CN111003745A - 一种利用吸附法资源回收乙酸废水的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种利用吸附法资源回收乙酸废水的方法，通过阴离子基团吸附树脂或阴离子交换树脂将原水中的乙酸富集并通过缩减脱附剂用量得到乙酸钠溶液，通过本发明所采用的方法原水中乙酸的浓度从5000‑10000mg/L降到1000mg/L以下，吸附后树脂用氢氧化钠水溶液可完全再生，再生液中的乙酸钠溶液可回收利用，为废水后续深度达标处理或水回用提供了保障，在治理废水的同时，实现废物资源化。

Description

一种利用吸附法资源回收乙酸废水的方法
技术领域
本发明涉及环境保护领域，具体涉及一种利用吸附法资源回收乙酸废水的方法。
背景技术
乙醛是重要的有机化学品，是合成农药、医药、食品和饲料添加剂的重要中间体，可以用来制造乙酸、乙醇、乙酸乙酯等重要的合成前体，具有非常广泛的用途。农药DDT、安眠药三氯乙醛都是以乙醛作原料合成的。乙醛全球的需求量很大，我国年产量高达60万吨，居世界第一，主要供给国内使用。
目前国内主要的乙醛生产工艺有乙醇催化氧化法、乙烯催化氧化法，但是目前无论哪种生产工艺，生产过程中都有副产物乙酸产生。工艺段除杂会产生大量含乙酸的废水，至今国内外缺乏高效、经济可行的工业化治理工艺，严重制约了乙醛生产的可持续发展。目前，乙醛生产过程中，每吨产品约有4-6吨废水产生，COD近8000mg/L，其中含乙酸近6000mg/L，急待有效治理和资源回收。
树脂吸附法是一种目前公认比较有效的废水治理与资源化技术，目前应用较多的是苯乙烯系吸附树脂(ZL 200510040899.0，ZL 200610037919.3)，但由于乙酸是一种水溶性较高的有机酸，此类树脂对乙酸吸附量较弱，吸附量较低。文献调研显示，目前未见成熟的树脂法处理乙酸废水工艺研究或应用报道。
发明内容
针对以上技术问题，本发明的目的是提供一种利用吸附法资源回收乙酸废水的方法，利用本发明方法从乙酸废水中回收乙酸，其回收率>80％，为废水后续深度达标处理或水回用提供了保障，在治理废水的同时，实现废物资源化。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：提供一种利用吸附法资源回收乙酸废水的方法，通过阴离子基团吸附树脂或阴离子交换树脂将原水中的乙酸富集并通过缩减脱附剂用量得到乙酸钠溶液，所述方法由以下步骤组成：
(1)预处理：乙酸废水经过滤处理；
(2)吸附：将经过预处理的乙酸废水在10℃-40℃和流量为0.5-3BV/h条件下通过装填有阴离子基团吸附树脂或者阴离子交换树脂的固定床进行吸附处理；
(3)脱附：将步骤(2)中的阴离子基团吸附树脂或者阴离子交换树脂的固定床进行脱附再生，脱附剂用量0.2-0.5BV，脱附剂流速为0.5-6BV/h，脱附温度为20-60℃；
(4)回收：步骤(3)中的脱附剂经浓缩处理，乙酸钠的含量达到23％及以上。
作为本发明实施方式的进一步改进，所述的步骤(2)中脱附剂为质量百分比浓度为4～15％NaOH水溶液。
作为本发明实施方式的进一步改进，所述的步骤(2)中的阴离子基团吸附树脂包括苯乙烯系吸附树脂、丙烯酸酯类吸附树脂或含吡咯烷酮基吸附树脂；所述阴离子交换树脂包括强碱阴离子交换树脂或弱碱阴离子交换树脂。
所述含吡咯烷酮基吸附树脂为含吡咯烷酮基高比表面积两性吸附树脂，化学结构式为：
Figure BDA0002339720370000031
其中，R＝CH3或H。
通过本发明所采用的方法原水中乙酸的浓度从5000-10000mg/L降到1000mg/L以下，吸附后树脂用氢氧化钠水溶液可完全再生，再生液中的乙酸钠溶液可回收利用，为废水后续深度达标处理或水回用提供了保障，在治理废水的同时，实现废物资源化。应用本发明公开的方法，一吨乙酸废水可得到大于23公斤含量为23％的乙酸钠溶液。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本发明所限定的范围。
