一种DSD酸生产废水处理工艺.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201110240149.3

申请日:

2011.08.22

公开号:

CN102295393A

公开日:

2011.12.28

当前法律状态:

终止

有效性:

无权

法律详情:

未缴年费专利权终止IPC(主分类):C02F 9/14申请日:20110822授权公告日:20120905终止日期:20150822|||授权|||实质审查的生效IPC(主分类):C02F 9/14申请日:20110822|||公开

IPC分类号:

C02F9/14; C02F103/36(2006.01)N

主分类号:

C02F9/14

申请人:

山西阳煤丰喜肥业(集团)有限责任公司

发明人:

程国伟

地址:

044000 山西省运城市禹都经济开发区库东路1号

优先权:

专利代理机构:

太原科卫专利事务所(普通合伙) 14100

代理人:

朱源

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内容摘要

本发明公开了一种DSD酸生产废水处理工艺,属于工业废水处理领域。包括以下步骤:(1)氧化段废水处理:首先将氧化段废水经树脂吸附,通过树脂的废水送入还原段废水处理系统中进行处理,高浓度脱附液送入烟气塔中进行浓缩,然后经喷淋干燥后形成固体废渣作为高效减水剂;(2)还原段废水处理:将还原段废水和通过树脂的氧化段废水经过吹脱后入生活污水,使得废水的BOD与CODc比值增加至0.3后,采用MBR法膜生物反应器处理,达标排放标准后排放。本发明方法脱除率和CODCr去除率分别达到98%和90%以上,且具有设备简单、操作简便、运行费用低、处理效果好,易于工程化、不产生二次污染的优点。

权利要求书

1.一种DSD酸生产废水处理工艺,其特征是包括以下步骤:(1)氧化段废水处理:首先将氧化段废水经树脂吸附,通过树脂的废水送入还原段废水处理系统中进行处理,高浓度脱附液送入烟气塔中进行浓缩,然后经喷淋干燥后形成固体废渣作为高效减水剂;(2)还原段废水处理:将还原段废水和通过树脂的氧化段废水经过吹脱后入生活污水,使得废水的BOD 与CODc 比值增加至0.3后,采用MBR法膜生物反应器处理,达标排放标准后排放。

说明书

一种DSD酸生产废水处理工艺

技术领域

本发明属于工业废水处理领域,具体涉及一种DSD酸生产废水处理工艺。

背景技术

DSD酸全称为4,4'-二氨基二苯乙烯-2,2'-二磺酸,化学式C14H14N2O6S2,成品为浅黄色膏状物或粉末,溶于乙醇和乙醚,不溶于水,易溶于碱溶液,产品易氧化成红色,具有芳香族酸类及胺的性质;是重要的染料中间体之一,主要用于合成荧光增白剂,合成直接染料(直接冻黄G、直接黄、耐晒橙F-3G)、酸性染料和活性染料,应用于针纺织品、纸品、洗涤用品等轻纺工业领域。国内DSD酸消费中约85%用于合成二苯乙烯荧光增白剂(VBL、CXT、JPL等)。

DSD酸生产主要原料为对硝基甲苯、发烟硫酸、纯碱、液碱等,传统生产工艺是以对硝基甲苯为原料经磺化、氧化缩合、铁粉还原等工序。在生产过程中约有90%的无机原料和10%的有机原料转移到废水中,经测定,每生产1吨DSD酸产生42吨废水。

其中氧化工序中产生大量的含盐有机废水(吨DSD酸产生约20-25m3废水),其中有机物主要是含硝基和磺酸基的芳香族有机化合物[4,4’- 二硝基二苯乙烯–2,2’二磺酸(DNS)、 4,4’- 二硝基二苯乙烷–2,2’二磺酸(DND)、对硝基苯甲醛邻磺酸(5-硝基-2-醛基苯磺酸NBS)、对硝基苯甲酸邻磺酸(5-硝基-2-烃甲基苯磺酸NSB)、对硝基甲苯邻磺酸(5-硝基-2-烃基苯磺酸NTS)等],以大量苯的衍生物存在;无机物主要以硫酸钠、氯化钠存在;废水颜色深,酸性较强,具体的水质如下表1所示。 

