CN104944637A - 一种Fenton法铁屑还原处理硝基苯类废液的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于化学废液处理技术领域，具体为一种Fenton法铁屑还原处理硝基苯类废液的方法。本发明利用铁屑在酸性溶液中制备Fenton试剂时具有的还原性，还原硝基苯类废液中硝基苯类污染物，冷却结晶析出得到相应胺类产物，实现硝基苯化工品的回收再利用；对剩余废液中的有机物采用Fenton法滴加双氧水去除，降低COD值，达到污水排放标准。本发明较纯Fenton法污水处理，拓展了Fenton试剂制备过程运用，充分回收废弃产物，变废为宝，能有效节省Fenton反应中双氧水使用，具有较高的经济效益，是一种绿色、环保的废水处理方法。
Description
技术领域
本发明属于化学废液处理技术领域，具体涉及一种处理硝基苯类废液的方法。
背景技术
随着物质文化生活条件的提高以及环保要求的日益加强，污水处理要求也逐步提高，近几年来，我们国家实行了严格的污水排放标准。常规的处理方法虽然能使工业中的大部分污染物去除，但无法对工业污水进行深度处理，达不到现有的排放标准。
深度处理技术有生化法、物理法和化学法，Fenton法是高级深度氧化法，双氧水在亚铁/铁离子的催化作用下分解生成羟基自由基，其氧化电位达到2.8V，是很强的无机氧化剂，可通过电子转移等途径能深度氧化污水中的有机污染物，生成水、二氧化碳，降低废液污水中的COD值。亚铁离子、铁离子组成的Fenton试剂可由铁屑与酸性溶液反应制得，其在制备过程中具有还原性，可直接还原硝基官能团生成相应的胺；而Fenton试剂深度氧化处理有机废液时须滴加双氧水，方可完全除去有机废弃物，整个过程需消耗大量的双氧水，且无法实现废弃化工品的回收再利用。
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种节能、环保，且可实现废物回收再利用的硝基苯类废液的处理方法。
本发明提供的硝基苯类废液的处理方法，利用铁屑在酸性溶液中制备Fenton试剂时具有的还原性，还原硝基苯类废液中硝基苯类污染物，冷却结晶析出得到相应的胺类产物，从而实现硝基苯化工品的回收再利用；剩余废液中的有机物采用Fenton法滴加双氧水去除。具体操作步骤为：
（1）将铁屑加入硝基苯类废液中，用酸调节溶液的pH至1-5之间，加热至50-80℃，还原反应1-4小时；趁热过滤反应中生成的铁泥，降温冷却至5-15℃，结晶析出相应的苯胺类化合物，回收产物；
（2）将上述铁泥加酸调节至pH 1-3，加热至50-80℃，得到Fenton试剂；将Fenton试剂加入步骤（1）的剩余废液中，调整pH值2-4，维持温度35-40 ℃，滴加双氧水，反应3-4小时，深度氧化去除步骤（1）中剩余的有机废弃物，降低污水COD值，使其达到国家污水排放标准。
本发明中，所述的硝基苯类废液包括：硝基苯、1,3-二硝基苯、1,3,5-三硝基苯、对硝基苯胺、2,6-二氯对硝基苯胺、邻氯对硝基苯胺、3,4-二氯硝基苯或6-氯-2,4-二硝基苯胺等的废液。
本发明中，所述的相应苯胺类产物包括：苯胺、间苯二胺、1,3,5-三氨基苯，对苯二胺、2,6-二氯对苯二胺、邻氯对苯二胺、3,4-二氯苯胺或6-氯-1,2,4-三氨基苯等。
本发明中，所述的酸为甲酸、乙酸或硫酸等，酸性溶液的pH在1-5之间。
与传统的Fenton法相比，本发明方法可大大减少双氧水使用，能有效节省生产成本，而且可回收废液中的目标产物，达到废物回收再利用的目的，具有节能、环保的特点，是一种绿色的工业废水处理方法。
具体实施方式
下面通过实施例进一步具体描述本发明。
实施例1
将铁屑加入硝基苯废液中，用甲酸溶液调整pH 2.8，升温至75 ℃，在反应器反应2-3小时,趁热过滤去除反应中生成的铁泥，滤液降温至7℃，结晶析出苯胺，可从废液中得到65%苯胺；将铁泥加甲酸调节至pH 1-3，加热至60℃，得到Fenton试剂，剩余废液加入Fenton试剂，调整pH值2-4，维持温度35-40℃，滴加双氧水，反应3-4小时，COD值大大下降(≤100 mg/L)，符合工业污水排放标准。
