一種4，4－二氨基二苯乙烯－2，2－二磺酸生產氧化廢水的治理及資源化方法
2023-09-20 10:19:30
專利名稱：一種4，4－二氨基二苯乙烯－2，2－二磺酸生產氧化廢水的治理及資源化方法
技術領域：
本發明涉及一種DSD酸生產氧化廢水的治理及資源化方法，具體而言，是指採用丙烯酸酯類樹脂回收DSD酸生產氧化廢水中DNS酸以及廢水中其它有機物的去除。。
背景技術：
DSD酸是一種重要的染料中間體，用於合成二苯乙烯型螢光增白劑和芪系直接染料、活性染料。由DSD酸合成的螢光增白劑已被廣泛用於合成洗滌劑、紡織工業、塑料、照相和造紙工業等。DSD酸的合成路線主要以對硝基甲苯為原料，經過磺化、氧化、還原三大步驟完成。其中氧化工序中產生大量的含鹽有機廢水(每噸DSD酸產生約25～30噸廢水)，其中主要有機物DNS酸含量約為4500mg/L，CODCr含量高達15000mg/L，色度約為15000倍，pH約為1.5～2.5，無機鹽(Na2SO4)含量高達14％(質量分數)，是目前最難治理的化工廢水之一。若直接排入水體，不僅將嚴重汙染環境，危害人體健康，且嚴重浪費資源。
目前DSD酸生產中氧化廢水的處理方法主要有生物法、高級氧化法和物化法等，其中生物法難以適應DSD酸氧化廢水毒性高的特點；高級氧化法對反應條件要求苛刻，對設備要求高，運行費用高，操作管理複雜；物化法存在藥劑消耗量大、易產生二次汙染、處理效果差等缺點。目前採用樹脂吸附法處理高濃度有機廢水的樹脂有離子交換樹脂和超高交聯樹脂，但這兩種樹脂無法適應DSD酸生產中氧化廢水酸度大、含鹽量高、含高濃度有機汙染物的特點。
發明內容
本發明的目的是提供一種DSD酸生產氧化廢水的治理及資源化方法，利用丙烯酸酯類大孔吸附樹脂，即能分離回收絕大部分的原料DNS酸，又能使最終排出的廢水減量化、無害化，實現循環經濟的目標。
本發明的技術方案如下一種DSD酸生產氧化廢水的治理及資源化方法，其包括以下步驟
(a)將DSD酸生產氧化廢水經過預處理後，在0～40℃的溫度和0.5～5BV/h的流量條件下，通過裝填有丙烯酸酯類大孔吸附樹脂的裝置，吸附出水加鹼中和後即可排放；(b)將步驟(a)中吸附了有機物的丙烯酸酯類大孔吸附樹脂用80～98℃的高溫水脫附再生，洗脫溫度為80～98℃，脫附劑流量為0.5～3.0BV/h，高濃度脫附液作為原料返回DSD酸生產工序，低濃度脫附液可用於配製下一批脫附劑循環套用。
步驟(a)中預處理是指將廢水先過濾除去其中的懸浮物質，吸附溫度保持在常溫下即可(0～40℃)，經過步驟(a)處理後，吸附出水為透明淺黃色，CODCr可降至100mg/L左右，DNS酸含量降至2.0mg/L以下，加鹼中和後即可達標排放。
步驟(b)中脫附液中可析出純度80％以上的DNS酸晶體，丙烯酸酯類大孔吸附樹脂經脫附再生後可反覆使用。
步驟(a)中所述的丙烯酸酯類大孔吸附樹脂為Amberlite XAD-6樹脂、Amberlite XAD-7樹脂、Amberlite XAD-8樹脂、Diaion HP1MG樹脂、DiaionHP2MG樹脂、Diaion HP3MG樹脂(Amberlite XAD系列由美國羅門哈斯公司生產，Diaion HPMG系列由日本三菱公司生產)或丙烯酸酯類YWB-38樹脂(江蘇南大戈德環保科技有限公司生產)。優選的丙烯酸酯類大孔吸附樹脂是YWB-38樹脂。
在具體操作步驟中，樹脂的吸附可以採用雙塔串聯吸附，單塔脫附的運行方式，即每種樹脂設置I、II、III三個吸附塔，先將I、II塔串聯順流吸附，I塔作為首柱，II塔作為尾柱，當I塔吸附飽和後，切換成II、III塔串聯順流吸附，II塔作為首柱，III塔作為尾柱，同時I塔進行順流脫附，如此循環操作，可以保證整個裝置始終連續運行。
有益效果本發明與現有技術相比，其顯著優點是(1)所使用的丙烯酸酯類大孔吸附樹脂在廢水原有的酸度下(pH值約為1.5～2.5)可獲得對DNS酸的最大吸附量，原廢水無需調酸即可吸附處理。(2)經二級樹脂吸附後，廢水中DNS的含量由4500mg/L降至2.0mg/L以下，且廢水的CODCr由15000mg/L降至100mg/L左右，使最終的生產廢水達到廢水排放標準。(3)吸附了DNS酸等有機物的丙烯酸酯類大孔吸附樹脂可直接用80～98℃的水脫附，脫附液中可析出純度80％以上的DNS酸晶體，剩餘高濃度脫附液返回生產工段回收DNS酸。即節省了原料，又避免了二次汙染。(4)丙烯酸酯類大孔吸附樹脂能耐高溫，使用壽命長，可再生性能好，可重複使用的優點。
具體實施例方式
以下通過實施例進一步說明本發明。
