專利名稱：芳香族硝基化合物廢水的處理和回收方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種芳香族硝基化合物廢水的處理和回收方法。
背景技術(shù)：
分子中含有硝基(一 NO2)的化合物稱為硝基化合物，芳香族硝基化合物包括硝基苯、硝基氯苯、硝基苯胺等，廣泛用于醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料、炸藥及其他化工產(chǎn)品的生產(chǎn)。我國目前產(chǎn)生硝基化合物的企業(yè)眾多，尤其是一些大型傳統(tǒng)化工、軍工企業(yè)，因其生產(chǎn)工藝落后， 富含芳香族硝基化合物的工業(yè)廢棄物總量巨大。而國外處理此類污染物的成熟工藝和裝置只能適用于小批量處理，因此無法滿足國內(nèi)污染企業(yè)動則上百萬噸的治污需要。這類化合物的生產(chǎn)量日益增大，產(chǎn)生的廢水量也相應(yīng)增加。這類化合物具有毒性大、難降解的特點， 它可以通過呼吸道吸入或皮膚吸收進(jìn)入人體，導(dǎo)致神經(jīng)系統(tǒng)癥狀、貧血和肝臟疾患；它若進(jìn)入水體，則會造成水體污染。目前，國內(nèi)外對芳香族硝基化合物廢水的主要處理方法有物理、化學(xué)、生化等方法。國內(nèi)文獻(xiàn)報道的物理方法(混凝沉淀法，吸附法以及蒸餾法)，化學(xué)方法(萃取法)，生化方法(生物接觸氧化)等，國外文獻(xiàn)報道采用高溫焚燒法，上述現(xiàn)有技術(shù)的這些方法，存在的缺點是一是處理設(shè)備龐大、投資大，二是流程復(fù)雜、運行成本高，三是廢水處理量小，無法滿足大批量廢水的處理。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種芳香族硝基化合物廢水的處理和回收方法，設(shè)備投入小，流程簡單，處理效果好，回收率高，運行成本低，且廢水處理量大。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明可采取下述技術(shù)方案
本發(fā)明一種芳香族硝基化合物廢水的處理和回收方法，包括以下步驟 步驟一萃取芳香族硝基化合物
采用醋酸酯類有機溶劑萃取含有芳香族硝基化合物的廢水，所述醋酸酯類有機溶劑與所述廢水的體積比為1 1 8 ；余液通過真空蒸餾，回收其中的醋酸酯類有機溶劑； 步驟二 汽提經(jīng)萃取的芳香族硝基化合物
汽提經(jīng)過步驟一萃取的廢水，水蒸汽經(jīng)冷凝形成水相； 步驟三吸附經(jīng)汽提的芳香族硝基化合物
用吸附劑吸附經(jīng)過步驟二汽提的所述水相中的芳香族硝基化合物； 步驟四回收芳香族硝基化合物
在密閉容器中高溫加熱經(jīng)步驟三吸附飽和的所述吸附劑，回收芳香族硝基化合物，同時吸附劑經(jīng)高溫加熱獲得再生。步驟一所述的萃取系采用多級逆流連續(xù)萃取。所述多級逆流連續(xù)萃取，為三級或四級逆流連續(xù)萃取。所述的醋酸酯類有機溶劑為醋酸丁酯，或醋酸戊酯，或醋酸異戊酯。所述的吸附劑為蒙脫石，或粉末活性炭，或活性炭纖維絲。
與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明的有益效果是采用以醋酸酯類有機溶劑為萃取相，通過逆流萃取硝基化合物，萃取的硝基化合物通過汽提，水蒸汽經(jīng)冷凝形成水相，此水相經(jīng)吸附劑吸附，吸附飽和的吸附劑，經(jīng)在密閉容器中高溫加熱，回收芳香族硝基化合物，吸附劑獲得再生。本發(fā)明將化學(xué)方法中的萃取法、物理方法中的吸附法以及蒸汽汽提進(jìn)行了有機復(fù)合，揚長避短，提高了回收率，增強了處理效果，降低了運行成本，所需設(shè)備投資小。萃取法可使絕大部分的芳香族硝基化合物進(jìn)入有機相，經(jīng)吸附劑吸附，吸附后的廢水，其COD 大幅度下降，芳香族硝基化合物絕大部分被去除；吸附劑吸附的芳香族硝基化合物再經(jīng)汽提、冷凝后，可使芳香族硝基化合物基本得以全部回收；汽提可使吸附柱中吸附劑再生， 不僅運行成本低，而且避免了一般的再生法有酸堿產(chǎn)生；有機相經(jīng)真空蒸鎦，使有機溶劑基本得以全部回用。本發(fā)明所需設(shè)備投入小，流程簡單，處理效果好，回收率高，且單位時間內(nèi)廢水的處理量大。進(jìn)一步的有益效果是采用多級逆流連續(xù)萃取，芳香族硝基化合物的回收率更高。


