CN103086538B - 利用染料中间体废液处理染料废水的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用染料中间体废液处理染料废水的方法，包括：(1)将染料废水与含有铝离子的氰乙基化废液混合均匀，所述的氰乙基化废液加入的体积为染料废水体积的5～30％；(2)向混合液中加入pH调节剂，将混合液的pH值调节至9～12，搅拌均匀，抽滤，得到预处理液；(3)将预处理液进一步处理至达标后排放。本发明的预处理方法特别适用于那些既产生大量氯化铝的染料中间体废液，又产生大量高COD、高色度的印染废水的染料生产厂或印染厂，当将含铝离子的废液用来处理其高COD、高色度的印染废水时，达到了节约资源，以废治废，综合利用的目的，为染料生产厂或印染厂废水的后续处理大大节约了成本，同时也进一步减小了环境污染。
Description
技术领域
本发明涉及一种染料废水处理方法，特别是涉及一种利用染料中间体废液处理高COD、高色度染料废水的方法。
背景技术
染料生产厂的废水一直是国内外工业废水处理的难点之一，这是因为染料废水成分复杂、水量大、有机污染物含量高、色度高、毒性大、水质变动范围大，属于难降解废水。现在用于染料废水处理的主要方法有物理处理法、化学处理法、物理化学处理法、生物处理法以及几种工艺结合的处理方法，化学处理法又分为化学沉淀法、混凝法、中和法、氧化还原(包括电解)法等。而在众多的染料废水处理方法中，混凝法因其投资费用低、设备占地少、处理量大、COD和色度去除率高而被普遍使用。
混凝法是向污水中投加一定量的药剂，经过脱稳、架桥等反应过程，使水中的污染物凝聚并沉降。水中呈胶体状态的污染物质通常带有负电荷，胶体颗粒之间互相排斥形成稳定的混合液，若水中带有相反电荷的电介质(即混凝剂)可使污水中的胶体颗粒改变为呈电中性，并在分子引力作用下凝聚成大颗粒下沉。混凝法可以独立处理染料废水，也可以和其他方法配合使用，一般作为预处理、中间处理和深度处理等。
申请号为200810155034.2公开了一种染料废水或印染废水处理方法，其步骤是：首先用硫酸镁作为絮凝剂，用碱调节染料废水或印染废水PH值至11～12，染料废水或印染废水产生沉淀物后进行固液分离；再在分离出的上清液中加入硫酸亚铁，用其调节上清液PH值，使PH达到8～9，然后进行固液分离。该方法使用硫酸镁和硫酸亚铁两级串联絮凝的方法，将硫酸亚铁既作为污水絮凝剂，又利用其水解呈酸性的特性将其作为pH调节剂，将硫酸镁絮凝后的废水PH从11～12降到8～9，省去了加酸调节的步骤，具有工艺简单，脱色效果好，COD去除率可达75％以上，适合各种染料和印染废水的处理。但是采用市购的絮凝剂，大大增加了染料废水处理的成本。
N-氰乙基苯胺或N，N-二氰乙基苯胺是一种重要的染料中间体，当采用丙烯腈为氰乙基化试剂、氯化铝为催化剂制备N-氰乙基苯胺或N，N-二氰乙基苯胺时，其后处理过程会产生大量含三氯化铝的废液，目前，这些废液一般是跟其他中间体废液一起，直接排进污水混合池，没有进行有效利用。
发明内容
本发明提供了一种利用染料中间体废液处理染料废水的方法，该方法采用含铝离子的氰乙基化废液处理染料废水，实现以废治废，在降低处理成本的同时，降低了废水处理难度。
一种利用染料中间体废液处理染料废水的方法，包括：
(1)将染料废水与含有铝离子的氰乙基化废液混合均匀，所述的氰乙基化废液加入的体积为染料废水体积的5～30％；
(2)向步骤(1)得到的混合液中加入pH调节剂，将混合液的pH值调节至9～12，搅拌均匀，抽滤，得到预处理液；
