CN101412571A - 偶氮染料生产中的废水回收利用工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种偶合染料生产中的废水回收利用工艺，将染料生产过程中产生的大量母液废水和洗涤废水经处理后回用于滤饼的洗涤。利用本发明所述的废水回收利用工艺，从整个染料滤饼生产的过程来看，只有偶合时的底水和冰是新增的污水来源，染料滤饼洗涤均采用氧化处理后的污水回用洗涤，较之以前，污水排放量可减少80％以上；而采用回收废水洗涤的染料，其强度、色光等指标与采用自来水洗涤的染料指标接近。
Description
(一)技术领域
本发明涉及偶氮染料生产中废水回收利用工艺，具体的，是涉及对偶氮染料生产中过滤及水洗部分的废水进行处理后、再循环利用的工艺方法。
(二)背景技术
通常，在染料的合成生产中，会产生大量的母液废水和洗涤废水，因其COD值及色度较高，如不经处理直接排放，会引起水体生态环境的破坏，严重污染环境。目前，已有很多文献对染料生产废水的治理技术进行了报道，如吸附脱色法、催化氧化法、生化法、铁碳微电解法等，这些方法对染料废水的治理都取得了一定的效果，但废水未回收套用；另外，也有研究将染料应用于纺织纤维染色过程中所产生的废水处理后回用于染色程序，如《分散染料染色废水的脱色及其回用》，但就染料自身生产过程中所产生废水经处理后再循环套用未见体系性报道。
(三)发明内容
为达到清洁生产工艺之目的，本发明提供了一种偶合染料生产中废水的回收利用工艺。
本发明采用的技术方案是：
偶氮染料生产中的废水回收利用工艺，所述偶氮染料为单偶氮类分散染料，将中间体重氮组分在亚硝酰硫酸的存在下按常规方式进行重氮化，再与偶合组分按已知方式偶合，经过滤、水洗、砂磨、喷干等步骤制得，所述废水回收利用工艺如下：
(1)废水经收集后根据水质排入相应污水调节池，染料生产中的母液水和pH小于4的洗涤水排入母液水调节池，其余洗涤水和低CODCr值污水进入洗涤水调节池，进行水质和水量的均化；
(2)母液水调节池出水经石灰预中和至pH＝6.5～9.0、压滤后进入铁碳塔(铁碳塔是利用铁、碳粒料在酸性电解质溶液中发生的原电池反应来净化废水，以改变废水中有机物结构的化学性质，通常用于酸性废水处理中)，铁碳塔出水进入内置5％磷酸二氢钠溶液的中和混凝池，在中和混凝池静置后取上清液和洗涤水调节池出水一起引入中和沉淀池静置澄清；
(3)在沉淀池静置后抽取上清引进入内置0.1％聚丙烯酰胺溶液的水解池，控制出水pH＝6～8，经沉淀分离的上清液进入生化处理工序，采用A/O生化处理流程进一步降解废水中的有机物(A/O工艺为80年代初开发的生物脱氮工艺，其原理为：污水中的氨氮，在充氧的条件下(O段)，被硝化菌硝化为硝态氮，大量硝态氮回流至A段，在缺氧条件下，通过兼性厌氧反硝化菌作用，以污水中有机物作为电子供体，硝态氮作为电子受体，使硝态氮波还原为无污染的氮气，逸入大气从而达到最终脱氮的自的)；
(4)经生化处理后的出水进入氧化处理工序，用双氧水和硫酸亚铁在酸性条件下氧化(熟称Fenton氧化法，是近年来广泛采用的高级氧化技术，其反应实质是在酸性条件下，H2O2在Fe2+存在下生成强氧化能力的*OH，并引发更多的其它活性氧，活性氧进攻有机分子并使其矿化为CO2和H2O等无机物)，经氧化后，静置取上清液，收集后回用于染料生产中的滤饼洗涤过程。
优选的，所述偶氮染料为下列之一：①C.I.分散蓝291、③C.I.分散紫93、③C.I.分散橙73。
本发明的有益效果主要体现在：利用本发明所述的废水回收利用工艺，从整个染料滤饼生产的过程来看，只有偶合时的底水和冰是新增的污水来源，染料滤饼洗涤均采用氧化处理后的污水回用洗涤，较之以前，污水排放量可减少80％以上；而采用回收废水洗涤的染料，其强度、色光等指标与采用自来水洗涤的染料指标接近。
(四)附图说明
图1为本发明废水回收工艺流程图。
(五)具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此：
为研究氧化废水回用量及用于滤饼洗涤所得染料的染色情况，在染料合成中，分别用新鲜水和用氧化处理后的废水将C.I.分散蓝291、C.I.分散紫93、C.I.分散橙73三种染料的滤饼进行洗涤至中性。具体过程如下：实施例1：
(1)C.I.分散蓝291的制备
将1176kg98％的硫酸、折百量(折算为100％的量，折百量280kg即该溶液中含有亚硝酰硫酸280kg)为280kg的亚硝酰硫酸溶液加入反应釜中，慢慢加入524kg的2，4-二硝基-6-溴苯胺，搅拌溶解，控制温度25℃左右进行反应，用淀粉碘化钾试纸指示终点，制得重氮盐。将上述已制备好的重氮盐慢慢加入折百量为473kg的2-甲氧基-5-乙酰氨基-N，N-二乙基苯胺悬浮液中进行偶合反应，控制偶合温度为0～5℃进行偶合反应，反应完毕，对偶合液进行抽滤，同时用约85吨的新鲜水进行洗涤至中性，卸料，制得C.I分散蓝291滤饼。
