專(zhuān)利名稱(chēng)：一種治理鄰苯二甲酸二乙酯廢水并從中回收鄰苯二甲酸二乙酯的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用大孔樹(shù)脂處理有機(jī)污染廢水的領(lǐng)域，更具體的說(shuō)是一種治理鄰苯二甲酸二乙酯污染水體的同時(shí)從中分離回收鄰苯二甲酸二乙酯的方法。
背景技術(shù)：
鄰苯二甲酸二乙酯(DEP)屬酞酸酯類(lèi)化合物，主要用作塑料的改性添加劑，用于增大塑料的可塑性和提高塑料的強(qiáng)度，少量用于農(nóng)藥、涂料、印染、化妝品、油漆和香料的生產(chǎn)。鄰苯二甲酸二乙酯是一種具有致癌性、致突變性、致畸性、生殖毒性、神經(jīng)毒性、內(nèi)分泌干擾性的環(huán)境激素，也是公認(rèn)的全球優(yōu)先控制有毒污染物之一。水體中鄰苯二甲酸二乙酯的污染主要源自增塑劑生產(chǎn)和使用過(guò)程中工業(yè)廢水的排放、垃圾滲濾液的排放以及環(huán)境中PVC塑料的緩慢釋放。近年來(lái)，隨著塑料制品的廣泛使用和塑料薄膜廣泛農(nóng)用化，我國(guó)的一些江河湖泊、水庫(kù)、飲用水、和底泥中已呈現(xiàn)出酞酸酯類(lèi)化合物污染。目前針對(duì)水體中鄰苯二甲酸二乙酯污染的處理方法主要是稀釋-生物降解，不僅未得到有效治理，而且造成資源浪費(fèi)，并威脅到人體健康。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種一種治理鄰苯二甲酸二乙酯廢水并從中回收鄰苯二甲酸二乙酯的方法，該方法可有效治理鄰苯二甲酸二乙酯污染水體并從中回收鄰苯二甲酸二乙酯。
本發(fā)明技術(shù)方案如下一種治理鄰苯二甲酸二乙酯廢水并從中回收鄰苯二甲酸二乙酯的方法，其包括以下步驟A)將鄰苯二甲酸二乙酯廢水過(guò)濾，去除其中的懸浮物；本發(fā)明中的原廢水鄰苯二甲酸二乙酯濃度為100～500mg/L；B)將步驟A)中得到的濾液通過(guò)裝填有大孔樹(shù)脂的吸附塔，可以使得廢水中的鄰苯二甲酸二乙酯被選擇性地吸附在樹(shù)脂上，吸附出水無(wú)色透明，鄰苯二甲酸二乙酯濃度小于2mg/L；本發(fā)明可以在常溫下(5～45℃)將步驟A)得到的濾液以5～20BV/h(BV為樹(shù)脂床層體積)的流速通過(guò)裝填有聚苯乙烯為基本骨架的大孔樹(shù)脂；C)當(dāng)吸附達(dá)到泄漏點(diǎn)(吸附出水中鄰苯二甲酸二乙酯的即時(shí)濃度為進(jìn)水濃度的2％)時(shí)停止吸附，用甲醇或乙醇水溶液作為脫附劑，進(jìn)行脫附再生，得到鄰苯二甲酸二乙酯的醇溶液；D)將由步驟C)脫附下來(lái)的鄰苯二甲酸二乙酯的醇溶液精餾，蒸出的醇作為脫附劑套用于下一批脫附操作，殘留的鄰苯二甲酸二乙酯回收作為化工用品。
步驟B)中所述樹(shù)脂是NDA-150、NDA-99、JX-101樹(shù)脂(江蘇南大戈德環(huán)保科技有限公司、河北廊坊電力樹(shù)脂廠等生產(chǎn))，也可以是美國(guó)Rohm Haas公司生產(chǎn)的Amberlite XAD-4或XAD-7樹(shù)脂。其中采用NDA-150樹(shù)脂時(shí)效果最好。
步驟C)中，甲醇或乙醇水溶液中甲醇或乙醇的體積百分比為80～100％，在20～60℃以2～8BV/h流速進(jìn)行脫附再生。一方面為保證脫附再生的質(zhì)量，另一方面為節(jié)約成本。本發(fā)明是在吸附樹(shù)脂處理了250～600BV/批次的廢水后進(jìn)行樹(shù)脂脫附再生。
