本發(fā)明涉及染料中間體生產(chǎn)廢水處理與資源化利用方法，特別是2-萘酚生產(chǎn)廢水處理與資源化利用方法。
背景技術(shù)：
染料中間體特別是萘系中間體例如2-萘酚，H酸，γ酸，J酸等在其生產(chǎn)過程中都涉及到磺酸中和工序，該工序會(huì)產(chǎn)生大量的廢水，該廢水特點(diǎn)為高含鹽、高COD，處理難度大，工藝復(fù)雜，占用設(shè)備多，耗能大，成本高。以2-萘酚為例，2-萘酚是一種重要的染料中間體，可用作制造苯胺染料工業(yè)中的各種中間體，制造橡膠工業(yè)的防老劑，制造曬鹽工業(yè)用的蒸發(fā)促進(jìn)劑，以及用作顏料、油漆和棉織品的冰染染料等。傳統(tǒng)2-萘酚的制備方法是：精萘經(jīng)磺化、中和、堿熔、酸化制得2-萘酚，合成路線如下：
在上述的中和工序中會(huì)產(chǎn)生大量的廢水，該廢水特點(diǎn)為高含鹽、高COD，該廢水中含有質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3～5％的亞硫酸鈉、7～9％的硫酸鈉和2～4％的2-萘磺酸鈉，處理難度大，工藝復(fù)雜，占用設(shè)備多，耗能大，成本高。
CN201510760019.0公開了一種2-萘酚廢水處理工藝，將廢水的pH值調(diào)節(jié)到中性，然后進(jìn)行MVR水處理工序進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，經(jīng)蒸發(fā)冷凝后的清水回至車間再利用；廢水濃縮后進(jìn)行降溫，結(jié)晶析出2-萘磺酸鈉后進(jìn)行分離，所得濾液進(jìn)入冷凍除鹽工序進(jìn)行冷卻再處理，無(wú)機(jī)鹽結(jié)晶析出，將含有晶體的濃縮液進(jìn)行分離，得到無(wú)機(jī)鹽并進(jìn)行干燥；冷凍除鹽后的清液回至MVR水處理工序進(jìn)行再次循環(huán)濃縮。該工藝有如下缺點(diǎn)：
①工藝繁瑣，尤其是結(jié)晶分離2-萘磺酸鈉、無(wú)機(jī)鹽工序；
②所得無(wú)機(jī)鹽含有硫酸鈉，亞硫酸鈉及2-萘磺酸鈉等有機(jī)物，不能商品化，導(dǎo)致大量固廢產(chǎn)生，處理成本大；
③高濃度有機(jī)廢水通過MVR循環(huán)濃縮富集，不能徹底進(jìn)行無(wú)害化處理。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種工藝簡(jiǎn)單、能耗低、極大回收利用資源、能徹底處理染料中間體例如2-萘酚生產(chǎn)過程中中和工序所產(chǎn)生的廢水的處理方法。
為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
一種染料中間體生產(chǎn)廢水處理與資源化利用方法，所述染料中間體生產(chǎn)包括中和工序，所述染料中間體生產(chǎn)廢水包括所述中和工序產(chǎn)生的中和廢水，所述方法包括對(duì)中和廢水進(jìn)行如下步驟處理：
(1)、MVR蒸發(fā)濃縮：調(diào)節(jié)所述中和廢水的pH到7.5～9，進(jìn)行MVR蒸發(fā)濃縮，得到蒸發(fā)冷凝清水和高鹽、高濃度濃縮廢水，其中蒸發(fā)冷凝清水回用于生產(chǎn)；
(2)、噴霧氧化塔氧化干燥：將步驟(1)所得高鹽、高濃度濃縮廢水通過噴霧氧化塔氧化干燥，使有機(jī)物高溫氧化分解除去，并將鹽噴霧造粒得硫酸鈉。
