專利名稱：一種廢水處理并回收鄰苯二胺的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種從廢水中除去并回收鄰苯二胺的工藝技術(shù)，能使廢水資源化，適用于處理在生產(chǎn)或使用鄰苯二胺過(guò)程中產(chǎn)生的含鄰苯二胺的廢水。
在本發(fā)明作出前，經(jīng)對(duì)美國(guó)Dlalog系統(tǒng)的世界專利索引(350，351)文檔(1963-1989年2月)掃描檢索，未發(fā)現(xiàn)類似本發(fā)明的專利。而廢水中鄰苯二胺的除去方法在已有技術(shù)資料例如工業(yè)冷卻水處理科技情報(bào)中心站14-B-2223-8和北京化工研究院環(huán)保所《化工環(huán)?！?5)278(1987)中已出現(xiàn)過(guò)。資料14-B-2223-8中介紹的處理工藝為含鄰苯二胺的廢水加藥超聲波氣流振蕩，壓濾機(jī)壓濾，煤渣活化過(guò)濾，鄰苯二胺總?cè)コ士蛇_(dá)90%。《化工環(huán)?！?5)278(1987)中介紹的處理工藝為含鄰苯二胺的廢水調(diào)堿、絮凝、活性污泥-活化炭生物膜生化，鄰苯二胺總?cè)コ士蛇_(dá)60%以上已有技術(shù)均為采用一種資源破壞另一種資源的單純治理，雖能去除其中的鄰苯二胺，但耗用和浪費(fèi)資源，處理成本也高，還產(chǎn)生二次污染。
本發(fā)明克服了上述這些不足之處，回收了廢水中的鄰苯二胺，實(shí)現(xiàn)廢水資源化，創(chuàng)造了該類廢水循環(huán)套用的條件，降低處理成本，甚至能產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)效益。
一種廢水處理并回收鄰苯二胺的方法，將含有鄰苯二胺的廢水經(jīng)砂(炭)濾后進(jìn)入裝有高比表面的高分子吸附劑(如H系列大孔吸附樹脂或NKA系列吸附樹脂或AmberllteXAD-2和XAD-4等)的吸附柱吸附處理，除去廢水中的鄰苯二胺等有機(jī)污染物，該吸附劑達(dá)一定工作吸附量后，用稀鹽酸對(duì)其吸附的鄰苯二胺進(jìn)行選擇性脫附回收，然后用低碳醇(如工業(yè)甲醇或乙醇)作溶劑對(duì)吸附劑作再生處理。
廢水的預(yù)處理取自車間的鄰苯二胺廢水抽入沉清槽，經(jīng)一天的自然沉降取上清液經(jīng)過(guò)濾槽過(guò)濾進(jìn)入廢水貯槽，然后以3-6BV/H濾速進(jìn)入石英砂(粒度約為5目)柱過(guò)濾處理，過(guò)濾廢水以蒸餾水作參比，在波長(zhǎng)λ＝610nm處，用721分光光度計(jì)測(cè)透光率達(dá)80%以上。該過(guò)濾液即為待吸附處理的料液。
廢水的吸附處理;以高比表面的高分子大孔樹脂作為吸附劑，料液按3-6BV/H的流速進(jìn)入高徑比為14∶1的樹脂柱進(jìn)行吸附處理，一次循環(huán)所能吸附處理的廢水量是控制吸附處理液中鄰苯二胺濃度達(dá)穿透點(diǎn)(即工作吸附量)時(shí)的累計(jì)處理量。在不同的廢水濃度下，樹脂吸附處理量有所變動(dòng)，需在調(diào)試時(shí)調(diào)整。鄰苯二胺濃度采用乙酰丙酮比色法測(cè)定。
選擇性脫附回收以稀鹽酸作脫附劑，采用2-4BV/H流速回收鄰苯二胺，其原理為
酸脫附劑用量由下式確定W＝K·2·X·36.5/C式中，W-酸脫附劑用量(kg)K-酸脫附劑過(guò)剩系數(shù)，根據(jù)廢水的pH值在1.5-2.5范圍內(nèi)選擇。
X-樹脂吸附的鄰苯二胺的量(mol)2-摩爾比36.5-鹽酸摩爾量C-酸脫附劑百分濃度酸脫附液高濃級(jí)分貯于回收鄰苯二胺鹽酸鹽貯槽，直接用于精制鄰苯二胺或合成多菌靈，低濃級(jí)分酸脫附液經(jīng)補(bǔ)充鹽酸后循環(huán)套用。
樹脂的再生經(jīng)酸脫附回收鄰苯二胺后，采用工業(yè)甲醇或工業(yè)乙醇以1-3BV/H的流速進(jìn)行樹脂的再生性脫附。樹脂再生后反復(fù)使用。甲醇或乙醇供循環(huán)使用。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于治理廢水，同時(shí)回收鄰苯二胺，實(shí)現(xiàn)了廢水資源化，治理廢水只涉及有機(jī)污染物，基本不改變廢水中原有無(wú)機(jī)污染物的組成與含量，有利于繼續(xù)回收工業(yè)大蘇打等后道對(duì)無(wú)機(jī)化合物的處理，擺脫了該類廢水凈化處理過(guò)程有機(jī)污染物的衍生所造成的惡劣操作環(huán)境。