圖1是本發(fā)明處理和回收方法的流程示意圖。
具體實施例方式如圖1所示1-廢水池，2-泵，3-1、3-2、3-3分別為1至3級萃取罐，4-1、4_2、4_3 分別為3-1、3-2、3-3三級萃取罐的冷凝罐，5-溶劑回收罐，6-萃取液貯罐，7-吸附柱，8-冷凝器，9-芳香族硝基化合物回收罐，10-處理后廢水池。
具體實施方式
1
一種芳香族硝基化合物廢水的處理和回收方法，包括以下步驟 步驟一萃取芳香族硝基化合物
采用醋酸丁酯有機溶劑萃取含有芳香族硝基化合物的廢水，所述醋酸丁酯有機溶劑與所述廢水的體積比為1 1 8 (具體比例根據(jù)芳香族硝基化合物廢水中芳香族硝基化合物的含量來定，芳香族硝基化合物的含量越高，醋酸丁酯有機溶劑所占的比例可以越高)； 余液通過真空蒸餾，回收其中的醋酸酯類有機溶劑； 步驟二 汽提經(jīng)萃取的芳香族硝基化合物
汽提經(jīng)過步驟一萃取的芳香族硝基化合物，水蒸汽經(jīng)冷凝形成水相； 步驟三吸附經(jīng)汽提的芳香族硝基化合物
用蒙脫石吸附經(jīng)過步驟二汽提的所述水相中的芳香族硝基化合物；蒙脫石吸附水相的 PH值為1.0-2.5，優(yōu)選pH值為1.5，這樣吸附容量大，再生方便； 步驟四回收芳香族硝基化合物
在密閉容器中高溫加熱經(jīng)步驟三吸附飽和的蒙脫石，以回收芳香族硝基化合物， 同時蒙脫石經(jīng)高溫加熱獲得再生。
具體實施方式
2
如圖1所述，泵2將廢水池1中的芳香族硝基化合物廢水輸入第一級萃取罐3-1，在該第一級萃取罐3-1內(nèi)所述芳香族硝基化合物廢水經(jīng)醋酸丁酯有機溶劑萃取，所述醋酸丁酯有機溶劑與所述廢水的體積比為1 1，汽提經(jīng)過萃取的廢水，水蒸汽經(jīng)冷凝形成第一級水相；萃取后的所述第一級水相輸入第二級萃取罐3-2內(nèi)再次經(jīng)醋酸丁酯有機溶劑萃取，所述醋酸丁酯有機溶劑與所述水相的體積比為1 4，汽提經(jīng)過第二次萃取的水相，水蒸汽經(jīng)冷凝后形成第二級水相；將第二級水相輸入第三級萃取罐3-3內(nèi)進(jìn)行第三次醋酸丁酯有機溶劑萃取，所述醋酸丁酯有機溶劑與水相的體積比為1 8，汽提經(jīng)過第三次萃取的水相， 水蒸汽經(jīng)冷凝后形成第三級水相；萃取后的第三級水相輸入萃取液貯罐6 (上述汽提時間控制在5-10分鐘)。將萃取液貯罐6內(nèi)的第三級水相再輸入裝有蒙脫石吸附劑的吸附柱7， 蒙脫石吸附水相的PH值為2.0，經(jīng)吸附柱7吸附后的廢水(水相)排入處理后廢水池10，吸附柱7吸附的芳香族硝基化合物經(jīng)蒸汽汽提，進(jìn)入冷凝器8，冷凝后由芳香族硝基化合物回收罐9回收后再利用，吸附柱7經(jīng)蒸汽作用，去除芳香族硝基化合物，吸附柱7中的蒙脫石吸附劑獲得再生。萃取罐3-1、3-2、3-3萃取后的剩余醋酸丁酯有機溶劑經(jīng)真空蒸餾， 水蒸汽分別經(jīng)冷凝罐4-1、4-2、4-3冷凝，冷凝后的醋酸丁酯有機溶劑輸入溶劑回收罐5。有機相采用真空蒸餾回收有機溶劑，低溫的真空蒸餾對回收有機溶劑更安全可靠。實施例1
某制藥廠的硝基化合物廢水，其廢水測試PH1. 7，COD廢水3750mg/L，硝基化合物含量1764 mg/L。取廢水100升，加入醋酸戊酯50升，相比2 :1，通過3級逆流連續(xù)萃取，萃取 0. 5h,靜止0.5h后獲得的萃取水相，經(jīng)2kg/cm3蒸汽汽提5min，經(jīng)冷卻器冷卻至室溫20 oC "30°C,再通入裝有蒙脫石的吸附柱中，重復(fù)吸附3次，有機相經(jīng)真空蒸餾后回收醋酸戊酯，蒙脫石吸附柱在240 “蒸汽加熱20min。廢水經(jīng)上述處理后，COD為2iang/L，硝基化合物含量2. 2 mg/L。其C OD大幅度降低，硝基化合物含量基本完全回收，達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。回收的硝基化合物超過99%。實施例2