步驟D)中，蒸出的體積百分比為80～100％的甲醇或乙醇水溶液可作為脫附劑。
本發(fā)明在步驟B)中所述吸附塔可采用雙塔串聯(lián)吸附、單塔脫附的運(yùn)行方式；設(shè)置I、II、III三個(gè)吸附塔，先將I、II塔串聯(lián)順流吸附，I塔作為首柱，II塔作為尾柱，當(dāng)I塔吸附飽和后，切換成II、III塔串聯(lián)順流吸附，II塔作為首柱，III塔作為尾柱，同時(shí)I塔用脫附劑進(jìn)行脫附再生。
有益效果與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于1、鄰苯二甲酸二乙酯污染廢水經(jīng)吸附分離后的出水中，鄰苯二甲酸二乙酯濃度＜2mg/L，可直接排入市政管網(wǎng)；2、可分離回收原廢水中絕大部分鄰苯二甲酸二乙酯，實(shí)現(xiàn)資源回收再利用；3、吸附樹(shù)脂再生性能良好，可重復(fù)使用。
具體實(shí)施例方式
以下通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述實(shí)施例1將3mL(約1克)大孔吸附樹(shù)脂NDA-150裝入帶夾套的玻璃吸附柱中(Φ12×160mm)。廢水鄰苯二甲酸二乙酯為500mg/L，過(guò)濾后，將其于25±5℃，以15mL/h的流量通過(guò)樹(shù)脂床層，處理量為1650mL/批。經(jīng)樹(shù)脂吸附后，吸附出水鄰苯二甲酸二乙酯平均濃度＜1mg/L。
當(dāng)吸附達(dá)到泄漏點(diǎn)(吸附出水中鄰苯二甲酸二乙酯的即時(shí)濃度為進(jìn)水濃度的2％)時(shí)停止吸附，將20mL甲醇在40±5℃的溫度下，以6mL/h的流量順流通過(guò)樹(shù)脂床層進(jìn)行脫附。脫附下來(lái)的鄰苯二甲酸二乙酯的甲醇溶液精餾，蒸出的甲醇作為脫附劑套用于下一批脫附操作，殘留的鄰苯二甲酸二乙酯回收作為化工用品。
實(shí)施例2將30mL(約10克)NDA-150樹(shù)脂裝入帶夾套的玻璃吸附柱中(Φ16×180mm)。廢水鄰苯二甲酸二乙酯為300mg/L，過(guò)濾后，將其于40±5℃，以450mL/h的流量通過(guò)樹(shù)脂床層，處理量為8900mL/批。經(jīng)樹(shù)脂吸附后，吸附出水鄰苯二甲酸二乙酯平均濃度＜2mg/L。
當(dāng)吸附達(dá)到泄漏點(diǎn)(吸附出水中鄰苯二甲酸二乙酯的即時(shí)濃度為進(jìn)水濃度的2％)時(shí)停止吸附，將100mL體積百分比為95％乙醇溶液在50±5℃的溫度下，以150mL/h的流量順流通過(guò)樹(shù)脂床層進(jìn)行脫附。脫附下來(lái)的鄰苯二甲酸二乙酯的乙醇溶液精餾，蒸出的乙醇作為脫附劑套用于下一批脫附操作，殘留的鄰苯二甲酸二乙酯作為化工用品。
實(shí)施例3將600mL(約200克)ND-150樹(shù)脂裝入帶夾套的玻璃吸附柱中(Φ70×500mm)。廢水鄰苯二甲酸二乙酯為400mg/L，過(guò)濾后，將其于10±5℃，以6000mL/h的流量通過(guò)樹(shù)脂床層，處理量為300000mL/批。經(jīng)樹(shù)脂吸附后出水中，吸附出水鄰苯二甲酸二乙酯平均濃度＜1.5mg/L。
當(dāng)吸附達(dá)到泄漏點(diǎn)(吸附出水中鄰苯二甲酸二乙酯的即時(shí)濃度為進(jìn)水濃度的2％)時(shí)停止吸附，將3000mL80％乙醇在60±5℃的溫度下，以1800mL/h的流量順流通過(guò)樹(shù)脂床層進(jìn)行脫附。脫附下來(lái)的鄰苯二甲酸二乙酯的乙醇溶液精餾，蒸出的乙醇作為脫附劑套用于下一批脫附操作，殘留的鄰苯二甲酸二乙酯作為化工用品。