本發(fā)明的工藝流程示意如附圖
。來(lái)自車間的鄰苯二胺廢水抽入沉清槽(1)，經(jīng)自然沉降，上清液經(jīng)過(guò)濾器(2)過(guò)濾后貯于廢水貯槽(3)，然后用泵(4)以3-6BV/H的流速打入由一根石英砂柱(5)與三根串聯(lián)樹脂吸附柱(6、7、8)組成的吸附裝置進(jìn)行處理，吸附后廢水進(jìn)入廢水貯槽(13)有待于進(jìn)一步處理。吸附結(jié)束，從鹽酸貯槽(9)中用泵(10)將鹽酸打入三根樹脂柱進(jìn)行脫附，流速為2-4BV/H，脫附液進(jìn)入酸脫液貯槽(11)，然后用工業(yè)甲醇或工業(yè)乙醇由高位槽(15)逆流通入三根串聯(lián)樹脂柱進(jìn)行再生脫附，流速為1-3BV/H。醇脫附液收集于醇脫液貯槽(12)然后進(jìn)精餾單元(14)精餾回收利用，精餾殘?jiān)シ贌幚怼?br> 實(shí)例1以鄰硝基氯化苯為原料，采用加壓胺化，硫化堿還原法生產(chǎn)鄰苯二胺而伴生的廢水，即鄰苯二胺廢水，取鄰苯二胺濃度為13257mg/l的鄰苯二胺廢水貯于沉清槽，經(jīng)一天自然沉降，取上清液經(jīng)過(guò)濾器過(guò)濾后進(jìn)入廢水貯槽待處理。
吸附取該廢水以5BV/H的流速在常溫下進(jìn)入由一根石英砂柱與三根樹脂柱串聯(lián)起來(lái)的吸附裝置。料液經(jīng)石英砂柱過(guò)濾后以蒸餾水作參比，在波長(zhǎng)610nm處，用721分光光度計(jì)測(cè)得透光率為80%，砂濾后廢水進(jìn)入總高徑比為14∶1，裝有一公斤H-103大孔吸附樹脂(濕態(tài))為吸附劑的樹脂柱進(jìn)行吸附處理，處理鄰苯二胺廢水量為18l，出水鄰苯二胺平均濃度為354mg/l，吸附處理前后各污染物數(shù)據(jù)如下(mg/l)流失污染物CODcr鄰苯二胺硝基物大蘇打濃度名稱吸附前924781325739.5211%吸附后8080035434.8211%由上述數(shù)據(jù)可知樹脂對(duì)鄰苯二胺的工作吸附量為232.6mg/g，吸附總?cè)萘繛?32.6g。吸附后廢水進(jìn)入廢水貯槽有待于回收大蘇打或套用于生產(chǎn)鄰苯二胺的工藝過(guò)程。
鹽酸脫附以8%的鹽酸作脫附劑，在常溫下以4BV/H的流速進(jìn)入樹脂柱進(jìn)行選擇性脫附，酸脫附劑用量為4.5l，酸脫附液中鄰苯二胺平均濃度高達(dá)49247mg/l，鹽酸的脫附總?cè)萘繛?21.6g，對(duì)樹脂所吸附的鄰苯二胺脫附率為95.26%，鹽酸的脫附液由2.5l高濃度鄰苯二胺鹽酸鹽與2.0l低濃鄰苯二胺鹽酸鹽組成，高濃度鹽酸鹽經(jīng)精制所得鄰苯二胺的含量可達(dá)82.6%，若該高濃度鹽酸鹽直接合成多菌靈產(chǎn)品，多菌靈含量可達(dá)97.1%，低濃度鄰苯二胺鹽酸鹽經(jīng)配酸后用作下一批試驗(yàn)的脫附劑。
甲醇脫附再生用95%的工業(yè)甲醇以3BV/H的流速在常溫下對(duì)樹脂進(jìn)行逆流再生性脫附，甲醇用量為3.5l，對(duì)鄰苯二胺的脫附率為0.41%，甲醇脫附液貯于醇脫液貯槽后再進(jìn)入精餾塔，精餾回收甲醇循環(huán)使用。此時(shí)，樹脂便可以用于下一批吸附處理。
實(shí)例2以鄰苯二胺為原料與氰胺基甲酸甲脂縮合生成多菌靈而衍生出來(lái)的廢水為多菌靈廢水，取該多菌靈廢水調(diào)堿至pH＝8，將該廢水置于廢水沉清槽中自然沉清，上清液經(jīng)炭濾器過(guò)濾后進(jìn)入廢水貯槽待處理。
