本发明属于废水处理,具体而言,涉及一种对硝基苯甲醚高盐废水处理工艺。
背景技术:
1、4-硝基苯甲醚,又名对硝基苯甲醚,是一种有机化合物,化学式为c7h7no3,为无色至浅黄色结晶性粉末,不溶于水,溶于乙醇、乙醚等多数有机溶剂,主要用作染料和医药中间体,主要用于生产对氨基苯甲醚、染料蓝色盐vb等。
2、对硝基苯甲醚工业上最常用的合成方法如下:以对硝基氯化苯、甲醇和氢氧化钠为原料进行甲氧基化反应,其中甲醇既作反应物,又作溶剂;反应结束,蒸出体系中的甲醇进行回用;最后加入一定量的水以溶解其中的副产物对硝基苯酚和氯化钠,静置分层即得对硝基苯甲醚。本技术人在对硝基苯甲醚装置、邻氨基苯酚装置在生产过程中均会产生高浓度的氯化钠废水。其中,对硝基苯甲醚高盐废水中含有的杂质有甲醇、对硝基苯酚钠、对硝基苯甲醚、对氨基苯甲醚等有机物;邻氨基苯酚废水中含有邻硝基苯酚钠。
3、基于该类废水是环境污染物,对人体、水源、鱼类及农作物的危害极大,若不经处理直接排放,既浪费宝贵的化工原料,又造成水体污染。目前,该废水的处理工艺主要包括mvr蒸发、冷却结晶、树脂吸附等。但是,盐水蒸发处理过程能耗大,蒸发出的盐中有机物杂质浓度不稳定,影响氯化钠的回收使用;废水中的甲醇、易随水蒸气挥发进入蒸发冷凝液中,导致mvr系统冷凝水无法回收或达标排放。
4、因此,对该类高盐废水的处理工艺做进一步优化,对节能降耗,废水减排都有着至关重要的作用。
技术实现思路
1、本发明的目的在于克服现有技术中存在的问题,提供一种对硝基苯甲醚高盐废水处理工艺。经本发明的工艺处理后的废水水质达标,可以回收利用。
2、本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
3、本发明的一个方面提供了一种对硝基苯甲醚高盐废水处理工艺,包括以下处理步骤:
4、将对硝基苯甲醚高盐废水ph调节至7~7.5,按照每1l废水中加入50~150mg的量加入改性气化渣在600~800rpm转速下搅拌5~10min,得到一级处理废水;
5、之后将胍低聚物溶液按照体积50~150ml:1l一级处理废水的量加入一级废水中并继续搅拌5~10min,静置20~40min,过滤,得到处理后的出水。
6、在一些优选实施方案中,所述改性气化渣为气化渣经过酸洗、煅烧和离子液体浸润后得到;
7、所述酸洗为:将气化渣浸泡于酸中于40~60℃、200~400rpm下搅拌处理1~3h;
8、所述煅烧为:将酸洗后的气化渣在800~1200℃下进行高温煅烧4~10h;
9、所述离子液体浸润为:将煅烧后冷却至100~150℃的气化渣迅速浸泡于离子液体溶液中至室温,然后加入环氧氯丙烷搅拌处理4~8h,之后取出气化渣洗涤并烘干,得到所述改性气化渣。
10、在一些优选实施方案中,所述酸为无机酸或者有机酸,所述无机酸包括盐酸、硝酸、碳酸、磷酸、硼酸中的至少一种,所述有机酸包括醋酸、草酸、苹果酸、柠檬酸、酒石酸中的至少一种。
11、在一些优选实施方案中,所述酸的质量分数为30~50wt%,优选为35~45wt%,更优选为40wt%。
12、在一些优选实施方案中,所述煅烧在惰性气氛中进行,所述惰性气氛包括氮气、氢气、氩气、氦气、氖气中的至少一种,优选为氩气、氮气或者氢气,更优选为氩气。
13、在一些优选实施方案中,所述煅烧为程序式煅烧,具体过程为:首先以1~5℃/min的升温速率升温至400~600℃保温20~40min,之后以5~10℃/min的升温速率升温至800~1200℃后保温4~10h。
14、在一些优选实施方案中,所述于离子液体溶液为离子液体、甲醇、水按照体积比1:3~10:10~30的量混合得到,优选为1:4~8:15~25,更优选为1:6:20。
