申请日2018.08.06
公开(公告)日2018.12.21
IPC分类号C02F9/10; C02F103/36
摘要
本发明公开了一种对硝基苯甲酸生产废水的处理方法，属于废水处理技术领域，包括如下步骤：①树脂吸附：将废水通入装填有吸附树脂的容器内进行树脂吸附，得到吸附液;②低温浓缩：将所述吸附液通入浓缩设备中，在70~95℃的温度下进行浓缩，得到硝酸回收液和冷凝液;③树脂再生：将再生剂通入步骤①所述的包含有吸附后的树脂的容器中进行再生，得到再生液，将所述再生液进行精馏处理，得到精馏组分和塔底液;本发明所述的处理方法，其各类副产品均可实现回用或达标排放，最大程度的完成了副产品的资源化利用，实现了“零排放”，并借此降低了废水处理成本。
权利要求书
1.对硝基苯甲酸生产废水的处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
①树脂吸附：将废水通入装填有吸附树脂的容器内进行树脂吸附，得到吸附液;
②低温浓缩：将所述吸附液通入浓缩设备中，在70~95℃的温度下进行浓缩，得到硝酸回收液和冷凝液;
③树脂再生：将再生剂通入步骤①所述的包含有吸附后的树脂的容器中进行再生，得到再生液，将所述再生液进行精馏处理，得到精馏组分和塔底液;
上述步骤②和步骤③的序号顺序不对二者的先后顺序构成限制。
2.根据权利要求1所述的一种对硝基苯甲酸生产废水的处理方法，其特征在于：步骤①在废水进入到装填有吸附树脂的容器内之前还需经过过滤以去除废水中的颗粒物。
3.根据权利要求1所述的一种对硝基苯甲酸生产废水的处理方法，其特征在于：步骤①中，废水经过所述容器的流动路径为上进下出和/或下进上出，流速为1~5BV/h。
4.根据权利要求1所述的一种对硝基苯甲酸生产废水的处理方法，其特征在于：步骤②中，所述浓缩设备由碳化硅或石墨材料制成。
5.根据权利要求1所述的一种对硝基苯甲酸生产废水的处理方法，其特征在于：步骤②中，在80~90℃的温度下进行浓缩。
6.根据权利要求1所述的一种对硝基苯甲酸生产废水的处理方法，其特征在于：步骤③中，所述再生剂为甲醇或甲醇的水溶液。
7.根据权利要求6所述的一种对硝基苯甲酸生产废水的处理方法，其特征在于：步骤③中，所述甲醇的水溶液中甲醇的质量浓度大于等于70%。
8.根据权利要求1所述的一种对硝基苯甲酸生产废水的处理方法，其特征在于：步骤③中，所述塔底液进入焚烧炉焚烧处理。
9.根据权利要求1所述的一种对硝基苯甲酸生产废水的处理方法，其特征在于：步骤③中，再生温度为20~50℃。
10.根据权利要求1或9所述的一种对硝基苯甲酸生产废水的处理方法，其特征在于：步骤③中，再生液的流速为0.5~3BV/h。
说明书
对硝基苯甲酸生产废水的处理方法
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，具体地指一种对硝基苯甲酸生产废水的处理方法。
背景技术
对硝基苯甲酸生产过程中所产生的废水主要包含的有机物为对硝基苯甲酸和对硝基甲苯等，此外还含有一定浓度的硝酸，现有技术中常用的处理此类废水的方法如下：
蒸发+生化法，其问题在于，蒸发易产生焦油，设备稳定性差，生化总氮问题难以解决，生化占地面积大;高级氧化+蒸发法，其问题在于，高级氧化设备要求高，运行费用高，不同批次废水波动对处理效果影响较大;焚烧法，其问题在于，可直接焚烧，也可浓缩后焚烧，烟气必须要处理。处理这种废水的焚烧成本一般在每吨水上千元左右，一般企业难以承受。
还有院校也对对硝基苯甲酸生产废水的处理方法进行过研究，如北京师范大学申请的申请号为CN 201410320865.6的中国发明专利公开了一种活性炭催化还原处理对硝基苯甲酸废水的方法，在含有预先称重的活性炭的厌氧模拟反应器中，加入缓冲溶液和一定浓度的对硝基苯甲酸废水，向反应体系中充入99.99%高纯氮气，向此体系中加入一定浓度的还原剂硫代硫酸钠溶液，最后将反应器置于旋转振荡器中，于常温常压下震荡反应，该发明反应体系温和，反应快速高效，处理成本低，是一种能够解决实际问题，具有显著经济优势和环境优势的处理方法。
