[发明专利]硝基苯废水处理与资源回收的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种硝基苯废水治理与资源回收的方法，更具体地说是采用活性炭纤维吸附处理硝基苯废水、并利用蒸馏高浓度脱附液回收硝基苯和脱附剂的方法。

背景技术

硝基苯是一种重要的有机化工原料，用来生产苯胺、苯胺染料、炸药、杀虫剂和药品。工业上还在生产油漆和鞋、地板等上光剂中用硝基苯作为溶剂。由于硝基苯的广泛使用，在我国的松花江、黄河、淮河、长江等均检出硝基苯。硝基苯是一种有毒的、疑似致癌化合物，能导致人和动物的神经错乱、贫血、肝病和癌症。

由于硝基苯具有上述危害，我国有关部门制定了相应标准，加强了对该物质的监管。国家环境保护局于1996年10月颁布《污水综合排放标准》(GB8978-1996)，规定一级排放标准中废水中硝基苯浓度的排放限值为2.0mg/L。环境保护部和国家质量监督检验检疫局于2008年6月联合发布《化学合成类制药工业水污染物排放标准》(GB 21904-2008)，规定硝基苯排放限值为2.0mg/L。国家环境保护总局和国家质量监督检验检疫局于2002年4月联合发布了《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)，规定集中式生活饮用水地表水源地特定项目硝基苯标准限值为0.017mg/L。

由于硝基苯危害的严重性和这些环境标准的执行，广大科研人员开发了不少治理硝基苯废水的技术，主要有生化法、电解法、还原氧化法、还原法、高级氧化法、萃取法和吸附法等。

生化法是在生物反应器中利用驯化的微生物或特种微生物将有机物降解。中国专利ZL 200410065840.2公开了硝基苯废水或苯胺废水或其生产中产生的混合废水的全生化处理方法，处理流程由兼氧反应器和好氧反应器及具有辅助功能的构筑物组成，并添加H.S.B菌剂，含硝基苯(≤100mg/L)的废水经处理后出水硝基苯浓度小于2mg/L。申请号为200810113140.4的中国专利，提供了一种处理硝基苯、苯胺废水的方法，主要通过投加聚合铁或聚合铝混凝，沉淀去除废水中悬浮物，再进入三级I-AF生物反应器和四级I-BAF生物反应器进一步处理。这两种生化处理硝基苯废水的方法，流程复杂、废水处理装置庞大；而且，在温度较低的冬季，处理效果较差，出水可能超标。

电解法是利用电化学产生原子氧降解有机物的方法。中国专利ZL200410014163.1将废水打入活性炭粒子群电催化装置中，控制此装置的电压为20～60V和电流为10～30A，停留时间为20～60min，再经过滤，出水硝基苯的浓度小于2mg/L。该方法能耗较高、安全防护要求较高。中国专利ZL 200610040664.6采用一个中间有阳离子交换膜分隔的电解槽，通直流电电解，苯胺或/和硝基苯被氧化降解除去，再经过后续的生化处理，达标排放。此法反应时间较长、能耗较大，需要废水中含有一定的盐，还需进一步生化处理。

还原氧化法是先利用还原剂将有机物还原，再将用氧化剂将有机物氧化降解。中国专利ZL 200610012900.3将生产装置产生的废水填充有含铁、铜、锌组分的催化剂和焦炭的还原处理器进行还原处理，再将废水送入填充有含铁、铜、锌组分CHA-1型催化剂和焦炭的催化氧化处理器进行处理，同时加入双氧水，吹入空气进行搅拌；进行中和絮凝沉淀后固液分离，分离的清液达标直接排放。该方法缺点是流程复杂，消耗较多的铁、双氧水，产生较多的污泥。

还原法是利用生物或化学的方法，将有机物还原。申请号为200810203563.5的专利公开了一种采用钢渣-二价态铁离子系统预处理含硝基苯废水的方法，可在短时间内废水中的硝基苯即可完全转化为苯胺。此方法只是将硝基苯转化为苯胺，只能作为硝基苯废水的预处理方法。

高级氧化法是利用化学氧化剂将有机物分解的方法。申请号为200910026015.4的专利公开了一种三相流化处理低浓度硝基苯废水的方法，在三相水处理反应器中，对于浓度小于500mg/L硝基苯废水，使用全氟有机溶剂和臭氧，同时进行萃取富集-臭氧氧化处理，硝基苯去除率在95％以上。此方法需要消耗氧化剂臭氧，全氟有机溶剂有一定的损失；而且，在进水硝基苯浓度较高时，出水硝基苯浓度会大于2mg/L，不能达到废水排放标准。