本发明实施例提供一种利用吸附法资源回收乙酸废水的方法，通过阴离子基团吸附树脂或阴离子交换树脂将原水中的乙酸富集并通过缩减脱附剂用量得到乙酸钠溶液，所述方法由以下步骤组成：
(1)预处理：乙酸废水经过滤处理；
(2)吸附：将经过预处理的乙酸废水在10℃-40℃和流量为0.5-3BV/h条件下通过装填有阴离子基团吸附树脂或者阴离子交换树脂的固定床进行吸附处理；
(3)脱附：将步骤(2)中的阴离子基团吸附树脂或者阴离子交换树脂的固定床进行脱附再生，脱附剂用量0.2-0.5BV，脱附剂流速为0.5-6BV/h，脱附温度为20-60℃；
(4)回收：步骤(3)中的脱附剂经浓缩处理，乙酸钠的含量达到23％及以上。
其中，步骤(2)中脱附剂为质量百分比浓度为4～15％NaOH水溶液。
其中，步骤(2)中的阴离子基团吸附树脂包括苯乙烯系吸附树脂、丙烯酸酯类吸附树脂或含吡咯烷酮基吸附树脂；所述阴离子交换树脂包括强碱阴离子交换树脂或弱碱阴离子交换树脂。
具体例1：
将20ml含吡咯烷酮基吸附树脂填装于有保温夹套的吸附柱中(￠35×250mm)。取乙酸含量为7000mg/L的乙酸废水，经过滤后作为上柱液，在温度为40℃下，以1.5BV/h的流量通过树脂柱，吸附出水pH值为5，出水中乙酸含量在1000mg/L以下时的处理量为13BV。树脂吸附饱和后，采用4％的氢氧化钠水溶液脱附，温度60℃，流量为0.5BV/h。脱附剂经蒸馏浓缩，使乙酸钠的含量达到23％，可直接作为产品出售。
其中，含吡咯烷酮基吸附树脂为一种阴离子基团吸附材料，以高分子聚合物为骨架，材料机械强度高、稳定性好；通过功能化改性，在高分子聚合物表面负载功能基团，对有机酸有优异的选择性，从而达到高效除有机酸的目的。
在本发明实施例中，含吡咯烷酮基高比表面积两性吸附树脂的化学结构式为：
Figure BDA0002339720370000051
其中，R＝CH3或H。
具体地，含吡咯烷酮基高比表面积两性吸附树脂含有弱酸基团和弱碱基团。
上述含吡咯烷酮基高比表面积两性吸附树脂的制备方法包括以下步骤：
(1)水相中加入明胶、磷酸三钠、磷酸氢二钠、木质素磺酸钠盐作为分散剂，其中明胶、磷酸三钠、磷酸氢二钠、木质素磺酸钠的质量百分比浓度分别为0.5-1.5％、0.5-2.0％、0.5-3.0％、0.1-1.0％。
(2)油相由反应物和致孔剂构成，该反应物包括交联剂与单体，该单体和该交联剂的质量比为1∶4-3∶1，且该反应物和该致孔剂的质量比为2∶1-1∶2，其中，该交联剂包括脂肪族多元不饱和酯类交联剂、二乙烯基苯，且该脂肪族多元不饱和酯类交联剂与二乙烯基苯的质量比为1∶1-1∶9，该单体包括乙烯基吡咯烷酮、丙烯酸甲酯，且该乙烯基吡咯烷酮与丙烯酸甲酯的质量比为4∶1-1∶4。
(3)在油相中加入油相质量0.5％-0.9％的引发剂，搅拌溶解后，再加入到带有搅拌和控温装置的反应器中，定转速搅拌，使油相在水相中分散成油珠，之后，依次在50-80℃条件下反应8-10小时，在85-95℃条件下反应4-8小时，然后经冷却、水洗、烘干，得到多元共聚物白球；
(4)把步骤(3)中得到的多元共聚物白球用5倍质量的乙醇浸泡2小时，再加入质量浓度为10-30％氢氧化钠，温度控制在30-60℃，进行酯基水解反应，反应时间为2-8小时，即得该含吡咯烷酮基高比表面积两性吸附树脂。
其中，致孔剂为甲苯、异戊醇、庚醇、乙酸乙酯中的一种或多种。
脂肪族多元不饱和酯类交联剂为衣康酸烯丙酯、双甲基丙烯酸二乙二醇酯、甲基丙烯酸烯丙酯、三聚异氰酸烯丙酯中的一种或多种。