15、在一些优选实施方案中,所述离子液体选自1,2-二甲基-3-乙氧基乙基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐、1-甲基-3-乙氧基乙基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐、n-丁基-n-甲基吡咯烷双三氟甲磺酰亚胺盐、1-甲基-3-乙氧基甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐、n-乙氧基甲基-n-甲基吡咯烷双三氟甲磺酰亚胺盐、1-甲基-3-丁基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐、n-乙氧基乙基-n-甲基吡咯烷双三氟甲磺酰亚胺盐、n,n-二乙基-2-甲氧基乙基-n-甲基胺双三氟甲磺酰亚胺盐中的任一种。
16、在一些优选实施方案中,所述环氧氯丙烷与离子液体的体积比为1:1~5,优选为1:2~4,更优选为1:3。
17、在一些优选实施方案中,所述气化渣包括煤气化粗渣和煤气化细渣;所述煤气化粗渣和煤气化细渣的质量比为1:1~5,优选为1:2~4,更优选为1:3。
18、在一些优选实施方案中,所述胍低聚物溶液的浓度为80~95wt%,优选为85~95wt%,更优选为90wt%。
19、在一些优选实施方案中,所述胍低聚物是由多胺小分子与胍盐按照质量比1:1.5~3的量混合后在150~200℃下搅拌至完全融合得到。
20、在一些优选实施方案中,所述多胺小分子包括2,2'-(二乙氧基)二乙胺、三甲基己二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺中的至少一种。
21、在一些优选实施方案中,所述胍盐包括盐酸胍盐、硝酸胍盐、氨基胍盐酸盐、三氨基胍盐酸盐、缩二胍盐酸盐中的至少一种。
22、在另一个方面,本发明还提供了一种直接将改性气化渣与胍低聚物复合的对硝基苯甲醚高盐废水处理剂处理对硝基苯甲醚高盐废水的工艺,包括:
23、将对硝基苯甲醚高盐废水ph调节至7~7.5,按照每1l废水中加入50~150mg的量加入改性气化渣/胍低聚物复合物在600~800rpm转速下搅拌10~20min,静置20~40min,过滤,得到处理后的出水。
24、在一些优选的实施方案中,改性气化渣/胍低聚物复合物为气化渣经过酸洗、煅烧和胍低聚物溶液浸润后得到;
25、所述酸洗为:将气化渣浸泡于酸中于40~60℃、200~400rpm下搅拌处理1~3h;
26、所述煅烧为:将酸洗后的气化渣在800~1200℃下进行高温煅烧4~10h;
27、所述胍低聚物溶液浸润为:将煅烧后冷却至室温的气化渣浸泡于胍低聚物溶液中,然后加入环氧氯丙烷搅拌处理4~8h,之后取出气化渣洗涤并烘干,得到所述改性气化渣/胍低聚物复合物。
28、在一些优选实施方案中,所述酸为无机酸或者有机酸,所述无机酸包括盐酸、硝酸、碳酸、磷酸、硼酸中的至少一种,所述有机酸包括醋酸、草酸、苹果酸、柠檬酸、酒石酸中的至少一种。
29、在一些优选实施方案中,所述酸的质量分数为30~50wt%,优选为35~45wt%,更优选为40wt%。
30、在一些优选实施方案中,所述煅烧在惰性气氛中进行,所述惰性气氛包括氮气、氢气、氩气、氦气、氖气中的至少一种,优选为氩气、氮气或者氢气,更优选为氩气。
31、在一些优选实施方案中,所述煅烧为程序式煅烧,具体过程为:首先以1~5℃/min的升温速率升温至400~600℃保温20~40min,之后以5~10℃/min的升温速率升温至800~1200℃后保温4~10h。
32、在一些优选实施方案中,所述环氧氯丙烷与胍低聚物的质量比为1:1~3,优选为1:2~3,更优选为1:2。
33、在一些优选实施方案中,所述气化渣包括煤气化粗渣和煤气化细渣;所述煤气化粗渣和煤气化细渣的质量比为1:1~5,优选为1:2~4,更优选为1:3。
