[發(fā)明專利]1－氨基－8－萘酚－3,6－二磺酸生產(chǎn)廢水的治理及其回收利用方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710057626.6
• 申請(qǐng)日: 2007-06-14
• 公開（公告）號(hào): CN101066824A
• 公開（公告）日: 2007-11-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖羽堂;高冠道;趙美姿
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南開大學(xué)
• 主分類號(hào): C02F9/14
• 分類號(hào): C02F9/14;C02F1/04;C02F1/58;C02F1/42;C02F1/66;C02F1/28;C02F3/02;B01D15/42;C01D5/16;C07C309/50;C02F101/38
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及染料中間體1-氨基-8-萘酚-3，6-二磺酸生產(chǎn)過程中排放的生產(chǎn)廢水的治理。具體而言，是1-氨基-8-萘酚-3，6-二磺酸及其中間產(chǎn)物的資源化以及廢水中硫酸鈉的回收利用，實(shí)現(xiàn)廢水達(dá)標(biāo)排放，最終實(shí)現(xiàn)1-氨基-8-萘酚-3，6-二磺酸生產(chǎn)廢水的治理及其資源化回收利用。

背景技術(shù)

1-氨基-8-萘酚-3，6-二磺酸，是一種重要的染料中間體，主要用于生產(chǎn)酸性、活性染料和偶氮染料，也可用于制藥工業(yè)。微溶于冷水易溶于熱水，溶于純堿和燒堿等堿性溶液中。在酸析工序中加入硫酸(或鹽酸)析出H酸單鈉鹽，過濾后的廢液屬典型的高濃度，高色度，高生物毒性的有機(jī)廢水，相比其它含苯系有機(jī)物的廢水，具有以下的特殊性：

(1)污染物成分復(fù)雜，濃度高。在生產(chǎn)過程中排出的H酸母液，含有大量萘的各種取代衍生物，COD高達(dá)幾萬mg/L，成分復(fù)雜，含有大量萘的衍生物。

(2)酸性強(qiáng)，pH大約在1～2之間。

(3)色度深，大約1×10⁵左右，一般呈棕黃至黑褐色。

(4)毒性大，H酸屬于稠環(huán)芳烴，具有強(qiáng)烈的生物毒性，廢水若不經(jīng)處理直接排放，將嚴(yán)重污染環(huán)境，對(duì)人體也有很大危害。

(5)不易生物降解，由于萘環(huán)是由10個(gè)碳原子組成的離域的共軛π鍵，結(jié)構(gòu)相當(dāng)穩(wěn)定，難以降解。這類廢水中大多數(shù)廢水的BOD₅/COD極低，可生化性差，且對(duì)微生物有毒性，難以用一般生化方法處理。

關(guān)于此類生產(chǎn)廢水處理的方法，目前主要有有濕式(催化)氧化法、光催化氧化法、萃取法(包括液膜萃取法、絡(luò)合萃取法)等，這些方法分別存在著設(shè)備復(fù)雜、特殊材質(zhì)質(zhì)量難以保證、藥劑昂貴、操作條件苛刻(如高溫、高壓等)、能耗高以及有二次污染等問題。

萃取法是利用廢水中污染物質(zhì)在水和萃取劑之間分配系數(shù)的不同，經(jīng)過兩相的充分接觸，使有毒物質(zhì)從水相轉(zhuǎn)移到萃取相中，然后經(jīng)反萃取，把有毒物質(zhì)與萃取劑分離開來，后者循環(huán)使用，而前者可實(shí)現(xiàn)有效的回收利用，因而常常作為實(shí)現(xiàn)廢水治理與資源化的有效途徑之一。根據(jù)作用機(jī)理及操作方式的不同，可分為絡(luò)合萃取法和液膜萃取法。

濕式氧化法是在高溫(125～320℃)和高壓(0.5～20MPa)條件下，以空氣中的氧氣為氧化劑(現(xiàn)在也有使用其他氧化劑的，如臭氧、過氧化氫等)，在液相中將有機(jī)污染物氧化為CO₂和水等無機(jī)物或小分子有機(jī)物的化學(xué)過程。濕式催化氧化法是在傳統(tǒng)的濕式氧化工藝中加入適宜的催化劑以降低反應(yīng)的溫度和壓力，提高氧化分解能力，縮短反應(yīng)時(shí)間。若配合使用雙氧水、臭氧等氧化劑，則可以增加自由基產(chǎn)生速率，進(jìn)一步提高廢水處理效率。

光催化氧化技術(shù)目前研究較多的是非均相半導(dǎo)體光催化氧化法和均相光氧化法兩大類。(1)非均相半導(dǎo)體光催化氧化法。TiO₂和SrO₂等半導(dǎo)體物質(zhì)能被近紫外光輻射激活，形成羥基，利用這些活性很高的自由基，可以氧化各自有機(jī)物并使之完全礦化。應(yīng)用較多的催化劑是TiO₂，TiO₂光化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、無毒、價(jià)廉且易得。金振興等采用光化學(xué)沉積法制備了Ag/TiO₂光催化劑，并對(duì)典型難生物降解的有機(jī)污染物H酸進(jìn)行了光催化降解研究。結(jié)果表明，質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.0％擔(dān)載量的Ag能顯著提高TiO₂光催化活性，可在較短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)H酸較高的降解速率。(2)均相光氧化法。與半導(dǎo)體光催化氧化法相比，加入O₃、H₂O₂、Fenton試劑等氧化劑與光一起作用的均相光氧化法，其氧化能力和光解速率都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過單純的半導(dǎo)體光催化氧化法，而且不存在催化劑的回收和固定，以及催化劑的污染和活化等問題。常用的均相光氧化體系有UV/O₃、UV/H₂O₂、UV/Fenton、UV/H₂O₂/草酸鐵絡(luò)合物等。其中應(yīng)用較多的是Fenton試劑，即亞鐵-過氧化氫法。該法對(duì)含苯酚廢水，氯酚廢水，城市污水，印染廢水，垃圾滲出水中難分解有機(jī)物有良好的處理效果，所以，F(xiàn)enton試劑法作為一種高級(jí)氧化法日益受到重視。祝萬鵬等研究了用Fenton試劑法處理H酸廢液的可能性和工藝條件，改善它的生物降解性能，為生化處理創(chuàng)造條件。