專利名稱：硝基廢水處理的新方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種工業(yè)廢水處理的方法，屬于環(huán)境化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。
硝基化合物一般具有杏仁味，在常溫下為無色或淡黃色固體或液體。易溶于有機(jī)溶劑，難溶于水。
硝基化合物具有毒性，能作用于肝、腎，抑制中樞神經(jīng)，會造成血液中毒。可經(jīng)呼吸和皮膚攝入人體。硝基化合物分子導(dǎo)入其它元素或基團(tuán)、如鹵素、羥基、毒性增加。導(dǎo)入烷基、羥基、磺酸基時(shí)，毒性減小?；衔锓肿又邢趸蕉?，毒性越強(qiáng)。硝基化合物還富爆炸性。
硝基苯、硝基苯類化合物是染料、醫(yī)藥、化工、炸藥、農(nóng)藥及有機(jī)合成等工業(yè)生產(chǎn)的重要原料或中間體。因此，上述工業(yè)生產(chǎn)中所產(chǎn)生的大量廢水中含有高濃度的硝基化合物，如果不對其進(jìn)行處理而直接排放，必將會對環(huán)境造成極其嚴(yán)重的污染。
文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)的含硝基類化合物廢水的處理方法有多種，如蒸餾法[zetkin VI eta1.Khim.prom.,1973,49(5),347-348]；混凝沉淀法[Pollozec.F.A.,Geroffen 2336627]；吸附法[周光國等，四川環(huán)境，1986,5(1),53-58]；萃取法[Hej-da,z.et a1.Czech 206757]；生化處理法[孫繼顯，環(huán)境工程，1992,10(5)7-10]及沉淀法[趙麗輝等環(huán)境化學(xué),1985,4(3),40-45]。
總之，硝基廢水的治理方法研究，國內(nèi)外都進(jìn)行了大量、廣泛的研究，取得了一定的成果。但由于硝基化合物是一毒性大，難降解的化合物，再加上廢水的成份很復(fù)雜，化學(xué)耗氧量(COD)和生物耗氧量(BOD5)高，更增加其處理難度。用上述方法處理后都不能達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)。國外一般采用高溫焚燒法，此方法需大型專用設(shè)備，投資大，成本高，難予推廣。
因此，對硝基化合物含量高的工業(yè)廢水，目前還沒有真正經(jīng)濟(jì)、有效的處理方法推廣應(yīng)用。
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明擬提供一種經(jīng)濟(jì)有效的處理硝基廢水的新方法，用此方法處理后的水應(yīng)完全達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)，而且，該方法所用的溶劑及吸附劑應(yīng)能回收、再生后重復(fù)使用，并可從廢水中提取有用的硝基化合物。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的所采用的技術(shù)方案1．將含硝基化合物的工業(yè)廢水在常溫下用萃取溶劑分級萃取1～5次，也可采用逆流連續(xù)萃取，溶劑與水的體積比為1∶1～1∶10，每次萃取時(shí)間為3～5min，萃取后靜置幾分種后分離；
2．向萃取后的水相通入水蒸汽進(jìn)行汽提3～5min同時(shí)采用冷凝裝置回收溶于水相中的萃取溶劑；3．將經(jīng)萃取、汽提后的水相的PH值控制在1～2.5的范圍，然后經(jīng)過吸附柱，或者加入20～60目的吸附劑，用量為10～20g/L水，攪拌2～3小時(shí)后過濾，出水即已符合國家排放標(biāo)準(zhǔn)，可直接排放，也可返回使用。
上述萃取后的有機(jī)相在常壓或減壓下蒸餾回收有機(jī)溶劑，殘?jiān)娇蛇M(jìn)一步提取有用的硝基化合物，如對硝基苯乙酮、苯甲酸等。
吸附處理后的濾渣可在300℃左右進(jìn)行熱再生回收吸附劑，再生后的吸附劑的吸附性能指標(biāo)能基本恢復(fù)到吸附前的水平。
按本發(fā)明的技術(shù)方案，所述的萃取溶劑的沸點(diǎn)低于150℃的醋酸酯類，如醋酸丁酯、醋酸戊酯、醋酸異戊酯等。所述的吸附劑為活性炭，粒度在20～60℃目范圍。
萃取時(shí)，廢水的PH值對萃取效果有很大影響，優(yōu)選的PH值為1～2，以PH為1.5為最佳，萃取溶劑與廢水的體積影響為1∶1～1∶10，優(yōu)選的范圍為1∶1～1～∶3，最佳比例為1∶2.5，最優(yōu)選的萃取級數(shù)為3次。
