氧化/絮凝處理生產dsd酸過程中的還原廢水的方法
2023-06-28 12:01:46 2
專利名稱：氧化/絮凝處理生產dsd酸過程中的還原廢水的方法
技術領域：
本發明涉及一種氧化/絮凝處理生產DSD酸過程中的還原廢水的方法，屬於生產DSD酸的汙染水處理技術。
背景技術：
4，4』-二氨基二苯乙烯-2，2』-二磺酸簡稱DSD酸(分子式C14H14N2O6S2)是重要的染料中間體，為黃色針狀吸溼性晶體，工業品為淺黃色膏狀物或粉末狀物，其生產工藝包括三個工序對硝基甲苯磺化製備對硝基甲苯鄰磺酸(NTS)，NTS在鹼性水介質中或鹼性有機物介質中用空氣氧化製備4，4』-二硝基二苯乙烯-2，2』-二磺酸(DNS)，DNS用鐵粉還原製備DSD酸。除磺化工序產生濃度為50-55％的廢硫酸外，氧化工序和還原工序均產生大量工業廢水。在還原廢水中除含有一定濃度的DSD酸、DNS、2-磺酸基-4-氨基苯甲酸等有機雜質外，還含有較高的無機鹽(4％左右)。由於還原廢水中的有機物均帶有磺酸基，水溶性較好，因而常規的絮凝處理方法效果很差；又由於還原廢水中的有機物均帶有硝基，毒性較強，加之廢水的鹽含量較高，因而可生化性較差，是較難處理的工業有機廢水之一。目前國內對於這種廢水的治理工藝有在廢水中投加季銨鹽、鐵鹽、鋁鹽及聚丙烯醯胺等絮凝劑進行絮凝脫色，然後採用沉降、氣浮或壓濾進行泥水分離，出水經吸附材料如活性炭吸附或加水稀釋後排放。其主要缺點是廢水處理費用高，苯胺類汙染物去除率低，發色基團破壞不完全，處理出水易返色或需浪費大量寶貴的水資源。
發明內容
本發明的目的在於提供一種氧化/絮凝處理生產DSD酸過程中的還原廢水的方法，該方法處理費用低，效果好。
本發明是通過下述技術方案加以實現的，一種氧化/絮凝處理生產DSD酸過程中的還原廢水的方法，其特徵在於包括以下步驟1、以孔徑30-200μm的過濾器過濾還原廢水回收其中懸浮的DSD酸。
2、向步驟1過濾得到的還原廢水加入一定量的七水硫酸亞鐵或硫酸鐵，或七水硫酸亞鐵與硫酸鐵的混合物，調節廢水的pH值為1-4，最好是1-2，溫度保持在65℃以上，最好是70-80℃。
3、向步驟2得到的還原廢水分三個時段加過氧化氫進行氧化反應，當過氧化氫質量濃度為30％時，三次投加量依次為0.25ml/L廢水，0.25ml/L廢水，0.5ml/L廢水；每次間隔為5-15分鐘。
4、向步驟3氧化反應後的還原廢水中按0.02-0.025摩爾/L廢水加入七水硫酸亞鐵或硫酸鐵，或七水硫酸亞鐵與硫酸鐵的混合物並用石灰乳調至pH值＞10進行第一次絮凝。
5、過濾去除絮凝濾餅，並向濾出的還原廢水中按0.02-0.025摩爾/L廢水再加七水硫酸亞鐵或硫酸鐵，或七水硫酸亞鐵與硫酸鐵的混合物並用石灰乳調至pH值＞10進行第二次絮凝。
6、過濾分出絮凝濾餅，用硫酸將還原廢水的pH值調至6-9後排放。
7、進行下一批的還原廢水處理時，第一次絮凝時按0.01-0.0125摩爾/L廢水加入七水硫酸亞鐵或硫酸鐵，或七水硫酸亞鐵與硫酸鐵的混合物，同時加入上一批處理的第二次絮凝濾餅並用石灰乳調至pH值＞10，進行第二次絮凝時，按步驟5操作。
上述步驟2中所加七水硫酸亞鐵或硫酸鐵，或七水硫酸亞鐵與硫酸鐵的混合物的摩爾數為步驟3所加過氧化氫摩爾數的1/20至1/5。
本發明的反應原理是a、在Fe2+催化劑作用下，H2O2能產生兩種活潑的氫氧自由基·OH和HO2·，從而引發和傳播自由基鏈反應，加快有機物和還原性物質的氧化，破壞發色基團。b、氧化過程中，·OH的作用是破壞芳香族化合物中的苯環，·OH首先將苯環羥基化，然後與O2作用生成苯環上的過氧化氫自由基，進而開環生成脂肪族化合物，並隨著氧化程度的加深，碳鏈逐漸斷裂，最終產物為CO2。
本發明的技術進步效果表現在以下幾個方面處理費用低，藥劑費用低於4元/噸廢水；色度和COD去除良好，達到排放要求；設備、工藝簡單，操作方便。
圖1為本發明的工藝流程框圖。
具體實施例方式