某苯甲酸廢水，其廢水測試pH1.9，C0D廢水3350mg/L，苯甲酸含量465 mg/L。取廢水100升，加入醋酸丁酯50升，相比2 1，通過3級逆流連續(xù)萃取，萃取0. 5h,靜止0. 5h后獲得的萃取水相，經(jīng)^^/側(cè)3蒸汽汽提5min，經(jīng)冷卻器冷卻至室溫20°G -30°C，再通入裝有蒙脫石的吸附柱中，重復(fù)吸附3次，有機相經(jīng)真空蒸餾后回收醋酸丁酯，蒙脫石吸附柱在250 “蒸汽加熱15min。廢水經(jīng)上述處理后，COD為216 mg/L,苯甲酸含量2. 7 mg/L。 苯甲酸含量基本完全回收，達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)?；厥盏南趸衔锍^98%。
權(quán)利要求
1.一種芳香族硝基化合物廢水的處理和回收方法，其特征在于包括以下步驟步驟一萃取芳香族硝基化合物采用醋酸酯類有機溶劑萃取含有芳香族硝基化合物的廢水，所述醋酸酯類有機溶劑與所述廢水的體積比為1 1 8 ；余液通過真空蒸餾，回收其中的醋酸酯類有機溶劑；步驟二 汽提經(jīng)萃取的芳香族硝基化合物汽提經(jīng)過步驟一萃取的廢水，水蒸汽經(jīng)冷凝形成水相；步驟三吸附經(jīng)汽提的芳香族硝基化合物用吸附劑吸附經(jīng)過步驟二汽提的所述水相中的芳香族硝基化合物；步驟四回收芳香族硝基化合物在密閉容器中高溫加熱經(jīng)步驟三吸附飽和的所述吸附劑，回收芳香族硝基化合物，同時吸附劑經(jīng)高溫加熱獲得再生。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芳香族硝基化合物廢水的處理和回收方法，其特征在于步驟一所述的萃取系采用多級逆流連續(xù)萃取。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的芳香族硝基化合物廢水的處理和回收方法，其特征在于所述多級逆流連續(xù)萃取，為三級或四級逆流連續(xù)萃取。
4.根據(jù)權(quán)利要求1，或2，或3所述的芳香族硝基化合物廢水的處理和回收方法，其特征在于所述的醋酸酯類有機溶劑為醋酸丁酯，或醋酸戊酯，或醋酸異戊酯。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芳香族硝基化合物廢水的處理和回收方法，其特征在于所述的吸附劑為蒙脫石，或粉末活性炭，或活性炭纖維絲。
全文摘要
本發(fā)明公開了本發(fā)明一種芳香族硝基化合物廢水的處理和回收方法，包括以下步驟步驟一采用醋酸酯類有機溶劑萃取含有芳香族硝基化合物的廢水，余液通過真空蒸餾，回收其中的醋酸酯類有機溶劑；步驟二汽提經(jīng)萃取的芳香族硝基化合物，水蒸汽經(jīng)冷凝形成水相；步驟三用吸附劑吸附水相中的芳香族硝基化合物；步驟四在密閉容器中高溫加熱經(jīng)步驟三吸附飽和的所述吸附劑，回收芳香族硝基化合物，同時吸附劑經(jīng)高溫加熱獲得再生。采用此方法，既消除了廢水中有毒物質(zhì)的患害，又回收了有用資源-芳香族硝基化合物，該法實用，簡便，適用于工廠實施，產(chǎn)生明顯的經(jīng)濟和社會效益。
文檔編號C02F1/26GK102295380SQ20111023919
公開日2011年12月28日 申請日期2011年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月19日
發(fā)明者何歡, 周曉云, 蘇玉剛, 鄭展望 申請人:杭州江南科學(xué)研究院有限公司