申请日2015.04.17
公开(公告)日2015.07.08
IPC分类号C01C1/24; C02F9/10
摘要
本发明涉及一种含酚废水颜色脱除的方法，按照如下步骤操作：向含酚废水中加入甲醛溶液进行缩合反应，将反应后的缩合产物分离出来，得滤液;再向滤液中加入碱液调整废水的酸碱性，静置，进行汽提后，加入活性炭进行脱色，脱色后过滤出活性炭和各种不溶物，将此时的废水呈无色状态，再把上述无色废水进行蒸发结晶，得到含氮量和有机物都合格的硫酸铵产品。含酚废水在脱色前颜色色度为20000-50000，脱色后进蒸发前废水颜色色度为0-25。本发明方法工艺简单，既能有效处理工业含酚废水，又能把废水中的铵盐作为副产品生产出来，同时脱除废水颜色，保证了硫酸铵产品质量的稳定。
权利要求书
1.一种含酚废水颜色脱除的方法，其特征在于按照如下步骤操作：第一步，在含酚废水 中一次性加入质量百分比浓度为35%-37%的甲醛溶液，甲醛和酚的摩尔比为5-6，在30℃-70℃ 的恒定温度下进行甲醛缩合反应，反应之后过滤出不溶的缩合产物;第二步，在过滤出来的 清液中，加入碱性溶液来调整清液废水的pH值为5-9，静置0.5h-2h，甲醛的含量在0-10mg/l; 第三步，将静置后的废水加热直到沸腾，通过蒸发掉废水重量的10%-40%水的过程来模拟气提 过程，对废水做进一步处理;第四步，在步骤三中的废水中采用少量多次的方式加入活性炭 进行脱色，脱色所需温度为30℃-100℃，活性炭脱色时间0.5h-2h，脱色过程完成后，过滤出 活性炭，得到废水清液;所述加入活性炭的次数为2-4次，每次所需活性炭量为废水重量2‰ -8‰;第五步，把得到的废水清液进行蒸发结晶，得到白色硫酸铵晶体，硫酸铵溶于水后色 度为0-25。
2.根据权利要求1所述的一种含酚废水颜色脱除的方法，其特征在于含酚废水中的酚是 指间氨基苯酚和间苯二酚的混合酚;废水中还含有间苯二胺、硫酸铵及硫酸氢铵混合铵盐， 废水的颜色呈深红色;其中，间苯二胺含量在100-300mg/l，间氨基苯酚含量在500-1500mg/l， 间苯二酚含量在500-2500mg/l，废水中硫酸盐的质量百分比含量为10%-50%，废水的pH<1; 含酚废水在加入活性炭之前颜色色度为20000-50000，经活性炭脱色后，进蒸发前废水颜色 色度为0-25。
3.根据权利要求1所述的一种含酚废水颜色脱除的方法，其特征在于第二步所述的碱性 溶液为氢氧化钠水溶液、氢氧化钾水溶液、工业氨水、液氨、氢氧化钙水溶液的一种或者几 种。
4.根据权利要求1所述的一种含酚废水颜色脱除的方法，其特征在于第四步中活性炭优 选加入次数为3-4次，每次所需活性炭量优选为占废水重量的3‰-5‰，脱色温度优选为50℃ -80℃，脱色时间优选为1h-1.5h，活性炭为粉末状或者颗粒状或者棒状的一种或者几种。
说明书
一种含酚废水颜色脱除的方法
技术领域：
本发明涉及一种含酚废水颜色脱除的工艺，特别是涉及一种含间氨基苯酚和间苯二酚的 混合酚中颜色脱除的方法，属于废水处理技术领域。
背景技术：
间苯二酚与间氨基苯酚，是重要的精细化工中间体，应用范围广泛，可用于橡胶、医药、 农药等行业。同时，含酚废水是一种危害大、污染范围广的工业废水，长期接触可损害人的 神经，肝、肾等器官，长期饮用被酚污染的水源，会出现慢性中毒、头痛、头晕、疲劳、失 眠、耳鸣、白血球下降、贫血及记忆衰退等症状,食用酚中毒的鱼会引起呕吐及腹泻。为此， 如何处理好含酚废水是我国重点解决的废水问题之一。
