專利名稱：H-酸生產(chǎn)廢水處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及H-酸生產(chǎn)廢水處理方法。
背景技術(shù)：
H-酸，又名I-氨基-8-萘酚-3，6-二磺酸，無色晶體，是一種重要的染料中間體，主要用于生產(chǎn)酸性、活性染料和偶氮染料，也可用于制藥工業(yè)。微溶于冷水易溶于熱水，溶于純堿和燒堿等堿性溶液中。在酸析工序中加入硫酸(或鹽酸)析出H-酸單鈉鹽，過濾后的廢液屬典型的高濃度、高色度、高生物毒性的有機(jī)廢水。廢液中主要有機(jī)污染物為萘及萘的衍生物，主要無機(jī)物為硫酸鈉及銨鹽，而且相比其它含萘系有機(jī)物的廢水，具有其特殊性 (I)污染物成分復(fù)雜，濃度高，在生產(chǎn)過程中排出的H-酸母液，含有大量蔡的各種取代衍生物，COD高達(dá)幾萬mg/L，成分復(fù)雜，含有大量萘的衍生物；(2)酸性強，pH大約在I 2之間;(3)色度深，大約I X IO5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(yán)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鍵，結(jié)構(gòu)相當(dāng)穩(wěn)定，難以降解。這類廢水中大多數(shù)廢水的B0D5/C0D極低，可生化性差，且對微生物有毒性，難以用一般生化方法處理。關(guān)于此類生產(chǎn)廢水處理的方法，目前主要有有濕式(催化)氧化法、光催化氧化法、萃取法(包括液膜萃取法、絡(luò)合萃取法)等，這些方法分別存在著設(shè)備復(fù)雜、特殊材質(zhì)質(zhì)量難以保證、藥劑昂貴、操作條件苛刻(如高溫、高壓等)、能耗高以及有二次污染等問題。針對H-酸生產(chǎn)廢水處理的特殊性以及困難，本領(lǐng)域技術(shù)人員也進(jìn)行了一系列的探索，例如中國專利申請?zhí)?00710057544. 1，專利名稱“一種H-酸生產(chǎn)廢水的處理方法”中提供的是“利用離子交換樹脂吸附”的方式，中國申請?zhí)枮?00710057626. 6，專利名稱“I-氨基-8-萘酚_3，6- 二磺酸生產(chǎn)廢水的治理及其回收利用方法”中提供的同樣是“利用離子交換樹脂吸附”的方式；中國專利申請?zhí)?00510037697.0，專利名稱為“H酸生產(chǎn)廢水的凈化和資源回收利用的方法”，提供的是“利用裝填有大孔樹脂的吸附塔進(jìn)行吸附”的方式；以上利用樹脂吸附的方式操作比較復(fù)雜，比較難控制節(jié)點。中國專利申請?zhí)?00710051622. 7，專利名稱“添加氯化鈉法處理H酸廢水”，提供的是“添加一定程度的氯化鈉，加熱使鹽酸揮發(fā)，并萃取出H酸和T酸”的方式；這種方法下加熱使鹽酸從含有鈉鹽的液體中揮發(fā)出來需要較高的溫度，在工業(yè)生產(chǎn)中也無法廣泛應(yīng)用。中國專利申請?zhí)?00910234684. 0，專利名稱“一種染料中間體H酸廢水的太陽光/電-Fenton化學(xué)處理方法”，提供的是“利用太陽能發(fā)電，然后對廢液電解”的方式，這種方式需要專門的太陽能發(fā)電設(shè)備，成本比較高。綜上可知，本領(lǐng)域技術(shù)人員對H-酸廢液的處理思路一直停留在如何將其中的有機(jī)物進(jìn)行分解或吸附的階段，而實現(xiàn)將有機(jī)物進(jìn)行分解則必須在高溫、高壓、催化劑甚至通電的情況下進(jìn)行，實現(xiàn)吸附則必須配備大型的交換樹脂吸附塔，而且塔內(nèi)的樹脂要周期更換。因此，對H-酸廢液的處理成為本領(lǐng)域長期存在的技術(shù)難題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供H-酸生產(chǎn)廢水處理方法，其提供了一種處理H-酸生產(chǎn)廢水的新思路，處理過程簡單合理，而且能夠提高廢水處理的效率和質(zhì)量，從而消除上述背景技術(shù)中缺陷。