專利名稱：水楊酸生產(chǎn)廢水的治理與資源回收利用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及醫(yī)藥、食品、香料和橡膠助劑等中間體水楊酸生產(chǎn)廢水的治理和資源回收的方法，具體而言，是水楊酸生產(chǎn)廢水中水楊酸和苯酚的分離回收及綜合利用的方法。
背景技術(shù)：
水楊酸是一種重要的醫(yī)藥、食品、香料和橡膠助劑的中間體。其生產(chǎn)方法是以苯酚作原料，經(jīng)成鹽-羧基化-酸化等反應(yīng)合成。生產(chǎn)1噸水楊酸要排放15～20噸廢水，其pH值約為1，CODcr(化學(xué)耗氧量)高達(dá)19000～22000mg/L，通常情況下含苯酚6000～6500mg/L，水楊酸約1000～1500mg/L。目前水楊酸廢水的處理大多采用萃取法，但經(jīng)過多級萃取后廢水中的CODcr和酚濃度均達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)，又由于液液萃取存在夾帶，萃取后的廢水中含有一定量流失的萃取劑，造成二次污染。

發(fā)明內(nèi)容
1、發(fā)明目的本發(fā)明目的是提供一種不僅可以有效治理水楊酸生產(chǎn)廢水，使之符合排放標(biāo)準(zhǔn)同時可以回收廢水中的水楊酸和苯酚，實現(xiàn)資源回收利用和水楊酸的清潔生產(chǎn)的方法。
2、技術(shù)方案本發(fā)明的技術(shù)方案如下A)一種水楊酸生產(chǎn)廢水的治理與資源回收利用方法，其特征是將水楊酸生產(chǎn)廢水經(jīng)過預(yù)處理后，在0～30℃的溫度和0.5～5BV/h的流量條件下，通過裝填有苯乙烯-二乙烯苯共聚體的大孔吸附樹脂或超高交聯(lián)吸附樹脂并帶有夾套的吸附塔，使廢水中的水楊酸和苯酚等有機(jī)物吸附在樹脂上；CODcr降至100mg/L以下，水楊酸和苯酚含量低于0.5mg/L，吸附出水無色透明，中和后可達(dá)標(biāo)排放。
B)用濃度為2～8％的氫氧化鈉水溶液作為脫附劑，將吸附了廢水中水楊酸和苯酚等有機(jī)物的樹脂脫附再生，洗脫溫度為30～70℃，脫附劑流量為0.5～3.0BV/h。
脫附是先用較高濃度氫氧化鈉水溶液脫附，再用較低濃度的氫氧化鈉水溶液或用不含氫氧化鈉的水洗脫，將含有水楊酸和苯酚的高濃度洗脫液返回生產(chǎn)工序作原料使用，低濃度洗脫液配制下一批脫附劑循環(huán)使用。
上述的苯乙烯-二乙烯苯共聚的大孔吸附樹脂和超高交聯(lián)吸附樹脂選用ND-800樹脂、CHA-111樹脂、H-103樹脂、H-107樹脂、NKA-2樹脂、X-5樹脂、DA-201樹脂、XAD-4樹脂或XAD-2樹脂，優(yōu)選的是ND-800樹脂或CHA-111樹脂。
本發(fā)明的水楊酸生產(chǎn)廢水的治理與資源回收利用方法可以采用雙塔串聯(lián)吸附—單塔脫附或連續(xù)離子交換系統(tǒng)(ISEP)吸附方法。其中雙塔串聯(lián)吸附—單塔運行脫附方法即是設(shè)置I、II、III三個吸附塔，先將I、II塔串聯(lián)，I塔為一級吸附塔，II塔為二級吸附塔，當(dāng)I塔吸附飽和后，切換成II、III塔串聯(lián)吸附，II塔為一級吸附塔，III塔為二級吸附塔，同時I塔進(jìn)行脫附再生，如此循環(huán)，可使整個處理裝置連續(xù)運轉(zhuǎn)。連續(xù)離子交換系統(tǒng)(ISEP)吸附方法是采用由美國Calgon Carbon公司研制的ISEP裝置進(jìn)行自動化連續(xù)操作。
