CN1537816A - 间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠生产废水的治理及其资源化方法 - Google Patents
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Abstract
一种间苯二甲酸二甲酯－5－磺酸钠生产废水的治理与资源回收方法。它是将生产废水先经蒸馏，然后通过交联聚苯乙烯吸附树脂床层，使废水中的间苯二甲酸二甲酯－5－磺酸钠及其中间产物吸附在树脂上，吸附出水加碱中和至中性后进行减压蒸馏，蒸馏出水回到原生产工艺中套用或经好氧生化处理，可达国家一级排放标准，蒸馏所得残留物经冷却结晶过滤后回收十水硫酸钠。树脂用热水脱附再生，使用3～8批次后用甲醇处理，可反复使用。脱附液经蒸馏浓缩回收间苯二甲酸二甲酯－5－磺酸钠及其中间产物，蒸馏出水重复使用。采用本发明方法回收的间苯二甲酸二甲酯－5－磺酸钠及其中间产物可作为原料回到原生产工艺，在治理废水的同时，实现了废物资源化。
Description
一、技术领域
本发明涉及用于涤纶染色改性方面的优良阴离子表面活性剂间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠生产过程中排放的生产废水的治理，具体而言，是间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠及其中间产物的资源化以及废水中硫酸钠的回收利用。
二、背景技术
间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠(SIPM)，主要作为涤纶染色改性方面的优良阴离子表面活性剂。其生产一般采用“一锅法”，工艺如下：间苯二甲酸直接磺化后，经甲醇酯化，再与碱反应制得间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠。
采用上述生产工艺，每吨产品将产生强酸性废水约7吨，该废水呈淡黄色，CODcr为180000mg/L左右，主要含有甲醇(CODcr为80000mg/L左右)、间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠及其中间产物(CODcr约为100000mg/L)等有机物，此外还含有硫酸钠和3～4％的硫酸。由于该类废水高盐份、高CODcr、酸性很强，因此其生产废水的有效治理至今未得解决。
文献检索的结果表明：在本发明完成之前，未发现对间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠生产废水进行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间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠生产废水的治理及其资源化方法，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：
一种间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠(SIPM)生产废水的治理及其资源化方法，
主要步骤如下：
(a)间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠生产废水经蒸馏去除废水中的甲醇，
(b)废水经步骤a处理后，在0～45℃，以0.5～3BV/h的流量通过装填有聚
苯乙烯吸附树脂的吸附柱，
(c)将步骤b中吸附出水经碱中和后减压蒸馏、冷却、过滤回收十水硫酸钠，
(d)将步骤b中吸附了间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠及其中间产物吸附树脂
用50～95℃热水脱附再生，
(e)将步骤d中所得的热水脱附液蒸馏浓缩、冷却至20℃以下、过滤以回收
间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠及其中间产物，滤液和另一批脱附液合并重
复e步骤。
上述的吸附树脂可以是具有超高交联聚苯乙烯结构的国产H-103树脂、CHA111树脂、JX101树脂、NDA150树脂或者为国产X-5、美国Amberlite XAD-4、Amberlite XAD-2大孔聚苯乙烯吸附树脂。其中优选CHA111树脂和NDA150树脂。
上述步骤c中蒸馏出水可套用于原工艺，或经好氧生化处理后可以达标排放，步骤d中使用3～8批次后用甲醇处理一次，甲醇脱附液经蒸馏回收甲醇，残留物焚烧处理，用水为脱附剂时，脱附温度为80～90℃，脱附剂流量为0.5～1BV/h；用甲醇处理时，处理温度为20～45℃，流量为1～2.0BV/h。步骤e中回收的间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠及其中间产物作为原料投入原生产工艺使用。
3.有益效果：采用本发明方法处理间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠生产废水，处理前后废水的CODcr从180000mg/L左右降至100mg/L以下，可达国家一级排放标准，回收十水硫酸钠。树脂用热水脱附再生，脱附液经蒸馏回收间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠及其中间产物，蒸馏出水重复使用。回收的间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠及其中间产物可作为原料回到原生产工艺，如此可从每立方废水中回收间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠及其中间产物28公斤左右，在治理废水的同时，实现了废物资源化。
四、具体实施方式
以下通过实施例进一步说明本发明：
实施例1：
将20mL(约15g，干重)NDA150树脂装填于有保温夹套的吸附柱中(Φ20×250mm)。
取55mL黄色的间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠生产废水蒸馏出5mL后冷却至室温。上柱液CODcr为116800mg/L，间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠含量为31600mg/L在室温下(25℃)以10mL/h的流量通过树脂柱，吸附出水呈无色，间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠及其中间产物含量降至1260mg/L，CODcr降为26400mg/L，此水经中和、好氧生化处理后，可达国家一级排放标准。
