批次的脫附劑循環套用。
高濃度脫附液用重量百分比濃度為5～40％的氫氧化鈉溶液或10～30％的氨水調節pH值到7～11，得到的粗甲苯胺經過精餾工藝製得甲苯胺產品。
實例1、2、3採用雙功能樹脂作為吸附劑，其比表面積920m2/g、交換容量0.52mmol/g；分別採用重量百分比濃度為1％、3％、10％稀鹽酸作脫附劑，脫附劑流量為0.2BV/h、1BV/h、3BV/h；高濃度脫附液分別用20％、15％、25％的工業氨水調節pH值到9.2。實例4、5、6採用雙功能樹脂作為吸附劑，其比表面積710m2/g、交換容量0.79mmol/g；樹脂分別採用1％、3％、5％稀硫酸作脫附劑；高濃度脫附液分別用10％、15％的工業氨水和30％的液鹼(氫氧化鈉)調節pH值到7.6、8.2、10。
實例7、8採用大孔吸附樹脂作為吸附劑，其比表面積1020m2/g(交換容量很低測不出)，樹脂採用5％稀鹽酸作脫附劑；高濃度脫附液用20％的工業氨水調節pH到9.2。
實例9、10是實例1、2各種操作條件不變，樹脂重複使用後第十次的處理效果。
實例11、12採用的樹脂和其它操作條件同實例4、5，高濃度脫附液分別改用5％、30％的液鹼調節pH值到8.4、11。
其中實施例1-12處理結果如下表
權利要求
1.採用雙功能樹脂處理含甲苯胺廢水的方法，其特徵在於(1)含甲苯胺廢水在0～40℃的溫度和0.5～8BV/h的流量條件下，通過填充有雙功能樹脂的處理裝置，其中樹脂比表面積不應小於700m2/g，交換容量不小於0.5mmol/g；(2)處理裝置中的雙功能樹脂吸附飽和後，用稀酸作為脫附劑再生樹脂，將吸附在樹脂上的甲苯胺化合物轉移至脫附液中，脫附液經調鹼、精餾工序回收甲苯胺產品。
2.根據權利要求1所述的採用雙功能樹脂處理含甲苯胺廢水的方法，其特徵在於採用的雙功能樹脂結構為R-NH2，其中R為二乙烯基苯交聯的苯乙烯系大孔吸附樹脂。
3.根據權利要求2所述的採用雙功能樹脂處理含甲苯胺廢水的方法，其特徵在於作為脫附劑再生樹脂的稀酸為重量百分比濃度1～5％稀硫酸或1～10％的稀鹽酸。
4.根據權利要求1～3中所述的採用雙功能樹脂處理含甲苯胺廢水的方法，其特徵在於脫附下來的高濃度甲苯胺溶液用重量百分比濃度5～40％的氫氧化鈉溶液或5～30％氨水調節pH值到7～11，得到的粗甲苯胺再經精餾工藝可製得甲苯胺產品。
全文摘要
本發明涉及含甲苯胺廢水的處理方法。將含甲苯胺廢水在0～40℃的溫度和0.5～8BV/h的流量下，通過填充有雙功能樹脂的處理裝置，樹脂結構為R－NH
文檔編號C02F1/28GK1810664SQ200610038529
公開日2006年8月2日 申請日期2006年2月27日 優先權日2006年2月27日
發明者李愛民, 朱兆連, 魯俊東, 劉福強, 王津南, 龍超, 費正皓, 魏瑞霞, 陳金龍, 張全興 申請人:南京大學, 江蘇南大戈德環保科技有限公司