本发明涉及一种工业生产中2b酸酸析废水的处理工艺。
背景技术：
2b酸学名2-氨基-4-氯-5-甲基苯磺酸，是一种重要的有机颜料中间体，在工业上可合成耐晒大红bbn、永固红f5r、耐晒红bbs、永固红2bl、耐晒红mgp等，2b酸是世界上年消耗量过万吨的有机中间体之一。2b酸的工业生产工艺是以对硝基甲苯为原料，经氯化、结晶分离、还原、磺化焙烧、精制等过程制取。2b酸生产过程中的废水主要来自于精制过程中的酸析废水，酸析废水的排放量为15吨/吨2b酸，其中主要含有2b酸的异构体、废酸，总酸度为10g/l，最高排放时为120g/l，颜色呈浅黄色，大部分企业稍作处理后直接排放，给环境造成大量污染。
目前，国内对2b酸酸析废水的处理方法的公开文献报道很少，工业化的方法主要是树脂吸附法。中国专利(cn1772731a)报道了2b酸生产中精制工序废水的治理与资源回收的方法，是将2b酸酸析废水过滤后，通过装填有吸附树脂nda88的吸附塔，使废水中的2b酸吸附在树脂上，然后用氢氧化钠溶液和水作为脱附剂，将nda88树脂进行再生，高浓度脱附液直接返回精制工序回收2b酸，低浓度脱附液循环套用，采用此方法能回收酸析废水中的2b酸，但处理后的废水达不到国家污水排放标准，还需通过调节ph，再经过树脂回收其他物质，废水的cod才能达标排放。且此方法中需使用大量药剂，增加成本。
技术实现要素：
为克服现有工艺技术的缺陷，本发明提供了一种2b酸酸析废水的处理与资源回收工艺，旨在通过电渗析工艺将2b酸酸析废水中的2b酸回收利用，同时降低2b酸酸析废水的cod至60mg/l以下，以达到国家排放标准，提高了废水的综合利用价值。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种2b酸酸析废水的处理与资源回收工艺，其特点在于：首先对2b酸精制工序酸析废水的原水进行预处理，去除其中的悬浮物和大颗粒物；然后将预处理后的2b酸酸析废水引入一级电渗析装置的浓缩室和淡化室中，进行一级电渗析处理，直至淡水cod≤3000mg/l；收集一级电渗析后浓缩室液体并回收2b酸，同时将一级电渗析后淡化室液体引入二级电渗析装置的浓缩室和淡化室中，进行二级电渗析处理，直至淡水cod≤60mg/l，即完成处理。具体包括如下步骤：
(1)取2b酸精制工序酸析废水的原水，进行包括离心、过滤处理的预处理，以去除其中的悬浮物和大颗粒物；
(2)将预处理后的2b酸酸析废水引入一级电渗析装置的浓缩室和淡化室中，并在极室通入电解质溶液，进行一级电渗析处理，直至淡水cod≤3000mg/l，收集一级电渗析后浓缩室液体并回收2b酸；
(3)将一级电渗析后淡化室液体引入二级电渗析装置的浓缩室和淡化室中，并在极室通入电解质溶液，进行二级电渗析处理，直至淡水cod≤60mg/l，即完成处理；将二级电渗析后淡化室液体直接排放，浓缩室液体返回一级电渗析装置中进行处理。
步骤(1)中离心的分离转速为3000-5000r/min、过滤的孔径大小≤1μm。
所述一级电渗析装置和二级电渗析装置分别包括淡化室、浓缩室、极室、膜组件、循环泵、流量计、直流电源和组装框架；在所述膜组件里装有离子交换膜、电极和隔网；所述离子交换膜为国内外生产的均相离子交换膜，膜对数为5-1000对。
步骤(2)和步骤(3)中的电解质溶液各自独立的选自硫酸钠溶液、氯化钠溶液或硝酸钠溶液，浓度为0.05-0.3mol/l。
步骤(2)和步骤(3)中进行电渗析处理的操作条件为恒压模式处理，膜对电压控制在0.8-1v。