现有的对含酚废水处理的方法主要包含四大类：化学氧化法、生物法、物理方法、物化 方法。囊括了湿式催化剂氧化法、萃取法、生物降解法和吸附法等大多数的处理方法，但是 每个方法都有其利弊的方面，虽说以上方法也可以有效地去除废水中的酚类有机物，但并未 针对间苯二胺水解法制备间苯二酚的工艺所产废水的特点：废水中不仅包含了间苯二酚、间 氨基苯酚等酚类有机物;此外，废水中还有少量的焦油和萃取剂等，且废水颜色较深，还需 在最后把废水中的硫酸铵以副产物的形式采出来，同时还要考虑到经济成本等问题。
本发明方法结合水解法制备间苯二酚所产废水的特点，不仅需要把废水中的酚类去除， 最主要的是把副产物硫酸铵稳定地生产出来，这就要求废水在进蒸发之间要保证颜色呈无色 透明状，以保证结晶出的硫酸铵不变色。
发明内容：
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，针对特定的含酚废水特性，提供一种含酚废水 颜色脱除的方法。本发明方法先把废水中的酚类有机物去除掉，再通过调整酸碱性来保证硫 酸铵的质量分数，然后把引入的有机物去除，最后再把废水的颜色脱除，以保证硫酸铵产品 的稳定性，本发明方法对含酚废水进行合理的处理，不但达到了废水处理效果，还能保证废 水中硫酸铵产品的稳定性，同时增加了收益。
为了实现上述发明目的，本发明的一种含酚废水颜色脱除的方法，按照如下步骤操作：
第一步，在含酚废水中一次性加入质量百分比浓度为35%-37%的甲醛溶液，甲醛和酚的 摩尔比为5-6，在30℃-70℃的恒定温度下进行甲醛缩合反应，反应之后过滤出不溶的缩合产 物;
所述含酚废水中的酚是指间氨基苯酚和间苯二酚的混合酚;废水中还含有间苯二胺、硫 酸铵及硫酸氢铵混合铵盐，废水的颜色呈深红色;其中，间苯二胺含量在100-300mg/l，间 氨基苯酚含量在500-1500mg/l，间苯二酚含量在500-2500mg/l，废水中硫酸盐的质量百分比 含量为10%-50%，废水的pH<1;
第二步，在过滤出来的清液中，加入碱性溶液来调整清液废水的pH值为5-9，静置 0.5h-2h，甲醛的含量在0-10mg/l;
所述的碱性溶液为氢氧化钠水溶液、氢氧化钾水溶液、工业氨水、液氨、氢氧化钙水溶 液的一种或者几种;
第三步，将静置后的废水加热直到沸腾，通过蒸发掉废水重量的10%-40%水的过程来模 拟气提过程，对废水做进一步处理;
第四步，在步骤三中的废水中采用少量多次的方式加入活性炭进行脱色，脱色所需温度 为30℃-100℃，活性炭脱色时间0.5h-2h，脱色过程完成后，过滤出活性炭，得到废水清液;
所述加入活性炭的次数为2-4次，每次所需活性炭量为废水重量2‰-8‰;
第五步，把得到的废水清液进行蒸发结晶，得到白色硫酸铵晶体。
本发明方法步骤二中，碱液调整后的废水pH值优选为5-7，静置的时间优选在1h-2h。
本发明方法步骤三中，上述含酚废水颜色脱除的方法中，气提过程是蒸发掉的水分的方 式，优选蒸发掉废水重量10%-30%的水分。
本发明方法步骤四中，所需活性炭脱色的方式采用少量多次加入的方式，优选加入次数 为3-4次，每次所需活性炭量优选为占废水重量的3‰-5‰，脱色温度优选为50℃-80℃，脱 色时间优选为1h-1.5h，活性炭为粉末状或者颗粒状或者棒状的一种或者几种。
本发明方法所述含酚废水在加入活性炭之前颜色色度为20000-50000，经活性炭脱色后， 进蒸发前废水颜色色度为0-25。
本发明方法结晶出的硫酸铵颜色为白色，溶于水后色度为0-25，硫酸铵含氮量和有机物 含量符合国家标准。
本发明方法工艺简单，既能将工业上含酚的废水进行有效的处理，把废水的颜色脱除到 无色澄清状，同时得到稳定的副产物硫酸铵，又能使处理后的废水有效地循环使用，实现了 科学有效处理废水的设想。
具体实施方式：
下面通过具体实施例对本发明方法做进一步阐述。
实施例1、
