CN102127008A - 一种从化工生产废水中回收吡啶的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种液膜分离技术从吡啶废水中回收吡啶的方法。在去除有毒污染物吡啶的同时实现资源化。通过如下步骤实现：(1)制备乳化液；(2)液膜萃取；(3)破乳。具体为将含有表面活性剂、膜溶剂和添加剂的油相与稀硫酸溶液在高速剪切下制成乳化液；该乳化液分散到含吡啶废水中传质萃取，废水中的吡啶进入液膜相，经静电破乳后生成吡啶硫酸盐，可套用到生产工艺。该过程吡啶去除率99％以上，吡啶回收率90％以上。本发明可有效解决废水中吡啶污染物的达标排放问题。具有明显的环境效益和经济效益。

Description

一种从化工生产废水中回收吡啶的方法
技术领域
本发明属于精细化工生产废水处理领域，具体涉及一种从化工生产废水中回收吡啶的方法。
背景技术
吡啶属于杂环类化合物，广泛应用于化工、医药以及农药生产等行业，具有毒性大、难生物降解等特点。含吡啶废水是精细化工生产废水处理的难题，缺乏技术可行、经济合理的废水处理方法。中国专利申请CN1094717A介绍了一种利用恒沸精馏技术回收吡啶的方法。该方法采用仅适用于浓度10％以上吡啶溶液的进一步精制，如采用该方法从化工生产废水中回收吡啶，则大量的蒸汽消耗导致处理成本很高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够有效回收化工生产废水中的吡啶的方法，使其能够达到废水无毒、资源化利用的有益效果。
为了达到上述目的，本发明提出了一种利用液膜分离技术从含有吡啶的化工生产废水中回收吡啶的方法。
本发明的技术方案如下：
一种从化工生产废水中回收吡啶的方法，采用液膜技术分离回收废水中的吡啶，主要包括以下步骤：1)制备乳化液；2)液膜萃取；3)破乳。
本发明的技术方案按照如下具体操作步骤进行：
1)制备乳化液：将表面活性剂、添加剂、膜溶剂按照体积比为(1-4)∶(2-8)∶(88-97)的比例配制成油相，以质量分数为15-20％的稀硫酸作为水相，将油相与水相的混合物经高剪切乳化机在2000-3000转/分的转速下搅拌30-60分钟，制得稳定的W/O型(即油包水型)乳化液，油相加入量以体积计为水相的1.5-2倍。
配制油相所用的表面活性剂选自Span-80、L-113A、L-113B中一种或几种混合物；所述的添加剂选自液体石蜡、丙三醇中一种或两种混合物；所述的膜溶剂选自航空煤油、磺化煤油、二甲苯中一种或几种混合物。当选用混合物时，其比例可以是任意的。
2)液膜萃取：将步骤(1)制得的乳化液搅拌下分散于含吡啶废水中，控制转速80-130转/分钟，萃取时间30-60分钟。静置分层，下层水相为处理后的废水，进入生化处理装置；上层为萃取相，送入破乳装置。
乳化液用量根据废水中吡啶含量而定，当待处理废水中吡啶含量在0.3％-2％范围时，乳化液用量为处理废水量的1.5％～20％(v/v)。
3)破乳：将步骤(2)所得萃取相送入静电破乳装置，在高压静电场的作用下分为油水两相，油相回收循环套用制备乳化液，水相即为回收相，其中含有20～35％吡啶，依具体产品的工艺要求而定可作为原料直接用于生产工序，或者经过提浓后作为溶剂使用。
破乳步骤所采用的静电破乳器是定型设备。例如沈阳惠宇环保有限公司生产的型号为FL206A的破乳器，其操作方法是本领域的技术人员所熟悉的。
本发明首次利用液膜分离技术从含吡啶的化工生产废水中回收吡啶，回收率大于90％。破乳步骤可以得到20-35％吡啶。处理后的废水吡啶去除率可以达到99.9％，进入常规生化处理装置进行二次处理，各项指标可以稳定达标排放。
与现有技术相比，本技术具有如下优点：
1.可以处理高、中、低浓度含吡啶废水，尤其适用于浓度小于2％的含吡啶废水。
2.选用的油相水溶性低，周期损耗小于0.1％，并且在常温常压条件下进行各单元操作，因而处理成本低。
3.经本技术处理后，不但吡啶去除率高，而且回收率达到85％以上，实现吡啶资源化利用。废水经常规二次生化处理，达到污水综合排放标准GB8978-96一级，因而兼具环境效益和经济效益。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
以下具体实例用来进一步详细说明本发明的技术方案。
实施例1：
废水取自济南绿霸化学品有限公司百草枯生产车间，吡啶浓度为3000mg/L，pH＝10。
首先将1440L航空煤油、64L表面活性剂L-113A和96L液体石蜡配制成油相，放入3m3乳化釜，开启搅拌，同时加入800L15％稀硫酸作为水相，油水两相在2900转/分钟转速下搅拌30分钟，制得稳定的W/O型乳状液。
然后将300L乳化液分散于8m3百草枯废水中，开启搅拌，控制转速120转/分萃取30分钟，静置分层。上层为萃取相进入破乳装置；下层为处理后废水，经检测吡啶浓度为0.6mg/L，送至生化处理装置进行常规处理后可达到《污水综合排放标准》(GB8978-96)一级。
上层萃取相在破乳装置中的高压静电场作用下破乳分为油水两层，上层油相体积约200L，重新用于制乳化液。下层为回收相，体积约100L，检测回收相中的吡啶浓度为23945mg/L(折成质量分数约为24％)，可作为原料用于合成百草枯。
实施例2：
废水来源同于实施例1。
首先将1365m3航空煤油、45L表面活性剂L-113B和90L液体石蜡配制成油相，放入3m3乳化釜，开启搅拌，同时加入1000L15％稀硫酸作为水相，油水两相在2900转/分钟转速下搅拌30分钟，制得稳定的W/O型乳化液。
然后将250L乳化液分散于8m3百草枯废水中，开启搅拌，控制转速120转/分萃取45分钟，静置分层。上层为萃取相进入破乳装置；下层为处理后废水，经检测吡啶浓度为0.5mg/L，送至生化处理装置进行常规处理后可达到《污水综合排放标准》(GB8978-96)一级。
上层萃取相在破乳装置中的高压静电场作用下破乳分为油水两层，上层为油相，体积约150L，重新用于制乳化液。下层为回收相，体积约100L，检测回收相中的吡啶浓度为23995mg/L(折成质量分数约为24％)，可作为原料用于合成百草枯。
实施例3：
废水取自南通江山化工股份有限公司有机磷系阻燃剂生产车间，吡啶浓度为15454mg/L，pH＝10-11。
首先将1440L航空煤油、64L表面活性剂L113A和96L液体石蜡配制成油相，放入3m3乳化釜，开启搅拌，同时加入800L 20％稀硫酸作为水相，油水两相在2900转/分钟转速下搅拌30分钟，制得稳定的W/O型乳状液。
然后将1000L乳化液分散于8m3待处理废水中，开启搅拌，控制转速120转/分萃取30分钟，静置分层。上层为萃取相进入破乳装置；下层为处理后废水，经检测吡啶浓度为0.8mg/L，送至生化处理装置进行常规处理后可达到《污水综合排放标准》(GB8978-96)一级。
上层萃取相在破乳装置中的高压静电场作用下破乳分为油水两层，上层为回用油，体积约700L，重新用于制乳化液。下层为回收相，体积约350L，检测回收相中对吡啶浓度为350896mg/L(折成质量分数约为35％)，提浓后返回阻燃剂生产车间作为溶剂使用。
实施例4：
废水来源同于实施例3。
首先将1400m3航空煤油、45L表面活性剂L113B和90L液体石蜡配制成油相，放入3m3乳化釜，开启搅拌，同时加入1000L 20％稀硫酸作为水相，油水两相在2900转/分钟转速下搅拌30分钟，制得稳定的W/O型乳状液。
然后将900L乳化液分散于8m3待处理废水中，开启搅拌，控制转速120转/分萃取45分钟，静置分层。上层为萃取相进入破乳装置，下层为处理后废水，经检测吡啶浓度为0.7mg/L，送至生化处理装置进行常规处理后可达到《污水综合排放标准》(GB8978-96)一级。
静电破乳操作同实施例3，上层油相体积约550L，重新用于制乳化液；下层为回收相量，体积约365L，检测回收相中对吡啶浓度为335500mg/L(折成质量分数约为33.6％)，提浓后返回阻燃剂生产车间作为溶剂使用。