表1

CODcr(mg/L)BOD5(mg/L)DNS(mg/L)色度(稀释倍数)钠盐(g/l)pH15000-1800075035002500078.72-3

还原工序中产生带有硝基、氨基和磺酸基的芳香族有机化合物和无机盐,废水中有机物具有高水溶性,具体的水质如下表2所示。

表2

CODcr(mg/L)NH3-N(mg/L)TOC(mg/L)钠盐(g/l)pH51034514514-182-3

目前,就DSD酸废水的可生化性BOD 与CODc 比值仅为0.03左右,属于生物极难降解的废水,使得DSD酸生产废水成为目前最难治理的废水之一。

发明内容

本发明的目的是提供一种DSD酸生产废水处理工艺。

本发明是通过以下技术方案实现的:

一种DSD酸生产废水处理工艺,包括以下步骤:

(1)、氧化段废水处理:首先将氧化段废水经树脂吸附,通过树脂的废水送入还原段废水处理系统中进行处理,高浓度脱附液送入烟气塔中进行浓缩,然后经喷淋干燥后形成固体废渣作为高效减水剂;

(2)还原段废水处理:将还原段废水和通过树脂的氧化段废水经过吹脱后入生活污水,使得废水的BOD 与CODc 比值增加至0.3后,采用MBR法膜生物反应器处理,达标排放标准后排放。

氧化段废水经处理后其理化指标(质量分数)如下表3所示。

表3

固体废渣中成分除含60-70%的钠盐外,20-25%有机质是其主要成分,化学分析确认由芳香烃环状结构(单苯环如5-硝基-2-烃基苯磺酸等;双苯环如DNS等)组成,该结构链上主憎水主链由苯基和亚甲基交替链接而成,支链含有大量的磺酸基(-SO3H)、氨基(-NH2)、烃基(-OH)等亲水性官能团,其中主导官能团是磺酸基(-SO3H),因是长支链,短主链,极性很强,是氨基磺酸系减水剂主要官能团,以它制备高效减水剂,生产成本低,避免了传统合成氨基磺酸系列减水剂时引入苯酚、甲醛等易挥发有毒物质工作环境差的缺点。

还原段的生产废水含盐量少、COD浓度也较低,可生化性较高,可先进行吹脱,然后加入部分生活污水,废水的BOD 与CODc 比值增加至0.3后,采用MBR法(膜生物反应器)处理达标排放。

采用本发明工艺处理DSD酸生产废水,脱除率和CODCr去除率分别达到98%和90%以上,且具有设备简单、操作简便、运行费用低、处理效果好,易于工程化、不产生二次污染等优点,是高浓度难降解有机废水有效的治理技术之一。

附图说明

图1为本发明DSD酸生产废水处理工艺流程框图。

具体实施方式

实施例1

一种DSD酸生产废水处理工艺,包括以下步骤:

(1)、氧化段废水处理:首先将生产1吨DSD酸产生20.2吨氧化段废水经树脂吸附,通过树脂的废水送入还原段废水处理系统中进行处理,高浓度脱附液送入烟气塔中进行浓缩,然后经喷淋干燥后形成固体废渣;

(2)还原段废水处理:将生产1吨DSD酸产生21.3吨还原段废水和通过树脂的氧化段废水经过吹脱后入生活污水,使得废水的BOD 与CODc 比值增加至0.3后,采用MBR法膜生物反应器处理,达标排放标准后排放。

实施例2

一种DSD酸生产废水处理工艺,包括以下步骤:

(1)、氧化段废水处理:首先将生产1吨DSD酸产生20.8吨氧化段废水经树脂吸附,通过树脂的废水送入还原段废水处理系统中进行处理,高浓度脱附液送入烟气塔中进行浓缩,然后经喷淋干燥后形成固体废渣;

(2)还原段废水处理:将生产1吨DSD酸产生21.4吨还原段废水和通过树脂的氧化段废水经过吹脱后入生活污水,使得废水的BOD 与CODc 比值增加至0.32后,采用MBR法膜生物反应器处理,达标排放标准后排放。

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1、(10)申请公布号 CN 102295393 A (43)申请公布日 2011.12.28 CN 102295393 A *CN102295393A* (21)申请号 201110240149.3 (22)申请日 2011.08.22 C02F 9/14(2006.01) C02F 103/36(2006.01) (71)申请人 山西阳煤丰喜肥业 (集团) 有限责任 公司 地址 044000 山西省运城市禹都经济开发区 库东路 1 号 (72)发明人 程国伟 (74)专利代理机构 太原科卫专利事务所 ( 普通 合伙 ) 14100 代理人 朱源 (54) 发明名称 一种 DSD 酸生产废水处理。

