CN107021537A - 一种2‑羟基‑3‑萘甲酸生产废水的处理方法 - Google Patents

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孟荻
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Abstract

本发明提供一种2‑羟基‑3‑萘甲酸生产废水的处理方法，以络合萃取剂对所述2‑羟基‑3‑萘甲酸生产废水进行络合萃取处理，其中，所述络合萃取剂由络合剂、助溶剂和稀释剂组成，所述络合剂选自磷酸三丁酯、磷酸二异辛酯或硫化三异丁基膦的一种或两种，所述助溶剂为碳链为C6‑C18一元醇，所述稀释剂选自二甲苯或磺化煤油中的一种或两种。

Description

一种2-羟基-3-萘甲酸生产废水的处理方法
技术领域
本发明涉及化工生产废水处理领域，特别涉及一种2-羟基-3-萘甲酸生产废水的处理方法。
背景技术
2-羟基-3-萘甲酸(也称2,3-酸)是一种重要的染料、医药中间体，用途十分广泛。工业上利用2-萘酚为原料合成2,3-酸，生产过程中产生的废水含有2-萘酚、2,3-酸等有毒污染物质，采用常规的预处理工艺或生物处理方法难以取得令人满意的处理效果。目前尚无对此类废水成熟、有效的处理方法。
专利CN 01265376公开了一种2,3-酸生产废水的治理和资源回收利用方法，该发明专利采用填充有大孔吸附树脂的吸附塔对2,3-酸生产废水进行吸附处理，使2-萘酚和2,3-酸吸附在大孔吸附树脂上。同时，该发明专利通过吸附塔串联交替脱附的方式实现废水的连续化处理。但是，由于树脂吸附的选择性能较差，导致解析过程回收得到的有机物质不纯，浓度较低，限制了该技术的广泛应用。此外，吸附树脂在使用过程中易受到水中有机物质污染，导致自身的氧化分解，缩短树脂的使用寿命。
因此，我们需要一种新的处理方法，能够有效解决2-羟基-3-萘甲酸生产废水的治理难题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种2-羟基-3-萘甲酸生产废水的处理方法。
为了实现上述目的，本发明首先提供一种2-羟基-3-萘甲酸生产废水的处理方法。所述处理方法是以络合萃取剂对所述2-羟基-3-萘甲酸生产废水进行络合萃取处理，其中，所述络合萃取剂由络合剂、助溶剂和稀释剂组成，所述络合剂选自磷酸三丁酯、磷酸二异辛酯或硫化三异丁基膦的一种或两种，所述助溶剂为碳链为C6-C18一元醇，所述稀释剂选自二甲苯或磺化煤油中的一种或两种。
在本发明一实施例中，所述2-羟基-3-萘甲酸生产废水与所述络合萃取剂的体积比为(0.05～10):1。
在本发明一实施例中，所述络合剂的体积为所述络合萃取剂总体积的10～40％，所述助溶剂的体积为所述络合萃取剂总体积的5～20％，余量为所述稀释剂。
在本发明一实施例中，所述处理方法还包括：络合萃取剂的再生步骤，在所述络合萃取剂的再生步骤中，利用碱性溶液对负载有萃取相的络合萃取剂进行再生。
在本发明一实施例中，所述碱性溶液选自氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液或氨水。
在本发明一实施例中，所述负载有萃取相的络合萃取剂与所述碱性溶液的体积比为1:(6～10)。
在本发明一实施例中，所述碱性溶液的质量百分比浓度为20～25％。
在本发明一较有事实，提供一种2-羟基-3-萘甲酸生产废水的处理方法，所述处理方法首先是向所述2-羟基-3-萘甲酸生产废水中投加所述络合萃取剂并搅拌均匀，反应20～60分钟后静置20～40分钟，获得水相和负载有萃取相的络合萃取剂；其次，以碱性溶液对所述负载有萃取相的络合萃取剂进行再生，获得富集相和再生络合萃取剂；其中，所述2-羟基-3-萘甲酸生产废水与所述络合萃取剂的体积比为(0.05～10):1，所述负载有萃取相的络合萃取剂与所述碱性溶液的体积比为1:(6～10)。
经检测，所述处理工艺获得的水相中COD去除率达到了95％及以上。
需要说明的是，如无特殊要求，本发明中使用的试剂均为常规试剂。所述C6-C18一元醇是指含有6～18直链或直链烷基的一元醇。
与现有技术相比，本发明的所述回收处理方法具有如下优点：