在步骤(2)和步骤(3)中，为使电渗析浓水的2b酸含量达到较高值，以利于回收2b酸，设置电渗析淡化室和浓缩室进料体积比为4～10：1。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明处理工艺简单、可操作性强、出水质量稳定，可广泛用于2b酸酸析废水的处理和资源回收。
2、本发明的工艺能综合回收利用2b酸，变废为宝，同时处理后的废水cod≤60mg/l，达到排放标准，是一种适宜推广应用的理想工艺方法。
附图说明
图1为本发明2b酸酸析废水的处理与资源回收工艺的流程图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
下述实施例所用的一级电渗析装置和二级电渗析装置分别由淡化室、浓缩室、极室、膜组件、循环泵、流量计、直流电源和组装框架组成；电渗析装置为合肥科佳高分子材料科技有限公司生产的cjed-2040-20设备，所使用的电渗析阳离子交换膜和阴离子交换膜分别为合肥科佳高分子材料科技有限公司生产的cjmc和cjma系列膜，膜对数为20对。
取浙江嘉兴某化工集团染料2b酸酸析废水，其cod含量为12000mg/l～20000mg/l，其中2b酸质量浓度为1～1.5％，ph在2左右。
实施例1
本实施例按如下步骤处理上述2b酸酸析废水：
(1)取2b酸精制工序酸析废水的原水，加入离心机中进行离心，离心分离转速为3000r/min，然后再经过孔径大小为1μm的过滤器过滤，以去除其中的悬浮物和大颗粒物；
(2)将预处理后的2b酸酸析废水引入一级电渗析装置的浓缩室和淡化室中，为提高浓缩室最终浓缩液中的2b酸含量，淡化室处理废水20l、浓缩室加入废水4l。在极室通入电解质溶液(0.3mol/l硫酸钠)，进行一级电渗析处理，取样检测淡化室cod的变化情况，待淡化室cod下降至3000mg/l时，结束一级电渗析实验，收集一级电渗析后浓缩室液体并直接返回到2b酸精制工艺中制备2b酸或利用树脂分离纯化2b酸；
(3)将一级电渗析后淡化室液体引入二级电渗析装置的浓缩室和淡化室中，淡化室处理废水15l、浓缩室加入废水3l，并在极室通入电解质溶液(0.3mol/l硫酸钠)，进行二级电渗析处理，直至淡水cod≤60mg/l，结束此次实验，更换淡化室料液进行下一批实验，同时将浓缩室液体返回一级电渗析装置中进行处理。
一级和二级电渗析实验皆采用恒压模式，电压固定为20v，实验温度为室温。
实施例2
本实施例按实施例1相同的方式处理2b酸酸析废水，区别仅在于步骤(2)、(3)中电渗析淡化室和浓缩室进料体积比为6：1，其他步骤与实施例1相同。
实施例3
本实施例按实施例1相同的方式处理2b酸酸析废水，区别仅在于步骤(2)、(3)中电渗析淡化室和浓缩室进料体积比为8：1，其他步骤与实施例1相同。
上述实施例对2b酸酸析废水进行一级、二级电渗析处理后，淡化室液体和浓缩室液体的cod含量分别如表1和表2所示：
表1
表2
由表1可知，一级电渗析处理2b酸酸析废水后，淡化室cod含量大大降低，这是由于2b酸酸析废水中的cod主要是其中的2b酸造成的，2b酸在废水中的存在形式为离子状态，能够透过电渗析膜，因此在电渗析过程中，淡化室中的2b酸会迁移到浓缩室，淡化室的cod下降。此外根据三个实施例，淡化室、浓缩室体积比为4：1、6：1、8：1，随着体积比的增加浓缩室最终的cod浓缩含量升高，越有利于2b酸的回收。
由表2可知，二级电渗析处理一级电渗析淡化室2b酸酸析废水后，淡化室cod含量均低于60mg/l，达到国家排放标准，同时二级电渗析浓缩室的cod含量也达到2b酸酸析废水原水水平，可返回至一级电渗析过程中。
以上仅为本发明的示例性实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。