引发剂为过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈的一种或两种。
保温过程中回收致孔剂。
具体例2：
将600ml含吡咯烷酮基吸附树脂填装于有保温夹套的吸附柱中(￠35×1000mm)。取乙酸含量在8000mg/L的废水，废水经过滤后为上柱液，在温度25℃的条件下，以0.5BV/h的流量通过树脂柱，吸附出水pH值为5，出水中乙酸含量在1000mg/L以下时的处理量为11BV。吸附饱和后，采用12％的氢氧化钠水溶液进行脱附，温度为20℃，流速为1BV/h。脱附剂经蒸馏浓缩，使乙酸钠的含量达到23％，可直接作为产品出售。
具体例3：
将600ml含吡咯烷酮基吸附树脂填装于有保温夹套的吸附柱中(￠35×1000mm)。取乙酸含量在5000mg/L的废水，废水经过滤后为上柱液，在温度10℃的条件下，以3BV/h的流量通过树脂柱，吸附出水pH值为5，出水中乙酸含量在1000mg/L以下时的处理量为12BV。树脂吸附饱和后，采用8％的氢氧化钠水溶液进行脱附，温度为25℃，流速为2BV/h。脱附剂经蒸馏浓缩，使乙酸钠的含量达到23％，可直接当产品出售。
具体例4：
将具体例1中含吡咯烷酮基吸附树脂换成苯乙烯系吸附树脂XAD-4，其他操作条件不变，控制出水乙酸含量在1000mg/L以下时，处理量为3BV。
具体例5：
将实施例2中含吡咯烷酮基吸附树脂换成苯乙烯系吸附树脂XAD-7，其他操作条件不变，控制出水乙酸含量在1000mg/L以下时，处理量为2BV。
具体例6：
将具体例2中含吡咯烷酮基吸附树脂换成苯乙烯系吸附树脂D201，其他操作条件不变，控制出水乙酸含量在1000mg/L以下时，处理量为2.5BV。
具体例7：
将具体例3中含吡咯烷酮基吸附树脂换成苯乙烯系吸附树脂D301，其他操作条件不变，控制出水乙酸含量在1000mg/L以下时，处理量为3BV。
通过本发明所采用的方法原水中乙酸的浓度从5000-10000mg/L降到1000mg/L以下，吸附后树脂用氢氧化钠水溶液可完全再生，再生液中的乙酸钠溶液可回收利用，为废水后续深度达标处理或水回用提供了保障，在治理废水的同时，实现废物资源化。应用本发明公开的方法，一吨乙酸废水可得到大于23公斤含量为23％的乙酸钠溶液。
以上为对本发明实施例的描述，通过对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (4)

1.一种利用吸附法资源回收乙酸废水的方法，其特征在于，通过阴离子基团吸附树脂或阴离子交换树脂将原水中的乙酸富集并通过缩减脱附剂用量得到乙酸钠溶液，所述方法由以下步骤组成：
(1)预处理：乙酸废水经过滤处理；
(2)吸附：将经过预处理的乙酸废水在10℃-40℃和流量为0.5-3BV/h条件下通过装填有阴离子基团吸附树脂或者阴离子交换树脂的固定床进行吸附处理；
(3)脱附：将步骤(2)中的阴离子基团吸附树脂或者阴离子交换树脂的固定床进行脱附再生，脱附剂用量0.2-0.5BV，脱附剂流速为0.5-6BV/h，脱附温度为20-60℃；
(4)回收：步骤(3)中的脱附剂经浓缩处理，乙酸钠的含量达到23％及以上。
2.根据权利要求1所述的利用吸附法资源回收乙酸废水的方法，其特征在于，所述的步骤(2)中脱附剂为质量百分比浓度为4～15％NaOH水溶液。
3.根据权利要求1所述的利用吸附法资源回收乙酸废水的方法，其特征在于，所述的步骤(2)中的阴离子基团吸附树脂包括苯乙烯系吸附树脂、丙烯酸酯类吸附树脂或含吡咯烷酮基吸附树脂；所述阴离子交换树脂包括强碱阴离子交换树脂或弱碱阴离子交换树脂、含吡咯烷酮基吸附树脂。
4.根据权利要求3所述的利用吸附法资源回收乙酸废水的方法，其特征在于，所述含吡咯烷酮基吸附树脂为含吡咯烷酮基高比表面积两性吸附树脂，化学结构式为：
Figure FDA0002339720360000021