(1)本发明所用萃取剂具有高度选择性，加之萃取剂对2-羟基-3-萘甲酸的分配系数大，能有针对性的去除废水中的污染物2-羟基-3-萘甲酸、2-萘酚。
(2)由于有机物质在液体中的传质速率要远高于固体，因此与其他技术相比，本发明所述的处理方法处理时间短，COD去除率高，可达到95％以上，2-羟基-3-萘甲酸完全除去，大大提高了废水的可生化性。
(3)本发明工艺流程简单，操作方便，再生损失少，使得预处理成本低廉，可快速实现工业化，成功解决了2-羟基-3-萘甲酸生产废水的治理难题。
(4)萃取剂再生过程中产生的回收相，主要为2-羟基-3-萘甲酸，2-萘酚的钠盐(钾盐或铵盐)浓液，浓度约为20～30％，可回用于2-羟基-3-萘甲酸生产或产品精制工艺，具有明显的经济效益。
具体实施方式
以下，结合具体实施方式，对本发明的技术进行详细描述。应当知道的是，以下具体实施方式仅用于帮助本领域技术人员理解本发明，而非对本发明的限制。
实施例1
在本实施例中，提供一种2-羟基-3-萘甲酸生产废水的处理方法，废水取自山东某化工产的2-羟基-3-萘甲酸生产废水，水质情况：pH值为1～2，COD：3600mg/L，2-羟基-3-萘甲酸、2-萘酚等萘系有机物的浓度(mg/L)：1300mg/L。
所述方法具体包括以下步骤。
取155mL磷酸三丁酯、45mL异辛醇和800mL磺化煤油，混合均匀制成络合萃取剂。然后量取3000mL上述2-羟基-3-萘甲酸生产废水，开启搅拌，向该废水中加入200mL络合萃取剂，液液传质反应20分钟后，静置分层。上层为负载萃取相，下层为萃取后的废水。接着，向上述负载萃取相加入20％wt的氢氧化钠溶液25mL，开启搅拌，反应20分钟，静置分层1小时，上层为再生后的萃取剂，回用于下次络合萃取，循环往复；下层为萘系有机物(2-羟基-3-萘甲酸，2-萘酚)的钠盐溶液，质量浓度为18～21％，可回用于车间生产。检测分析，出水无色，COD：201mg/L，去除率94.4％，萘系有机物未检出，表明生化抑制物完全去除，出水达到生化工艺要求。
实施例2
在本实施例中，提供一种2-羟基-3-萘甲酸生产废水的处理方法，废水取自山东某化工产的2-羟基-3-萘甲酸生产废水，水质情况：pH值为1～2，COD：3600mg/L，2-羟基-3-萘甲酸、2-萘酚等萘系有机物的浓度(mg/L)：1300mg/L。
所述方法具体包括以下步骤。
取155mL磷酸三丁酯、45mL异辛醇和800mL磺化煤油，混合均匀制成络合萃取剂。然后量取3000mL上述2-羟基-3-萘甲酸生产废水，开启搅拌，向该废水中加入200mL络合萃取剂，液液传质反应20分钟后，静置分层。上层为负载萃取相，下层为萃取后的废水。接着，向上述负载萃取相加入20％wt的氢氧化钾溶液30mL，开启搅拌，反应15分钟，静置分层1小时，上层为再生后的萃取剂，回用于下次络合萃取，循环往复；下层为萘系有机物(2-羟基-3-萘甲酸，2-萘酚)的钠盐溶液，质量浓度为20～24％，可回用于车间生产。检测分析，出水无色，COD：201mg/L，去除率94.4％，萘系有机物未检出，表明生化抑制物完全去除，出水达到生化工艺要求。
实施例3
在本实施例中，提供一种2-羟基-3-萘甲酸生产废水的处理方法，废水取自山东某化工产的2-羟基-3-萘甲酸生产废水，水质情况：pH值为1～2，COD：3600mg/L，2-羟基-3-萘甲酸、2-萘酚等萘系有机物的浓度(mg/L)：1300mg/L。
所述方法具体包括以下步骤。
取240mL磷酸二异辛酯、80mL异构18醇和680mL磺化煤油，混合均匀制成络合萃取剂。然后量取3000mL上述2-羟基-3-萘甲酸生产废水，开启搅拌，向该废水中加入185mL络合萃取剂，液液传质反应30分钟后，静置分层。上层为负载萃取相，下层为萃取后的废水。接着，向上述负载萃取相加入20％wt的氢氧化钠溶液20mL，开启搅拌，反应15分钟，静置分层1小时，上层为再生后的萃取剂，回用于下次络合萃取，循环往复；下层为萘系有机物(2-羟基-3-萘甲酸，2-萘酚)的钠盐溶液，质量浓度为20～22％，可回用于车间生产。检测分析，出水无色，COD：192mg/L，去除率94.6％，萘系有机物未检出，表明生化抑制物完全去除，出水达到生化工艺要求。