取工业含酚废水500g于三口烧瓶中，分析此时废水中有机物的指标为间氨基苯酚 1500mg/l、间苯二酚900mg/l、间苯二胺300mg/l，废水的pH<1，将三口烧瓶置于30℃恒温水 浴中,往烧瓶中加入wt37%的甲醛溶液1.25g，进行酚醛缩合反应，反应完成后滤出沉淀，将滤 液倒入到烧杯中加入氨水调整pH值为6-7,静置1h，之后在蒸发掉废水质量的20%后，放置到 50℃恒温水浴锅中，待废水的温度也达到50℃时，加入活性炭量1.5g进行脱色，脱色时间为 1h，脱色完成后过滤出活性炭，此时颜色呈深红色，再加入1.5g活性炭进行脱色，脱色时间 为1h，脱色完成后过滤出活性炭，此时颜色较前一次浅，再重复此过程一次，总共进行脱色 次数为三次，此时的废水颜色呈无色，色度分析为20，将脱色后合格的废水再进行蒸发结晶 出晶体，分析结晶出的硫酸铵产品含氮量在21%，有机物杂质含量合格，产品颜色呈白色。
实施例2、
取工业含酚废水500g于三口烧瓶中，分析此时废水中有机物的指标为间氨基苯酚 500mg/l、间苯二酚2000mg/l、间苯二胺100mg/l，废水的pH<1，将三口烧瓶置于40℃恒温水 浴中，往烧瓶中加入wt37%的甲醛溶液1.02g，进行酚醛缩合反应，反应完成后滤出沉淀，将 滤液倒入到烧杯中加入液氨调整pH值为6-7,静置1.5h，之后在蒸发掉废水质量的40%后，放置 到60℃恒温水浴锅中，待废水的温度也达到60℃时，加入活性炭量2.0g进行脱色，脱色时间 为75min，脱色完成后过滤出活性炭，此时颜色呈深红色，再加入2.0g活性炭进行脱色，脱色 时间为75min，脱色完成后过滤出活性炭，此时颜色较前一次浅，再重复此过程二次，总共进 行脱色次数为四次，此时的废水颜色呈无色，色度分析为12，将脱色后合格的废水再进行蒸 发结晶出晶体，分析结晶出的硫酸铵产品含氮量在21%，有机物杂质含量合格，产品颜色呈白 色。
实施例3、
取工业含酚废水500g于三口烧瓶中，分析此时废水中有机物的指标为间氨基苯酚 1300mg/l、间苯二酚700mg/l、间苯二胺230mg/l，废水的pH<1，将三口烧瓶置于70℃恒温水 浴中，往烧瓶中加入wt37%的甲醛溶液2.02g，进行酚醛缩合反应，反应完成后滤出沉淀，将 滤液倒入到烧杯中加入氢氧化钠溶液调整pH值为6-7,静置1h，之后在蒸发掉废水质量的25% 后，放置到70℃恒温水浴锅中，待废水的温度也达到70℃时，加入活性炭量2.5g进行脱色， 脱色时间为1h，脱色完成后过滤出活性炭，此时颜色呈深红色，再加入2.5g活性炭进行脱色， 脱色时间为1h，脱色完成后过滤出活性炭，总共进行脱色次数为二次，此时的废水颜色呈无 色，色度分析为18，将脱色后合格的废水再进行蒸发结晶出晶体，分析结晶出的硫酸铵产品 含氮量在21%，有机物杂质含量合格，产品颜色呈白色。
实施例4、
取工业含酚废水500g于三口烧瓶中，分析此时废水中的有机物的指标为间苯二酚 2456mg/l、间苯二胺282mg/l、间氨基苯酚590mg/l，废水的pH<1，将三口烧瓶置于60℃恒温 水浴中，往烧瓶中加入wt37%的甲醛溶液1.52g，进行酚醛缩合反应，反应完成后滤出沉淀， 将滤液倒入到烧杯中加入氨水调整pH值为6-7,静置2h，之后在蒸发掉废水质量的35%后，放置 到80℃恒温水浴锅中，待废水的温度也达到80℃时，加入活性炭量1.8g进行脱色，脱色时间 为1h，脱色完成后过滤出活性炭，此时颜色呈深红色，再加入1.8g活性炭进行脱色，脱色时 间为1h，脱色完成后过滤出活性炭，此时颜色较前一次浅，再重复此过程一次，总共进行脱 色次数为三次，此时的废水颜色呈无色，色度分析为21%，将脱色后合格的废水再进行蒸发结 晶出晶体，分析结晶出的硫酸铵产品含氮量在21%，有机物杂质含量合格，产品颜色呈白色。