2、工艺 (57) 摘要 本发明公开了一种 DSD 酸生产废水处理工 艺, 属于工业废水处理领域。包括以下步骤 :(1) 氧化段废水处理 : 首先将氧化段废水经树脂吸 附, 通过树脂的废水送入还原段废水处理系统中 进行处理, 高浓度脱附液送入烟气塔中进行浓缩, 然后经喷淋干燥后形成固体废渣作为高效减水 剂 ;(2) 还原段废水处理 : 将还原段废水和通过树 脂的氧化段废水经过吹脱后入生活污水, 使得废 水的 BOD 与 CODc 比值增加至 0.3 后, 采用 MBR 法 膜生物反应器处理, 达标排放标准后排放。 本发明 方法脱除率和CODCr去除率分别达到98%和90%以 上, 且具有设备简单、。

3、 操作简便、 运行费用低、 处理 效果好, 易于工程化、 不产生二次污染的优点。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页 CN 102295396 A1/1 页 2 1. 一种 DSD 酸生产废水处理工艺, 其特征是包括以下步骤 : (1) 氧化段废水处理 : 首先将氧化段废水经树脂吸附, 通过树脂的废水送入还原段废水 处理系统中进行处理, 高浓度脱附液送入烟气塔中进行浓缩, 然后经喷淋干燥后形成固体 废渣作为高效减水剂 ; (2) 还原段废水处理 : 将还原段废水和通过树脂的氧化段废水经过吹脱后入生。

4、活污水, 使得废水的 BOD 与 CODc 比值增加至 0.3 后, 采用 MBR 法膜生物反应器处理, 达标排放标准 后排放。 权 利 要 求 书 CN 102295393 A CN 102295396 A1/3 页 3 一种 DSD 酸生产废水处理工艺 技术领域 0001 本发明属于工业废水处理领域, 具体涉及一种 DSD 酸生产废水处理工艺。 背景技术 0002 DSD酸全称为4,4-二氨基二苯乙烯-2,2-二磺酸, 化学式C14H14N2O6S2, 成品为浅 黄色膏状物或粉末, 溶于乙醇和乙醚, 不溶于水, 易溶于碱溶液, 产品易氧化成红色, 具有芳 香族酸类及胺的性质 ; 是重要的染。

5、料中间体之一, 主要用于合成荧光增白剂, 合成直接染料 (直接冻黄G、 直接黄、 耐晒橙F-3G) 、 酸性染料和活性染料, 应用于针纺织品、 纸品、 洗涤用品 等轻纺工业领域。国内 DSD 酸消费中约 85用于合成二苯乙烯荧光增白剂 (VBL、 CXT、 JPL 等) 。 0003 DSD 酸生产主要原料为对硝基甲苯、 发烟硫酸、 纯碱、 液碱等, 传统生产工艺是以对 硝基甲苯为原料经磺化、 氧化缩合、 铁粉还原等工序。 在生产过程中约有90的无机原料和 10的有机原料转移到废水中, 经测定, 每生产 1 吨 DSD 酸产生 42 吨废水。 0004 其中氧化工序中产生大量的含盐有机废水 (。

6、 吨 DSD 酸产生约 20-25m3废水 ), 其 中有机物主要是含硝基和磺酸基的芳香族有机化合物 4,4 - 二硝基二苯乙烯 2,2 二 磺酸 (DNS) 、 4,4 - 二硝基二苯乙烷 2,2二磺酸 (DND) 、 对硝基苯甲醛邻磺酸 (5- 硝 基-2-醛基苯磺酸NBS) 、 对硝基苯甲酸邻磺酸 (5-硝基-2-烃甲基苯磺酸NSB) 、 对硝基甲苯 邻磺酸 (5- 硝基 -2- 烃基苯磺酸 NTS) 等 , 以大量苯的衍生物存在 ; 无机物主要以硫酸钠、 氯化钠存在 ; 废水颜色深, 酸性较强, 具体的水质如下表 1 所示。 0005 表 1 CODcr(mg/L)BOD5(mg/L)。

7、DNS(mg/L)色度 (稀释倍数)钠盐 (g/l)pH 15000-1800075035002500078.72-3 还原工序中产生带有硝基、 氨基和磺酸基的芳香族有机化合物和无机盐, 废水中有机 物具有高水溶性, 具体的水质如下表 2 所示。 0006 表 2 CODcr(mg/L)NH3-N(mg/L)TOC(mg/L)钠盐 (g/l)pH 51034514514-182-3 目前, 就 DSD 酸废水的可生化性 BOD 与 CODc 比值仅为 003 左右, 属于生物极难降解 的废水, 使得 DSD 酸生产废水成为目前最难治理的废水之一。 发明内容 0007 本发明的目的是提供一种 D。