除此之外，现亟需一种能够实现资源化利用以尽量降低处理成本，并且副产品能够达到排放标准或回用标准的对硝基苯甲酸生产废水处理方法。
发明内容
针对上述技术问题，本发明所述的对硝基苯甲酸生产废水的处理方法用于处理对硝基苯甲酸生产过程中产生的废水，其各类副产品均可实现回用或达标排放，最大程度的完成了副产品的资源化利用，实现了“零排放”，并借此降低了废水处理成本。
为实现上述目的，本发明所设计的对硝基苯甲酸生产废水的处理方法，包括如下步骤：
①树脂吸附：将废水通入装填有吸附树脂的容器内进行树脂吸附，得到吸附液;
吸附树脂上可以不包含任何基团，为了增加选择性会加入少量酚羟基;
②低温浓缩：将所述吸附液通入浓缩设备中，在70~95℃的温度下进行浓缩，得到硝酸回收液和冷凝液;
③树脂再生：将再生剂通入步骤①所述的包含有吸附后的树脂的容器中进行再生，得到再生液，将所述再生液进行精馏处理，得到精馏组分和塔底液;
上述步骤②和步骤③的序号顺序不对二者的先后顺序构成限制。
步骤①中，特种吸附树脂的微观结构为高分子骨架的网状结构，具有比表面积高、孔径均匀，可在任意盐种类、浓度及强酸或强碱溶液中吸附特定的有机物，有着独特的选择性和极高的吸附容量。树脂骨架上的活性基团可以和苯甲酸类及硝基甲苯类物质有较强的结合力，因此会产生特异性吸附，即优先并有选择性的吸附废水中的苯甲酸类及硝基甲苯类物质。
因此，经步骤①处理后的废水COD/TOC值大幅降低，可直接进入到步骤②中进行浓缩处理，浓缩过程中产生的冷凝液可直接回用或排放，浓缩的硝酸回收液可直接回收加以利用。
步骤③中的精馏组分含有回收的甲醇，可进行回收，塔底液含有苯甲酸类及硝基甲苯类物质，其可以回收利用，也可以直接作为废物处理掉。
作为上述技术方案的优选，步骤①在废水进入到装填有吸附树脂的容器内之前还需经过过滤以去除废水中的颗粒物。
对废水进去前期过滤处理，去除废水中一些细微颗粒，防止其进入到树脂容器内对吸附造成干扰以及对树脂形成不可逆的损伤。
作为上述技术方案的优选，步骤①中，废水经过所述容器的流动路径为上进下出和/或下进上出，流速为1~5BV/h。
BV/h定义为每小时几倍吸附材料床层体积。
作为上述技术方案的优选，步骤②中，所述浓缩设备由碳化硅或石墨材料制成。
作为上述技术方案的优选，步骤②中，在80~90℃的温度下进行浓缩。
作为上述技术方案的优选，步骤③中，所述再生剂为甲醇或甲醇的水溶液。
作为上述技术方案的优选，步骤③中，所述甲醇的水溶液中甲醇的质量浓度大于等于70%。
作为上述技术方案的优选，步骤③中，所述塔底液进入焚烧炉焚烧处理，并将焚烧所得热量作为热源进行再利用。
作为上述技术方案的优选，步骤③中，再生温度为20~50℃。
作为上述技术方案的优选，步骤③中，再生液的流速为0.5~3BV/h。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
该对硝基苯甲酸生产废水的处理方法用于处理对硝基苯甲酸生产过程中产生的废水，其产生的冷凝水可供回用或直接排放，硝酸回收液可回收直接利用，再生得到的精馏组分主要成分为甲醇，可再次用于再生操作，塔底液可回收苯甲酸类及硝基甲苯类物质或直接焚烧而作为热源使用，最该方法大程度的完成了副产品的资源化利用，实现了“零排放”，并借此降低了废水处理成本。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细描述：
浙江某企业对硝基苯甲酸生产废水，主要有机物成分为对硝基苯甲酸，TOC=410 mg/L，硝酸浓度为5%，有微量悬浮物颗粒。
按照如下步骤进行处理：
①取1000mL废水，过滤至完全澄清;
②取5mL树脂装入层析柱，用50mL清水冲洗至清澈;
③过滤后的水样泵入树脂柱，控制流速1-5BV/h，待出水TOC上升至刚好大于123mg/L时停止进水(此时刻树脂对原水中TOC的去除率已小于70%)，并根据树脂出水的总TOC值计算树脂对有机物的吸附量和TOC去除率，并通过液相色谱将对硝基苯甲酸进行定量分析。
