CN1124985C - 2－羟基－3－萘甲酸生产废水的治理和资源回收利用方法 - Google Patents
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Abstract
一种2，3-酸生产废水的治理和资源回收利用方法，它是将2，3-酸生产废水(CODcr＝1500～5000mg/L)通过NDA-708树脂吸附床层，使2-萘酚和2，3-酸吸附在树脂上，出水CODcr＜100mg/L，经稀碱中和后，可直接达标排放，吸附树脂用稀碱液洗脱，使树脂再生，得到的含2-萘酚和2，3-酸的脱附液可直接返回2，3-酸生产工序作为原料使用。该方法操作方便，能一步达标排放，废水中的2-萘酚和2，3-酸都可回收利用，不仅使废水得到治理，而且实现了废物的资源化。
Description
一、技术领域
本发明涉及萘系染料中间体2-羟基-3-萘甲酸生产废水的治理，具体地说，是2-羟基-3-萘甲酸生产废水中的2-萘酚和2-羟基-3-萘甲酸的富集分离及回收利用。
二、背景技术
2-羟基-3-萘甲酸是一种重要的染料中间体和医药中间体。现在生产一吨2-羟基-3-萘甲酸要排放38吨左右的废水，其pH为1-2，在通常情况下内含2-萘酚700-800mg/L及少量的2-羟基-3-萘甲酸和2-羟基-6-萘甲酸，CODcr约2500mg/L。
文献报道的液相络合萃取法是利用叔胺类有机物可与带有磺酸基、羟基等功能基的化合物形成络合物，在碱性条件下络合物易解体的原理处理萘系有机化工废水[Egorov，V.V.，Koleshko，L.V.，Zh.Fiz.Khim.，1993，67(9)，1869-1872(Russ)]。但在萃取过程中，由于乳化层的出现，部分萃取剂流失的现象而引起新的污染，难以一步处理达标排放。
三、发明内容
本发明的目的是提供一种不仅可有效治理2-羟基-3-萘甲酸生产排放的废水，实现一步达标排放，而且富集回收废水中的2-萘酚和2-羟基-3-萘甲酸，实现废物资源化。
本发明的技术方案如下：
一种2-羟基-3-萘甲酸生产废水的治理和资源回收方法，它是：
(a)2-羟基-3-萘甲酸生产废水先经过滤回收2-萘酚和2-羟基-3-萘甲酸，将滤液在0～55℃和流速为1～15BV/h条件下经过装填有苯乙烯-二乙烯苯共聚的圆形颗粒状高比表面大孔吸附树脂并带有加热夹套的吸附塔，使2-萘酚和2-羟基-3-萘甲酸吸附在大孔吸附树脂上，吸附出水无色，透明，加碱中和后即可直接达标排放，
(b)用浓度为0.5～3.0mol/L的NaOH溶液作为脱附剂，将吸附了2-萘酚和2-羟基-3-萘甲酸的大孔吸附树脂洗脱再生，洗脱的温度为20～95℃，脱附剂流速为0.5～3.0BV/h，高浓度脱附液直接作为原料返回2-羟基-3-萘甲酸生产工序，低浓度脱附液用于配制下一批脱附剂循环套用。
上述的苯乙烯-二乙烯苯共聚的大孔吸附树脂可以是国产NDA-708树脂或H-103树脂，或者美国Amberlite XAD-7树脂、XAD-8树脂、XAD-4树脂或XAD-2树脂，优选的是NDA-708树脂或Amberlite XAD-7树脂。
上述方法中脱附剂可用甲醇或乙醇代替NaOH水溶液，用甲醇或乙醇作脱附剂时，脱附温度分别为20～55℃和20～70℃，高浓度脱附液经精馏，回收甲醇或乙醇，残留物即为回收的2-萘酚、2-羟基-3-萘甲酸混合物，作为原料返回2-羟基-3-萘甲酸生产工序，低浓度的脱附液用于下一批脱附剂循环套用。
本发明的2-羟基-3-萘甲酸生产废水的治理和资源回收利用方法可以采用双塔串联吸附，单塔脱附运行方法，即设置I、II、III三个吸附塔，先将I、II塔串联，I塔作为一级吸附塔，II塔作为二级吸附塔，I塔吸附饱和后，切换成II、III塔串联，II塔作为一级吸附塔，III塔作为二级吸附塔，同时I塔进行逆向脱附，如此循环运行，可使吸附塔进行脱附时，不停止废水的吸附处理，效果更为理想。
本发明2-羟基-3-萘甲酸生产废水的治理和资源回收利用方法可以使内含2-萘酚500～1000mg/L，2-羟基-3-萘甲酸20～200 mg/L和极少量的2，6-酸，CODcr为1500～5000mg/L的2-羟基-3-萘甲酸生产废水，经本发明方法处理后，出水无色透明，CODcr＜100mg/L，2-萘酚和2-羟基-3-萘甲酸的去除率达到99％，回收率＞95％，CODcr去除率＞96％，出水经简单中和后即可达标排放。生产过程中2-萘酚的单耗因此而下降3～5％，2-羟基-3-萘甲酸产量随之增加3～5％，且未发现对2-羟基-3-萘甲酸产品的质量有影响。
四、具体实施方式
以下通过实施例进一步说明本发明。
实施例1.将80mL(约60克)NDA-708树脂(江苏丹阳金象化工厂生产)装入带夹套的玻璃吸附柱中(Φ30×250mm)。
2-羟基-3-萘甲酸生产车间排放出的酸性废水呈黄色混浊状，经过滤，滤饼主要是2-萘酚和2-羟基-3-萘甲酸，滤液中含萘系有机物(主要是2-萘酚，2-羟基-3-萘甲酸)905mg/L，pH＝1～2，为黄色透明液体，CoDcr＝2579mg/L室温下(25℃左右)将其以640mL/h的流速通过上述树脂床层，废水处理量为7600mL/批，吸附出水无色透明，萘系有机物平均浓度为5.1mg/L，萘系有机物去除率为99.4％，出水平均CODcr为49mg/L，CODcr去除率为98.1％，吸附出水经碱中和即可达标排放。
用400mL 1mol/L NaOH水溶液作为脱附剂，脱附温度60±3℃，脱附剂流速为40mL/h，逆流进入，萘系有机物脱附率为99.6％，刚开始流出的160mL脱附液呈暗红色，为高浓度脱附液，内含5.4克萘系有机物，它被返回2-羟基-3-萘甲酸生产工序作原料用。后面流出的为低浓度的脱附液(约340mL)，用作下一批脱附剂套用。
实施例2.吸附柱同实施例1.，但装填Amberlite XAD-4树脂80mL(约60g)，在室温下以480mL/h流速通入实施例1所述的2-羟基-3-萘甲酸生产废水7040mL，出水CODcr由2750mg/L下降到47mg/L，出水中萘系有机物浓度由870mg/L下降到3.8mg/L，出水为无色透明，经稀碱中和即可达标排放。
用320mL 2mol/L NaOH水溶液作为脱附剂，脱附剂流速为40mL/h，脱附温度90±3℃，萘系有机物脱附率为100％，高浓度脱附液内含萘系有机物4.8g，低浓度脱附液作下一批脱附剂套用。
实施例3.