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是 H-酸生產(chǎn)廢水處理方法，包括如下步驟SI.向廢液內(nèi)加入氨水至pH值4 5，得到粗處理料液；S2.將步驟SI得到的粗處理料液升溫蒸發(fā)其中水分，蒸發(fā)至固液比達(dá)到25% 35%時，得到過飽和料液；S3.將步驟S2得到的過飽和料液降溫，結(jié)晶，得到混合料液；S4.將步驟S3得到的混合料液離心，得到無機(jī)鹽固體肥料和有機(jī)物離心液。作為一種改進(jìn)，所述步驟SI中，加入氨水的過程中采用20 25轉(zhuǎn)/min的速率進(jìn)行攪拌。優(yōu)選23轉(zhuǎn)/min。作為一種進(jìn)一步的改進(jìn)，所述步驟SI中，氨水勻速加入。在勻速加入的過程中，不斷的檢測料液，以防止氨水加入過量。作為一種改進(jìn)，所述步驟S2中，升溫至85 95°C時開始減壓，同時繼續(xù)升溫至沸騰。優(yōu)選在90°C時開始減壓。一般而言，減壓至75 95千帕即可，同時需要考慮設(shè)備的耐受能力。減壓的主要目的是降低水的沸點，從而減少加熱蒸汽的用量；同時也會提高水蒸餾的速率以及效果。作為一種進(jìn)一步的改進(jìn)，所述步驟S2中，采用連續(xù)蒸餾的方式。即保持單位時間內(nèi)粗處理料液的流入量和蒸發(fā)量一致。作為一種進(jìn)一步的改進(jìn)，所述步驟S2中，將粗處理料液蒸發(fā)至固液比達(dá)到30%。固液比在此處指的是固體與液體的重量比。在測定固液比時，一般是隨機(jī)取料液，并將料液過濾，測量固體與液體的比重。作為一種改進(jìn)，所述步驟S3中，過飽和料液在攪拌下自然降溫至80°C。用于實現(xiàn)H-酸生產(chǎn)廢水處理方法的設(shè)備，包括順次連接的用于向廢液內(nèi)加入氨水的中和鍋、用于臨時儲存粗處理料液的高位槽、用于升溫蒸餾粗處理料液的蒸發(fā)鍋、用于結(jié)晶所述過飽和料液的結(jié)晶槽和用于離心分離混合料液的離心機(jī)，所述中和鍋和高位槽之間設(shè)置有用于將粗處理料液打入所述高位槽的轉(zhuǎn)料泵。作為一種改進(jìn)，所述中和鍋設(shè)置有攪拌裝置和氨水流速控制閥。作為一種改進(jìn)，所述蒸發(fā)鍋設(shè)置有減壓風(fēng)機(jī)。所述蒸發(fā)鍋包括釜體，所述釜體內(nèi)部和外部均設(shè)置有加熱蒸汽盤管；同時，還設(shè)置有用于觀測釜體內(nèi)部液面高度的視鏡。步驟S4中，混合料液離心之后得到的無機(jī)鹽固體肥料的主要成分為硫酸銨，另外還含有少量的硫酸鈉；而得到的有機(jī)物離心液呈黏稠的膠狀物質(zhì)，其中主要含有有機(jī)物。無機(jī)鹽固體肥料卸料后直接入庫，而有機(jī)物離心液則可以打入高位槽進(jìn)行循環(huán)蒸發(fā)，同時也可以將其燃燒處理或進(jìn)一步的分離處理。由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明提供的H-酸生產(chǎn)廢水處理方法，摒棄了將廢水中的有機(jī)物進(jìn)行分解或吸附的傳統(tǒng)思路，從而也就改變了有機(jī)物分解時需要高壓、高溫、催化劑等苛刻條件，有機(jī)物吸附時需要大型樹脂吸附塔且不斷更換樹脂而投資成本極高的缺陷。本發(fā)明獨辟蹊徑，巧妙的利用廢水內(nèi)有機(jī)物與水沸點不同，采用蒸餾的方式將水分蒸發(fā)出去，將其中的有機(jī)物和無機(jī)鹽類分離出來，并采用離心的方式將黏稠的膠狀有機(jī)物和固體無機(jī)鹽類分離，有機(jī)物進(jìn)行燃燒處理或進(jìn)一步分離處理，而固體無機(jī)鹽類因為其中含有大量的硫酸銨，可以直接用作肥料，變廢為寶，從而解決了 H-酸廢液難以處理這一長期的技術(shù)難題。