專利名稱：一種羧甲基纖維素生產廢水資源化處理方法
技術領域：
本發(fā)明屬于環(huán)境修復技術領域，具體涉及一種羧甲基纖維素生產廢水資源化處理方法。
背景技術：
羧甲基纖維素是以纖維素、燒堿和氯乙酸為主要原料制成的一種高聚合纖維素醚，簡稱CMC，化合物分子量從幾千到百萬不等，是一種大分子化學物質。我國目前CMC生 產企業(yè)近百家，總產量超過30萬噸/年，而且近年來CMC的需求呈現快速增長的趨勢。羧甲基纖維素生產過程中產生一定量高濃度有機化工廢水，廢水中既含有纖維素、羧甲基纖維素等大分子物質，又含有羥乙酸鈉、氯乙酸、乙醇、乙醇鈉以及無機鹽等小分子物質，COD為20000-25000 mg/L，可利用價值最高的物質為乙醇酸鈉，其含量約為5-10%。該廢水可生化性差，采用常規(guī)的處理方法難以達到排放標準。對于該類廢水報道較多的是采用微電解-UASB-接觸氧化處理，但其處理效果仍然有限。專利201010137783. X公開了一種羧甲基纖維廢水的處理技術，采用蒸餾-多效蒸發(fā)、脫鹽技術-濃縮液后處理技術。專利201110283544. X公開了一種羧甲基纖維素廢水的資源化處理方法，采用超濾-反滲透-蒸發(fā)進行濃縮結晶。上述方法處理工藝復雜，成本也相對較高。目前，該類廢水的處理工程示例國內鮮有報道。

發(fā)明內容
解決的技術問題本發(fā)明針對羧甲基纖維素廢水，提供了一種操作方便、工藝簡單，高效去除廢水C0D、實現資源回收的處理工藝。技術方案
一種羧甲基纖維素生產廢水資源化處理方法，處理步驟為先配制混合有機溶劑，所述混合有機溶劑由萃取劑、助劑和稀釋劑組成，其中萃取劑在混合有機溶劑中的體系百分數30-60%%，助劑在混合有機溶劑中的體積百分數1_30%%，稀釋劑在混合有機溶劑中的體系百分數40-70%，所述的萃取劑包括N235、N204、TiOA, N1923、N503中的一種或兩種以上混合物，所述的助劑包括5-13個碳的脂肪醇或磷酸三丁酯(TBP)，所述的稀釋劑為磺化煤油、航空煤油或甲苯中的一種，混合有機溶劑先與酸按照體積比63:1-45:1進行攪拌混合，然后與廢水混合，混合有機溶劑與廢水的體積比為1:3-4:1，靜置分層，下層溶液為處理后廢水，上層混合有機溶劑再與反萃取劑混合，上層混合有機溶劑與反萃取劑的體積比為7:1-15:1，靜置分層，上層溶液為再生有機溶劑，下層溶液為含有氯乙酸的反萃取劑溶液。所述酸為硫酸或鹽酸，硫酸或鹽酸的濃度> 5%wt。
所述的反萃取劑為堿液，堿液循環(huán)使用，當堿液pH小于7時加入堿性物質至溶液pH 彡 9。所述的堿性物質與堿液的溶質相同，為片堿、純堿、氫氧化鈣、氧化鈣、氫氧化鉀或碳酸鉀。有益效果
本發(fā)明在應用于羧甲基纖維素廢水處理中，由于廢水大部分有機物含有羥基、羧基等官能團，而絡合萃取對于這類物質的分離具有高效性和高選擇性。因此采用萃取方法處理羧甲基纖維素廢水，COD的去除率能達80%以上。有機溶劑經過堿液反萃取后，反萃取率達到95%以上，能夠回收氯乙酸的產品。
具體實施例方式上述實施例僅用于對本發(fā)明進行說明，并不構成對權利要求范圍的限制，本領域技術人員可以想到的其他替代手段，均在本發(fā)明權利要求范圍內。實施例I :
選取江蘇某羧甲基纖維素生產廢水，COD為25383mg/L。按體積百分比，N204占24%，N503占6%，C13醇占24%，磺化煤油占46%，攪拌混勻，制成混合有機溶劑?；旌嫌袡C溶劑與濃硫酸混合，其體積比63: I。廢水與混合有機溶劑混合攪拌，其體積比1:2，攪拌，靜置分層。下層為處理后廢水，COD去除率為85%。上層為混合有機溶劑，上層混合有機溶劑與20%wt的氫氧化鈉攪拌，其體積比為10:1，靜置分層，下層為含有乙醇酸濃縮堿液，上層為再生有機溶劑，其反萃率達到99%以上。實施例2:
