[發(fā)明專利]一種偶氮分散染料廢水的回收利用方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310046017.6
• 申請(qǐng)日: 2013-02-05
• 公開（公告）號(hào): CN103964600A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何旭斌;歐其;高懷慶;陶建國(guó)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江龍盛集團(tuán)股份有限公司;上虞市金冠化工有限公司
• 主分類號(hào): C02F9/04
• 分類號(hào): C02F9/04;C01C1/242
• 代理公司: 杭州天正專利事務(wù)所有限公司 33201
• 代理人: 黃美娟;冷紅梅

（一）技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種偶氮分散染料酸性廢水的回收利用方法。

（二）背景技術(shù)

偶氮染料是市場(chǎng)上品種最多、應(yīng)用最廣的一類合成染料，其中，分散染料具偶氮結(jié)構(gòu)的染料品種占60%以上。目前偶氮類分散染料的主要生產(chǎn)工藝包括重氮化、偶合、轉(zhuǎn)晶、壓濾、水洗等環(huán)節(jié)：芳香胺與亞硝酸鈉、亞硝酸或亞硝酰硫酸在低溫及無(wú)機(jī)酸存在下發(fā)生重氮化反應(yīng)制取重氮鹽，重氮鹽與芳香胺等在水介質(zhì)中發(fā)生偶聯(lián)，生成偶氮化合物，經(jīng)過(guò)壓濾、水洗、砂磨、噴干等步驟制得分散染料。其中的壓濾、水洗階段分別產(chǎn)生大量5~15%的酸性母液及更低濃度的酸性洗滌廢水，這類廢水具有酸度高、顏色深，COD值較高、組成復(fù)雜多變、排放量大、難降解等特點(diǎn)，若不經(jīng)處理，直接排放將給生態(tài)環(huán)境帶來(lái)嚴(yán)重危害。

國(guó)內(nèi)外對(duì)染料酸性廢水有很多處理方法，如催化氧化法、電解法、生物法或物化-生物聯(lián)合法等，但各種方法處理都需要將酸性廢水中和至中性，行業(yè)內(nèi)通常采用石灰或電石渣進(jìn)行中和。石灰中和一方面產(chǎn)生大量的二次污染固廢物——含有機(jī)物的硫酸鈣廢渣，已被列入《國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄》，廢渣的后續(xù)無(wú)害化處理仍需花費(fèi)較高的代價(jià)；另一方面，石灰中和處理后的廢水無(wú)法直接返回生產(chǎn)系統(tǒng)使用，導(dǎo)致廢水排放量仍較大。

針對(duì)電石渣、石灰中和處理存在的問(wèn)題，也有研究提出把低濃度酸性廢水資源化利用的處理方法，如將酸性母液廢水處理去除有機(jī)物后回用于偶合過(guò)程、一定濃度的稀硫酸濃縮后用于生產(chǎn)硫酸鈉、硫酸亞鐵等，但此類方法都存在自身的局限性，如酸性母液循環(huán)多次回用會(huì)使酸濃度增高影響染料的偶合反應(yīng)；低濃度稀硫酸用作反應(yīng)原料，由于酸濃度低而需要濃縮到一定濃度后使用，濃縮成本高，還要避免有機(jī)雜質(zhì)對(duì)后續(xù)加工產(chǎn)品質(zhì)量的影響，運(yùn)行成本過(guò)高，經(jīng)濟(jì)性欠缺。

（三）發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是提供一種分散染料酸性廢水的治理及資源利用的新途徑，將酸性廢水的治理、染料生產(chǎn)偶合工序用水需求及副產(chǎn)硫酸銨結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)廢水的減量化、再利用和資源化，大幅削減廢水排放并實(shí)現(xiàn)廢水的有效治理，避免采用石灰中和酸性廢水產(chǎn)生硫酸鈣廢渣的問(wèn)題，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

針對(duì)分散染料生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的大量低濃度酸性廢水，本發(fā)明采用氨中和酸性廢水，將中和后含硫酸銨的溶液部分或全部返回偶合工序用作工藝水，通過(guò)循環(huán)套用提高中和液中硫酸銨的濃度，達(dá)到一定濃度的、排放的含硫酸銨廢水后續(xù)通過(guò)濃縮結(jié)晶回收硫酸銨產(chǎn)品，蒸發(fā)的冷凝水回用于染料生產(chǎn)，大幅削減廢水排放，同時(shí)，降低硫酸銨溶液的濃縮成本。

為實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，本發(fā)明的技術(shù)方案主要包括如下步驟：

（1）將偶氮類分散染料生產(chǎn)過(guò)程中分離出的酸性廢水全部或部分用氨中和至pH值為3~8（優(yōu)選4~7），過(guò)濾，除去析出的雜質(zhì)，得到中和液；

（2）中和液用活性炭脫色，過(guò)濾去除活性炭渣，得到含硫酸銨溶液為脫色液，脫色液全部或部分循環(huán)回用于偶合工序；

（3）重復(fù)步驟（1）、（2），經(jīng)循環(huán)套用后的脫色液中硫酸銨的濃度得以提高，可進(jìn)一步濃縮、結(jié)晶、分離，得到硫酸銨產(chǎn)品，也可選擇繼續(xù)全部或部分回用于偶合工序。

上述偶合工序中，需控制偶合工序中反應(yīng)體系中硫酸銨的濃度不超過(guò)25%（w/w，硫酸銨/（硫酸銨+水）），反應(yīng)體系中硫酸銨濃度過(guò)高時(shí)，可通過(guò)加入洗滌水或新鮮水來(lái)控制。

上述步驟（1）中的酸性廢水為偶合后壓濾分離的含硫酸的酸性母液水和/或pH<3的洗滌水，其余洗滌水優(yōu)選回用于染料濾餅的梯度洗滌。廢水來(lái)源：芳胺重氮組分在硫酸、亞硝酰硫酸的存在下按已知方式進(jìn)行重氮化，再與偶合組分按已知方式偶合，經(jīng)轉(zhuǎn)晶、壓濾水洗，分離出酸性廢水備用，濾餅用于后續(xù)商品化加工。

進(jìn)一步，步驟（1）中和用的氨，可來(lái)源為下列原料：液氨、氨氣、氨水或碳酸氫銨；所述中和液的pH值優(yōu)選為4~7。

本發(fā)明所述的步驟（1）中酸性廢水部分用氨中和時(shí)，未經(jīng)中和的部分酸性廢水可循環(huán)回用于同品種的偶合工序用作工藝用水。

另外，本發(fā)明步驟（1）中得到的中和液也可部分循環(huán)回用于同品種的偶合工序，和/或用于后續(xù)拼色生產(chǎn)深藍(lán)色、黑色等深色調(diào)商品分散染料的濾餅生產(chǎn)的偶合工序作為工藝用水，但偶合反應(yīng)體系中硫酸銨的濃度最高不超過(guò)25%（硫酸銨/（硫酸銨+水））為宜；所述后續(xù)用于拼混生產(chǎn)深藍(lán)、黑等深色商品染料的濾餅可包括C.I.分散藍(lán)291：1、C.I.分散藍(lán)79、C.I.分散紫93、C.I.分散橙288等。