实施例2
将铁屑加入邻氯对硝基苯胺废液中，用硫酸溶液调整pH 3.5，升温至65℃在反应器反应2-3小时,趁热过滤去除反应中生成的铁泥，滤液降温至5℃，结晶析出邻氯对苯二胺，可从废液中得到75%邻氯对苯二胺；将铁泥加硫酸调节至pH 1-3，加热至70℃，得到Fenton试剂，剩余废液加入Fenton试剂，调整pH值2-4，维持温度35-40℃，滴加双氧水，反应3-4小时，COD值大大下降(≤100 mg/L)，符合工业污水排放标准。
实施例3
将铁屑加入对硝基苯胺废液中，用硫酸溶液调整pH 3.2，升温至62℃在反应器反应2-3小时,趁热过滤去除反应中生成的铁泥，滤液降温至5℃，结晶析出对苯二胺，可从废液中得到70%对苯二胺；将铁泥加硫酸调节至pH 1-3，加热至70℃，得到Fenton试剂，剩余废液加入Fenton试剂，调整pH值2-4，维持温度35-40℃，滴加双氧水，反应3-4小时， COD值大大下降(≤100 mg/L)，符合工业污水排放标准。
实施例4
将铁屑加入邻氯对硝基苯胺废液中，用醋酸溶液调整pH 3.1，升温至65℃在反应器反应2-3小时,趁热过滤去除反应中生成的铁泥，滤液降温至9℃，结晶析出邻氯对苯二胺，可从废液中得到68%邻氯对苯二胺；将铁泥加醋酸调节至pH 1-3，加热至60℃，得到Fenton试剂，剩余废液加入Fenton试剂，调整pH值2-4，维持温度35-40℃，滴加双氧水，反应3-4小时，COD值大大下降(≤100 mg/L)，符合工业污水排放标准。
实施例5
将铁屑加入对硝基苯胺废液中，用醋酸溶液调整pH 3.2，升温至62℃在反应器反应2-3小时,趁热过滤去除反应中生成的铁泥，滤液降温至10℃，结晶析出对苯二胺，可从废液中得到62%对苯二胺；将铁泥加醋酸调节至pH 2-3，加热至60℃，得到Fenton试剂，剩余废液加入Fenton试剂，调整pH值2-4，维持温度35-40℃，滴加双氧水，反应3-4小时，COD值大大下降(≤100 mg/L)，符合工业污水排放标准。
Claims (5)
1.一种Fenton法铁屑还原处理硝基苯类废液的方法，其特征在于，利用铁屑在酸性溶液中制备Fenton试剂时具有的还原性，还原硝基苯类废液中硝基苯类污染物，冷却结晶析出得到相应胺类产物，实现硝基苯化工品的回收再利用；剩余废液中的有机物采用Fenton法滴加双氧水去除。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于具体步骤为：
（1）将铁屑加入硝基苯类废液中，用酸调节溶液的pH至1-5之间，加热至50-80℃，还原反应1-4小时；过滤出反应中生成的铁泥，降温冷却至5-10℃，结晶析出相应的苯胺类产物，回收苯胺类产物；
（2）将上述铁泥加酸，调节至pH 1-3，加热至50-80℃，得到Fenton试剂；将Fenton试剂加入步骤（1）的剩余废液中，调整pH值2-4，维持温度35-40℃，滴加双氧水，反应3-4小时，深度氧化去除步骤（1）中剩余的有机废弃物，降低污水COD值，使其达到国家污水排放标准。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述的硝基苯类废液包括：硝基苯、1,3-二硝基苯、1,3,5-三硝基苯、对硝基苯胺、2,6-二氯对硝基苯胺、邻氯对硝基苯胺、3,4-二氯硝基苯或6-氯-2,4-二硝基苯胺的废液。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于所述的相应苯胺类产物包括：苯胺、间苯二胺、1,3,5-三氨基苯，对苯二胺、2,6-二氯对苯二胺、邻氯对苯二胺、3,4-二氯苯胺或6-氯-1,2,4-二氨基苯。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的方法，其特征在于所述的酸为甲酸、乙酸或硫酸。
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