CN104478767B - 一种低温酸析法β盐母液的处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种β盐母液处理方法，β盐母液贮存槽连接浓缩装置，浓缩装置连酸化反应池，酸化反应池连接冷却器，冷却器的出水进入结晶罐，结晶罐连接固液分离装置，分离后所得固体转入固体贮存区，分离后所得液体进入废酸贮存罐，废酸贮存罐与电渗析装置连接，电渗析装置所得废水进入废水池，电渗析装置所得浓硫酸进入浓硫酸贮存槽。本发明处理β盐母液，实现污染物的资源化和减量化，同时实现经济、社会和环境效益。

Description

一种低温酸析法β盐母液的处理方法

技术领域

本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种低温酸析、资源化处理β盐母液的方法。

背景技术

β-盐即β-萘磺酸钠，是重要的有机化工原料，有极高的经济价值。在β-盐的生产过程中，产生的β-盐母液废水量大，色度深，且含一定量的β-萘磺酸，其质量分数约在6％左右，母液COD指标达到50000mg/L以上。

由于β-盐属于带有磺酸基团的芳香族化合物，易溶于水，使传统物理、化学处理方法效率很低。而且由于萘环结构稳定，采用生化法或氧化法也难以开环分解。致使该废水处理困难，属于极难处理的有机废水之一。目前对于含有萘环化合物的染料中间体生产废水至今尚无有效的处理办法，国外对β-盐母液中β-萘磺酸分离工艺路线研究报道也很少。

β盐母液属于高浓度、高盐度、高色度难降解有机废水，无法采用传统的生化和物化等方法处理。目前，对于此类萘系染料中间体废水的处理方法有萃取法、吸附法、浓缩法、碳化和焚烧法、膜分离法、冷冻法、化学氧化法、电解法、生化法和重氮盐法。溶剂萃取法可有效地萃取废水中的β-萘磺酸，但是存在的主要问题是萃取后，β-萘磺酸不易分离出来，即反萃比较困难。而且萃取剂消耗量大，处理费用较高。目前，已有采用树脂吸附法处理萘系染料中间体废水的报道，取得了一定的进展。据报道，采用预处理、树脂吸附、脱附回收工艺处理高浓度β-萘磺酸废水，取得了良好的效果。但树脂吸附法存在吸附率低，工艺复杂。采用液膜分离技术对β-萘磺酸钠生产废水进行处理，回收其中的β-萘磺酸，然后用H₂O₂-Fe²⁺催化氧化进行深度处理，取得很好的效果。但该法存在的缺点是，处理费用高，操作复杂，不宜规模化生产。冷冻法是利用冰与水溶液之间的固、液相平衡原理，通过创造低温环境使溶液中的杂质在冰晶形成过程中被排挤出来，分离固、液相，可得到较纯净的冰晶和浓缩液。冷冻浓缩方法对于含有复杂多样污染物的工业废水起到了很显著的处理效果，它具有无选择性，能够处理大部分受到关注的水溶性污染物。许多生物法无法处理的废水(如含有毒元素和重金属)均可用冷冻法进行处理；特别适合易挥发、有恶臭、有危险气体散发的工业有机废水；回收水清澈透明可循环回用，剩余废液中所含的有用资源可通过木业浓缩回收利用，使工业废水零排放操作成为可能。然后冷冻法处理β盐母液需要多级单元串联，才能实现较好的处理效果，能耗较高。化学氧化法、电解法和重氮盐法同样存在处理费用高，无法实现资源化等难题。生化法则由于β盐母液可生化性差，处理效率低，占地面积大。因此提供一种结构简单，处理高效，且对β盐母液实现资源化利用的废水处理***，已经是一个亟需解决的问题。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种β盐母液处理并且实现资源化的处理方法——低温酸析法，该方法不仅能有效降低废水中有机物的浓度，还能分离出其中的有机物，达到资源化回收的目的。

本发明的处理方法中使用一种β盐母液处理***，该β盐母液处理***包括β盐母液贮存槽1、浓缩装置2、酸化反应池3、冷却器4、结晶罐5、固液分离装置6、固体贮存区7、废酸贮存罐8、电渗析装置9、废水池10、浓硫酸贮存槽11。

具体技术方案如下：

一种低温酸析法β盐母液的处理方法，包括如下步骤：

储存在β盐母液贮存槽1中的β盐母液进入酸化反应池3进行反应，产物通过冷却器4进行冷却；冷却器4的出水通过结晶罐5后进入固液分离装置6，分离后所得固体转入固体贮存区7，分离后所得液体进入废酸贮存罐8；然后，储存在废酸贮存罐8中液体进入电渗析装置9，电渗析装置9所得废水进入废水池10，电渗析装置9所得浓硫酸进入浓硫酸贮存槽11。