吸附后的NDA150树脂用温度为85±5℃热水40mL进行脱附再生，流量为10mL/h。经脱附再生后的树脂重复使用。间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠的脱附率为96％。脱附液(40mL)经蒸馏，蒸出的30mL水可继续用作脱附剂。蒸馏剩余液冷却后抽滤回收间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠及其中间产物，低温烘干后1.3g。滤液和下一批脱附液一起蒸馏。
实施例2：
将200mL(约150g，干重)NDA150树脂装填于有保温夹套的吸附柱中(Φ35×500mm)。
取600mL黄色的生产废水蒸馏出60mL后冷却至室温。此上柱液CODcr为123500mg/L，在室温下(25℃)以100mL/h的流量通过树脂柱，吸附出水呈无色，间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠及其中间产物含量降至2160mg/L，CODcr降为38200mg/L，此水经中和、好氧生化处理后，可达国家一级排放标准。
经吸附后的NDA150树脂用温度为80±1℃热水400mL进行脱附再生，流量为100mL/h。经脱附再生后的树脂重复使用。间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠的脱附率为95％。脱附液(400mL)经蒸馏后，蒸出的340mL水可继续用作脱附剂。蒸馏剩余液冷却后抽滤回收间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠及其中间产物，低温烘干后13.6g。滤液和下一批脱附液一起蒸馏。
实施例3：
将600mL(约450g，干重)NDA150树脂平均装填于三根有保温夹套的玻璃柱中(Φ35×500mm)。
取1700mL淡黄色的生产废水蒸馏出200mL后冷却至室温。此上柱液CODcr为139400mg/L，在室温下(25℃)以200mL/h的流量依次通过三根串联的树脂柱，吸附出水呈无色，经三根柱后的出水中间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠及其中间产物含量降至440mg/L，CODcr降为10660mg/L，此水经中和、好氧生化处理后，可达国家一级排放标准。
经吸附后的NDA150树脂每柱分别用温度为80±1℃热水400mL进行脱附再生，流量为100mL/h。经脱附再生后的树脂重复使用。间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠的脱附率为95％。每柱脱附液(400mL)分别经蒸馏，蒸出的340mL水可继续用作脱附剂。蒸馏剩余液冷却后分别抽滤回收间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠及其中间产物，低温烘干后单柱回收中间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠及其中间产物质量为12.0～14.5g。滤液和下一批脱附液一起蒸馏。
实施例4：
将实施例1中的JX101树脂改H-103树脂、JX101树脂、Amberlite XAD-4、Amberlite XAD-2树脂，其他操作条件保持不变，除每批处理体积和回收量有变化外，其他结果基本类同。
Claims (7)
1.一种间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠生产废水的治理及其资源化方法，其特征主要包括以下步骤：
(a)间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠生产废水经蒸馏去除废水中的甲醇，
(b)废水经步骤a处理后，在0～45℃，以0.5～3BV/h的流量通过装填有聚苯乙烯吸附树脂的吸附柱，
(c)将步骤b中吸附出水经碱中和后减压蒸馏、冷却、过滤回收十水硫酸钠，
(d)将步骤b中吸附了间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠及其中间产物吸附树脂用50～95℃热水脱附再生，
(e)将步骤d中所得的热水脱附液蒸馏浓缩、冷却至20℃以下、过滤以回收间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠及其中间产物，滤液和另一批脱附液合并重复e步骤。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征步骤b中所指的吸附树脂是具有超高交联聚苯乙烯结构的国产H-103树脂、CHA111树脂、JX101树脂、NDA150树脂或者为国产X-5、美国Amberlite XAD-4、Amberlite XAD-2大孔聚苯乙烯吸附树脂。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征是采用超高交联聚苯乙烯大孔吸附树脂CHA111树脂。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征是采用超高交联聚苯乙烯大孔吸附树脂NDA150树脂。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征是步骤c中蒸馏出水可套用于原工艺，或经好氧生化处理后可以达标排放。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征是步骤d中使用3～8批次后用甲醇处理一次，甲醇脱附液经蒸馏回收甲醇，残留物焚烧处理。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征是在步骤d中用水为脱附剂时，脱附温度为80～90℃，脱附剂流量为0.5～1BV/h；用甲醇处理时，处理温度为20～45℃，流量为1～2.0BV/h。
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