專利名稱：一種鄰硝基苯酚生產廢水處理工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種廢水處理工藝，具體涉及一種鄰硝基苯酚含鹽生產廢水的處理和利用。
背景技術：
鄰硝基苯酚是一種重要的有機中間體，廣泛用于染料、醫(yī)藥等工業(yè)，也可用作分析試劑，可用來制造8-羥基喹啉、氯代磺酚S、鄰氨基苯酚等。有關鄰硝基苯酚生產廢水的處理技術方面有很多報道，比如鐵碳還原+厭氧+耗氧，萃取處理法，活性炭吸附法，磁強化次氯酸鈉氧化法，磺化媒吸附法，樹脂吸附法等等。有些僅局限于文獻報道和實驗室實驗，有的運行費用過高。樹脂吸附法處理該廢水效果要優(yōu)于其他方法，該方法不僅可以降低C0D，還可以回收鄰硝基苯酚，回收的鄰硝基苯酚可以 直接返回生產工段。該方法不僅治理了廢水，而且提高了鄰硝基苯酚的產品收率。近年來，國內外采用樹脂吸附法處理含酚廢水的實例較多，但采用的樹脂類型差異較大。例如，我國江蘇某化工企業(yè)就已采用了大孔樹脂裝置處理含鄰硝基苯酚的廢水。其廢水主要是鄰硝基苯酚生產過程中分離酸化母液產生的廢水，產生量為5439. 8t/a，廢水中主要含有部分鄰硝基苯酚、氯化鈉和鹽酸，COD約為8000-10000mg/L。上述廢水經大孔樹脂吸附裝置處理，與大孔樹脂再生、洗滌廢水一道送至其公司污水處理站進行處理，已達到了較好的處理效果，但是由于其含鹽量依然難以達到預期目標，處理效果不明顯。

發(fā)明內容
本發(fā)明的發(fā)明人針對現有鄰硝基苯酚生產過程中廢水，特別是分離酸化母液產生的廢水，提供了一種全新的利用樹脂進行處理的工藝，減輕了廢水對水環(huán)境的有機污染，同時實現了資源利用，在鄰硝基苯酚生產廢水的處理中具有極大的經濟價值和實用價值。一種鄰硝基苯酚生產廢水處理工藝，具體步驟包括
(1)廢水預處理廢水進入廢水集中池進行降溫與沉降，達到常溫，然后進入折流罐，以除去油污，折流后廢水進入過濾器過濾；
(2)預處理后的廢水進入樹脂吸附柱吸附；
(3)將步驟(2)中吸附飽和后的樹脂采用氫氧化鈉溶液脫附；
(4)從步驟(3)脫附下來的高濃度脫附液采用鹽酸溶液進行酸化回收鄰硝基苯酚，低濃度脫附液套用于脫附過程；
(5)經樹脂吸附柱吸附后的液體經過氧化、中和、除氨、脫色后得到氯化鈉鹽水。其中，由于該廢水主要是鄰硝基苯酚鹽酸化過程中的酸性母液，pH值約為2 3，且溫度較高，含有一部分油類，會對樹脂造成傷害，故不能直接用樹脂對其進行吸附，必須對其進行預處理，也就是所述的步驟(I )。所述步驟(2)中采用的樹脂為XDA-I樹脂，由市場直接購得，是一種高比表面積大孔吸附樹脂，對硝基酚類物質具有高效的吸附選擇性，且XDA-I樹脂是一種抗污染強、吸酚量大、脫附容易、不受鹽類影響的樹脂。所述步驟(2)中吸附速率為I 20BV/h，在此范圍內吸附效果最好，以同一批廢水比較，吸附速率若低于lBV/h，會延長吸附時間，使廢水處理時間過長，生產成本增加，不能滿足工業(yè)化要求；若高于20BV/h，吸附速率過快會使得吸附不完全，廢水中殘留鄰硝基苯酚，達不到廢水處理的預期目的。所述步驟(3)中脫附溫度為30 100°C，由于脫附過程中產生鄰硝基苯酚鈉，若脫附溫度低于30°C，鄰硝基苯酚鈉結晶會堵塞設備及管道；若高于100°C，對設備及管道要求較高，增大了廢水處理成本。所述步驟(3)中脫附速率為I 20BV/h，若脫附速率過慢，會延長脫附時間，廢水處理時間過長，生產成本增加，不能滿足生產需要；若脫附速率過快，則造成脫附不徹底，鄰硝基苯酚回收率低，且會降低樹脂的處理能力。