8、SD 酸生产废水处理工艺。 0008 本发明是通过以下技术方案实现的 : 一种 DSD 酸生产废水处理工艺, 包括以下步骤 : (1) 、 氧化段废水处理 : 首先将氧化段废水经树脂吸附, 通过树脂的废水送入还原段废 水处理系统中进行处理, 高浓度脱附液送入烟气塔中进行浓缩, 然后经喷淋干燥后形成固 体废渣作为高效减水剂 ; 说 明 书 CN 102295393 A CN 102295396 A2/3 页 4 (2) 还原段废水处理 : 将还原段废水和通过树脂的氧化段废水经过吹脱后入生活污水, 使得废水的 BOD 与 CODc 比值增加至 0.3 后, 采用 MBR 法膜生物反应器处理, 达标。

9、排放标准 后排放。 0009 氧化段废水经处理后其理化指标 (质量分数) 如下表 3 所示。 0010 表 3 固体废渣中成分除含 60-70% 的钠盐外, 20-25% 有机质是其主要成分, 化学分析确认由 芳香烃环状结构 (单苯环如 5- 硝基 -2- 烃基苯磺酸等 ; 双苯环如 DNS 等) 组成, 该结构链 上主憎水主链由苯基和亚甲基交替链接而成, 支链含有大量的磺酸基 ( SO3H) 、 氨基 ( NH2)、 烃基 ( OH) 等亲水性官能团, 其中主导官能团是磺酸基 ( SO3H) , 因是长支链, 短主 链, 极性很强, 是氨基磺酸系减水剂主要官能团, 以它制备高效减水剂, 生产。

10、成本低, 避免了 传统合成氨基磺酸系列减水剂时引入苯酚、 甲醛等易挥发有毒物质工作环境差的缺点。 0011 还原段的生产废水含盐量少、 COD 浓度也较低, 可生化性较高, 可先进行吹脱, 然后 加入部分生活污水, 废水的 BOD 与 CODc 比值增加至 0.3 后, 采用 MBR 法 (膜生物反应器) 处 理达标排放。 0012 采用本发明工艺处理 DSD 酸生产废水, 脱除率和 CODCr去除率分别达到 98% 和 90% 以上, 且具有设备简单、 操作简便、 运行费用低、 处理效果好, 易于工程化、 不产生二次污染 等优点, 是高浓度难降解有机废水有效的治理技术之一。 附图说明 001。

11、3 图 1 为本发明 DSD 酸生产废水处理工艺流程框图。 具体实施方式 0014 实施例 1 一种 DSD 酸生产废水处理工艺, 包括以下步骤 : (1) 、 氧化段废水处理 : 首先将生产 1 吨 DSD 酸产生 20.2 吨氧化段废水经树脂吸附, 通过树脂的废水送入还原段废水处理系统中进行处理, 高浓度脱附液送入烟气塔中进行浓 缩, 然后经喷淋干燥后形成固体废渣 ; (2) 还原段废水处理 : 将生产 1 吨 DSD 酸产生 21.3 吨还原段废水和通过树脂的氧化段 废水经过吹脱后入生活污水, 使得废水的 BOD 与 CODc 比值增加至 0.3 后, 采用 MBR 法膜生 物反应器处理。

12、, 达标排放标准后排放。 0015 实施例 2 一种 DSD 酸生产废水处理工艺, 包括以下步骤 : (1) 、 氧化段废水处理 : 首先将生产 1 吨 DSD 酸产生 20.8 吨氧化段废水经树脂吸附, 通过树脂的废水送入还原段废水处理系统中进行处理, 高浓度脱附液送入烟气塔中进行浓 缩, 然后经喷淋干燥后形成固体废渣 ; 说 明 书 CN 102295393 A CN 102295396 A3/3 页 5 (2) 还原段废水处理 : 将生产 1 吨 DSD 酸产生 21.4 吨还原段废水和通过树脂的氧化段 废水经过吹脱后入生活污水, 使得废水的 BOD 与 CODc 比值增加至 0.32 后, 采用 MBR 法膜 生物反应器处理, 达标排放标准后排放。 说 明 书 CN 102295393 A CN 102295396 A1/1 页 6 图 1 说 明 书 附 图 CN 102295393 A 。

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