3、有益效果本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點是本發(fā)明的水楊酸廢水的治理和資源回收利用方法可以使CODcr為19000～22000mg/L、水楊酸和苯酚含量為7000～8000mg/L的強(qiáng)酸性廢水經(jīng)過一步吸附處理后，CODcr降至100mg/L以下，去除率大于99.5％，酚含量低于0.5mg/L，去除率接近100％，出水無色透明，中和后可實現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。水楊酸、苯酚的回收率接近100％，回收的水楊酸和苯酚送回到生產(chǎn)工段進(jìn)行回用，對最終產(chǎn)品水楊酸的質(zhì)量沒有影響。
具體實施例方式
實施例1將100mL(約75克)ND-800樹脂(河北廊坊電力樹脂廠試生產(chǎn))裝入帶夾套的玻璃吸附柱中(φ30×250mm)，在室溫(20℃)下使經(jīng)過過濾的水楊酸生產(chǎn)廢水以200ml/h的流量通過ND-800樹脂床層，廢水的CODcr濃度為20200mg/L，PH＝1～2，水楊酸濃度為1600mg/L，苯酚濃度為6300mg/L。廢水的處理量為1000mL，吸附出水無色透明，其中苯酚和水楊酸的去除率約為100％，出水的CODcr平均為54mg/L，中和后可達(dá)標(biāo)排放。
用100ml 8％氫氧化鈉溶液和300ml的水作脫附劑，在40～60℃下以150mL/h流量通過樹脂床進(jìn)行脫附，有機(jī)物的脫附率在99％以上。收集前100ml高濃度脫附液，直接送到生產(chǎn)工段進(jìn)行回用，低濃度脫附液用于配制下一批脫附劑。
實施例2吸附柱和操作條件同實施例1，但裝填CHA-111樹脂，廢水處理量為850ml，出水的CODcr為64mg/L，苯酚和水楊酸的去除率約為100％，吸附出水無色透明，中和后可達(dá)標(biāo)排放。
用100ml 8％氫氧化鈉溶液在50℃的溫度和100mL/h的流量通過樹脂床進(jìn)行脫附，有機(jī)物的脫附率在98％以上。收集前100ml高濃度脫附液，直接送到生產(chǎn)工段進(jìn)行回用，低濃度脫附液用于配制下一批脫附劑。
實施例3采用美國Calgon Carbon公司研制的ISEP裝置L-100C中試裝置進(jìn)行自動化連續(xù)操作。在5根ISEP吸附柱中分別裝100mL實施例1中的ND-800樹脂，其中兩根串聯(lián)吸附兩根串聯(lián)脫附，一根脫附后淋洗，操作按吸附—脫附—淋洗—吸附循環(huán)進(jìn)行。處理用水、吸附流速同實例1，廢水處理量為15000ml/批。廢水經(jīng)處理后，平均出水CODcr小于100mg/L，其中水楊酸未檢出，苯酚0.5mg/L，吸附出水經(jīng)中和后達(dá)標(biāo)排放。
用100ml 8％氫氧化鈉溶液作脫附劑，在40～60℃下以150mL/h流量通過串聯(lián)樹脂進(jìn)行脫附，脫附液直接送回到成鹽生產(chǎn)工段進(jìn)行回用。同樣溫度、流量條件下用100ml水通過淋洗柱淋洗，淋洗水重新配制成8％濃度的氫氧化鈉溶液再循環(huán)進(jìn)入脫附柱脫附，有機(jī)物的脫附率在99％以上。
實施例4a)吸附選用三只吸附塔，每塔內(nèi)徑600mm，塔高5500mm，每塔填裝ND-800樹脂600kg(約800L)，把pH＝1、CODcr為19000～22000mg/L、苯酚含量為6000～6500mg/L、水楊酸約1000～1500mg/L、溫度為20℃左右的水楊酸生產(chǎn)廢水過濾液打入吸附塔，吸附采用I、II號雙塔串聯(lián)順流吸附的辦法，吸附流量為1.6m3/h，每批處理量為12m3。廢水經(jīng)處理后，平均出水CODcr小于100mg/L，其中水楊酸未檢出，苯酚濃度小于0.5mg/L，吸附出水經(jīng)中和后達(dá)標(biāo)排放。