Claims (5)

1.一种从化工生产废水中回收吡啶的方法，采用液膜技术分离回收废水中的吡啶，主要包括以下步骤：1)制备乳化液；2)液膜萃取；3)破乳。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于制备乳化液操作步骤如下：将表面活性剂、添加剂、膜溶剂按照体积比为1-4∶2-8∶88-97的比例配制成油相，以质量分数为15-20％的稀硫酸作为水相，将油相与水相的混合物经高剪切乳化机在2000-3000转/分的转速下搅拌30-60分钟，制得稳定的W/O型乳化液；油相加入量以体积计为水相的1.5-2倍。
3.按照权利要求2所述的方法，其特征在于：所述的表面活性剂选自Span-80、L-113A、L-113B中一种或几种混合物；所述的添加剂选自液体石蜡、丙三醇中一种或两种混合物；所述的膜溶剂选自航空煤油、磺化煤油、二甲苯中一种或几种混合物。
4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：液膜萃取操作中将乳化液搅拌下分散于含吡啶的废水中，控制转速80-130转/分，搅拌萃取30-60分钟，静置分层，下层水相进入生化处理装置，上层萃取相送入破乳装置；乳化液用量以体积计为处理废水量的1.5％-20％。
5.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：通过静电破乳装置将萃取相破乳分为油、水两相，油相回收循环套用制备乳化液，水相中的回收吡啶返回生产车间使用。
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