所述β盐母液贮存槽1与所述酸化反应池3之间通过浓缩装置2连接，所述浓缩装置2是冷冻浓缩装置或真空浓缩装置。

所述结晶罐5是连续性结晶罐或分批式结晶罐，其中的料液温度维持在5℃至-20℃之间。

所述固液分离装置6是离心分离机或压滤机。

积极有益效果：本发明将各种物化处理单元有机组合，能够将β盐母液(成份复杂，属于高COD、高盐、高色度、高毒性污水)处理后回收其中大部分有机物，从而减少污水排放，达到环境保护的目的，其经济效益、社会效益和环保效益显著，技术居国内同行业先进水平。

附图说明

图1是本发明的处理方法的流程示意图；

图2是实施例1在不同温度条件下COD降低情况示意图。

符号说明：

1 β盐母液贮存槽；2 浓缩装置；3 酸化反应池；4 冷却器；

5 结晶罐；6 固液分离装置；7 固体贮存区；8 废酸贮存罐；

9 电渗析装置；10 废水池；11 浓硫酸贮存槽。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作进一步的说明。

本发明的一种β盐母液处理方法，使用一种包括如下部件的处理装置：β盐母液贮存槽1、浓缩装置2、酸化反应池3、冷却器4、结晶罐5、固液分离装置6、固体贮存区7、废酸贮存罐8、电渗析装置9、废水池10、浓硫酸贮存槽11。

如图1所示，β盐母液贮存槽1连接浓缩装置2(可以是冷冻浓缩装置或者真空浓缩装置)，浓缩装置2连酸化反应池3，酸化反应池3连接冷却器4，冷却器4的出水进入结晶罐5，结晶罐5连接固液分离装置(可以是离心分离机或者压滤机)6，分离后所得固体转入固体贮存区7，分离后所得液体进入废酸贮存罐8，废酸贮存罐8与电渗析装置9连接，电渗析装置9所得废水进入废水池10，电渗析装置9所得浓硫酸进入浓硫酸贮存槽11。

所述的浓缩装置2是冷冻浓缩装置或真空浓缩装置；还可以是不用浓缩装置2，β盐母液贮存槽1直接连接酸化反应池3。

所述的固液分离装置可以是离心分离机，也可以是压滤机。

所述的结晶罐5可以是连续性结晶罐，也可以分批式结晶罐。

实施例1

β盐母液的主要污染物成份是β萘磺酸、废硫酸以及硫酸钠。模拟废水含β-萘磺酸钠1.5％，硫酸10％，硫酸钠18.5克/L。模拟废水的COD为20000～30000mg/L,该模拟废水经处理后，出水COD降为1000～2000mg/L,即90％以上污染物β萘磺酸可以形成固体的形式回收或者去除(如图2所示)。

实施例2

某化工企业生产β盐过程产生的β盐母液的成分主要为6％β-萘磺酸、Na₂SO₄、NaHSO₄和Na₂SO₃等无机盐，原液COD为60000～80000mg/L。在20％硫酸浓度条件下，把β盐母液放在-16℃下冷冻12个小时，经过处理后其出水COD为14000～18000mg/L，COD去除率为75～80％，释出固体主要成份为β盐(含量高于60％)。

Claims (4)

1.一种低温酸析法β盐母液的处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

储存在β盐母液贮存槽（1）中的β盐母液进入浓缩装置（2），而后进入酸化反应池（3）进行反应，产物通过冷却器（4）进行冷却；冷却器（4）的出水通过结晶罐（5）后进入固液分离装置（6），分离后所得固体转入固体贮存区（7），分离后所得液体进入废酸贮存罐（8）；然后，储存在废酸贮存罐（8）中液体进入电渗析装置（9），电渗析装置（9）所得废水进入废水池（10），电渗析装置（9）所得浓硫酸进入浓硫酸贮存槽（11）。

2.根据权利要求1 所述的处理方法，其特征在于，所述浓缩装置（2）是冷冻浓缩装置或真空浓缩装置。

3.根据权利要求1 所述的处理方法，其特征在于，所述结晶罐（5）是连续性结晶罐或分批式结晶罐，其料液温度维持在+5至-20℃之间。

4.根据权利要求1 所述的处理方法，其特征在于，所述固液分离装置（6）是离心分离机或压滤机。