CN1280206C - 溴氨酸类活性染料生产废水的治理与资源回收方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种溴氨酸类活性染料生产废水的治理与资源回收方法，其过程为：废水在5～50℃和流量0.5～3BV/h的条件下依次通过3种吸附塔，每种吸附塔中各填充有一种树脂；用碱溶液、甲醇和水作为脱附剂，将吸附了有机物的树脂脱附再生，脱附温度为10～60℃，脱附剂的流量为0.5～3BV/h；脱附下来的高浓度洗脱液经蒸馏可回收染料及其它有机物，溶剂可以回收，低浓度洗脱液套用于下批脱附操作。利用本方法可使溴氨酸类活性染料生产废水经树脂处理后CODcr降至100mg/L以下，色度小于10倍，可达标排放，并且废水中绝大部分资源可回收利用，具有显著的环境、经济和社会效益。
Description
一、技术领域
本发明涉及一类染料生产过程中产生的废水的治理与资源回收方法，具体地说，是溴氨酸类活性染料生产过程中排放的废水的治理与资源回收方法。
二、背景技术
溴氨酸活性染料是染料工业中重要的深色品种，国内现有活性艳蓝K-NR、K-3R、K-BR、X-BR、X-3R等多个品种，年生产能力近万吨。这些染料的生产中产生大量工艺废水，每生产1t产品约产生工艺废水15t以上。其废水的色度和有机物含量都较高，分别达到30000～40000倍和2000～5000mg/L。废水中主要污染物是染料成品及其原料、中间体。国内现有生产厂家对其生产废水多数未经良好治理，对环境和江河造成严重污染。
文献检索的结果表明：在本发明完成之前，未发现对溴氨酸活性染料生产废水进行有效治理和资源回收利用的报道。
三、发明内容
1.发明目的：本发明的目的是提供一种溴氨酸类活性染料生产或使用过程中所产生的废水的治理与资源回收方法，利用本发明方法能从废水中分离回收绝大部分有用资源，实现废水治理与资源回收利用的有机结合。
2.技术方案：本发明的技术方案如下：
一种溴氨酸类活性染料生产废水的治理与资源回收方法，主要步骤如下：
(A)废水在5～50℃和流量0.5～3BV/h(BV为树脂床层体积)的条件下依次通过3种吸附塔，每种吸附塔中分别填充一种树脂，
(B)用碱溶液或甲醇为脱附剂，将吸附了有机物的树脂脱附再生，脱附温度为10～60℃，脱附剂的流量为0.5～3BV/h，
C)脱附下来的高浓度洗脱液经蒸馏可回收染料及其它有机物，溶剂可以回收，低浓度洗脱液套用于下批脱附操作。
步骤(A)中所述的三种吸附塔的吸附树脂为NDA-99、NDA-180和NDA-181，顺序可以任意排列。
所述的三种吸附塔的吸附树脂依次为NDA-99、NDA-180和NDA-181。步骤(A)中所述的条件为在10～40℃和流量1～2BV/h。
步骤(B)中所述的稀碱为重量百分比为1～10％的氢氧化钠溶液。(B)中所述的脱附条件：温度为20～40℃，脱附剂的流量为0.5～2BV/h。
本发明中树脂的吸附操作可以采用双塔串联吸附，单塔脱附的运行方式，即每种树脂设置I、II、III三个吸附塔，先将I、II塔串联顺流吸附，I塔作为首柱，II塔作为尾柱，当I塔吸附饱和后，切换成II、III塔串联顺流吸附，II塔作为首柱，III塔作为尾柱，同时I塔进行顺流脱附，如此循环操作，可以保证整个装置始终连续运行。
上面所述的NDA-99、NDA-180和NDA-181树脂由江苏南大戈德环保科技有限公司生产销售。
3.有益效果：本发明的显著优点是：本发明方法可以使溴氨酸活性染料生产过程中产生的废水(CODCr约2000mg/L，色度约40000倍)经上述处理后，出水无色透明，CODCr降至100mg/L以下，CODcr去除率＞95％，可直接达标排放，同时可以分离回收原废水中绝大部分有用有机物。
四、实施例
以下通过实例进一步说明本发明。
实施例1：将各10mL的NDA-99、NDA-180和NDA-181树脂分别装入三根带夹套的玻璃吸附柱中(Ф12×160mm)，活性艳兰X-BR生产废水在25±5℃依次以20mL/h、10mL/h和10mL/h的流速流经三根吸附柱，处理量分别为34mL/批、40mL/批和250mL/批。
对于吸附饱和的NDA-99，利用10mL2moL/L的NaOH水溶液、10mL1moL/LNaOH水溶液和20mL水组合的复合脱附剂，在60±5℃的温度下，以10mL/h的流量顺流通过树脂床层进行脱附。脱附下来的高浓度NaOH脱附液(10mL)调酸后经蒸馏后得到的有机物，主要成分为2，4-二氨基苯磺酸，可回收利用。低浓度碱、水脱附液套用于下批脱附操作。