实施例4
在本实施例中，提供一种2-羟基-3-萘甲酸生产废水的处理方法，废水取自山东某化工产的2-羟基-3-萘甲酸生产废水，水质情况：pH值为1～2，COD：3600mg/L，2-羟基-3-萘甲酸、2-萘酚等萘系有机物的浓度(mg/L)：1300mg/L。
所述方法具体包括以下步骤。
取240mL磷酸二异辛酯、80mL异构18醇和680mL磺化煤油，混合均匀制成络合萃取剂。然后量取3000mL上述2-羟基-3-萘甲酸生产废水，开启搅拌，向该废水中加入185mL络合萃取剂，液液传质反应30分钟后，静置分层。上层为负载萃取相，下层为萃取后的废水。接着，向上述负载萃取相加入25％wt的氨水22mL，开启搅拌，反应8分钟，静置分层1小时，上层为再生后的萃取剂，回用于下次络合萃取，循环往复；下层为萘系有机物(2-羟基-3-萘甲酸，2-萘酚)的钠盐溶液，质量浓度为26～29％，可回用于车间生产。检测分析，出水无色，COD：192mg/L，去除率94.6％，萘系有机物未检出，表明生化抑制物完全去除，出水达到生化工艺要求。
实施例5
在本实施例中，提供一种2-羟基-3-萘甲酸生产废水的处理方法，废水取自山东某化工产的2-羟基-3-萘甲酸生产废水，水质情况：pH值为1～2，COD：3600mg/L，2-羟基-3-萘甲酸、2-萘酚等萘系有机物的浓度(mg/L)：1300mg/L。
所述方法具体包括以下步骤。
取340mL硫化三异丁基膦、180mL异构14醇和480mL磺化煤油，混合均匀制成络合萃取剂。然后量取3000mL上述2-羟基-3-萘甲酸生产废水，开启搅拌，向该废水中加入155mL络合萃取剂，液液传质反应40分钟后，静置分层。上层为负载萃取相，下层为萃取后的废水。接着，向上述负载萃取相加入20％wt的氢氧化钾溶液20mL，开启搅拌，反应30分钟，静置分层1小时，上层为再生后的萃取剂，回用于下次络合萃取，循环往复；下层为萘系有机物(2-羟基-3-萘甲酸，2-萘酚)的钠盐溶液，质量浓度为24～26％，可回用于车间生产。检测分析，出水无色，COD：183mg/L，去除率95％，萘系有机物未检出，表明生化抑制物完全去除，出水达到生化工艺要求。
实施例6
在本实施例中，提供一种2-羟基-3-萘甲酸生产废水的处理方法，废水取自山东某化工产的2-羟基-3-萘甲酸生产废水，水质情况：pH值为1～2，COD：3600mg/L，2-羟基-3-萘甲酸、2-萘酚等萘系有机物的浓度(mg/L)：1300mg/L。
所述方法具体包括以下步骤。
取340mL硫化三异丁基膦、180mL异构14醇和480mL磺化煤油，混合均匀制成络合萃取剂。然后量取3000mL上述2-羟基-3-萘甲酸生产废水，开启搅拌，向该废水中加入155mL络合萃取剂，液液传质反应40分钟后，静置分层。上层为负载萃取相，下层为萃取后的废水。接着，向上述负载萃取相加入25％wt的氨水16mL，开启搅拌，反应10分钟，静置分层1小时，上层为再生后的萃取剂，回用于下次络合萃取，循环往复；下层为萘系有机物(2-羟基-3-萘甲酸，2-萘酚)的钠盐溶液，质量浓度为27～30％，可回用于车间生产。检测分析，出水无色，COD：183mg/L，去除率95％，萘系有机物未检出，表明生化抑制物完全去除，出水达到生化工艺要求。
实施例7
在本实施例中，提供一种2-羟基-3-萘甲酸生产废水的处理方法，废水取自山东某化工产的2-羟基-3-萘甲酸生产废水，水质情况：pH值为1～2，COD：3600mg/L，2-羟基-3-萘甲酸、2-萘酚等萘系有机物的浓度(mg/L)：1300mg/L。
所述方法具体包括以下步骤。
取270mL磷酸三丁酯、20mL异辛醇和610mL磺化煤油，混合均匀制成络合萃取剂。然后量取3000mL上述2-羟基-3-萘甲酸生产废水，开启搅拌，向该废水中加入120mL络合萃取剂，液液传质反应25分钟后，静置分层。上层为负载萃取相，下层为萃取后的废水。接着，向上述负载萃取相加入25％wt的氨水15mL，开启搅拌，反应8分钟，静置分层1小时，上层为再生后的萃取剂，回用于下次络合萃取，循环往复；下层为萘系有机物(2-羟基-3-萘甲酸，2-萘酚)的钠盐溶液，质量浓度为28～30％，可回用于车间生产。检测分析，出水无色，COD：173mg/L，去除率95.2％，萘系有机物未检出，表明生化抑制物完全去除，出水达到生化工艺要求。