(3)将预处理液进一步处理至达标后排放。
步骤(1)中：所述染料废水可以为各种分散染料或其他染料的滤饼的洗涤废水，或者为清洗设备(如制备过程中所用到的偶合锅、压滤板、浆料储槽)的废水；为保证较好的预处理效果，作为优选，所述染料废水的COD(化学需氧量，Chemical Oxygen Demand)大于或等于15000mg/L；所述染料废水的色度大于等于500倍。
步骤(1)中：所述氰乙基化废液为染料中间体废水，优选为采用丙烯腈为氰乙基化试剂、氯化铝为催化剂制备N-氰乙基苯胺或N，N-二氰乙基苯胺的废液，因其制备过程中用到大量的氯化铝，所以废液中含有大量的铝离子，氯化铝的重量百分比含量为5～25％。采用含有大量氯化铝的氰乙基化废液可以对染料废水进行有效的预处理。
步骤(1)中，为降低染料废水中COD和色度，作为优选，所述的氰乙基化废液加入的体积为染料废水体积的8～20％。
步骤(2)中，所述的pH调节剂可选择价格较低的电石灰、生石灰、氧化镁中的一种或一种以上。由于染料废水中含有大量的硫酸，酸度较高，作为优选，所述的混合液的pH值为10～12，以保证酸溶染料分子尽可能多的析出。该步骤中，所述的预处理液COD小于等于6500mg/L，色度小于等于220倍。经过本发明的预处理方法得到低COD、低色度的预处理液，可直接排入后续的氧化池、曝气池、生化池进行常规处理，达标后排放。
本发明的工作原理为：当苯胺和丙烯腈反应合成N-氰乙基苯胺或N，N-二氰乙基苯胺后(反应方程式如下)，经过固液分离，废液中含有大量的铝离子，可用于混凝废水中的有机物，达到处理高COD、高色度的染料废水的目的，最终实现染化厂的“以废治废”，资源综合利用，本发明对染料废水的COD去除率达70％以上，色度去除率均达75％以上。
上式中，R1选自-H、-CH2CH2CN中一种；R2为烷基、卤素或者氢原子等。
与现有技术相比，本发明的有益效果体现在：
本发明的处理方法特别适用于那些既产生大量含氯化铝的染料中间体废液，又产生大量高COD、高色度印染废水的染料生产厂或印染厂，当将含铝离子的废液用来处理其高COD、高色度的印染废水时，达到了节约资源，以废治废，综合利用的目的，为染料生产厂或印染厂废水的后续理大大节约了成本，同时也进一步减小了环境污染。
附图说明
图1为利用染料中间体废液处理染料废水的方法的流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明，所述含量均为质量百分比含量，实施例所需原料均为市售成品。
实施例1：
在2000mL烧杯中加入1000g COD为21280mg/L、色度为675倍的分散紫93染料的洗涤废水，开启搅拌，加入80g N-氰乙基化废液(氯化铝含量为10％，为制备N-氰乙基苯胺过程中产生的废液)，常温搅拌20分钟，加入电石灰调节pH值至10.5，继续搅拌20分钟，倒入真空抽滤泵中抽滤，得淡黄色透明滤液(预处理液)，测COD为6250mg/L、色度为153倍，COD脱除率为70.63％，色度脱除率为77.33％。
如图1所示，利用本实施例得到的预处理液经后续的氧化处理、曝气池内处理和生化氧化处理即可达到排放标准。
实施例2：
在2000mL烧杯中加入1000g COD为20630mg/L、色度为590倍的分散橙288染料的洗涤废水，开启搅拌，加入110g N，N-二氰乙基化废液(氯化铝含量为12％，为制备N，N-二氰乙基苯胺过程中产生的废液)，常温搅拌20分钟，加入电石灰调节pH值至11.3，继续搅拌20分钟，倒入真空抽滤泵中抽滤，得淡黄色透明滤液，测COD为5590mg/L、色度为125倍，COD脱除率为72.90％，色度脱除率为78.81％，直接排入后续的氧化池、曝气池、生化池进行常规处理，达标后排放。