本發(fā)明提供的H-酸生產(chǎn)廢水處理方法，在加入氨水的過程中采用20 25轉(zhuǎn)/min的速率對廢液進(jìn)行攪拌，且氨水勻速加入；其中，優(yōu)選23轉(zhuǎn)/min的攪拌速率，這種攪拌速率下，廢水對氨水的吸收效果達(dá)到最佳，因而當(dāng)氨水勻速加入時，不容易出現(xiàn)氨水過量的現(xiàn) 象，能夠保證廢水內(nèi)的T-酸、H-酸、W-酸等被有效中和，為下一步的蒸餾奠定基礎(chǔ)。本發(fā)明為了減少蒸汽用量的同時提高廢液的蒸餾速率，采用減壓蒸餾的方式，一般將釜體內(nèi)減壓至75 95千帕，該壓強下水的沸點得到降低，在稍高于90°C時，廢水中的水分即可大量蒸發(fā)，而由于有機(jī)物沸點較高(例如萘在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下為217. 9°C)在90°C不會蒸發(fā)，其中的無機(jī)鹽類也會隨著有機(jī)物被留下來；同時本發(fā)明采用了連續(xù)蒸餾的方式，保證了生產(chǎn)的連續(xù)性，大大提高了廢水處理效率，由于連續(xù)蒸餾，溫度參數(shù)以及壓強參數(shù)可控性更強，更利于工業(yè)實際應(yīng)用。本發(fā)明需要將粗處理料液蒸發(fā)至固液比達(dá)到25% 35%，最好是30%再行結(jié)晶處理，因為此固液比下的廢液在90°C的溫度下，出現(xiàn)了固定結(jié)晶，而且轉(zhuǎn)移到結(jié)晶槽自然降溫至80°C后，廢液內(nèi)的無機(jī)鹽類結(jié)晶完全，而在實際中發(fā)現(xiàn)，該固液比下，雖然出現(xiàn)了固體結(jié)晶，但是不會貼附在釜體的內(nèi)壁或者加熱蒸汽盤管上，具有本領(lǐng)域技術(shù)人員無法預(yù)料的效果。本發(fā)明提供了 H-酸生產(chǎn)廢水處理設(shè)備，應(yīng)用于上述廢水處理方法中，該設(shè)備結(jié)構(gòu) 簡單，能夠完成對H-酸生產(chǎn)廢水的處理，完全不同于傳統(tǒng)的對有機(jī)物進(jìn)行分解或吸附的設(shè)備。


附圖是本發(fā)明的設(shè)備流程示意圖；圖中1.中和鍋，2.高位槽，3.蒸發(fā)鍋，4.結(jié)晶槽，5.離心機(jī)，6.轉(zhuǎn)料泵，7.儲存罐；11.攪拌槳，12.氨水流速控制閥，31.釜體，32.減壓風(fēng)機(jī)，33.加熱蒸汽盤管，34.視鏡。
具體實施例方式為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。如附圖所示，H-酸生產(chǎn)廢水處理設(shè)備，包括順次連接的中和鍋I、高位槽2、蒸發(fā)鍋
3、結(jié)晶槽4和離心機(jī)5，所述中和鍋I和高位槽2之間設(shè)置轉(zhuǎn)料泵6，所述中和鍋I設(shè)置有攪拌槳11和氨水流速控制閥12，所述蒸發(fā)鍋3包括釜體31，釜體31上設(shè)置有減壓風(fēng)機(jī)32，釜體31內(nèi)部和外部均設(shè)置有加熱蒸汽盤管33;同時，還設(shè)置有用于觀測釜體31內(nèi)部液面高度的視鏡34，離心機(jī)5的離心液出口設(shè)置有連接高位槽2的管道。H-酸生產(chǎn)廢水在處理時，首先從儲存罐7進(jìn)入中和鍋I，在中和鍋I內(nèi)邊攪拌邊加入氨水進(jìn)行中和，然后利用轉(zhuǎn)料泵6打入高位槽2暫時存儲；料液從高位槽2進(jìn)入蒸發(fā)鍋3進(jìn)行連續(xù)減壓蒸餾，待料液達(dá)到規(guī)定的固液比后轉(zhuǎn)移到結(jié)晶槽4內(nèi)結(jié)晶，最后將結(jié)晶后的料液利用離心機(jī)5進(jìn)行離心處理。實施例IH-酸生產(chǎn)廢水處理方法，包括如下步驟SI.