實施例1實施例1將各10mL的YWB-38樹脂分別裝入三個帶夾套的玻璃吸附柱中(Φ12×160mm)，分別為I、II、III三個吸附塔。取150mL的褐色廢水進行預處理，控制玻璃夾套水溫為15±1℃，將廢水以1BV/h的流量通過YWB-38樹脂床層，處理量為150mL/批，吸附出水為淺黃色，CODCr降至100mg/L，DNS酸含量降至2.0mg/L。出水再經中和即可達相應的汙水排放標準。樹脂的吸附可以採用雙塔串聯吸附，單塔脫附的運行方式。先將I、II塔串聯順流吸附，I塔作為首柱，II塔作為尾柱，當I塔吸附飽和後，切換成II、III塔串聯順流吸附，II塔作為首柱，III塔作為尾柱，同時I塔進行順流脫附，如此循環操作，可以保證整個裝置始終連續運行。
經吸附後的YWB-38樹脂用35mL的水進行洗脫再生，洗脫溫度為90℃，洗脫劑流量為1BV/h。脫附液中可析出純度80％以上的DNS酸晶體，高濃度剩餘脫附液返回生產工段，低濃度洗脫液套用於下批脫附操作，樹脂經脫附再生後可恢復吸附能力。
實施例2將各100mL的YWB-38樹脂分別裝入三個帶夾套的玻璃吸附柱中(Φ32×250mm)。取1500mL的褐色廢水進行預處理，控制玻璃夾套水溫為30±1℃，將廢水以1BV/h的流量首先通過YWB-38樹脂床層，處理量為1500mL/批，吸附出水為淺黃色，CODCr降至100mg/L，DNS酸含量降至2.0mg/L。出水再經中和即可達相應的汙水排放標準。
經吸附後的YWB-38樹脂用350mL的水進行洗脫再生，洗脫溫度為90℃，洗脫劑流量為1BV/h。脫附液中可析出純度80％以上的DNS酸晶體，高濃度剩餘脫附液返回生產工段，低濃度洗脫液套用於下批脫附操作，樹脂經脫附再生後可恢復吸附能力。
實施例3將實施例1中的二級樹脂換成Amberlite XAD-6樹脂、AmberliteXAD-7樹脂、Amberlite XAD-8樹脂、Diaion HP1MG樹脂、Diaion HP2MG樹脂或Diaion HP3MG樹脂，其他操作條件保持不變，每批處理量和出水水質均略遜於實施例1。
實施例4將實施例1中的吸附溫度以40℃替代，脫附溫度以70℃替代，其他操作條件保持不變，每批處理量和出水水質均略遜於實施例1。
實施例5將實施例1中的吸附流量以6BV/h替代，脫附流量以4BV/h替代，其他操作條件保持不變，每批處理量和出水水質均略遜於實施例1。
實施例6將實施例1中的吸附流量以0.5BV/h替代，脫附流量以0.5BV/h替代，其他操作條件保持不變，每批處理量和出水水質均略遜於實施例1。
實施例7將實施例1中的吸附溫度以25℃替代，脫附溫度以98℃替代，其他操作條件保持不變，每批處理量和出水水質與實施例1類似。
實施例8將實施例1中的吸附溫度以5℃替代，脫附溫度以80℃替代，其他操作條件保持不變，每批處理量和出水水質略遜於實施例1。
權利要求
1.一種DSD酸生產氧化廢水的治理及資源化方法，其特徵在於包括以下步驟(a)將DSD酸生產氧化廢水經過預處理後，在0～40℃的溫度和0.5～5BV/h的流量條件下，通過裝填有丙烯酸酯類大孔吸附樹脂的裝置，吸附出水加鹼中和後即可排放；(b)將步驟(a)中吸附了有機物的丙烯酸酯類大孔吸附樹脂用80～98℃的高溫水脫附再生，洗脫溫度為80～98℃，脫附劑流量為0.5～3.0BV/h，高濃度脫附液作為原料返回DSD酸生產工序，低濃度脫附液可用於配製下一批脫附劑循環套用。
2.根據權利要求1所述的一種DSD酸生產氧化廢水的治理及資源化方法，其特徵在於步驟(a)中所述的丙烯酸酯類大孔吸附樹脂為Amberlite XAD-6樹脂、Amberlite XAD-7樹脂、Amberlite XAD-8樹脂、Diaion HPIMG樹脂、HP2MG樹脂、HP3MG樹脂或YWB-38樹脂。
3.根據權利要求2所述的一種DSD酸生產氧化廢水的治理及資源化方法，其特徵在於步驟(a)中所述的丙烯酸酯類大孔吸附樹脂為YWB-38樹脂。
全文摘要
本發明公開了一種DSD酸生產氧化廢水的治理及資源化方法。其步驟為將預處理後德DSD酸生產氧化廢水在常溫和0.5～5BV/h的流量條件下，通過裝填有丙烯酸酯類大孔吸附樹脂的裝置，吸附出水加鹼中和後即可排放；將上述樹脂用高溫水脫附再生，洗脫溫度為80～98℃，脫附劑流量為0.5～3.0BV/h，高濃度脫附液作為原料返回DSD酸生產工序，低濃度脫附液可用於配製下一批脫附劑循環套用。本發明顯著優點是原廢水無需調酸即可吸附處理，經吸附後，廢水中DNS的含量由4500mg/L降至2.0mg/L以下，且廢水的CODCr由15000mg/L降至100mg/L左右，使最終的生產廢水達到廢水排放標準。脫附液中可析出純度80％以上的DNS酸晶體，剩餘高濃度脫附液返回生產工段回收DNS酸。即節省了原料，又避免了二次汙染。
文檔編號C02F1/42GK1858007SQ200610038630
公開日2006年11月8日 申請日期2006年3月6日 優先權日2006年3月6日
發明者李愛民, 範軍, 楊維本, 蔡建國, 張曉 , 周家豔, 張全興, 龍超, 劉福強, 陳金龍 申請人:南京大學, 江蘇南大戈德環保科技有限公司