選取江蘇某羧甲基纖維素生產廢水，COD為25383mg/L。按體積百分比，TiOA占11%，N503占11%，異辛醇占28%，磺化煤油占50%，攪拌混勻，制成混合有機溶劑。混合有機溶劑與濃硫酸混合，其體積比60 :1。廢水與混合有機溶劑混合攪拌，其體積比1:3，攪拌，靜置分層。下層為處理后廢水，COD去除率為90%。上層為混合有機溶劑，上層混合有機溶劑與22%wt的氫氧化鈉攪拌，其體積比為15 :1，靜置分層，下層為含有乙醇酸濃縮堿液，上層為再生有機溶劑，其反萃率達到97%以上。實施例3:
選取江蘇某羧甲基纖維素生產廢水，COD為25383mg/L。按體積百分比，N1923占26%，N503占7%，正辛醇占5%，磺化煤油占62%，攪拌混勻，制成混合有機溶劑。混合有機溶劑與濃硫酸混合，其體積比50 :1。廢水與混合有機溶劑混合攪拌，其體積比1:2，攪拌，靜置分層。下層為處理后廢水，COD去除率為90%。上層為混合有機溶劑，上層混合有機溶劑與22%wt的氫氧化鉀攪拌，其體積比為8 :1，靜置分層，下層為含有乙醇酸濃縮堿液，上層為再生有機溶劑，其反萃率達到96%以上。實施例4:
選取江蘇某羧甲基纖維素生產廢水，COD為25383mg/L。按體積百分比，N235占14%，N503占7%，正辛醇占23%，磺化煤油占56%，攪拌混勻，制成混合有機溶劑?；旌嫌袡C溶劑與濃硫酸混合，其體積比45 :1。廢水與混合有機溶劑混合攪拌，其體積比1:2，攪拌，靜置分層。下層為處理后廢水，COD去除率為96%。上層為混合有機溶劑，上層混合有機溶劑與22%wt的氫氧化鉀攪拌，其體積比為7 :1，靜置分層，下層為含有乙醇酸濃縮堿液，上層為再生有機溶劑，其反萃率達到95%以上。實施例5:
選取江蘇某羧甲基纖維素生產廢水，COD為25383mg/L。按體積百分比，N235占30%，正辛醇占1%，甲苯占69%，攪拌混勻，制成混合有機溶劑。混合有機溶劑與濃硫酸混合，其體積比55:1。廢水與混合有機溶劑混合攪拌，其體積比1:2，攪拌，靜置分層。下層為處理后廢水，COD去除率為86%。上層為混合有機溶劑，上層混合有機溶劑與22%wt的氫氧化鉀攪拌，其體積比為18 :1，靜置分層，下層為含有乙醇酸濃縮堿液，上層為再生有機溶劑，其反萃率達到97%以上。實施例6:· 選取江蘇某羧甲基纖維素生產廢水，COD為25383mg/L。按體積百分比，N235占34%，TBP占3%，航空煤油占63%，攪拌混勻，制成混合有機溶劑。混合有機溶劑與濃鹽酸混合，其體積比25:1。廢水與混合有機溶劑混合攪拌，其體積比1:4，攪拌，靜置分層。下層為處理后廢水，COD去除率為89%。上層為混合有機溶劑，上層混合有機溶劑與22%wt的氫氧化鉀攪拌，其體積比為10 :1，靜置分層，下層為含有乙醇酸濃縮堿液，上層為再生有機溶劑，其反萃率達到96%以上。實施例7
選取江蘇某羧甲基纖維素生產廢水，COD為25383mg/L。按體積百分比，N503占40%，磺化煤油占60%，攪拌混勻，制成混合有機溶劑?；旌嫌袡C溶劑與濃鹽酸混合，其體積比45
I。廢水與混合有機溶劑混合攪拌，其體積比1:4，攪拌，靜置分層。下層為處理后廢水，COD去除率為87%。上層為混合有機溶劑，上層混合有機溶劑與22%wt的碳酸鈉攪拌，其體積比為10:1，靜置分層，下層為含有乙醇酸濃縮堿液，上層為再生有機溶劑，其反萃率達到95%以上。實施例8:
