申請日2015.09.25
公開(公告)日2015.12.23
IPC分類號C02F9/06; C02F9/04; C02F101/32; C02F1/78; C02F9/14
摘要
本發(fā)明公開了一種含萘系衍生物的廢水的處理方法，包括以下步驟：(1)在壓力為0.1～8MPa，溫度為100～280℃的條件下，對含萘系衍生物的廢水進行濕式氧化，得到處理液;(2)對處理液進行后處理，得出水。還包括任選以下方式對后處理所得出水進行處理：對后處理所得出水進行濃縮，得到無機鹽和濃縮液;后處理所得出水通過電滲析，得到濃鹽水和淡水，濃鹽水直接應(yīng)用或濃縮回收鹽再利用，淡水生化處理或中水回用;后處理所得出水通過雙極膜，得到相應(yīng)的酸溶液和堿溶液后進行再利用，回收酸堿后的出水生化處理或中水回用。本發(fā)明提供的含萘系衍生物的廢水的處理方法，能夠?qū)U水中的組分進行回收，同時高效降低廢水的COD值。
權(quán)利要求書
1.一種含萘系衍生物的廢水的處理方法，其特征在于，包括以下步 驟：
(1)在壓力為0.1～8MPa，溫度為100～280℃的條件下，對含萘系衍生 物的廢水進行濕式氧化，得到處理液;
(2)對處理液進行后處理，得出水。
2.如權(quán)利要求1所述的含萘系衍生物的廢水的處理方法，其特征在于， 還包括任選以下方式中的一種或多種對步驟(2)后處理所得出水進行處 理：
(3-a)對后處理所得出水進行濃縮，得到無機鹽和濃縮液;
(3-b)后處理所得出水通過電滲析，得到濃鹽水和淡水，濃鹽水直 接應(yīng)用或濃縮回收鹽再利用，淡水生化處理或中水回用;
(3-c)后處理所得出水通過雙極膜，得到相應(yīng)的酸溶液和堿溶液后進 行再利用，回收酸堿后的出水生化處理或中水回用。
3.如權(quán)利要求1所述的含萘系衍生物的廢水的處理方法，其特征在于， 采用臭氧對處理液進行后處理，向處理液中持續(xù)通入臭氧，臭氧的流量為 40～60L/h，通入臭氧的時間為0.5～5h。
4.如權(quán)利要求1所述的含萘系衍生物的廢水的處理方法，其特征在于， 采用硅藻土、活性炭、活性焦中的一種或多種作為吸附劑，對處理液進行 后處理，吸附劑的加入量為處理液質(zhì)量的0.01～5%。
5.如權(quán)利要求1所述的含萘系衍生物的廢水的處理方法，其特征在于， 采用臭氧和吸附劑對處理液進行后處理，首先，向處理液中持續(xù)通入臭氧， 臭氧的流量為40～60L/h，通入臭氧的時間為0.5～2h，然后，向臭氧氧化后 的廢水中投加吸附劑，吸附劑的投加量為待處理液質(zhì)量的0.01～5%。
6.如權(quán)利要求1所述的含萘系衍生物的廢水的處理方法，其特征在于， 濕式氧化的pH為2～11，壓力為2～6MPa，溫度為160～260℃。
7.如權(quán)利要求1所述的含萘系衍生物的廢水的處理方法，其特征在于， 濕式氧化的pH為3～10，壓力為2～5MPa，溫度為180～240℃。
8.如權(quán)利要求2所述的含萘系衍生物的廢水的處理方法，其特征在于， 還包括步驟(4)，將步驟(3-a)所得濃縮液混入下一批含萘系衍生物的廢 水中，將所得混合液作為步驟(1)中的含萘系衍生物的廢水，然后依次 進行步驟(1)、(2)、(3-a);
步驟(5)，循環(huán)步驟(4)3～5次，得到無機鹽。
說明書
一種含萘系衍生物的廢水的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種含萘系衍生物的廢水的 處理方法。
背景技術(shù)
萘是一種重要的化工原料，許多有機產(chǎn)品都是由萘經(jīng)過一系列反應(yīng)合 成的，在合成過程中產(chǎn)生大量含萘系衍生物的廢水。