其中，R＝CH3或H。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111675407A (zh) * 2020-05-18 2020-09-18 南京工业大学 一种低浓度醋酸废水的治理方法
CN111689857A (zh) * 2020-05-18 2020-09-22 南京工业大学 一种乙酸乙酯生产废水的资源化利用方法
CN114195746A (zh) * 2021-12-30 2022-03-18 江苏清泉化学股份有限公司 一种回收（z）-2-甲氧亚胺基-2-呋喃乙酸的方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104004131A (zh) * 2014-02-25 2014-08-27 江苏海普功能材料有限公司 含吡咯烷酮基高比表面积两性吸附树脂及其制备方法
CN104016534A (zh) * 2014-02-25 2014-09-03 江苏海普功能材料有限公司 树脂吸附实现草甘膦生产废水资源化治理的方法
US20170259255A1 (en) * 2014-07-15 2017-09-14 Nanjing University A high exchange-capacity anion exchange resin with dual functional-groups and method of synthesis thereof
CN109319876A (zh) * 2018-12-24 2019-02-12 安徽国星生物化学有限公司 一种树脂吸附法处理乙酸废水工艺

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104004131A (zh) * 2014-02-25 2014-08-27 江苏海普功能材料有限公司 含吡咯烷酮基高比表面积两性吸附树脂及其制备方法
CN104016534A (zh) * 2014-02-25 2014-09-03 江苏海普功能材料有限公司 树脂吸附实现草甘膦生产废水资源化治理的方法
US20170259255A1 (en) * 2014-07-15 2017-09-14 Nanjing University A high exchange-capacity anion exchange resin with dual functional-groups and method of synthesis thereof
CN109319876A (zh) * 2018-12-24 2019-02-12 安徽国星生物化学有限公司 一种树脂吸附法处理乙酸废水工艺

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111675407A (zh) * 2020-05-18 2020-09-18 南京工业大学 一种低浓度醋酸废水的治理方法
CN111689857A (zh) * 2020-05-18 2020-09-22 南京工业大学 一种乙酸乙酯生产废水的资源化利用方法
CN111689857B (zh) * 2020-05-18 2023-03-17 南京工业大学 一种乙酸乙酯生产废水的资源化利用方法
CN114195746A (zh) * 2021-12-30 2022-03-18 江苏清泉化学股份有限公司 一种回收（z）-2-甲氧亚胺基-2-呋喃乙酸的方法
CN114195746B (zh) * 2021-12-30 2023-09-22 江苏清泉化学股份有限公司 一种回收（z）-2-甲氧亚胺基-2-呋喃乙酸的方法

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