吸附取該廢水以5BV/H的流速，在常溫下，進(jìn)入由一根石英砂柱與三根樹脂柱串聯(lián)起來(lái)的吸附裝置。料液經(jīng)石英砂柱過(guò)濾后以蒸餾水作參比，在波長(zhǎng)610nm處，用721分光光度計(jì)測(cè)得透光率為95%，砂濾后廢水進(jìn)入總高徑比為14∶1，裝有一公斤H-103大孔吸附樹脂的樹脂柱進(jìn)行吸附處理，處理多菌靈廢水量為15.0l，吸附處理前后各污染物數(shù)據(jù)如下(單位mg/l)流失污染物濃度名稱CODcr鄰苯二胺硝基苯吸附前260091200150吸附后193108311由上述數(shù)據(jù)可知，樹脂對(duì)鄰苯二胺吸附率為93%，對(duì)多菌靈廢水中的CODcr去除率為26%，對(duì)其中ArNO2去除率93%，樹脂對(duì)鄰苯二胺的工作吸附量為16.76mg/g，吸附總?cè)萘?6.76g。經(jīng)樹脂吸附處理過(guò)的多菌靈廢水分貯兩個(gè)貯槽，第一貯槽存放處理前10BV廢水，該廢水可直接套用于多菌靈生產(chǎn)過(guò)程的石灰氮水解。第二貯槽存放10BV以后處理廢水，該廢水排至生化處理系統(tǒng)，可用其它低濃度廢水混合調(diào)節(jié)后生化處理。
鹽酸脫附以吸附處理出水中鄰苯二胺的濃度為出水指標(biāo)，當(dāng)出水中鄰苯二胺濃度已達(dá)到穿透點(diǎn)時(shí)，吸附操作完畢，轉(zhuǎn)入脫附操作，用10%的鹽酸作脫附劑，在常溫下以4BV/H的流速進(jìn)入樹脂柱對(duì)樹脂進(jìn)行選擇性脫附，酸脫附劑用量2.0l，平均濃度為8067mg/l，脫附率為96%，回收的鄰苯二胺可直接回用于生產(chǎn)。
甲醇脫附再生用95%的工業(yè)甲醇以3BV/H的流速在常溫下對(duì)樹脂逆流再生性脫附，對(duì)鄰苯二胺的脫附率為0.66%，甲醇脫附液貯于醇脫液貯槽后再進(jìn)入精餾塔，精餾回收甲醇循環(huán)使用，甲醇用量為2.0l。
由以上兩例可知，采用高比表面高分子吸附劑(H-103大孔樹脂)能有效地吸附去除鄰苯二胺廢水中的有機(jī)污染物，創(chuàng)造了鄰苯二胺廢水套用或部分套用于工藝過(guò)程的條件，采用高比表面高分子吸附劑(H-103大孔樹脂)吸附處理多菌靈廢水，有利于處理后的廢水套用，減少排放，且能回收其中有用物質(zhì)，大幅度地改善多菌靈廢水的可生化性能，便于進(jìn)一步生化處理。
權(quán)利要求
1.一種廢水處理并回收鄰苯二胺的方法，將含鄰苯二胺的廢水經(jīng)清液化處理后，進(jìn)入裝有高比表面高分子吸附劑(如H系列或NKA系列吸附樹脂，或Amberlite，XAD-2和XAD-4等)的吸附柱進(jìn)行處理，除去廢水中的鄰苯二胺等有機(jī)污染物，用稀鹽酸對(duì)其吸附的鄰苯二胺進(jìn)行脫附回收，然后用低碳醇作溶劑對(duì)其作再生處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于廢水在沉清槽內(nèi)自然沉降后經(jīng)砂(炭)濾得到澄清液;廢水通過(guò)吸附柱處理，至樹脂達(dá)一定工作吸附量;稀鹽酸脫附液高濃級(jí)分直接回收利用，低濃級(jí)分套用于下一批脫附，醇脫附液經(jīng)精餾回收，溶劑循環(huán)用于樹脂再生處理。
3.一種廢水處理并回收鄰苯二胺的裝置，其特征包括砂(炭)濾柱、數(shù)根樹脂吸附柱及溶劑精餾回收塔串聯(lián)組成。
全文摘要
一種廢水處理并回收鄰苯二胺的方法，能實(shí)現(xiàn)廢水治理與綜合利用相結(jié)合的工藝，它由砂(炭)濾、大孔樹脂吸附、選擇性脫附回收及低碳醇對(duì)樹脂再生處理等過(guò)程優(yōu)化組成。樹脂吸附量高、脫附完全，物化穩(wěn)定性好，廢水中鄰苯二胺的吸附去除率達(dá)95％，總回收率達(dá)90％，大大提高了廢水的可生化性。不僅治理了污染，而且回收了資源，具有很高的社會(huì)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益。本發(fā)明適用于處理在生產(chǎn)或使用鄰苯二胺的過(guò)程中產(chǎn)生的廢水。
文檔編號(hào)C07C211/51GK1048019SQ8910401
公開日1990年12月26日 申請(qǐng)日期1989年6月14日 優(yōu)先權(quán)日1989年6月14日
發(fā)明者張全興, 徐虎龍, 范曉蘭, 徐偉, 荊和祥, 吳國(guó)興, 范正明, 周希圣, 徐文娟, 馮衛(wèi)東 申請(qǐng)人:國(guó)營(yíng)江陰農(nóng)藥廠, 江蘇化工學(xué)院