將H-酸廢液打入中和鍋I內(nèi)，啟動攪拌，攪拌槳11的轉(zhuǎn)速控制在23轉(zhuǎn)/min，勻速加入氨水，在加入氨水期間不斷的利用pH試紙檢測料液，以防止氨水加入過量，最終 得到PH值為4的粗處理料液，將粗處理料液利用轉(zhuǎn)料泵6打入高位槽2待用；S2.將步驟SI得到的粗處理料液從高位槽2加入到蒸發(fā)鍋3中，控制釜體31內(nèi)的液面高于內(nèi)部加熱蒸汽盤管33約15cm，同時打開釜體31內(nèi)部和外部的加熱蒸汽盤管33，當(dāng)溫度升至90°C時，打開減壓風(fēng)機(jī)32，控制釜體31內(nèi)壓強在80千帕，繼續(xù)升溫至料液沸騰，通過視鏡34觀察液面高度，同時打開高位槽2加料閥門，控制好流量，保持單位時間內(nèi)粗處理料液的流入量和蒸發(fā)量一致，通過流量保持釜體31的液面高度不變，實現(xiàn)連續(xù)蒸餾；在此過程中，需要隨機(jī)采集料液，并將料液過濾，測量固體與液體的比重得到固液比，固液比達(dá)到25% 35%時，得到過飽和料液；S3.將步驟S2得到的過飽和料液轉(zhuǎn)移到結(jié)晶槽4內(nèi)，然后攪拌自然降溫至80°C時，結(jié)晶，得到混合料液；S4.將步驟S3得到的混合料液放在離心機(jī)5進(jìn)行分離，其中得到的無機(jī)鹽固體肥料主要成分為硫酸銨，另外還含有少量的硫酸鈉；而得到的有機(jī)物離心液呈黏稠的膠狀物質(zhì)，其中主要含有機(jī)物。最后將無機(jī)鹽固體肥料卸料，封裝入庫；有機(jī)物離心液打入高位槽2進(jìn)行循環(huán)蒸發(fā)。實施例2H-酸生產(chǎn)廢水處理方法，包括如下步驟SI.將H-酸廢液打入中和鍋I內(nèi)，啟動攪拌，攪拌槳11的轉(zhuǎn)速控制在20轉(zhuǎn)/min，勻速加入氨水，在加入氨水期間不斷的利用pH試紙檢測料液，以防止氨水加入過量，最終得到PH值為4的粗處理料液，將粗處理料液利用轉(zhuǎn)料泵6打入高位槽2待用；S2.將步驟SI得到的粗處理料液從高位槽2加入到蒸發(fā)鍋3中，控制釜體31內(nèi)的液面高于內(nèi)部加熱蒸汽盤管33約15cm，同時打開釜體31內(nèi)部和外部的加熱蒸汽盤管33，當(dāng)溫度升至85°C時，打開減壓風(fēng)機(jī)32，控制釜體31內(nèi)壓強在75千帕，繼續(xù)升溫至料液沸騰，通過視鏡34觀察液面高度，同時打開高位槽2加料閥門，控制好流量，保持單位時間內(nèi)粗處理料液的流入量和蒸發(fā)量一致，通過流量保持釜體31的液面高度不變，實現(xiàn)連續(xù)蒸餾；在此過程中，需要隨機(jī)采集料液，并將料液過濾，測量固體與液體的比重得到固液比，固液比達(dá)到25% 35%時，得到過飽和料液；S3.將步驟S2得到的過飽和料液轉(zhuǎn)移到結(jié)晶槽4內(nèi)，然后攪拌自然降溫至80°C時，結(jié)晶，得到混合料液；
S4.將步驟S3得到的混合料液放在離心機(jī)5進(jìn)行分離，其中得到的無機(jī)鹽固體肥料主要成分為硫酸銨，另外還含有少量的硫酸鈉；而得到的有機(jī)物離心液呈黏稠的膠狀物質(zhì)，其中主要含有有機(jī)物。最后將無機(jī)鹽固體肥料卸料，封裝入庫；有機(jī)物離心液進(jìn)行燃燒處理。實施例3H-酸生產(chǎn)廢水處理方法，包括如下步驟SI.將H-酸廢液打入中和鍋I內(nèi)，啟動攪拌，攪拌槳11的轉(zhuǎn)速控制在25轉(zhuǎn)/min，勻速加入氨水，在加入氨水期間不斷的利用pH試紙檢測料液，以防止氨水加入過量，最終 得到PH值為5的粗處理料液，將粗處理料液利用轉(zhuǎn)料泵6打入高位槽2待用；S2.將步驟SI得到的粗處理料液從高位槽2加入到蒸發(fā)鍋3中，控制釜體31內(nèi)的液面高于內(nèi)部加熱蒸汽盤管33約15cm，同時打開釜體31內(nèi)部和外部的加熱蒸汽盤管33，當(dāng)溫度升至95°C時，打開減壓風(fēng)機(jī)32，控制釜體31內(nèi)壓強在95千帕，繼續(xù)升溫至料液沸騰，通過視鏡34觀察液面高度，同時打開高位槽2加料閥門，控制好流量，保持單位時間內(nèi)粗處理料液的流入量和蒸發(fā)量一致，通過流量保持釜體31的液面高度不變，實現(xiàn)連續(xù)蒸餾；在此過程中，需要隨機(jī)采集料液，并將料液過濾，測量固體與液體的比重得到固液比，固液比達(dá)到25% 35%時，得到過飽和料液；S3.