[發(fā)明專利]一種去除廢水中鄰苯二胺的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210430651.5
• 申請日: 2012-11-01
• 公開（公告）號: CN102887601A
• 公開（公告）日: 2013-01-23
• 發(fā)明（設計）人: 丁雷;朱明成;陸文俊;邵君娜;趙一先
• 申請（專利權）人: 華東理工大學
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04;C02F1/72
• 代理公司: 上海順華專利代理有限責任公司 31203
• 代理人: 薛美英;程意意

技術領域

本發(fā)明涉及一種去除工業(yè)廢水(下文簡記為廢水)中鄰苯二胺的方法。

背景技術

基于生產工藝方面的原因，每年有大量的鄰苯二胺(簡記為OPD)殘留在工業(yè)廢水中(據不完全統(tǒng)計，我國每年產生含OPD的工業(yè)廢水近50萬噸)，且OPD是工業(yè)廢水化學需氧量(簡記為COD)的主要來源。此外，由于OPD對生物具有較強的抑制作用，導致含OPD的工業(yè)廢水難以進行生物處理(含OPD工業(yè)廢水屬于難生物降解廢水)。

目前去除廢水中OPD的方法，主要有以下幾種：

(1)采用O₃/Fenton聯合氧化工藝處理多菌靈生產廢水(黃強等，O₃/Fenton試劑復合氧化多菌靈廢水實驗，農藥，2010，49(11)：807-808.)。該方法中，當OPD的濃度和COD分別為2,578mg/L和32,300mg/L時，在O₃和H₂O₂投加量分別高達2.0g/L和5mL/L的情況下，所述廢水COD的去除率僅為68％。

(2)采用Zn²⁺絡合沉淀工藝處理多菌靈生產廢水(李靜貞等，多菌靈及其中間體生產過程廢水的處理研究，江蘇化工，1990，2：44-48.)。該方法中，當OPD的濃度為2,037mg/L時，OPD的去除率為19％～21％，而所述廢水43％的COD去除率主要是由于生成的大量Zn(OH)₂和CaSO₄的混凝吸附、網捕作用所產生。

(3)采用樹脂吸附工藝處理多菌靈生產廢水(張全興等，樹脂吸附處理多菌靈農藥及中間體廢水的研究，江蘇化工學院學報，1989，1(3)：75-82.)。該方法中，當OPD的濃度為2,550mg/L時，OPD的去除率高達98％。但是，該方法存在吸附設備較為復雜、運行維護費用較高、無法連續(xù)運行等不足。此外，樹脂再生所產生的含高濃度OPD的母液無法進行最終處置，易于造成二次污染。

(4)采用活性炭吸附工藝處理含OPD的模擬廢水(韓嚴等，電場強化活性炭吸附鄰苯二胺的研究，中國給水排水，2009，25(21)：69-71.)。該方法中，當OPD的濃度為400mg/L時，OPD的去除率為47％(活性炭吸附量為50mgOPD/g活性炭)，且活性炭容易吸附飽和，加之再生或更換較為麻煩，導致運行成本較高。同樣，活性炭吸附工藝存在易造成二次污染(活性炭再生過程中)的缺陷。

鑒于此，本領域迫切需要一種高效、經濟且簡單易行的去除廢水中OPD的方法。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于，提供一種高效、經濟且簡單易行的去除廢水中鄰苯二胺(OPD)的方法，所述方法的主要步驟是：常壓、室溫及pH值為2.0～2.5的條件下，將含OPD的廢水依次經水溶性鐵鹽(氧化劑)氧化和雙氧水(H₂O₂，氧化劑)氧化，濾除固體物即可；

其中，(三價)鐵離子與所處理的廢水中OPD的質量之比為(1.0～1.25)∶1.0；雙氧水與所處理的廢水中鄰苯二胺的質量(初始)之比為(0.2～0.3)∶1.0。

采用本發(fā)明所述的水處理方法，可高效且經濟地去除廢水中所含的OPD，其不僅降低工業(yè)廢水后續(xù)COD處理的負荷，而且極大提高了工業(yè)廢水的生物降解性能(由于生物毒性抑制物OPD的去除)，為工業(yè)廢水的后續(xù)處理奠定了堅實的物質基礎。此外，本發(fā)明還具有簡單易行，且不存在二次污染問題等優(yōu)點。

具體實施方式

在本發(fā)明一個優(yōu)選的技術方案中，含OPD的廢水與水溶性鐵鹽(氧化劑)進行氧化反應的時間至少為20分鐘；

在本發(fā)明另一個優(yōu)選的技術方案中，含OPD的廢水與雙氧水進行氧化反應的時間至少為60分鐘；

在本發(fā)明又一個優(yōu)選的技術方案中，所用的水溶性鐵鹽是硫酸鐵(Fe₂(SO₄)₃)；

綜上所述，本發(fā)明所提供的去除廢水中鄰苯二胺(OPD)的方法，包括如下步驟：

(1)在常壓及室溫(15℃～35℃)條件下，首先，向含OPD的廢水中加入無機酸，調節(jié)含OPD的廢水的pH值至2.0～2.5，然后，再向該廢水中加入硫酸鐵，且使(三價)鐵離子與OPD的質量之比為(1.0～1.25)∶1.0；攪拌至少20分鐘，得固/液混合物(固體是2，3-二氨基吩嗪)；其反應式如下：