吸附處理時(shí)，優(yōu)選的條件是PH＜2，溫度＜20℃。當(dāng)吸附劑粒度為50～60℃目時(shí)，吸附效果最佳。
采用本發(fā)明的技術(shù)方案所取得的顯著效果1．本發(fā)明采用萃取-汽提-吸附聯(lián)用技術(shù)對高含量的硝基廢水進(jìn)行處理，其操作方法簡單，條件溫和，處理效果好，穩(wěn)定可靠。國家規(guī)定的此類廢水的主要排放指標(biāo)為化學(xué)耗氧量COD＜400mg/L，硝基化合物含量＜5mg/L，而本發(fā)明的方法處理后的出水COD＜300mg/L，硝基化合物含量＜3mg/L，完全達(dá)到了國家排放標(biāo)準(zhǔn)，可直接排放，也可返回使用。
2．本方法所用的萃取劑和吸附劑分別經(jīng)蒸餾回收和再生后可重復(fù)使用，回收方法經(jīng)濟(jì)簡單，而使用效果基本不變，從而大大節(jié)約了廢水處理的成本。
3．采用本發(fā)明的方法，可進(jìn)一步提取回收廢水中有用的化合物，如對硝基苯乙酮、苯甲酸等。根據(jù)初步估算與廢水處理成本兩項(xiàng)相抵基本持平，甚至略有盈余。也就是說，應(yīng)用本發(fā)明的方法，在不增加生產(chǎn)成本的前提下即可對硝基廢水進(jìn)行有效處理。
總之，本發(fā)明的技術(shù)方案處理效果好，運(yùn)行費(fèi)用低，經(jīng)濟(jì)效果好，具有明顯的環(huán)境效益和社會效益，有重要的應(yīng)用價(jià)值。
下面結(jié)合具體的實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)一步的說明實(shí)施例硝基廢水取自某制藥廠，其分析測試結(jié)果如下PH～1.7,COD～4295.2mg/L，硝基化合物含量為1199.2mg/L。
取廢水100ml，加入醋酸丁酯40ml，萃取3分鐘，靜置5分鐘后分離后出水相，將水相經(jīng)汽提3分鐘，冷卻到室溫(～25℃)后加入1g50～60目的活性炭，攪拌2小時(shí)，過濾分離。有機(jī)相經(jīng)蒸餾后回收溶劑，吸附濾渣在300℃下熱再生。出水的檢測結(jié)果為COD292.8mg/L，硝基化合物2.6mg/L，完全達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1．一種處理硝基廢水的新方法，其特征在于該方法包括如下步驟1.1在常溫下將硝基廢水用醋酸酯類作萃取溶劑萃取1～5次或逆流連續(xù)萃取，溶劑與水的體積比為1∶1～1∶10，每次萃取3～5分鐘，靜置幾分鐘后分離；1.2將萃取后的水相通入水蒸汽進(jìn)行汽提3～5分鐘；1.3汽提后的水相經(jīng)過吸附柱吸附，或者加入20～60目的吸附劑，用量為10～20g/L水，攪拌2～3小時(shí)，過濾后的出水直接排放或回用。
2．按權(quán)利要求1所述的處理硝基廢水的新方法，其特征在于在步驟1.1中，優(yōu)選的萃取溶劑為醋酸丁酯。
3．按權(quán)利要求1所述的新方法，其特征在于萃取時(shí)優(yōu)選的萃取溶劑與水的體積比為1∶1～1∶3。
4．按權(quán)利要求3所述的新方法，其特征在于最優(yōu)選的體積比為1∶2.5。
5．按權(quán)利要求1所述的新方法，其特征在于優(yōu)選的吸附劑為40～60目的活性炭。
6．按權(quán)利要求1所述的新方法，其特征在于優(yōu)選的吸附條件為PH≤2，溫度＜20℃。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種硝基廢水處理的新方法,屬于環(huán)境化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。該方法是將硝基廢水依次經(jīng)有機(jī)溶劑萃取、汽提、吸附處理,其出水完全符合國家排放標(biāo)準(zhǔn),可直接排放或返回使用。有機(jī)溶劑和吸附劑分別經(jīng)回收、再生后返回使用,同時(shí)也可回收廢水中有用的硝基化合物。該方法操作簡單、處理效果好,有明顯的環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會效益,具有極其重要的推廣應(yīng)用前景。
文檔編號C02F1/26GK1209419SQ9710920
公開日1999年3月3日 申請日期1997年8月21日 優(yōu)先權(quán)日1997年8月21日
發(fā)明者韋進(jìn)寶, 盧大遠(yuǎn), 李賢翼, 曾昭睿, 鄧圣南, 馬先鋒, 肖玫, 張琳, 吳自力 申請人:武漢大學(xué)