將步驟S2得到的過飽和料液轉(zhuǎn)移到結(jié)晶槽4內(nèi)，然后攪拌自然降溫至80°C時，結(jié)晶，得到混合料液；S4.將步驟S3得到的混合料液放在離心機(jī)5進(jìn)行分離，其中得到的無機(jī)鹽固體肥料主要成分為硫酸銨，另外還含有少量的硫酸鈉；而得到的有機(jī)物離心液呈黏稠的膠狀物質(zhì)，其中主要含有有機(jī)物。最后將無機(jī)鹽固體肥料卸料，封裝入庫；有機(jī)物離心液進(jìn)行進(jìn)一步的分離處理。本發(fā)明不局限于上述具體實施方式
，一切基于本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思，所作出的結(jié)構(gòu)上的改進(jìn)，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之中。
權(quán)利要求
1.H-酸生產(chǎn)廢水處理方法，其特征在于包括如下步驟 51.向廢液內(nèi)加入氨水至pH值4 5，得到粗處理料液； 52.將步驟SI得到的粗處理料液升溫蒸發(fā)其中水分，蒸發(fā)至固液比達(dá)到25% 35%時，得到過飽和料液； 53.將步驟S2得到的過飽和料液降溫，結(jié)晶，得到混合料液； 54.將步驟S3得到的混合料液離心，得到無機(jī)鹽固體肥料和有機(jī)物離心液。
2.如權(quán)利要求I所述的H-酸生產(chǎn)廢水處理方法，其特征在于所述步驟SI中，勻速加入氨水，且過程中采用20 25轉(zhuǎn)/min的速率進(jìn)行攪拌。
3.如權(quán)利要求2所述的H-酸生產(chǎn)廢水處理方法，其特征在于攪拌速率為23轉(zhuǎn)/min。
4.如權(quán)利要求I所述的H-酸生產(chǎn)廢水處理方法，其特征在于所述步驟S2中，升溫至85 95°C時開始減壓，同時繼續(xù)升溫至沸騰。
5.如權(quán)利要求4所述的H-酸生產(chǎn)廢水處理方法，其特征在于升溫至90°C時開始減壓。
6.如權(quán)利要求I所述的H-酸生產(chǎn)廢水處理方法，其特征在于所述步驟S2中，采用連續(xù)蒸餾的方式。
7.如權(quán)利要求I所述的H-酸生產(chǎn)廢水處理方法，其特征在于所述步驟S2中，將粗處理料液蒸發(fā)至固液比達(dá)到30%。
8.如權(quán)利要求I所述的H-酸生產(chǎn)廢水處理方法，其特征在于所述步驟S3中，過飽和料液在攪拌下自然降溫至80°C。
全文摘要
H-酸生產(chǎn)廢水處理方法，包括如下步驟向廢液內(nèi)加入氨水至pH值4～5，得到粗處理料液；升溫蒸發(fā)其中水分，蒸發(fā)至固液比達(dá)到25%～35%時，得到過飽和料液；降溫，結(jié)晶，得到混合料液；離心得到無機(jī)鹽固體肥料和有機(jī)物離心液。本發(fā)明獨辟蹊徑，巧妙的利用廢水內(nèi)有機(jī)物與水沸點不同，采用蒸餾的方式將水分蒸發(fā)出去，將其中的有機(jī)物和無機(jī)鹽類分離出來，并采用離心的方式將黏稠的膠狀有機(jī)物和固體無機(jī)鹽類分離，有機(jī)物進(jìn)行燃燒處理或進(jìn)一步分離處理，而固體無機(jī)鹽類因為其中含有大量的硫酸銨，可以直接用作肥料，變廢為寶，從而解決了H-酸廢液難以處理這一長期的技術(shù)難題。
文檔編號C02F9/10GK102701506SQ201210201920
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月18日
發(fā)明者孟慶升, 孟祥玉 申請人:山東裕源集團(tuán)有限公司