所述步驟(3)中的氫氧化鈉溶液，以此作為脫附劑，這是因為實際生產中，需要回·收氯化鈉鹽水，為了不帶入其他雜質，因而選用NaOH溶液作為脫附劑，將鄰硝基苯酚回收后，氯化鈉鹽水中不含其他雜質，可回用于氯堿生產；若選用其他堿液，則會引入雜質，需要處理掉雜質才能得到氯化鈉鹽水，回用于氯堿的生產，這樣會增大廢水處理步驟和處理成本。所述步驟(3)中氫氧化鈉溶液的質量分數為I 10%，若氫氧化鈉溶液的質量分數過低，則會給廢水處理帶入大量的水，增加了廢水量，降低了可以回收的氯化鈉鹽水的濃度，處理效果不好；若過高，會造成脫附時局部鄰硝基苯酚鈉濃度過高，易結晶堵塞設備及管道。所以在這樣的脫附條件下，樹脂吸附的鄰硝基苯酚完全脫附下來，使得樹脂得以再生循環(huán)使用，降低了生產成本；最終得到的氯化鈉鹽水，進入電解槽作為電解液來生產燒堿，以此作為生產鄰硝基苯酚的原料，從而實現全部廢水的無害化處理，并且實現了資源的循環(huán)利用。所述步驟(4)中采用鹽酸溶液進行酸化，這是因為實際生產中，需要回收氯化鈉鹽水，為了不帶入其他雜質，因而選用鹽酸溶液進行酸化，這樣回收得到的氯化鈉鹽水中不含其他雜質，可回用于氯堿生產；若選用其他酸溶液，則會引入雜質，需要處理掉雜質才能得到氯化鈉鹽水，從而回用于氯堿的生產，這樣會增大廢水處理步驟和處理成本。所述步驟(4)中鹽酸溶液的質量分數為5%_35%，若鹽酸溶液的濃度過高，鹽酸容易揮發(fā)，成本提高；若濃度過低，會在中和過程中帶入大量的水，增加了廢水量，且處理效果差。所述步驟(4)中高濃度脫附液是指氫氧化鈉質量分數大于5%的溶液，低濃度脫附液是指氫氧化鈉質量分數小于5%的溶液。這樣將步驟(3)脫附下來的高濃度脫附液中氫氧化鈉與鄰硝基苯酚反應生成的鄰硝基苯酚鈉接近飽和，從而采用質量分數為5%-35%的鹽酸溶液進行酸化，回收得到鄰硝基苯酚，再經過蒸餾提純后，可加氫催化用于生產鄰氨基苯酚；低濃度脫附液中含有未反應完全的氫氧化鈉溶液，可以繼續(xù)與鄰硝基苯酚反應，所以低濃度脫附液套用于脫附時使用，這樣實現了資源循環(huán)利用，降低了生產成本。所述步驟(5)中氧化過程中所用氧化劑為次氯酸鈉、臭氧、高錳酸鉀中的一種，優(yōu)選為臭氧。若采用次氯酸鈉氧化，會存在游離氯，需要吹除處理后才能將氯化鈉鹽水回用；若采用高錳酸鉀則會產生固態(tài)雜質，需要增加處理固廢的步驟和費用；之所以選擇臭氧做氧化劑，是因為在氧化過程中，不會產生除了水和氯化鈉之外的其他副產物，不會給處理好的廢水引入其他雜質。所以采用臭氧氧化廢水中的鄰硝基苯酚，中和廢水中的酸性物質，除去氨氮化合物，并進行脫色處理，不產生其他副產物而成為合格的氯化鈉鹽水，進入電解槽作為電解液來生產燒堿，以此作為生產鄰硝基苯酚的原料，從而實現全部廢水的無害化處理，并且實現了資源的循環(huán)利用。本發(fā)明首先對鄰硝基苯酚生產廢水進行降溫、沉降處理，達到常溫，然后進入折流罐，除去廢水中油類物質，經過預處理的廢水進入XDA-I樹脂吸附柱吸附，吸附柱采用兩柱串聯吸附，當一級吸附柱吸附接近飽和后，通過閥門使原來二級柱子變成一級柱子，用第三根柱子換下原來的主吸附柱，即已經吸附飽和的一級吸附柱，做二級吸附柱，這樣多級連續(xù)吸附，則吸附更完全；若一級吸附柱已吸附飽和，則停止吸附，進行脫附操作，同時二級吸附柱又成為一級吸附柱，并用第三根吸附柱，即脫附結束的吸附柱，開始二級吸附，如此三柱循環(huán)使用，可連續(xù)操作降低成本。 