[发明专利]一种染料及中间体生产过程中含硫酸的废水处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及废水的处理技术领域，具体地说涉及一种生产染料及中间体含硫酸废水的清洁处理方法与应用。

背景技术

染料及中间体的生产过程中会产生大量硫酸的废水，目前大多数企业都采用石灰或电石渣等中和沉淀的方式进行处理，然后再滤除硫酸钙渣。这种硫酸钙渣含有一些有毒有害物质，本身也是污染，而对其无害化处理，目前普遍存在投资大、成本高、技术难度大等问题。

国外处理废渣大多采用焚烧的方法，焚烧后的残渣无菌无味，体积大大减少，达到无害化、减量化的目的，但废渣产生量巨大，焚烧的成本高；近年来，国内有文献报道将工业废渣用于建造建材，但其生态安全性能无法准确的评估，存在一定的安全隐患。专利号CN 102826673 A的中国专利公开了一种染料工业酸性废水的清洁处理方法，该方法指出染料酸性废水经中和、脱色除杂、浓缩结晶等步骤，可分离出冷凝水和硫酸铵或氯化铵，冷凝水回用，硫酸铵或氯化铵做化肥使用，实现染料废水零排放，明显降低污染；但是经大量试验证明，脱色在酸性条件下进行效果更好；且此方法生产的硫酸铵或氯化铵用于化肥对土地存在隐患，此方法生产的硫酸铵或氯化铵白度仅为55%～70%（R457），铁质量分数约0.05%～0.1%，重金属（铅、铬、镍等）质量分数约0.0010%～0.0020%，铁和重金属质量分数偏高，作为化肥使用将污染土地，影响农产品质量。

随着国内工业化的发展，工业的废水、废渣产生量也不断的增长，而环保要求日趋严格，为了兼顾发展经济和保护环境，应改变传统的处理方式，推动循环清洁生产，在减排的同时尽可能重复利用再生资源，提高循环清洁生产效率。染料工业属于典型的耗水型行业，如果将染料及中间体生产中产生的废水回收利用，将起到明显的减排效果；如可利用废水回收出有价值的产品，则更有一举两得的功效。

发明内容

为解决染料及中间体生产中产生的废水回收利用的问题，本发明提出了一种染料及中间体生产过程中含硫酸的废水处理方法，经本方法处理后废水分离出硫酸钠或硫酸铵，回收水可以循环再利用，实现废水零排放。 

本发明是通过以下技术方案实现的：一种染料及中间体生产过程中含硫酸的废水处理方法，所述的处理方法为以下步骤：

（1）脱色：收集染料或中间体生产过程中含硫酸的废水，加入活性炭于20℃～70℃下保温搅拌脱色0.25～5小时，过滤除去活性炭，得到脱色后废水，所述含硫酸的废水中硫酸酸度为3%～25%，活性炭用量为酸性废水质量的0.05%～5%；

（2）吸附：在步骤（1）得到的脱色后废水中加入吸附剂于20℃～50℃下保温吸附0.25～5小时，过滤出吸附废渣，得到吸附后废水，所述吸附剂选自乙二胺四乙酸（EDTA）、六偏磷酸钠、聚丙烯酰胺、聚合氯化铝、聚合硫酸铁中的一种或几种，吸附剂用量为脱色后废水质量的0.05%～5%；

（3）中和：在步骤（2）所得的吸附后废水中，在搅拌下加入氢氧化钠或氨至pH值7～8，得到硫酸钠或硫酸铵溶液；所述氢氧化钠为氢氧化钠固体、液碱（氢氧化钠液体）、印染退浆废水（主要成分为氢氧化钠）中的一种或多种，氨为氨气或氨水；作为优选，硫酸钠或硫酸铵溶液经过滤分离出其中固体悬浮物；

（4）浓缩：步骤（3）的硫酸钠或硫酸铵溶液经浓缩、结晶、分离，分别得到冷凝水、纯化的硫酸钠或硫酸铵及结晶母液。

所述收集染料或中间体生产过程中含硫酸的废水为单一品种染料生产产生的母液废水和洗涤废水或者是取自废水储罐中经水量均质化后的染料废水。

本发明所涉及的化学反应方程式如下：

H₂SO₄+2NaOH→Na₂SO₄+2H₂O

H₂SO₄+2NH₃→(NH₄)₂SO₄

上述步骤（1）中，活性炭脱色属于物理方法，作为优选，脱色结束后取样过滤，如果滤液色度小于30倍（稀释倍数法测定值）时，则脱色结束，过滤分离，得脱色后废水和活性炭渣；如滤液色度偏高，可酌情补加少量（含硫酸的废水质量的0.1%～0.5%）活性炭，继续处理至达到色度要求。

上述步骤（2）中，吸附剂吸附属于物理方法，主旨在于络合和吸附废水中的重金属离子及有机物，使其在废水中含量大幅降低，以防重金属离子带入副产物中，造成二次污染。