CN104591452A - 一种2-萘酚生产废水的处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种2-萘酚生产废水的处理方法，包括如下步骤：(1)向酸化后的2-萘酚生产废水中加入萃取剂，匀速搅拌进行萃取，萃取结束后静置分液，得油相萃取液和水相萃余液；(2)向所述萃余液中添加活性炭进行吸附，吸附结束后分离去除活性炭得净化后的废水。本发明采用萃取和活性炭吸附相结合的方法，具有处理效率高，操作简单，条件温和，易于控制等优点，且萃取剂和活性炭均可重复利用，降低成本，废水中的萘磺酸盐也可以作为资源回收利用。

Description

一种2-萘酚生产废水的处理方法
技术领域
本发明涉及萘酚生产废水处理技术领域，具体涉及一种2-萘酚生产废水的处理方法。
背景技术
当今社会，工业发展迅猛，伴随而来的是日益严重的水污染问题，而其导致的水资源缺失所带来的一系列问题使人类生活陷入困境。因此污水的处理问题成为人们关注的重点，尤其是关于2-萘酚生产废水这样的高盐度有机废水的处理，针对此类废水，找到一种高效，简单，经济的处理方式是人们的目标。
2-萘酚又称为β-萘酚，是一种重要的含萘类染料中间体，主要用于染料和染料中间体的生产，广泛应用于印染，香料，纺织等方面。2-萘酚的生产方法主要有磺化碱熔法，直接催化合成法，氯萘法。比较成熟且常用的技术是磺化碱熔法，其主要工艺流程为：磺化-水解-中和-碱熔-酸化-精制(蒸馏)，其生产过程中排放的废水有机物含量高，缓冲能力强，毒性大，含盐量高，色度深，难降解，对人体和环境都会带来很大的危害。实践和研究均表明，2-萘酚生产废水具有排放水量大，水质复杂，难处理的特点，因而2-萘酚生产废水的处理日益受到人们的重视。
2-萘酚生产废水的主要处理方法有：吸附法，浓缩法，生化法，化学氧化法，以及各种方法的组合工艺流程。吸附法，处理效果较好，处理的水量较大，但一些吸附剂成本较高，且使用的寿命有限。
浓缩法对于萘磺酸盐的回收有着较好的效果，具有一定的经济效益，操作简单，但其能耗较大，公开号是CN103787436A的中国发明专利申请公开了一种2-萘酚生产废水处理方法，浓缩2-萘酚生产废水，得到包含初次母液与2-萘磺酸钠固体的固液混合物，将所述固液混合物送入第一晶浆罐通过第一分离设备的分离作用分离开所述固液混合物中的2-萘磺酸钠固体和初次母液，回收2-萘磺酸钠固体，所述浓缩在第一效蒸发器中进行，所述初次母液输入到第二效蒸发器中进行浓缩，得到循环母液与硫酸钠固体，所述循环母液返回到第二效蒸发器中与所述初次母液一起再次浓缩。
生化法，处理效率高，经过净化的废水达标率高，但其主要针对中低浓度废水，且过程复杂，成本高，技术上有一定难度；化学氧化法也具有效率高的特点，但氧化剂成本高。因此，针对2-萘酚生产废水，人们需要找到一种高效，简易，成本较低的处理方法。
发明内容
本发明提供了一种2-萘酚生产废水的处理方法，高效、简易且成本较低。
一种2-萘酚生产废水的处理方法，包括如下步骤：
(1)向酸化后的2-萘酚生产废水中加入萃取剂，匀速搅拌进行萃取，萃取结束后静置分液，得油相萃取液和水相萃余液；
(2)向所述水相萃余液中添加活性炭进行吸附，吸附结束后分离去除活性炭得净化后的废水。
方法原理：
2-萘酚生产废水中的主要污染成分为α-萘磺酸钠，β-萘磺酸钠，溶解性盐类以及分离不完全的萘磺酸等中间产物，采用萃取方法去除废水中的萘磺酸钠以及萘磺酸等中间体成分，水相萃余液中溶解的萃取剂以及一些未能被萃取的杂质用活性炭吸附去除，萃取和吸附相结合，效果比单一的两种方法均要好，且能够利用萃取-反萃取的过程对萘磺酸盐进行回收利用。