為了保護環(huán)境，并且節(jié)約成本，形成資源的循環(huán)利用，采用NaOH溶液對樹脂進行脫附，所得脫附處理后的廢水總氨氮的含量小于4ppm，氯化鈉含量為12%左右，經過臭氧氧化其中的鄰硝基苯酚，中和廢水中的酸性物質，除去氨氮化合物，并進行脫色處理，即可成為合格的氯化鈉鹽水，進入電解槽作為電解液來生產燒堿，以此作為生產鄰硝基苯酚的原料，從而實現全部廢水的無害化處理，并且實現了資源的循環(huán)利用。采用這種處理工藝后，減輕了廢水對水環(huán)境的有機污染，同時實現了資源的循環(huán)利用，降低了生產成本，在鄰硝基苯酚生產廢水的處理中具有極大的經濟價值和實用價值。


圖I為本發(fā)明所述廢水處理工藝的流程圖。
具體實施例方式實施例I
(I )廢水預處理廢水進入廢水集中池進行降溫與沉降，達到常溫然后進入折流罐，以除去油污，折流后廢水進入過濾器，預處理過程結束；
(2)將預處理后的20m3廢水進入XDA-I樹脂吸附柱吸附，吸附柱采用Φ1000X5200規(guī)格，內裝XDA-I樹脂5m3，吸附速率為lBV/h ；
(3)將步驟(2)中吸附飽和后樹脂采用質量分數為10%的氫氧化鈉溶液作脫附劑，在30°C下以lBV/h的速率脫附；
(4)從步驟(3)脫附下來的高濃度脫附液加質量分數為30%鹽酸溶液酸化回收鄰硝基苯酚，低濃度脫附液套用于脫附過程，共回收鄰硝基苯酚50. IKg,其回收率為83. 5% ；
(5)經樹脂吸附柱吸附后的液體經過氧化、中和、除氨、脫色后得到氯化鈉鹽水，質量含量為 11. 48%ο實施例2
(I )廢水預處理廢水進入廢水集中池進行降溫與沉降，達到常溫然后進入折流罐，以除去油污，折流后廢水進入過濾器，預處理過程結束；
(2)預處理后的20m3廢水進入XDA-I樹脂吸附柱吸附，吸附柱采用Φ1000X5200規(guī)格，內裝XDA-I樹脂5m3，吸附速率為20BV/h ；
(3)將步驟(2)中吸附飽和后樹脂采用1%的氫氧化鈉溶液作脫附劑，在100°C下以20BV/h的速率脫附；
(4)從步驟(3)脫附下來的高濃度脫附液加質量分數為20%鹽酸溶液酸化回收到鄰硝基苯酚，低濃度脫附液套用于脫附過程，共回收鄰硝基苯酚49. 9Kg，回收率為83. 2% ；
(5)經樹脂吸附柱吸附后的液體經過氧化、中和、除氨、脫色后得到氯化鈉鹽水，質量含量為 11. 49%ο實施例3
(I )廢水預處理廢水進入廢水集中池進行降溫與沉降，達到常溫然后進入折流罐，以除去油污，折流后廢水進入過濾器，預處理過程結束；
(2)預處理后的20m3廢水進入XDA-I樹脂吸附柱吸附，吸附柱采用Φ1000X5200規(guī)格，內裝XDA-I樹脂5m3，吸附速率為12BV/h ；
(3)將步驟(2)中吸附飽和后樹脂采用質量分數為7%的氫氧化鈉溶液作脫附劑，在70°C下以15BV/h的速率脫附；
(4)從步驟(3)脫附下來的高濃度脫附液加質量分數為5%鹽酸溶液酸化回收到鄰硝基苯酚，低濃度脫附液套用于脫附過程，共回收鄰硝基苯酚51. 8Kg，回收率為86. 3% ；
(5)經樹脂吸附柱吸附后的液體經過氧化、中和、除氨、脫色后得到氯化鈉鹽水，質量含量為 12. 00%ο實施例4
(I )廢水預處理廢水進入廢水集中池進行降溫與沉降，達到常溫，然后進入折流罐，以除去油污，折流后廢水進入過濾器，預處理過程結束；
(2)預處理后的20m3廢水進入XDA-I樹脂吸附柱吸附，吸附柱采用Φ1000X5200規(guī)格，內裝XDA-I樹脂5m3，吸附速率為8BV/h ；