a.吸附选用三只带夹套吸附塔，每塔内径600mm，塔高3500mm，每塔装填NDA-708树脂600公斤(约800升)，把CODcr＝1500～4200mg/L，pH＝1～2，温度小于50℃的2-羟基-3-萘甲酸生产废水过滤后打入吸附塔，吸附塔采用I、II号双塔串联、顺流吸附的方法，吸附流速控制在7.6m3/h，每批吸附量处理总量控制在70m3左右，废水经双塔吸附后，流至排放沟口，此时处理后的废水平均CODcr＜100mg/L，pH＝1～2，用NaOH水溶液调整至pH＝6即可达标排放。
b.脱附，把吸附70m3废水的首道I号吸附塔用NaOH水溶液脱附。先将I号塔内残液排尽，并用热水注入夹套中，使吸附塔预热至85℃，用1.6m3的8％的NaOH溶液以0.8m3/h的流速进行逆流脱附，脱附流出液回2-羟基-3-萘甲酸生产车间作原料使用，然后用1.6m3的2％NaOH溶液，以0.8m3/h的流速逆流脱附，脱附流出液放入储槽，为下次配制8％NaOH洗脱液待用，再用1.6m380-90℃蒸汽冷凝液以0.8m3/h的流速进行水洗，流出液放入储槽为下次配制2％NaOH洗脱液待用。
脱附结束后的I号吸附塔将作为第三批废水的吸附操作的第二道吸附塔(处理第二批废水时，II号塔为首道吸附塔，III号塔为第二道吸附塔)。采用本发明即2-羟基-3-萘甲酸生产废水的治理和资源回收利用方法后，2-萘酚的平均单耗从1.0376T/T产品下降为1.0004T/T产品，平均下降37.2Kg/T产品。套用回收的2-萘酚不影响2-羟基-3-萘甲酸的产品质量。
实施例4将实施例1中的吸附树脂改用为Amberlite XAD-7树脂、XAD-8树脂、XAD-2树脂或国产H-103树脂，除每批废水处理量有所变化外，其他结果基本不变。
Claims (5)
1.一种2-羟基-3-萘甲酸生产废水的治理和资源回收利用方法，其特征是：
(a)2-羟基-3-萘甲酸生产废水先经过滤回收2-萘酚和2-羟基-3-萘甲酸，将滤液在0～55℃和流速为1～15BV/h条件下经过装填有苯乙烯-二乙烯苯共聚的圆形颗粒状高比表面大孔吸附树脂的带有加热夹套的吸附塔，使2-萘酚和2-羟基-3-萘甲酸吸附在大孔吸附树脂上，吸附出水无色，透明，加碱中和后即可直接达标排放，
(b)用浓度为0.5～3.0mol/L的NaOH溶液作为脱附剂，将吸附了2-萘酚和2-羟基-3-萘甲酸的大孔吸附树脂洗脱再生，洗脱的温度为20～95℃，脱附剂流速为0.5～3.0BV/h，高浓度脱附液直接作为原料返回2-羟基-3-萘甲酸生产工序，低浓度脱附液用于配制下一批脱附剂循环套用。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征是苯乙烯-二乙烯苯共聚的大孔吸附树脂是国产NDA-708树脂或H-103树脂，或者美国Amberlite XAD-7树脂、XAD-8树脂、XAD-2树脂或XAD-4树脂。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征是大孔吸附树脂是NDA-708树脂或Amberlite XAD-7树脂。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征是脱附剂用甲醇或乙醇代替氢氧化钠溶液，用甲醇或乙醇作脱附剂时，脱附温度分别为20～55℃和20～70℃，高浓度的脱附液经精馏，回收甲醇或乙醇，残留物即为回收的2-萘酚、2-羟基-3-萘甲酸混合物，作为原料返回2-羟基-3-萘甲酸生产工序，低浓度的脱附液用于配制下一批脱附剂循环套用。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征是设置I、II、III三个吸附塔，先将I、II塔串联，I塔作为一级吸附塔，II塔作为二级吸附塔，I塔吸附饱和后，切换成II、III塔串联，II塔作为一级吸附塔，III塔作为二级吸附塔，同时I塔进行逆向脱附，如此循环运行。
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