实施例3：
在2000mL烧杯中加入1000g COD为23600mg/L、色度为625倍的偶合锅清洗废水(颜色为红色)，开启搅拌，加入140g N-氰乙基化废液(氯化铝含量为10％，为制备N-乙基-N-氰乙基苯胺过程中产生的废液)，常温搅拌20分钟，加入电石灰调节pH值至10.8，继续搅拌20分钟，倒入真空抽滤泵中抽滤，得淡黄色透明滤液，测COD为5630mg/L、色度为116倍，COD脱除率为76.14％，色度脱除率为81.44％，直接排入后续的氧化池、曝气池、生化池进行常规处理，达标后排放。
实施例4：
在2000mL烧杯中加入1000g COD为19030mg/L、色度为595倍的压滤板洗涤废水(颜色为红色)，开启搅拌，加入170g N，N-二氰乙基化废液(氯化铝含量为12％，N，N二氰乙基间甲基苯胺)，常温搅拌20分钟，加入电石灰调节pH值至11.1，继续搅拌20分钟，倒入真空抽滤泵中抽滤，得淡黄色透明滤液，测COD为4570mg/L、色度为106倍，COD脱除率为75.99％，色度脱除率为82.18％，直接排入后续的氧化池、曝气池、生化池进行常规处理，达标后排放。
实施例5：
在2000mL烧杯中加入1000g COD为25230mg/L、色度为1065倍的浆料储槽洗涤废水(颜色为黑色)，开启搅拌，加入200g N，N-二氰乙基化废液(氯化铝含量为12％，N，N-二氰乙基苯胺，常温搅拌20分钟，加入电石灰调节pH值至11.8，继续搅拌20分钟，倒入真空抽滤泵中抽滤，得淡黄色透明滤液，测COD为6530mg/L、色度为216倍，COD脱除率为74.12％，色度脱除率为79.72％，直接排入后续的氧化池、曝气池、生化池进行常规处理，达标后排放。
Claims (3)
1.一种利用染料中间体废液处理染料废水的方法，包括：
（1）将染料废水与含有铝离子的氰乙基化废液混合均匀，所述的氰乙基化废液加入的体积为染料废水体积的8～20%；所述的染料废水的COD大于等于15000mg/L；所述染料废水的色度大于等于500倍；所述氰乙基化废液中氯化铝的重量百分比含量为5～25%；所述的氰乙基化废液为采用丙烯腈为氰乙基化试剂、氯化铝为催化剂制备N-氰乙基苯胺、N-氰乙基苯胺衍生物、N,N-二氰乙基苯胺、或N,N-二氰乙基苯胺衍生物产生的废液；
（2）向步骤（1）得到的混合液中加入pH调节剂，将混合液的pH值调节至10～12，搅拌均匀，抽滤，得到预处理液；所述的pH调节剂为电石灰、生石灰、氧化镁中的一种或一种以上；
（3）将预处理液进一步处理至达标后排放；所述的预处理液的COD小于等于6500mg/L，色度小于等于220倍。
2.根据权利要求1所述的利用染料中间体废液处理染料废水的方法，其特征在于，所述的染料废水为分散染料生产过程中产生的滤饼洗涤废水、偶合锅洗涤废水、压滤板洗涤废水和储槽洗涤废水。
3.根据权利要求1所述的利用染料中间体废液处理染料废水的方法，其特征在于，所述氰乙基化废液和染料废水为制备同一种染料过程中产生的废液。
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| "无机混凝剂在印染废水处理中的研究进展";冯秀娟等;《中国资源综合利用》;20051031(第10期);第6-9页 * |
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