b)脫附把吸附了12m3廢水的I號吸附塔用氫氧化鈉水溶液脫附。先將I號塔殘液排盡，向夾套中注入熱水把樹脂預(yù)熱到60℃，然后依次加入0.8m38％氫氧化鈉水溶液和2.4m3水以1.2m3/h流量通過樹脂床進(jìn)行逆流脫附，將前0.8m3高濃度脫附液與后2.4m3低濃度脫附液分別進(jìn)入兩貯槽待用。
貯槽中的高濃度脫附液輸送到成鹽生產(chǎn)工段進(jìn)行回用，低濃度脫附液用于配制下一批脫附劑。
實施例5將實施例1中的樹脂分別改為美國Amberlite公司生產(chǎn)的XAD-4樹脂、XAD-2樹脂、國產(chǎn)H-103、H-107、NKA-2、X-5、DA-201等樹脂，除每批處理廢水量和吸附、脫附率有所降低外，其它結(jié)果基本類同。
權(quán)利要求
1.一種水楊酸生產(chǎn)廢水的治理與資源回收利用方法，其特征是A)將水楊酸生產(chǎn)廢水經(jīng)過預(yù)處理后，在0～30℃的溫度和0.5～5BV/h的流量條件下，通過裝填有苯乙烯-二乙烯苯共聚的大孔吸附樹脂或超高交聯(lián)吸附樹脂并帶有夾套的吸附塔，使廢水中的水楊酸和苯酚等大部分有機(jī)物吸附在樹脂上。B)用濃度為2～8％(w/w)的氫氧化鈉水溶液作為脫附劑，將吸附了廢水中水楊酸和苯酚等有機(jī)物的樹脂脫附再生，洗脫溫度為30～70℃，脫附劑流量為0.5～3.0BV/h。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水楊酸生產(chǎn)廢水的治理與資源回收利用方法，其特征是脫附先用較高濃度氫氧化鈉水溶液脫附，再用較低濃度的氫氧化鈉水溶液或用不含氫氧化鈉的水洗脫，將含有水楊酸和苯酚的高濃度洗脫液返回生產(chǎn)工序作原料使用，低濃度洗脫液配制下一批脫附劑循環(huán)使用。
3.根據(jù)權(quán)利要求書1或2所述的一種水楊酸生產(chǎn)廢水的治理與資源回收利用方法，其特征是苯乙烯-二乙烯苯共聚的大孔吸附樹脂或超高交聯(lián)吸附樹脂選用ND-800樹脂、CHA-111樹脂、H-103樹脂、H-107樹脂、NKA-2樹脂、X-5樹脂、DA-201樹脂、XAD-4樹脂或XAD-2樹脂，優(yōu)先選用ND-800樹脂或CHA-111樹脂。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種水楊酸生產(chǎn)廢水的治理與資源回收利用方法，其特征是吸附采用雙塔串聯(lián)吸附—單塔脫附或連續(xù)離子交換系統(tǒng)吸附。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種水楊酸生產(chǎn)廢水的治理與資源回收利用方法,其特征是:將水楊酸生產(chǎn)廢水經(jīng)過預(yù)處理后,在0～30℃的溫度和0.5～5BV/h的流量條件下,通過裝填有苯乙烯－二乙烯苯共聚的大孔吸附樹脂或超高交聯(lián)吸附樹脂并帶有夾套的吸附塔,使廢水中的水楊酸和苯酚等大部分有機(jī)物吸附在樹脂上。用濃度為2～8%(w/w)的氫氧化鈉水溶液作為脫附劑,將吸附了廢水中水楊酸和苯酚等有機(jī)物的樹脂脫附再生,洗脫溫度為30～70℃,脫附劑流量為0.5～3.0BV/h。其顯著優(yōu)點是水楊酸、苯酚的回收率接近100%,回收的水楊酸和苯酚送回到生產(chǎn)工段進(jìn)行回用,對最終產(chǎn)品水楊酸的質(zhì)量沒有影響。
文檔編號C02F1/42GK1373092SQ0211285
公開日2002年10月9日 申請日期2002年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月8日
發(fā)明者張全興, 王學(xué)江, 李愛民, 龍超, 陳金龍 申請人:南京大學(xué)