實(shí)施例4將3mL(約1克)ND-150樹(shù)脂裝入帶夾套的玻璃吸附柱中(Φ12×160mm)。廢水鄰苯二甲酸二乙酯為100mg/L，過(guò)濾后，將其于25±5℃，以60mL/h的流量通過(guò)樹(shù)脂床層，處理量為1800mL/批。經(jīng)樹(shù)脂吸附后，出水中鄰苯二甲酸二乙酯平均濃度＜1mg/L。
當(dāng)吸附達(dá)到泄漏點(diǎn)(吸附出水中鄰苯二甲酸二乙酯的即時(shí)濃度為進(jìn)水濃度的2％)時(shí)停止吸附，將15mL甲醇在25±5℃的溫度下，以24mL/h的流量順流通過(guò)樹(shù)脂床層進(jìn)行脫附。脫附下來(lái)的鄰苯二甲酸二乙酯的甲醇溶液精餾，蒸出的甲醇作為脫附劑套用于下一批脫附操作，殘留的鄰苯二甲酸二乙酯作為化工用品。
實(shí)施例5選用三只規(guī)格相同、材質(zhì)為316L不銹鋼吸附塔(Φ550×3500mm)，編上號(hào)分別為I、II和III，每塔裝填NDA-150吸附樹(shù)脂200公斤(約0.6m3)。廢水鄰苯二甲酸二乙酯為500mg/L，過(guò)濾后，將其于20±5℃，以6m3/h的流量用泵打入吸附塔，吸附采用I、II塔雙塔串聯(lián)順流吸附的方式，處理量為300m3/批。經(jīng)樹(shù)脂吸附后，吸附出水鄰苯二甲酸二乙酯平均濃度＜1.5mg/L。
當(dāng)吸附達(dá)到泄漏點(diǎn)(吸附出水中鄰苯二甲酸二乙酯的即時(shí)濃度為進(jìn)水濃度的2％)時(shí)停止吸附，將吸附過(guò)300m3廢水的首柱I號(hào)吸附塔脫離吸附體系進(jìn)行脫附操作；而下一批次吸附操作改為II、III號(hào)塔串聯(lián)運(yùn)行，II號(hào)塔成為首柱。
先將I號(hào)吸附塔內(nèi)殘液排盡，再將2m3甲醇在40±5℃的溫度下，以1.2m3/h的流量順流通過(guò)樹(shù)脂床層進(jìn)行脫附。脫附下來(lái)的鄰苯二甲酸二乙酯的甲醇溶液精餾，蒸出的甲醇作為脫附劑套用于下一批脫附操作，殘留的鄰苯二甲酸二乙酯作為化工用品。
脫附結(jié)束后的I號(hào)吸附塔將作為第三批吸附操作的尾柱。通過(guò)本發(fā)明可以保證整個(gè)廢水治理裝置連續(xù)運(yùn)行。
實(shí)施例6將實(shí)施例1中的NDA-150樹(shù)脂改為JX-101、NDA-99國(guó)產(chǎn)樹(shù)脂，或美國(guó)Amberlite XAD-4、XAD-7等大孔吸附樹(shù)脂，其他操作條件保持不變，除每批處理體積和吸附出水水質(zhì)有所降低外，其他效果基本類(lèi)同。
權(quán)利要求
1.一種治理鄰苯二甲酸二乙酯廢水并從中回收鄰苯二甲酸二乙酯的方法，其主要包括以下步驟A)將鄰苯二甲酸二乙酯廢水過(guò)濾，去除其中的懸浮物；B)將步驟A)中得到的濾液在常溫下以5～20BV/h流速通過(guò)裝填有聚苯乙烯為基本骨架的大孔樹(shù)脂的吸附塔；C)當(dāng)吸附達(dá)到泄漏點(diǎn)時(shí)停止吸附，用甲醇或乙醇水溶液作為脫附劑，進(jìn)行脫附再生，得到鄰苯二甲酸二乙酯的醇溶液；D)將由步驟C)脫附下來(lái)的鄰苯二甲酸二乙酯的醇溶液精餾，蒸出的醇作為脫附劑套用于下一批脫附操作，殘留的鄰苯二甲酸二乙酯予以回收。