(2)母液水、洗涤水的处理及回收
收集上述步骤(1)中抽滤得到的C.I.分散蓝291偶合料母液水及洗涤时PH<4的洗涤水，进入母液水调节池，剩余洗涤水进入洗涤水调节池，分别进行水质和水量的均化；
母液水调节池出水经石灰预中和至pH＝7.3、压滤后进入铁碳塔，铁碳塔出水进入内置5％磷酸二氢钠溶液的中和混凝池，在中和混凝池静置后取上清液和洗涤水调节池出水一起引入中和沉淀池静置澄清；
在沉淀池静置后抽取上清引进入内置0.1％聚丙烯酰胺溶液的水解池，控制出水pH＝6～8，经沉淀分离的上清液进入生化处理工序，采用A/O生化处理流程进一步降解废水中的有机物；
经生化处理后的出水进入氧化处理工序，用双氧水和硫酸亚铁在酸性条件下氧化，经氧化后，静置取上清液，收集至回用水槽。
(3)回用水在C.I.分散蓝291制备中的应用
按照步骤(1)中的制备方法，不同的是料液偶合反应完毕后，抽滤的同时，取用新鲜水15吨和回用水70吨代替新鲜水85吨将滤饼洗涤至中性，得C.I.分散蓝291滤饼。
实施例2：
按照实施例1所述的制备方法，不同的是：
步骤(1)中，用413kg的3-乙酰氨基-N，N-二乙基苯胺悬浮液代替473kg的2-甲氧基-5-乙酰氨基-N，N-二乙基苯胺悬浮液，用70吨的新鲜水代替85吨的新鲜水对染料滤饼进行洗涤；
步骤(2)中，用C.I.分散紫93代替C.I.分散蓝291；
步骤(3)中，用新鲜水12吨和回用水58吨代替例2步骤(1)中新鲜水70吨将滤饼洗涤至中性，得C.I.分散紫93滤饼。
实施例3：
(1)C.I.分散橙73的制备
将1225kg98％的硫酸液、折百量为333kg的亚硝酰硫酸液加入反应釜中，慢慢加入345kg对硝基苯胺，搅拌溶解，控温15℃左右进行反应，用淀粉碘化钾试纸指示终点，得对硝基苯胺重氮盐。将上述已制备好的重氮盐慢慢加入折百量为735kg的N-氰乙基-N-苯甲酰氧乙基苯胺悬浮液中，控制偶合温度15℃以下，搅拌6小时左右，然后升温60℃左右，继续保温搅拌2小时，对偶合母液进行压滤，同时用80吨新鲜水对偶合料进行洗涤至中性，卸料，制得染料C.I.分散橙73滤饼。
(2)母液水、洗涤水的处理及回收
收集上述步骤(1)中压滤得到的C.I.分散橙73偶合料母液水及洗涤时PH<4的洗涤水，进入母液水调节池，剩余洗涤水进入洗涤水调节池，分别进行水质和水量的均化；
母液水调节池出水经石灰预中和至pH＝7.3、压滤后进入铁碳塔，铁碳塔出水进入内置5％磷酸二氢钠溶液的中和混凝池，在中和混凝池静置后取上清液和洗涤水调节池出水一起引入中和沉淀池静置澄清；
在沉淀池静置后抽取上清引进入内置0.1％聚丙烯酰胺溶液的水解池，控制出水pH＝6～8，经沉淀分离的上清液进入生化处理工序，采用A/O生化处理流程进一步降解废水中的有机物；
经生化处理后的出水进入氧化处理工序，用双氧水和硫酸亚铁在酸性条件下氧化，经氧化后，静置取上清液，收集至回用水槽。
(3)回用水在C.I.分散橙73制备中的应用
按照步骤(1)中的制备方法，不同的是料液偶合反应完毕后，压滤的同时，取用新鲜水15吨和回用水65吨代替新鲜水80吨将滤饼洗涤至中性，得C.I.分散橙73滤饼。
以采用新鲜自来水洗涤滤饼作对照，得到的染料使用高温高压染色工艺对涤纶织物进行染色，并按GB/T2394及GB/T5540判定其色光、强度和高温分散性，结果如下表1、表2：
表1：废水回用量表
表2：染料性能指标
从表中数据可知，偶合染料生产中的废水经生化、氧化处理后是可以回用于压滤水洗过程的，且新鲜水的使用量节省了80％以上，同时大大减少了污水排放，达到了清洁生产的目的。
Claims (2)
1.偶氮染料生产中废水的回收利用工艺，所述偶氮染料为单偶氮类分散染料，由中间体重氮组分在亚硝酰硫酸的存在下进行重氮化，再与偶合组分偶合，最后经过滤、水洗、砂磨、喷干制得，所述废水回收利用工艺如下：
(1)废水经收集后根据水质排入相应污水调节池，染料生产中的母液水和pH小于4的洗涤水排入母液水调节池，其余洗涤水和低CODCr值污水进入洗涤水调节池，进行水质和水量的均化；
(2)母液水调节池出水经石灰预中和至pH＝6.5～9.0、压滤后进入铁碳塔，铁碳塔出水进入内置5％磷酸二氢钠溶液的中和混凝池，在中和混凝池静置后取上清液和洗涤水调节池出水一起引入中和沉淀池静置澄清；
(3)在沉淀池静置后抽取上清引进入内置0.1％聚丙烯酰胺溶液的水解池，控制出水pH＝6～8，经沉淀分离的上清液进入生化处理工序，采用A/O生化处理流程进一步降解废水中的有机物；
(4)经生化处理后的出水进入氧化处理工序，用双氧水和硫酸亚铁在酸性条件下氧化，经氧化后，静置取上清液，收集后回用于染料生产中的滤饼洗涤过程。
2.如权利要求1所述的废水回收利用工艺，其特征在于所述偶氮染料为下列之一：①C.I.分散蓝291、③C.I.分散紫93、③C.I.分散橙73。
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