根據(jù)本發(fā)明，所述染料中間體優(yōu)選為萘系中間體，具體例如2-萘酚，H酸，γ酸或J酸等。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體優(yōu)選方面，所述染料中間體為2-萘酚，所述中和廢水中含有3～5wt％的亞硫酸鈉、7～9wt％的硫酸鈉和2～4wt％的2-萘磺酸鈉，所述方法還特別包括在所述步驟(1)之前對(duì)中和廢水進(jìn)行酸化分離步驟：用硫酸將廢水pH值調(diào)節(jié)到2～4，抽真空至壓力為200～400毫米汞柱，加熱至70～90℃，攪拌反應(yīng)至無(wú)二氧化硫氣體產(chǎn)生，生成的二氧化硫氣體回用于2-萘酚生產(chǎn)的酸析工序中。進(jìn)一步地，所述生產(chǎn)廢水還包括2-萘酚生產(chǎn)過程中酸析工序所產(chǎn)生的濾液，所述方法還包括將所述濾液回用于中和工序。優(yōu)選地，酸化分離步驟中，用硫酸將廢水的pH值調(diào)節(jié)到2.5～3，抽真空至壓力250～300毫米汞柱，加熱至80～90℃。
進(jìn)一步地，步驟(1)中，濃縮至高鹽、高濃度有機(jī)物廢水中鹽分質(zhì)量濃度為40～54％。
優(yōu)選地，步驟(1)中將廢水的pH值調(diào)節(jié)到7.5～8。
優(yōu)選地，步驟(2)中，將濃縮廢水依次經(jīng)過預(yù)濃縮段、固化段、高溫炭化段、氧化段處理，其中氧化段溫度≥1100℃。
本發(fā)明還涉及一種2-萘酚的生產(chǎn)方法，其以萘為原料，包括依次進(jìn)行的磺化工序、中和工序、堿熔工序和酸析工序，所述生產(chǎn)方法還包括對(duì)中和工序產(chǎn)生的中和廢水進(jìn)行處理的廢水處理工序，該廢水處理工序按照本發(fā)明上述的廢水處理與資源化利用方法來(lái)進(jìn)行。
通過采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有以下的有益效果：
本發(fā)明染料中間體生產(chǎn)中的中和廢水的處理方法簡(jiǎn)單，能徹底解決染料中間體廢水難于治理的問題，并能大幅降低染料中間體處理成本(相對(duì)于CN201510760019.0專利而言，工藝成本可降低約40％～50％)，極大地利用資源，減小對(duì)環(huán)境的污染。
本發(fā)明所提供的2-萘酚生產(chǎn)中和廢水的處理方法，通過對(duì)MVR蒸發(fā)濃縮之前進(jìn)行特定的酸化分離以及控制MVR蒸發(fā)濃縮后的噴霧氧化干燥溫度和濃度等條件，可以最大化降低成本，相對(duì)于CN201510760019.0專利而言，工藝成本可降低約50％，所獲得的硫酸鈉(Na2SO4)質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥99.3％，水中不溶物質(zhì)量分?jǐn)?shù)≤0.05，白度(R457)≥85％，達(dá)到優(yōu)等品標(biāo)準(zhǔn)。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例是用于說明本發(fā)明的基本原理、主要特征和優(yōu)點(diǎn)，而本發(fā)明不受以下實(shí)施例的限制。實(shí)施例中采用的實(shí)施條件可以根據(jù)具體要求做進(jìn)一步調(diào)整，未注明的實(shí)施條件通常為常規(guī)實(shí)驗(yàn)中的條件。
實(shí)施例1
一種2-萘酚生產(chǎn)中中和廢水的處理方法，中和廢水中含有約3～5wt％的亞硫酸鈉、約7～9wt％的硫酸鈉和約2～4wt％的2-萘磺酸鈉，COD為44000mg/L。
對(duì)該廢水的處理方法包括：
(1)、酸化分離：用硫酸將廢水的pH值調(diào)節(jié)到2.5～3，抽真空至250～300毫米汞柱，加熱至80～90℃，攪拌反應(yīng)至無(wú)二氧化硫氣體產(chǎn)生，生成的二氧化硫氣體回用于2-萘酚生產(chǎn)過程酸析工序；
(2)、MVR蒸發(fā)濃縮：將酸化分離后廢水的pH值調(diào)節(jié)到7.5～8，進(jìn)行MVR蒸發(fā)濃縮，得到蒸發(fā)冷凝清水和鹽分約50％的高鹽、高濃度有機(jī)廢水，其中蒸發(fā)冷凝清水(COD≤300mg/L)回用于生產(chǎn)；