例如：H-酸廢水是H酸離析工序產(chǎn)生的，屬典型的高濃度、高色度、 高生物毒性的有機廢水。H酸離析母液廢水中的主要有機污染物為萘及萘 系衍生物，主要無機物為硫酸鈉，而且相比其它含萘系有機物的廢水，具 有其特殊性：
(1)污染物成分復(fù)雜，濃度高，在生產(chǎn)過程中排出的H-酸離析母液， 含有大量萘系衍生物，COD高達幾萬mg/L，成分復(fù)雜;
(2)酸性強，pH大約在1～2之間;
(3)色度深，大約1×105左右，一般呈棕黃至黑褐色;
(4)毒性大，H酸屬于稠環(huán)芳烴，具有強烈的生物毒性，廢水若不經(jīng) 處理直接排放，將嚴重污染環(huán)境，對人體也有很大危害;
(5)不易生物降解，由于萘環(huán)是由10個碳原子組成的離域的共軛π鍵， 結(jié)構(gòu)相當穩(wěn)定，難以降解。
γ酸廢水是在γ酸(如結(jié)構(gòu)式Ⅱ所示)生產(chǎn)工藝的酸化工段產(chǎn)生的，廢 水中有少量γ酸殘留，同時含有少量2-萘酚及其磺化副產(chǎn)物殘留，例如R鹽。
J酸是萘系染料中間體典型產(chǎn)品之一，如結(jié)構(gòu)式(Ⅲ)所示，生產(chǎn)過 程中投加90%的無機鹽和10%以上的有機原料轉(zhuǎn)移至工藝廢水中，使得廢 母液中有機物濃度含量高、酸度大、色度深、含鹽量高、對生物有毒性， 屬于極難治理的有機工業(yè)廢水之一，J酸廢水中的有機物為帶磺酸基、氨 基和羥基的萘系染料中間體。
6-硝基-1,2重氮氧基萘-4-磺酸為黃色至棕黃色膏狀物，是制造酸性媒 介染料的中間體。1,2,4酸(如結(jié)構(gòu)式(Ⅳ)所示)生產(chǎn)過程中排出的廢水 包括1,2,4酸母液和1,2,4酸氧體廢水，分別來源于6-硝基-1,2重氮氧基萘-4- 磺酸生產(chǎn)過程中的轉(zhuǎn)位、吸濾工段和酸析、離心脫水工段。1,2,4酸廢水屬 于高濃度、高酸化、高含鹽有機廢水，不能采用一般的生化或物化等方法 處理。
上述廢水都含有萘系衍生物，屬于有機物濃度含量高、毒性大，高酸 化、高含鹽的有機廢水，現(xiàn)有技術(shù)中的廢水處理方法處理效果都不理想。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種含萘系衍生物的廢水的處理方法，能夠?qū)U水中的 組分進行回收，同時高效降低廢水的COD值。
一種含萘系衍生物的廢水的處理方法，包括以下步驟：
(1)在壓力為0.1～8MPa，溫度為100～280℃的條件下，對含萘系衍生 物的廢水進行濕式氧化，得到處理液;
(2)對處理液進行后處理，得出水。
本發(fā)明提供的方法適用于各類含萘系衍生物的廢水的處理，優(yōu)選地， 所述萘系衍生物含有至少一個羥基、至少一個磺酸基和至少一個氨基。進 一步優(yōu)選，含萘系衍生物的廢水為二萘酚廢水、H酸廢水、γ酸廢水、J酸 廢水、吐氏酸廢水和1,2,4酸廢水中的一種或幾種。
本發(fā)明提供的方法能夠采用工業(yè)上的連續(xù)化生產(chǎn)，即含萘系衍生物的 廢水依次連續(xù)經(jīng)歷步驟(1)～步驟(2)的處理過程，得到符合標準的排 放液。
作為優(yōu)選，濕式氧化的pH為2～11，壓力為2～6MPa，溫度為160～260℃。
濕式氧化時的pH值對濕式氧化的效果具有重要影響，一般在酸性條件 下進行濕式氧化，有機物的去除率較高，而pH值過高或者過低，會對設(shè)備 造成嚴重腐蝕。
濕式氧化的目的在于將廢水中的大分子有機物降解為小分子，降低 COD值，由于濕式氧化的條件比較嚴苛，長時間使用，不可避免地對設(shè)備 造成損害，為了兼顧濕式氧化的效果，優(yōu)選地，濕式氧化的pH為3～10，壓 力為2～5MPa，溫度為180～240℃。
