专利名称：氧化/絮凝处理生产dsd酸过程中的还原废水的方法
技术领域：
本发明涉及一种氧化/絮凝处理生产DSD酸过程中的还原废水的方法，属于生产DSD酸的污染水处理技术。
背景技术：
4，4’-二氨基二苯乙烯-2，2’-二磺酸简称DSD酸(分子式C14H14N2O6S2)是重要的染料中间体，为黄色针状吸湿性晶体，工业品为浅黄色膏状物或粉末状物，其生产工艺包括三个工序对硝基甲苯磺化制备对硝基甲苯邻磺酸(NTS)，NTS在碱性水介质中或碱性有机物介质中用空气氧化制备4，4’-二硝基二苯乙烯-2，2’-二磺酸(DNS)，DNS用铁粉还原制备DSD酸。除磺化工序产生浓度为50-55％的废硫酸外，氧化工序和还原工序均产生大量工业废水。在还原废水中除含有一定浓度的DSD酸、DNS、2-磺酸基-4-氨基苯甲酸等有机杂质外，还含有较高的无机盐(4％左右)。由于还原废水中的有机物均带有磺酸基，水溶性较好，因而常规的絮凝处理方法效果很差；又由于还原废水中的有机物均带有硝基，毒性较强，加之废水的盐含量较高，因而可生化性较差，是较难处理的工业有机废水之一。目前国内对于这种废水的治理工艺有在废水中投加季铵盐、铁盐、铝盐及聚丙烯酰胺等絮凝剂进行絮凝脱色，然后采用沉降、气浮或压滤进行泥水分离，出水经吸附材料如活性炭吸附或加水稀释后排放。其主要缺点是废水处理费用高，苯胺类污染物去除率低，发色基团破坏不完全，处理出水易返色或需浪费大量宝贵的水资源。
发明内容
本发明的目的在于提供一种氧化/絮凝处理生产DSD酸过程中的还原废水的方法，该方法处理费用低，效果好。
本发明是通过下述技术方案加以实现的，一种氧化/絮凝处理生产DSD酸过程中的还原废水的方法，其特征在于包括以下步骤1、以孔径30-200μm的过滤器过滤还原废水回收其中悬浮的DSD酸。
2、向步骤1过滤得到的还原废水加入一定量的七水硫酸亚铁或硫酸铁，或七水硫酸亚铁与硫酸铁的混合物，调节废水的pH值为1-4，最好是1-2，温度保持在65℃以上，最好是70-80℃。
3、向步骤2得到的还原废水分三个时段加过氧化氢进行氧化反应，当过氧化氢质量浓度为30％时，三次投加量依次为0.25ml/L废水，0.25ml/L废水，0.5ml/L废水；每次间隔为5-15分钟。
4、向步骤3氧化反应后的还原废水中按0.02-0.025摩尔/L废水加入七水硫酸亚铁或硫酸铁，或七水硫酸亚铁与硫酸铁的混合物并用石灰乳调至pH值＞10进行第一次絮凝。
5、过滤去除絮凝滤饼，并向滤出的还原废水中按0.02-0.025摩尔/L废水再加七水硫酸亚铁或硫酸铁，或七水硫酸亚铁与硫酸铁的混合物并用石灰乳调至pH值＞10进行第二次絮凝。
6、过滤分出絮凝滤饼，用硫酸将还原废水的pH值调至6-9后排放。
7、进行下一批的还原废水处理时，第一次絮凝时按0.01-0.0125摩尔/L废水加入七水硫酸亚铁或硫酸铁，或七水硫酸亚铁与硫酸铁的混合物，同时加入上一批处理的第二次絮凝滤饼并用石灰乳调至pH值＞10，进行第二次絮凝时，按步骤5操作。
上述步骤2中所加七水硫酸亚铁或硫酸铁，或七水硫酸亚铁与硫酸铁的混合物的摩尔数为步骤3所加过氧化氢摩尔数的1/20至1/5。
本发明的反应原理是a、在Fe2+催化剂作用下，H2O2能产生两种活泼的氢氧自由基·OH和HO2·，从而引发和传播自由基链反应，加快有机物和还原性物质的氧化，破坏发色基团。b、氧化过程中，·OH的作用是破坏芳香族化合物中的苯环，·OH首先将苯环羟基化，然后与O2作用生成苯环上的过氧化氢自由基，进而开环生成脂肪族化合物，并随着氧化程度的加深，碳链逐渐断裂，最终产物为CO2。
本发明的技术进步效果表现在以下几个方面处理费用低，药剂费用低于4元/吨废水；色度和COD去除良好，达到排放要求；设备、工艺简单，操作方便。
图1为本发明的工艺流程框图。
具体实施例方式