(3)、噴霧氧化塔氧化干燥：步驟(2)所得高鹽、高濃度有機(jī)廢水經(jīng)噴霧氧化塔氧化干燥，具體依次經(jīng)過預(yù)濃縮段、固化段、高溫炭化段、氧化段處理，其中控制氧化段溫度≥1100℃，經(jīng)過該處理后，有機(jī)物高溫氧化分解為二氧化碳、氮?dú)狻⑺刃》肿?，將鹽噴霧造粒得硫酸鈉，噴霧氧化后的冷凝水COD≤80mg/L。
實(shí)施例2
一種J酸生產(chǎn)中水解廢水的處理方法，水解廢水中含有硫酸500～550g/L，硫酸鈉約50～100g/L，CODcr為35000mg/L左右。
對(duì)該廢水的處理方法包括：
(1)、MVR蒸發(fā)濃縮：將廢水pH值用液堿調(diào)節(jié)到7.5～8，進(jìn)行MVR蒸發(fā)濃縮，得到蒸發(fā)冷凝清水和鹽分約50％的高鹽、高濃度有機(jī)廢水，蒸發(fā)冷凝清水COD≤300mg/L，回用于生產(chǎn)；
(2)、噴霧氧化塔氧化干燥：高鹽、高濃度有機(jī)廢水經(jīng)噴霧氧化塔氧化干燥，具體依次經(jīng)過預(yù)濃縮段、固化段、高溫炭化段、氧化段處理，其中氧化段溫度≥1100℃，經(jīng)過該處理后，有機(jī)物高溫氧化分解為二氧化碳、氮?dú)?、水等小分子，鹽噴霧造粒得硫酸鈉，噴霧氧化冷凝水COD≤80mg/L，相對(duì)原處理工藝(CN201510760019.0)成本降低約40％。
對(duì)比例1
一種2-萘酚生產(chǎn)中中和廢水的處理方法，中和廢水中含有約3～5wt％的亞硫酸鈉、約7～9wt％的硫酸鈉和約2～4wt％的2-萘磺酸鈉，COD為44000mg/L。
(1)將廢水的pH值調(diào)節(jié)到6.8～7.2，然后進(jìn)行MVR水處理工序進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，經(jīng)蒸發(fā)冷凝后的清水回至車間再利用；
(2)廢水濃縮至60％后進(jìn)入冷卻工序進(jìn)行冷卻降溫，將濃縮液溫度降到40～50℃，使得2-萘磺酸鈉處于過飽和狀態(tài)，結(jié)晶析出2-萘磺酸鈉，將含有晶體的濃縮液采用壓濾機(jī)進(jìn)行分離，得到2-萘磺酸鈉，回到車間作為原料進(jìn)行使用；
(3)將所得濾液進(jìn)入冷凍鹽工序進(jìn)行冷卻再處理，除去2-萘磺酸鈉的濃縮液中含有亞硫酸鈉、硫酸鈉無(wú)機(jī)鹽，降溫?zé)o機(jī)鹽析出，將含有晶體的濃縮液采用離心機(jī)進(jìn)行分離，得到無(wú)機(jī)鹽并進(jìn)行干燥，該無(wú)機(jī)鹽含有硫酸鈉，亞硫酸鈉及2-萘磺酸鈉等有機(jī)物，不能商品化，實(shí)際導(dǎo)致大量固廢產(chǎn)生；
(4)冷凍除鹽后的清液回至MVR水處理工序進(jìn)行再次循環(huán)濃縮。
實(shí)驗(yàn)表明：對(duì)于同樣的廢水，按照實(shí)施例1的處理方法能夠相對(duì)對(duì)比例1的方法降低約50％左右(實(shí)施地區(qū)為本公司所在地即內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市鄂托克旗蒙西鎮(zhèn))。
以上盡管參照本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行了詳細(xì)的描述，但是必須理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以設(shè)計(jì)出多種其他的改進(jìn)和實(shí)施例，這些改進(jìn)和實(shí)施例將落在本發(fā)明原理的精神和范圍之內(nèi)；具體而言，在前述公開以及權(quán)利要求的范圍之內(nèi)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在步驟和/或者條件組合布局的布置方面作出合理的變型和改進(jìn)，而不會(huì)脫離本發(fā)明的精神。