作为优选，所述萃取剂按体积百分数计，由如下组分组成：磷酸三丁酯(TBP)15％～25％，正辛醇15％～25％，环己烷50％～70％。进一步优选，由如下组分组成：(TBP)20％，正辛醇20％，环己烷60％。
进一步优选，步骤(1)中进行萃取时萃取剂与2-萘酚生产废水的体积比为1:1～1:1.5；萃取时搅拌速度为100～200r/min，萃取时间为30～60min。
作为优选，所述酸化后的2-萘酚生产废水的pH值为0.4～0.6；进一步优选为0.5，一般采用稀硫酸进行酸化处理。
步骤(2)中活性炭的加入量为30～40g每升水相萃余液。
步骤(2)中吸附时间为1～2h；吸附温度为35～50℃，吸附时的搅拌速度为150～250r/min。
更进一步优选，所述萃取剂按体积百分数计，由如下组分组成：磷酸三丁酯(TBP)15～20％，正辛醇15～20％，环己烷60～70％，此时萃取条件为：萃取剂与废水的体积比为1:1～1:1.2；萃取时搅拌速度为150r/min，萃取时间为60min；吸附时活性炭的加入量为30～40g每升水相萃余液，吸附时间为1.5h；吸附温度为45℃，吸附时的搅拌速度为200r/min。
当萃取剂由磷酸三丁酯15～20％，正辛醇15～20％，环己烷60～70％组成时，结合上述优选条件处理废水，使废水中COD的去除率得到进一步提高。
最优选地，所述萃取剂按体积百分数计，由如下组分组成：磷酸三丁酯(TBP)20％，正辛醇20％，环己烷60％，此时萃取条件为：萃取剂与废水的体积比为1:1；萃取时搅拌速度为150r/min，萃取时间为60min，萃取结束后静置分层30min；吸附时活性炭的加入量为40g每升水相萃余液，吸附时间为1.5h；吸附温度为45℃，吸附时的搅拌速度为200r/min。
根据污水水质情况，本发明的步骤(1)和(2)循环往复进行。即每一次废水处理中，萃取过程可以循环进行若干次，吸附过程也可以循环进行若干次，循环次数根据水质情况确定，通过多次萃取-吸附后，出水可达标排放。
实验表明，当萃取剂按体积比由磷酸三丁酯(TBP)20％，正辛醇20％，环己烷60％组成时，萃取条件和吸附条件采用如上最优值对废水的处理效果达到最好，COD的去除率达到96％以上。
步骤(1)中所述油相萃取液中加碱进行反萃取回收萃取剂。所述的碱一般采用碳酸钠溶液、氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液，反萃取时碱溶液与油相萃取液的体积比为1:1。废水中的萘磺酸盐通过萃取-反萃取的过程也可以作为资源回收利用。
步骤(2)中吸附处理后的活性炭进行高温解吸再生。解吸温度一般为800～900℃。
与现有处理方法相比，本发明具有如下有益效果：
本发明采用萃取和活性炭吸附相结合的方法，具有处理效率高，操作简单，条件温和，易于控制等优点，且萃取剂和活性炭均可重复利用，降低成本，废水中的萘磺酸盐通过萃取-反萃取的过程也可以作为资源回收利用。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
如图1所示为本发明的工艺流程图，2-萘酚生产废水调节pH值后进行萃取，萃取结束后向萃余液中加活性炭进行吸附，吸附结束后分离去除活性炭进行达标排放；萃取过程和吸附过程均可以根据实际废水情况进行多次操作，萃取得到的油相萃取液加碱反萃取使萃取剂复用，吸附后的活性炭进行高温解吸，活性炭回用，按照如图1所示工艺流程图进行如下实施例：
实施例1
(1)萃取过程