濕式氧化后廢水的COD值顯著降低，得到溶液顯橙黃色或紅色，進一 步經(jīng)后處理，得到干凈出水，作為優(yōu)選，采用臭氧對處理液進行后處理， 向處理液中持續(xù)通入臭氧，臭氧的流量為40～60L/h，通入臭氧的時間為 0.5～5h。
處理液進行脫色時，采用ClO2或NaClO的脫色效果均不理想，脫色后 的溶液為橘黃色，而采用臭氧進行脫色，脫色后的溶液為淺黃色，采用Fe/C 也有一定效果，但是成本較高，且操作復(fù)雜，也可以采用雙氧水進行后處 理，達到理想的脫色效果。
作為優(yōu)選，采用硅藻土、活性炭、活性焦中的一種或多種作為吸附劑， 對處理液進行后處理，吸附劑的加入量為處理液質(zhì)量的0.01～5%。加入吸 附劑之前，將pH值調(diào)節(jié)至6～8。
進一步優(yōu)選，采用硅藻土、活性炭、活性焦中的一種或多種作為吸附 劑，對處理液進行后處理，吸附劑的加入量為處理液質(zhì)量的0.01～0.5%。
再優(yōu)選，采用硅藻土、活性炭、活性焦中的一種或多種作為吸附劑， 對處理液進行后處理，吸附劑的加入量為處理液質(zhì)量的0.05～0.4%。
作為優(yōu)選，采用臭氧和吸附劑對處理液進行后處理，首先，向處理液 中持續(xù)通入臭氧，臭氧的流量為40～60L/h，通入臭氧的時間為0.5～2h，然 后，向臭氧氧化后的廢水中投加吸附劑，吸附劑的投加量為待處理液質(zhì)量 的0.01～0.5%。
臭氧氧化完畢后，加入吸附劑攪拌吸附并趕出水中殘留的臭氧，此處 優(yōu)選，吸附劑的投加量為待處理液質(zhì)量的0.05～0.2%。
作為優(yōu)選，還包括任選以下方式中的一種或多種對步驟(2)后處理 所得出水進行處理：
(3-a)對后處理所得出水進行濃縮，得到無機鹽和濃縮液;
(3-b)后處理所得出水通過電滲析，得到濃鹽水和淡水，濃鹽水直 接應(yīng)用或濃縮回收鹽再利用，淡水生化處理或中水回用;
(3-c)后處理所得出水通過雙極膜，得到相應(yīng)的酸溶液和堿溶液后進 行再利用，回收酸堿后的出水生化處理或中水回用。
采用步驟(3-a)、(3-b)、(3-c)對步驟(2)的后處理出水進行進一 步的處理，以回收其中的有用資源。
步驟(3-a)中得到的濃縮液由于不宜直接排放，優(yōu)選地，還包括步驟 (4)，將步驟(3-a)所得濃縮液混入下一批含萘系衍生物的廢水中，將所 得混合液作為步驟(1)中的含萘系衍生物的廢水，然后依次進行步驟(1)、 (2)、(3-a);
步驟(5)，循環(huán)步驟(4)3～5次，得到無機鹽。
本發(fā)明提供的步驟(1)到步驟(5)采用連續(xù)操作，將所得的濃縮液 與待處理的含萘系衍生物的廢水混合，然后進行步驟(1)～步驟(3-a) 的操作，濃縮液不進行排放，而是混入含萘系衍生物的廢水中進行處理， 解決了濃縮液不能直接排放的問題。
濃縮液中可能會聚集小分子的有機酸鹽以及其它不能被降解的物質(zhì)， 進行循環(huán)濕式氧化，可能會降低濕式氧化的去除率，但是，本發(fā)明采用的 濕式氧化工藝條件能夠保證濃縮液參與多次濕式氧化后，維持去除率在 95%以上。
不含鹽的廢水處理后可以進一步進行生化處理，低濃度含鹽廢水過電 滲析濃縮后，淡水生化處理，濃水濃縮回收鹽。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果：
(1)本發(fā)明提供的處理方法能夠顯著降低廢水中的COD值，COD的 去除率在95%以上;
(2)本發(fā)明提供的處理方法能夠?qū)U水中的組分進行回收，得到無 機鹽或酸和堿。
(3)本發(fā)明提供的處理方法適于連續(xù)化生產(chǎn)，易于在工業(yè)上推廣應(yīng) 用。