实施例1取800ml废水，用布氏漏斗过滤后置于烧杯中，开搅拌器搅拌，将水样加热到70-80℃，向废水中加入0.2gFeSO4·7H2O，然后加入H2O20.8ml，分3次每次间隔5分钟投加，投加量依次为0.2ml，0.2ml，0.4ml，反应30分钟。氧化后絮凝两次，第一次絮凝加入上批第二次絮凝的滤饼，用Ca(OH)2将水样调至碱性(pH＞10，下同)，搅拌，沉降，过滤。第二次絮凝加入5g FeSO4·7H2O，用Ca(OH)2将水样调至碱性，搅拌，沉降，过滤，即得处理后成品水样。测量其COD为102mg/L，色度为50倍。
实施例2还原废水经车间排出，首先进入沉降池沉降，然后用泵打入微孔过滤器，回收废水中悬浮的DSD酸，将过滤后的废水4m3泵入一直径1.8m、高2.0m的反应器，启动搅拌，打开蒸汽管道加热，待废水温度升至80℃后，加入七水硫酸亚铁1.0kg(0.25kg/m3废水)和30％过氧化氢4.0kg(1kg/m3废水)，投加方式和反应时间同实施例1。反应后水流到絮凝池I，加入上批絮凝的滤饼和13.0kg(3.25kg/m3废水)的石灰，搅拌、混匀，沉降，用板框过滤后流入絮凝池II；向絮凝池II中加入七水合硫酸亚铁25.0kg(6.25kg/m3废水)和石灰13.0kg(3.25kg/m3废水)，搅拌，沉降，用板框过滤后测量滤液的COD和色度分别为110mg/L和55倍，均达到国家排放标准，用硫酸调节pH至6-9后即可排放。
权利要求
1.一种氧化/絮凝处理生产DSD酸过程中的还原废水的方法，其特征在于包括以下步骤1)以孔径30-200μm的过滤器过滤还原废水回收其中悬浮的DSD酸；2)向步骤1)过滤得到的还原废水加入一定量的七水硫酸亚铁或硫酸铁，或七水硫酸亚铁与硫酸铁的混合物，调节废水的pH值为1-4，最好是1-2，温度保持在65℃以上，最好是70-80℃；3)向步骤2)得到的还原废水分三个时段加过氧化氢进行氧化反应，当过氧化氢质量浓度为30％时，三次投加量依次为0.25ml/L废水，0.25ml/L废水，0.5ml/L废水；每次间隔为5-15分钟；4)向步骤3)氧化反应后的还原废水中按0.02-0.025摩尔/L废水加入七水硫酸亚铁或硫酸铁，或七水硫酸亚铁与硫酸铁的混合物并用石灰乳调至pH值＞10进行第一次絮凝；5)过滤去除絮凝滤饼，并向滤出的还原废水中按0.02-0.025摩尔/L废水再加七水硫酸亚铁或硫酸铁，或七水硫酸亚铁与硫酸铁的混合物并用石灰乳调至pH值＞10进行第二次絮凝；6)过滤分出絮凝滤饼，用硫酸将还原废水的pH值调至6-9后排放；7)进行下一批的还原废水处理时，第一次絮凝时按0.01-0.0125摩尔/L废水加入七水硫酸亚铁或硫酸铁，或七水硫酸亚铁与硫酸铁的混合物，同时加入上一批处理的第二次絮凝滤饼并用石灰乳调至pH值＞10，进行第二次絮凝时，按步骤5)操作。
2.按权利要求1所述的氧化/絮凝处理生产DSD酸过程中的还原废水的方法，其特征在于步骤2)中所加七水硫酸亚铁或硫酸铁，或七水硫酸亚铁与硫酸铁的混合物的摩尔数为步骤3)所加过氧化氢摩尔数的1/20至1/5。
全文摘要
本发明公开了一种氧化/絮凝处理生产DSD酸过程中的还原废水的方法，属于生产DSD酸的污染水处理技术。该方法包括以下步骤过滤DSD酸还原废水回收其中悬浮的DSD酸；加入一定量的七水硫酸亚铁或硫酸铁，或七水硫酸亚铁与硫酸铁的混合物，调节pH值1－4，温度保持在70－80℃；分三个时段加过氧化氢进行氧化反应；加入絮凝剂进行第一次絮凝，过滤去除絮凝滤饼，再进行第二次絮凝、过滤，以上批第二次絮凝滤饼作为下批第一次絮凝时的部分絮凝剂。本发明的优点在于处理费用低，废水经处理后色度和COD低，达到排放要求；设备、工艺简单，操作方便。
文档编号C02F1/52GK1597546SQ200410020218
公开日2005年3月23日 申请日期2004年7月30日 优先权日2004年7月30日
发明者张凤宝, 李国柱, 张国亮 申请人:天津大学