对于吸附饱和的NDA-180，利用25mL甲醇作为脱附剂，在40±5℃的温度下，以10mL/h的流量顺流通过树脂床层进行脱附。脱附液经蒸馏后得到的高沸有机物主要成分为染料活性艳兰X-BR，可回收利用，低沸物主要成分为甲醇，可回用作下一次的脱附剂。脱附完的树脂用5mL水以10mL/h的流量在20±5℃下洗涤，洗涤液蒸馏后回收其中的甲醇。
对于吸附饱和的NDA-181，利用25mL甲醇作为脱附剂，在40±5℃的温度下，以10mL/h的流量顺流通过树脂床层进行脱附。脱附液经蒸馏后得到的高沸有机物主要成分较复杂可作为固废处理，低沸物主要成分为甲醇，可回用作下一次的脱附剂。脱附完的树脂用5mL水以10mL/h的流量在20±5℃下洗涤，洗涤液蒸馏后回收其中的甲醇。
经上述树脂吸附操作，废水中的有用物质回收率＞90％，COD去除率大于95％，出水无色透明。
实施例2：其他基本条件同实施例1，只是废水流经三根吸附柱(塔)中的温度为5±5℃，脱附温度均为10±5℃，处理效果不如实施例1。
实施例3：其他基本条件同实施例1，只是废水流经三根吸附柱(塔)中的温度为50±5℃，脱附温度均为60±5℃，处理效果不如实施例1。
实施例4：将各10mL的NDA-99、NDA-180和NDA-181树脂分别装入三根带夹套的玻璃吸附柱中(Ф12×160mm)，活性艳兰X-BR生产废水在25±5℃依次以30mL/h、30mL/h和30mL/h的流速流经三根吸附柱。脱附条件同实施例1。处理结果不如实施例1。
实施例5：将各10mL的NDA-99、NDA-180和NDA-181树脂分别装入三根带夹套的玻璃吸附柱中(Ф12×160mm)，活性艳兰X-BR生产废水在25±5℃依次以20mL/h、10mL/h和10mL/h的流速流经三根吸附柱，处理量分别为34mL/批、40mL/批和250mL/批。
对于吸附饱和的NDA-99、NDA-180、NDA-181，均利用10mL2moL/LNaOH水溶液、10mL2moL/L NaOH水溶液和20mL水组合的复合脱附剂，在25±5℃的温度下，以10mL/h的流量顺流通过树脂床层进行脱附。脱附效果不如实施例1。
实施例6：基本操作条件同实施例1，只是吸附操作可以采用双塔串联吸附，单塔脱附的运行方式，即每种树脂设置I、II、III三个吸附塔，先将I、II塔串联顺流吸附，I塔作为首柱，II塔作为尾柱，当I塔吸附饱和后，切换成II、III塔串联顺流吸附，II塔作为首柱，III塔作为尾柱，同时I塔进行顺流脱附，可以循环操作。
实施例7：将实例1中的树脂量、废水流量作等比例放大后，废水处理和有用物质回收效果均与实例1基本一致。
实施例8：将实例1中的吸附树脂NDA-99、NDA-180和NDA-181的顺序颠倒，对上述废水进行处理，仍然是该废水有效的处理方法，但是每批处理量及吸附、脱附效果有较明显下降。
实例9：将该套方法用于活性艳兰K-NR、K-3R、K-BR、X-3R生产废水的治理与资源化，废水处理和有用物质回收效果与实例1基本一致。
Claims (7)
1.一种溴氨酸类活性染料生产废水的治理与资源回收方法，其特征是：
(A)废水在5～50℃和流量0.5～3BV/h的条件下依次通过3种吸附塔，每种吸附塔中各填充有一种树脂，
(B)用碱溶液或甲醇为脱附剂，将吸附了有机物的树脂脱附再生，脱附温度为10～60℃，脱附剂的流量为0.5～3BV/h，
(C)脱附下来的高浓度洗脱液经蒸馏可回收染料及其它有机物，溶剂可以回收，低浓度洗脱液套用于下批脱附操作。
2.根据权利要求1所述的方法，步骤(A)中所述的三种吸附塔中的吸附树脂为NDA-99、NDA-180和NDA-181，顺序可以任意排列。
3.根据权利要求1或2所述的方法，步骤(A)中所述的三种吸附塔中的吸附树脂依次为NDA-99、NDA-180和NDA-181。
4.根据权利要求1所述的方法，步骤(A)中所述的条件为10～40℃和流量1～2BV/h。
5.根据权利要求1所述的方法，步骤(B)中所述的碱溶液重量百分比为1～10％的氢氧化钠溶液。
6.根据权利要求1所述的方法，步骤(B)中所述的脱附条件：温度为20～40℃，脱附剂的流量为0.5～2BV/h。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征是每种吸附塔采用双塔串联吸附，单塔脱附的运行方式。
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