实施例8
在本实施例中，提供一种2-羟基-3-萘甲酸生产废水的处理方法，废水取自山东某化工产的2-羟基-3-萘甲酸生产废水，水质情况：pH值为1～2，COD：3600mg/L，2-羟基-3-萘甲酸、2-萘酚等萘系有机物的浓度(mg/L)：1300mg/L。
所述方法具体包括以下步骤。
取135mL磷酸二异辛酯、60mL异构14醇和805mL二甲苯，混合均匀制成络合萃取剂。然后量取3000mL上述2-羟基-3-萘甲酸生产废水，开启搅拌，向该废水中加入280mL络合萃取剂，液液传质反应40分钟后，静置分层。上层为负载萃取相，下层为萃取后的废水。接着，向上述负载萃取相加入20％wt的氢氧化钠溶液22mL，开启搅拌，反应25分钟，静置分层1小时，上层为再生后的萃取剂，回用于下次络合萃取，循环往复；下层为萘系有机物(2-羟基-3-萘甲酸，2-萘酚)的钠盐溶液，质量浓度为28～30％，可回用于车间生产。检测分析，出水无色，COD：186mg/L，去除率94.85％，萘系有机物未检出，表明生化抑制物完全去除，出水达到生化工艺要求。
在本发明中，利用选自磷酸三丁酯、磷酸二异辛酯或硫化三异丁基膦的一种或两种的络合剂、C6-C18一元醇的助溶剂和选自二甲苯或磺化煤油中的一种或两种的稀释剂制成络合萃取剂，实现了对2-羟基-3-萘甲酸生产废水高效快速的络合萃取处理，同时，该络合萃取剂还能利用碱液再生，可反复用于所述2-羟基-3-萘甲酸生产废水的络合萃取处理。
本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已公开的实施例并未限制本发明的范围。相反地，包含于权利要求书的精神及范围的修改及均等设置均包括于本发明的范围内。

Claims (8)

1.一种2-羟基-3-萘甲酸生产废水的处理方法，其特征在于，所述处理方法是以络合萃取剂对所述2-羟基-3-萘甲酸生产废水进行络合萃取处理，其中，所述络合萃取剂由络合剂、助溶剂和稀释剂组成，所述络合剂选自磷酸三丁酯、磷酸二异辛酯或硫化三异丁基膦的一种或两种，所述助溶剂为碳链为C6-C18一元醇，所述稀释剂选自二甲苯或磺化煤油中的一种或两种。
2.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述2-羟基-3-萘甲酸生产废水与所述络合萃取剂的体积比为(0.05～10):1。
3.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述络合剂的体积为所述络合萃取剂总体积的10～40％，所述助溶剂的体积为所述络合萃取剂总体积的5～20％，余量为所述稀释剂。
4.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述处理方法还包括：络合萃取剂的再生步骤，在所述络合萃取剂的再生步骤中，利用碱性溶液对负载有萃取相的络合萃取剂进行再生。
5.如权利要求4所述的处理方法，其特征在于，所述碱性溶液选自氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液或氨水。
6.如权利要求4所述的处理方法，其特征在于，所述负载有萃取相的络合萃取剂与所述碱性溶液的体积比为1:(6～10)。
7.如权利要求4所述的处理方法，其特征在于，所述碱性溶液的质量百分比浓度为20～25％。
8.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述处理方法首先是向所述2-羟基-3-萘甲酸生产废水中投加所述络合萃取剂并搅拌均匀，反应20～60分钟后静置20～40分钟，获得水相和负载有萃取相的络合萃取剂；其次，以碱性溶液对所述负载有萃取相的络合萃取剂进行再生，获得富集相和再生络合萃取剂；其中，所述2-羟基-3-萘甲酸生产废水与所述络合萃取剂的体积比为(0.05～10):1，所述负载有萃取相的络合萃取剂与所述碱性溶液的体积比为1:(6～10)。
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