取TBP 7.5mL，正辛醇7.5mL，环己烷35mL混合配制成萃取剂，用稀硫酸调节废水的pH到0.5，按油水体积比为1∶1将萃取剂(50mL)和待处理废水(50mL)一起放入250mL锥形瓶中，在气浴恒温振荡器上(温度为30℃，转速为150r/min)匀速振荡萃取60min后，放置于分液漏斗中静置分相30min。
(2)活性炭吸附
向萃余液中加入2.0g活性炭，在水浴恒温振荡器中(温度45℃，转速150r/min)匀速振荡1.5h。
(3)反萃取和解吸
最后经检测，废水COD由11120mg/L降低至480mg/L，去除率达到95.68％。
实施例2
(1)萃取过程
取TBP 7.5mL，正辛醇10mL，环己烷32.5mL混合配制成萃取剂，用稀硫酸调节废水的pH到0.5，按油水体积比为1:1.2将萃取剂(50mL)和待处理废水(60mL)一起放入250mL锥形瓶中，在气浴恒温振荡器上(温度为30℃，转速为150r/min)匀速振荡萃取60min后，放置于分液漏斗中静置分相30min。
(2)活性炭吸附
向萃余液中加入2.0g活性炭，在水浴恒温振荡器中(温度45℃，转速150r/min)匀速振荡1.5h。
(3)反萃取和解吸
最后经检测，废水COD由11120mg/L降低至475mg/L，去除率达到95.73％。
实施例3
(1)萃取过程
取TBP 10mL，正辛醇10mL，环己烷30mL混合配制成萃取剂，用硫酸调节废水的pH到0.5，按油水体积比为1∶1将萃取剂(50mL)和待处理废水(50mL)一起放入250mL锥形瓶中，在气浴恒温振荡器上(温度为35℃，转速为150r/min)匀速振荡萃取60min后，放置于分液漏斗中静置分相30min。
(2)活性炭吸附
向萃余液中加入2.0g活性炭，在水浴恒温振荡器中(温度45℃，转速200r/min)匀速振荡1.5h。
(3)反萃取和解吸
最后经检测，废水COD由11120mg/L降低至440mg/L，去除率达到96.04％。

Claims (9)

1.一种2-萘酚生产废水的处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)向酸化后的2-萘酚生产废水中加入萃取剂，匀速搅拌进行萃取，萃取结束后静置分液，得油相萃取液和水相萃余液；
(2)向所述水相萃余液中添加活性炭进行吸附，吸附结束后分离去除活性炭得净化后的废水。
2.根据权利要求1所述2-萘酚生产废水的处理方法，其特征在于，所述萃取剂按体积百分数计，由如下组分组成：磷酸三丁酯15％～25％，正辛醇15％～25％，环己烷50％～70％。
3.根据权利要求1所述2-萘酚生产废水的处理方法，其特征在于，步骤(1)中进行萃取时萃取剂与2-萘酚生产废水的体积比为1:1～1:1.5。
4.根据权利要求1所述2-萘酚生产废水的处理方法，其特征在于，步骤(1)中进行萃取时搅拌速度为100～200r/min，萃取时间为30～60min。
5.根据权利要求1所述2-萘酚生产废水的处理方法，其特征在于，所述酸化后的2-萘酚生产废水的pH值为0.4～0.6。
6.根据权利要求1所述2-萘酚生产废水的处理方法，其特征在于，步骤(2)中活性炭的加入量为30～40g每升水相萃余液。
7.根据权利要求1所述2-萘酚生产废水的处理方法，其特征在于，步骤(2)中吸附时间为1～2h；吸附温度为35～50℃，吸附时的搅拌速度为150～250r/min。
8.根据权利要求1所述2-萘酚生产废水的处理方法，其特征在于，步骤(1)中所述油相萃取液中加碱进行反萃取回收萃取剂，水相中萘磺酸盐重新回收利用。
9.根据权利要求1所述2-萘酚生产废水的处理方法，其特征在于，步骤(2)中吸附处理后的活性炭进行解吸再生。
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