(3)將步驟(2)中吸附飽和后樹脂采用質量分數為4%的氫氧化鈉溶液作脫附劑，在80°C下以10BV/h的速率脫附；
(4)從步驟(3)脫附下來的高濃度脫附液加質量分數為35%鹽酸溶液酸化回收鄰硝基苯酚，低濃度脫附液套用于脫附過程，共回收鄰硝基苯酚59. 3Kg，其回收率為98. 8% ；
(5)經樹脂吸附柱吸附后的液體經過氧化、中和、除氨、脫色后得到氯化鈉鹽水，質量含量為 12. 03%。從實施例1-4可以看出，鄰硝基苯酚的回收率在83%以上，再經過蒸餾提純后，可加氫催化用于生產鄰氨基苯酚；鄰硝基苯酚生產廢水處理后得到的氯化鈉鹽水，質量含量在12%左右，可以進入電解槽作為電解液來生產燒堿，以此作為生產鄰硝基苯酚的原料，從而實現全部廢水的無害化處理，并且實現了資源的循環(huán)利用，降低了生產成本。比較例
利用本發(fā)明的處理工藝將實施例1-4所得處理后的氯化鈉鹽水與處理前的廢水相比較，見表I
表I鄰硝基苯酚生產廢水處理前和處理后的結果比較
權利要求
1.一種鄰硝基苯酚生產廢水處理工藝，其特征在于具體步驟包括 (1)廢水預處理廢水進入廢水集中池進行降溫與沉降，達到常溫，然后進入折流罐，以除去油污，折流后廢水進入過濾器過濾； (2)預處理后的廢水進入樹脂吸附柱吸附； (3)將步驟(2)中吸附飽和后的樹脂采用氫氧化鈉溶液脫附； (4)從步驟(3)脫附下來的高濃度脫附液采用鹽酸溶液進行酸化回收鄰硝基苯酚，低濃度脫附液套用于脫附過程； (5)經樹脂吸附柱吸附后的液體經過氧化、中和、除氨、脫色后得到氯化鈉鹽水。
2.根據權利要求I所述的鄰硝基苯酚生產廢水處理工藝，其特征在于所述步驟(2)中采用的樹脂為XDA-I樹脂。
3.根據權利要求I所述的鄰硝基苯酚生產廢水處理工藝，其特征在于所述步驟(2)中吸附速率為I 20BV/h。
4.根據權利要求I所述的鄰硝基苯酚生產廢水處理工藝，其特征在于所述步驟(3)中脫附溫度為30 100°C。
5.根據權利要求I所述的鄰硝基苯酚生產廢水處理工藝，其特征在于所述步驟(3)中脫附速率為I 20BV/h。
6.根據權利要求I所述的鄰硝基苯酚生產廢水處理工藝，其特征在于所述步驟(3)中氫氧化鈉溶液的質量分數為1% 10%。
7.根據權利要求I所述的鄰硝基苯酚生產廢水處理工藝，其特征在于所述步驟(4)中鹽酸溶液的質量分數為5%-35%。
8.根據權利要求I所述的鄰硝基苯酚生產廢水處理工藝，其特征在于所述步驟(5)中氧化過程中所用氧化劑為臭氧。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鄰硝基苯酚生產廢水處理工藝，首先對廢水進行預處理，再進入樹脂吸附柱吸附，樹脂吸附飽和后，采用NaOH溶液對樹脂進行脫附，高濃度脫附液加酸酸化后可回收鄰硝基苯酚；低濃度脫附液套用于脫附時使用，回收到的鄰硝基苯酚經過蒸餾提純后，可加氫催化用于生產鄰氨基苯酚；所得吸附處理后的廢水經過臭氧氧化、中和、脫色后即可成為合格的鹽水。采用這種處理工藝后，減輕了廢水對水環(huán)境的有機污染，同時實現了資源利用，在鄰硝基苯酚生產廢水的處理中具有極大的經濟價值和實用價值。
文檔編號C02F9/04GK102910757SQ20121037344
公開日2013年2月6日 申請日期2012年9月27日 優(yōu)先權日2012年9月27日
發(fā)明者袁勝群, 馬洪云, 賢洲華 申請人:新泰昊原化工有限責任公司