實施例1取800ml廢水，用布氏漏鬥過濾後置於燒杯中，開攪拌器攪拌，將水樣加熱到70-80℃，向廢水中加入0.2gFeSO4·7H2O，然後加入H2O20.8ml，分3次每次間隔5分鐘投加，投加量依次為0.2ml，0.2ml，0.4ml，反應30分鐘。氧化後絮凝兩次，第一次絮凝加入上批第二次絮凝的濾餅，用Ca(OH)2將水樣調至鹼性(pH＞10，下同)，攪拌，沉降，過濾。第二次絮凝加入5g FeSO4·7H2O，用Ca(OH)2將水樣調至鹼性，攪拌，沉降，過濾，即得處理後成品水樣。測量其COD為102mg/L，色度為50倍。
實施例2還原廢水經車間排出，首先進入沉降池沉降，然後用泵打入微孔過濾器，回收廢水中懸浮的DSD酸，將過濾後的廢水4m3泵入一直徑1.8m、高2.0m的反應器，啟動攪拌，打開蒸汽管道加熱，待廢水溫度升至80℃後，加入七水硫酸亞鐵1.0kg(0.25kg/m3廢水)和30％過氧化氫4.0kg(1kg/m3廢水)，投加方式和反應時間同實施例1。反應後水流到絮凝池I，加入上批絮凝的濾餅和13.0kg(3.25kg/m3廢水)的石灰，攪拌、混勻，沉降，用板框過濾後流入絮凝池II；向絮凝池II中加入七水合硫酸亞鐵25.0kg(6.25kg/m3廢水)和石灰13.0kg(3.25kg/m3廢水)，攪拌，沉降，用板框過濾後測量濾液的COD和色度分別為110mg/L和55倍，均達到國家排放標準，用硫酸調節pH至6-9後即可排放。
權利要求
1.一種氧化/絮凝處理生產DSD酸過程中的還原廢水的方法，其特徵在於包括以下步驟1)以孔徑30-200μm的過濾器過濾還原廢水回收其中懸浮的DSD酸；2)向步驟1)過濾得到的還原廢水加入一定量的七水硫酸亞鐵或硫酸鐵，或七水硫酸亞鐵與硫酸鐵的混合物，調節廢水的pH值為1-4，最好是1-2，溫度保持在65℃以上，最好是70-80℃；3)向步驟2)得到的還原廢水分三個時段加過氧化氫進行氧化反應，當過氧化氫質量濃度為30％時，三次投加量依次為0.25ml/L廢水，0.25ml/L廢水，0.5ml/L廢水；每次間隔為5-15分鐘；4)向步驟3)氧化反應後的還原廢水中按0.02-0.025摩爾/L廢水加入七水硫酸亞鐵或硫酸鐵，或七水硫酸亞鐵與硫酸鐵的混合物並用石灰乳調至pH值＞10進行第一次絮凝；5)過濾去除絮凝濾餅，並向濾出的還原廢水中按0.02-0.025摩爾/L廢水再加七水硫酸亞鐵或硫酸鐵，或七水硫酸亞鐵與硫酸鐵的混合物並用石灰乳調至pH值＞10進行第二次絮凝；6)過濾分出絮凝濾餅，用硫酸將還原廢水的pH值調至6-9後排放；7)進行下一批的還原廢水處理時，第一次絮凝時按0.01-0.0125摩爾/L廢水加入七水硫酸亞鐵或硫酸鐵，或七水硫酸亞鐵與硫酸鐵的混合物，同時加入上一批處理的第二次絮凝濾餅並用石灰乳調至pH值＞10，進行第二次絮凝時，按步驟5)操作。
2.按權利要求1所述的氧化/絮凝處理生產DSD酸過程中的還原廢水的方法，其特徵在於步驟2)中所加七水硫酸亞鐵或硫酸鐵，或七水硫酸亞鐵與硫酸鐵的混合物的摩爾數為步驟3)所加過氧化氫摩爾數的1/20至1/5。
全文摘要
本發明公開了一種氧化/絮凝處理生產DSD酸過程中的還原廢水的方法，屬於生產DSD酸的汙染水處理技術。該方法包括以下步驟過濾DSD酸還原廢水回收其中懸浮的DSD酸；加入一定量的七水硫酸亞鐵或硫酸鐵，或七水硫酸亞鐵與硫酸鐵的混合物，調節pH值1－4，溫度保持在70－80℃；分三個時段加過氧化氫進行氧化反應；加入絮凝劑進行第一次絮凝，過濾去除絮凝濾餅，再進行第二次絮凝、過濾，以上批第二次絮凝濾餅作為下批第一次絮凝時的部分絮凝劑。本發明的優點在於處理費用低，廢水經處理後色度和COD低，達到排放要求；設備、工藝簡單，操作方便。
文檔編號C02F1/52GK1597546SQ200410020218
公開日2005年3月23日 申請日期2004年7月30日 優先權日2004年7月30日
發明者張鳳寶, 李國柱, 張國亮 申請人:天津大學