選取江蘇某羧甲基纖維素生產廢水，COD為25383mg/L。按體積百分比，N235占20%，N503占7%，正庚醇占13%，煤油占60%，攪拌混勻，制成混合有機溶劑?；旌嫌袡C溶劑與濃鹽酸混合，其體積比30:1。廢水與混合有機溶劑混合攪拌，其體積比1:3，攪拌，靜置分層。下層為處理后廢水，COD去除率為89%。上層為混合有機溶劑，上層混合有機溶劑與15%wt的碳酸鉀攪拌，其體積比為8 :1，靜置分層，下層為含有乙醇酸濃縮堿液，上層為再生有機溶劑，其反萃率達到96%以上。實施例9
選取江蘇某羧甲基纖維素生產廢水，COD為25383mg/L。按體積百分比，N235占10%，N503占17%，正庚醇占13%，煤油占60%，攪拌混勻，制成混合有機溶劑?；旌嫌袡C溶劑與濃硫酸混合，其體積比63 :1。廢水與混合有機溶劑混合攪拌，其體積比3:1，攪拌，靜置分層。經過3級萃取后，下層為處理后廢水，COD去除率為96%。上層為混合有機溶劑，上層混合有機溶劑與15%wt的碳酸鈉攪拌，其體積比為8 :1，靜置分層，下層為含有乙醇酸濃縮堿液，上層為再生有機溶劑，其反萃率達到96%以上。
權利要求
1.一種羧甲基纖維素生產廢水資源化處理方法，其特征在于處理步驟為先配制混合有機溶劑，所述混合有機溶劑由萃取劑、助劑和稀釋劑組成，其中萃取劑在混合有機溶劑中的體系百分數30-60%，助劑在混合有機溶劑中的體積百分數1_30%，稀釋劑在混合有機溶劑中的體系百分數40-70%，所述的萃取劑包括N235、N204、Ti0A、N1923、N503中的一種或兩種以上混合物，所述的助劑包括5-13個碳的脂肪醇或磷酸三丁酯(TBP)，所述的稀釋劑為磺化煤油、航空煤油或甲苯中的一種，混合有機溶劑先與酸按照體積比63:1-45:1進行攪拌混合，然后與廢水混合，混合有機溶劑與廢水的體積比為1:3-4:1，靜置分層，下層溶液為處理后廢水，上層混合有機溶劑再與反萃取劑混合，上層混合有機溶劑與反萃取劑的體積比為7:1-15:1，靜置分層，上層溶液為再生有機溶劑，下層溶液為含有氯乙酸的反萃取劑溶液。
2.如權利要求I所述的一種羧甲基纖維素生產廢水資源化處理方法，其特征在于所述酸為硫酸或鹽酸，硫酸或鹽酸的濃度> 5%wt。
3.如權利要求I所述的一種羧甲基纖維素生產廢水資源化處理方法，其特征在于所述的反萃取劑為堿液，堿液循環(huán)使用，當堿液pH小于7時加入堿性物質至溶液pH ^ 9。
4.如權利要求3所述的一種羧甲基纖維素生產廢水資源化處理方法，其特征在于所述的堿性物質與堿液的溶質相同，為片堿、純堿、氫氧化鈣、氧化鈣、氫氧化鉀或碳酸鉀。
全文摘要
一種羧甲基纖維素生產廢水資源化處理方法，處理步驟為先配置混合有機溶劑，所述混合有機溶劑由萃取劑、助劑和稀釋劑的混合制成，其中萃取劑在混合有機溶劑中的體系百分數30-60%，助劑在混合有機溶劑中的體積百分數1-30%，稀釋劑在混合有機溶劑中的體系百分數40-70%，混合有機溶劑先與酸按照體積比63:1-45:1進行攪拌混合，然后與廢水混合，混合有機溶劑與廢水的體積比為1:3-4:1，靜置分層，下層溶液為處理后廢水，上層混合有機溶劑再與反萃取劑混合，靜置分層，上層溶劑為再生有機溶劑，下層溶液為含有氯乙酸的反萃取劑溶液。有機溶劑經過堿液反萃取后，反萃取率達到95%以上，能夠回收氯乙酸的產品。
文檔編號C02F1/26GK102936052SQ20121049429
公開日2013年2月20日 申請日期2012年11月28日 優(yōu)先權日2012年11月28日
發(fā)明者劉云, 董元華, 聶榮, 孫含元 申請人:中國科學院南京土壤研究所