[发明专利]硝基废水处理的新方法

说明书

本发明涉及一种工业废水处理的方法，属于环境化学技术领域。

硝基化合物一般具有杏仁味，在常温下为无色或淡黄色固体或液体。易溶于有机溶剂，难溶于水。

硝基化合物具有毒性，能作用于肝、肾，抑制中枢神经，会造成血液中毒。可经呼吸和皮肤摄入人体。硝基化合物分子导入其它元素或基团、如卤素、羟基、毒性增加。导入烷基、羟基、磺酸基时，毒性减小。化合物分子中硝基越多，毒性越强。硝基化合物还富爆炸性。

硝基苯、硝基苯类化合物是染料、医药、化工、炸药、农药及有机合成等工业生产的重要原料或中间体。因此，上述工业生产中所产生的大量废水中含有高浓度的硝基化合物，如果不对其进行处理而直接排放，必将会对环境造成极其严重的污染。

文献报导的含硝基类化合物废水的处理方法有多种，如蒸馏法[zetkin VI eta1.Khim.prom.,1973,49(5),347-348]；混凝沉淀法[Pollozec.F.A.,Geroffen 2336627]；吸附法[周光国等，四川环境，1986,5(1),53-58]；萃取法[Hej-da,z.et a1.Czech 206757]；生化处理法[孙继显，环境工程，1992,10(5)7-10]及沉淀法[赵丽辉等环境化学,1985,4(3),40-45]。

总之，硝基废水的治理方法研究，国内外都进行了大量、广泛的研究，取得了一定的成果。但由于硝基化合物是一毒性大，难降解的化合物，再加上废水的成份很复杂，化学耗氧量(COD)和生物耗氧量(BOD₅)高，更增加其处理难度。用上述方法处理后都不能达到国家标准。国外一般采用高温焚烧法，此方法需大型专用设备，投资大，成本高，难予推广。

因此，对硝基化合物含量高的工业废水，目前还没有真正经济、有效的处理方法推广应用。

为了克服现有技术的不足，本发明拟提供一种经济有效的处理硝基废水的新方法，用此方法处理后的水应完全达到国家排放标准，而且，该方法所用的溶剂及吸附剂应能回收、再生后重复使用，并可从废水中提取有用的硝基化合物。

为实现本发明的上述目的所采用的技术方案：

1．将含硝基化合物的工业废水在常温下用萃取溶剂分级萃取1～5次，也可采用逆流连续萃取，溶剂与水的体积比为1∶1～1∶10，每次萃取时间为3～5min，萃取后静置几分种后分离；

2．向萃取后的水相通入水蒸汽进行汽提3～5min同时采用冷凝装置回收溶于水相中的萃取溶剂；

3．将经萃取、汽提后的水相的PH值控制在1～2.5的范围，然后经过吸附柱，或者加入20～60目的吸附剂，用量为10～20g/L水，搅拌2～3小时后过滤，出水即已符合国家排放标准，可直接排放，也可返回使用。

上述萃取后的有机相在常压或减压下蒸馏回收有机溶剂，残渣到可进一步提取有用的硝基化合物，如对硝基苯乙酮、苯甲酸等。

吸附处理后的滤渣可在300℃左右进行热再生回收吸附剂，再生后的吸附剂的吸附性能指标能基本恢复到吸附前的水平。

按本发明的技术方案，所述的萃取溶剂的沸点低于150℃的醋酸酯类，如醋酸丁酯、醋酸戊酯、醋酸异戊酯等。所述的吸附剂为活性炭，粒度在20～60℃目范围。

萃取时，废水的PH值对萃取效果有很大影响，优选的PH值为1～2，以PH为1.5为最佳，萃取溶剂与废水的体积影响为1∶1～1∶10，优选的范围为1∶1～1～∶3，最佳比例为1∶2.5，最优选的萃取级数为3次。

吸附处理时，优选的条件是PH＜2，温度＜20℃。当吸附剂粒度为50～60℃目时，吸附效果最佳。

采用本发明的技术方案所取得的显著效果：

1．本发明采用萃取-汽提-吸附联用技术对高含量的硝基废水进行处理，其操作方法简单，条件温和，处理效果好，稳定可靠。国家规定的此类废水的主要排放指标为：化学耗氧量COD＜400mg/L，硝基化合物含量＜5mg/L，而本发明的方法处理后的出水COD＜300mg/L，硝基化合物含量＜3mg/L，完全达到了国家排放标准，可直接排放，也可返回使用。

2．本方法所用的萃取剂和吸附剂分别经蒸馏回收和再生后可重复使用，回收方法经济简单，而使用效果基本不变，从而大大节约了废水处理的成本。

3．采用本发明的方法，可进一步提取回收废水中有用的化合物，如对硝基苯乙酮、苯甲酸等。根据初步估算与废水处理成本两项相抵基本持平，甚至略有盈余。也就是说，应用本发明的方法，在不增加生产成本的前提下即可对硝基废水进行有效处理。