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種治理鄰苯二甲酸二乙酯廢水并從中回收鄰苯二甲酸二乙酯的方法，其特征在于步驟B)中，所述樹(shù)脂是NDA-150、JX-101、NDA-99、XAD-4或XAD-7樹(shù)脂。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種治理鄰苯二甲酸二乙酯廢水并從中回收鄰苯二甲酸二乙酯的方法，其特征在于步驟B)中所述樹(shù)脂是NDA-150樹(shù)脂。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種治理鄰苯二甲酸二乙酯廢水并從中回收鄰苯二甲酸二乙酯的方法，其特征在于步驟C)中，甲醇或乙醇水溶液中甲醇或乙醇的體積百分比為80～100％，在20～60℃以2～8BV/h流速進(jìn)行脫附再生。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種治理鄰苯二甲酸二乙酯廢水并從中回收鄰苯二甲酸二乙酯的方法，其特征在于步驟C)中，吸附樹(shù)脂是在每批次處理了250～600樹(shù)脂床層體積的廢水后進(jìn)行樹(shù)脂脫附再生。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種治理鄰苯二甲酸二乙酯廢水并從中回收鄰苯二甲酸二乙酯的方法，其特征在于步驟D)中，蒸出的體積百分比為80～100％的甲醇或乙醇水溶液可作為脫附劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種治理鄰苯二甲酸二乙酯廢水并從中回收鄰苯二甲酸二乙酯的方法，其特征在于步驟B)中所述吸附塔可采用雙塔串聯(lián)吸附、單塔脫附的運(yùn)行方式；設(shè)置I、II、III三個(gè)吸附塔，先將I、II塔串聯(lián)順流吸附，I塔作為首柱，II塔作為尾柱，當(dāng)I塔吸附飽和后，切換成II、III塔串聯(lián)順流吸附，II塔作為首柱，III塔作為尾柱，同時(shí)I塔用脫附劑進(jìn)行脫附再生。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種治理鄰苯二甲酸二乙酯廢水并從中回收鄰苯二甲酸二乙酯的方法，屬于利用大孔樹(shù)脂處理有機(jī)污染廢水的領(lǐng)域。它是將鄰苯二甲酸二乙酯廢水通過(guò)裝有樹(shù)脂的吸附柱，使其中的鄰苯二甲酸二乙酯吸附在樹(shù)脂上，從而實(shí)現(xiàn)有機(jī)物的有效分離。吸附分離后的出水可直接排入市政管網(wǎng)；樹(shù)脂經(jīng)吸附操作后用甲醇或乙醇水溶液進(jìn)行洗脫再生；脫附下來(lái)的高濃度鄰苯二甲酸二乙酯醇溶液精餾，蒸出的甲醇或乙醇作為脫附劑套用于下一批脫附操作，殘留的鄰苯二甲酸二乙酯可資源回收。本發(fā)明從鄰苯二甲酸二乙酯廢水中分離回收鄰苯二甲酸二乙酯，實(shí)現(xiàn)了廢水的治理回用與廢物資源化的統(tǒng)一，在控制鄰苯二甲酸二乙酯水體污染中具有極大的實(shí)用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
文檔編號(hào)C07C67/56GK1935776SQ200610097239
公開(kāi)日2007年3月28日 申請(qǐng)日期2006年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月24日
發(fā)明者張煒銘, 許正文, 張慶建, 潘丙才, 杜偉, 張慶瑞, 張全興, 陳金龍 申請(qǐng)人:南京大學(xué)