34、在一些优选实施方案中,所述胍低聚物溶液的浓度为80~95wt%,优选为85~95wt%,更优选为90wt%。
35、在一些优选实施方案中,所述胍低聚物是由多胺小分子与胍盐按照质量比1:1.5~3的量混合后在150~200℃下搅拌至完全融合得到。
36、在一些优选实施方案中,所述多胺小分子包括2,2'-(二乙氧基)二乙胺、三甲基己二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺中的至少一种。
37、在一些优选实施方案中,所述胍盐包括盐酸胍盐、硝酸胍盐、氨基胍盐酸盐、三氨基胍盐酸盐、缩二胍盐酸盐中的至少一种。
38、借由上述技术方案,本发明至少具有下列优点:
39、本发明以改性气化渣与离子液体复配,其中环氧氯丙烷作为偶联剂起着桥连连接的作用,将离子液体连接到改性气化渣上,使得改性气化渣具有极强的吸附污染物分子的能力以及与污染物分子结合的表面化学活性,能够有效降低污水中盐的含量。
40、本发明以胍低聚物为絮凝剂,能够对污染物起到絮凝沉降作用,降低污水中污染物含量,提高水质。胍盐低聚物是一种高效广谱的抗菌剂,对人体安全,可广泛应用于医药、食品、农业及工业产品领域。因其良好的水溶性,应用主要以溶液形式为主。目前尚未有将胍盐低聚物用于污水处理中。由于胍盐低聚物具有较强的极性和较好的热稳定性,因此用作对硝基苯甲醚高盐废水处理中,能够有效去除污水中的对硝基酚钠。
41、本发明的改性气化渣与胍低聚物协同作用去除对硝基苯甲醚高盐废水中的污染物,能够明显降低污水中污染物含量,提高水质。本发明的处理工艺简单,条件温和,适于工业化推广使用。
42、上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,并可依照说明书的内容予以实施,以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。
1.一种对硝基苯甲醚高盐废水处理工艺,其特征在于,包括以下处理步骤:
2.根据权利要求1所述的处理工艺,其特征在于,所述改性气化渣为气化渣经过酸洗、煅烧和离子液体浸润后得到;
3.根据权利要求2所述的处理工艺,其特征在于,所述酸为无机酸或者有机酸,所述无机酸包括盐酸、硝酸、碳酸、磷酸、硼酸中的至少一种,所述有机酸包括醋酸、草酸、苹果酸、柠檬酸、酒石酸中的至少一种。
4.根据权利要求2所述的处理工艺,其特征在于,所述酸的质量分数为30~50wt%,优选为35~45wt%,更优选为40wt%。
5.根据权利要求2所述的处理工艺,其特征在于,所述煅烧在惰性气氛中进行,所述惰性气氛包括氮气、氢气、氩气、氦气、氖气中的至少一种,优选为氩气、氮气或者氢气,更优选为氩气。
6.根据权利要求2所述的处理工艺,其特征在于,所述煅烧为程序式煅烧,具体过程为:首先以1~5℃/min的升温速率升温至400~600℃保温20~40min,之后以5~10℃/min的升温速率升温至800~1200℃后保温4~10h。
7.根据权利要求2所述的处理工艺,其特征在于,所述于离子液体溶液为离子液体、甲醇、水按照体积比1:3~10:10~30的量混合得到,优选为1:4~8:15~25,更优选为1:6:20。
8.根据权利要求2所述的处理工艺,其特征在于,所述环氧氯丙烷与离子液体的体积比为1:1~5,优选为1:2~4,更优选为1:3。
9.根据权利要求2所述的处理工艺,其特征在于,所述气化渣包括煤气化粗渣和煤气化细渣;所述煤气化粗渣和煤气化细渣的质量比为1:1~5,优选为1:2~4,更优选为1:3。
10.根据权利要求1所述的处理工艺,其特征在于,所述胍低聚物溶液的浓度为80~95wt%,优选为85~95wt%,更优选为90wt%。
