本发明属于农药工业生产废水处理技术领域,具体地说,涉及三嗪酮工业生产废水的处理方法。
背景技术:
三嗪酮是合成除草剂嗪草酮的重要中间体,在生产过程中产生的废水具有特殊性,排放量大、浓度高、含盐量高、难生物降解的化合物含量高、气味大,若直接排放,对生态环境将构成明显的危害。
中国专利CN102173525B公开了一种嗪草酮的工业生产废水预处理方法,主要包括3个步骤,(1)采用液膜分离技术处理三嗪酮废水,回收三嗪酮;(2)络合萃取处理甲基化废水,回收嗪草酮;(3)精馏回收甲基化废水中的甲醇。
另外,中国专利CN107935308A公开了一种三嗪酮农药废水达标排放协同盐资源化处理的方法,其中声称实现了三嗪酮农药废水处理的达标,同时回收制得精制工业氯化钠,降低了三嗪酮农药废水的处理成本。
但是,现有技术中通常都是把三嗪酮工业生产废水中的总有机物一起清除,没有关注到三嗪酮生产废水中的特戊酸单独分离和回收再利用的问题。
技术实现要素:
本申请发明人首次关注到了三嗪酮生产废水中的特戊酸问题,发现特戊酸在三嗪酮生产废水的总有机物中占比较大。
因此,本发明的目的在于提供一种三嗪酮工业生产废水的处理方法,通过该方法能够单独分离和回收三嗪酮生产废水中的特戊酸,有效降低三嗪酮生产废水中的总有机物浓度。
具体地,本发明提供:
(1)三嗪酮工业生产废水的处理方法,其特征在于,使用甲苯作为溶剂对废水进行萃取处理。
(2)上述(1)所述的处理方法,其中甲苯和三嗪酮工业生产废水的质量比为1:2~1:20,优选为1:4~1:15。
(3)上述(1)或(2)所述的处理方法,其中萃取在0~50℃、优选在25~30℃的温度范围进行。
(4)上述(1)至(3)中任意一项所述的处理方法,其中使用萃取塔来进行处理。
(5)上述(4)所述的处理方法,其中在萃取塔中进行逆流萃取。
具体实施方式
本发明的处理方法中,使用对特戊酸具有优异选择性的特定溶剂甲苯作为萃取溶剂,这样不会一同萃取三嗪酮等其它物质,有利于特戊酸的回收再利用。
另外,本申请发明人发现,甲苯不仅是对特戊酸的选择性高,相较于其他萃取剂,其回收率也高。
萃取溶剂甲苯和三嗪酮工业生产废水的质量比为1:2~1:20,优选为1:4~1:15。
萃取温度优选为0~50℃,更优选为25~30℃。
优选地,本发明的方法中采用萃取塔对三嗪酮工业生产废水进行处理,由此可以实现连续运行,操作方便。
更优选地,本发明在萃取塔中进行逆流萃取,这样可以提高萃取效率,减少萃取剂的用量。
本发明的废水处理方法中,萃取分液后得到的水层用液碱调节pH至中性后减压蒸馏,回收水和工业盐。回收水可以再利用到生产中。
本发明的废水处理方法操作方便,运行经济,成本较低,废水中总有机物的去除率高,并且处理中不引入新的反应物质,不产生二次污染。
实施例
下面通过实施例进一步说明本发明。
实施例中,
COD检测方法依照HG 828-2017进行;
氨氮检测方法依照HG 535-2009进行;
特戊酸通过HPLC外标法在如下条件下测定:
流动相:乙腈:水=8:2(甲酸调pH 3.7~4.1)
色谱柱:C18硅胶柱;波长:214nm;流速1ml/min;柱温:30℃。
用于本发明实施例的三嗪酮工业生产废水来自河北兰升生物科技有限公司三嗪酮生产车间。
水质情况:COD:14880mg/L,氨氮540mg/L,特戊酸含量1%。
实施例1
将1000g三嗪酮废水加入三口瓶中,在25℃加入50克甲苯,搅拌半小时,静置半小时,分液,分出甲苯层;再将水层同法重复萃取1次;将两次萃取的甲苯层合并。
水层用液碱调pH至中性,减压蒸馏。回收水800g,其中COD:700mg/L;氨氮:55mg/L。回收工业湿盐150g。
将甲苯层在55℃减压蒸馏,冷凝回收甲苯95克,釜残剩余9.0g,含特戊酸8.87g。因此,特戊酸的回收率为88.7%,甲苯的回收率为95%。
实施例2
将1000g三嗪酮废水加入三口瓶中,在25℃加入甲苯50g,搅拌半小时,静置半小时,分液,分出甲苯层,再将水层同法重复萃取4次;将5次萃取的甲苯层合并。
水层用液碱调pH至中性,减压蒸馏。回收水800g,其中COD:537mg/L;氨氮:43mg/L。回收工业湿盐155g。
将甲苯层在55℃减压蒸馏,冷凝回收甲苯235克,釜残剩余9.3g,含特戊酸9.07g。因此,特戊酸的回收率为90.7%,甲苯的回收率为94%。
实施例3
将1000g三嗪酮废水加入三口瓶中,在30℃加入甲苯50g,搅拌半小时,静置半小时,分液,分出甲苯层,再将水层同法重复萃取1次,将两次萃取的甲苯层合并。
水层用液碱调pH至中性,减压蒸馏。回收水820g,其中COD:741mg/L;氨氮:85mg/L。回收工业湿盐152g。
将甲苯层在55℃减压蒸馏,冷凝回收甲苯96克,釜残剩余8.9g,含特戊酸8.73g。因此,特戊酸的回收率为87.3%,甲苯的回收率为96%。
对比例1
将1000g三嗪酮废水加入三口瓶中,在15℃加入频呐酮50g,搅拌半小时,静置半小时,分液,分出频呐酮层。再将水层同法重复萃取4次,将5次萃取的频呐酮层合并。
水层用液碱调pH至中性,减压蒸馏。回收水800g,其中COD:2257mg/L;氨氮:330mg/L。回收工业湿盐152g。
将频呐酮层在50℃减压蒸馏,冷凝回收频那酮182.5克,釜残剩余5.9g,含特戊酸5.67g。因此,特戊酸的回收率为56.7%,频呐酮的回收率为73%。
对比例2
将萃取温度改为40℃,其它与对比例1同法操作。
结果回收水800g。其中COD:1500mg/L;氨氮:400mg/L。回收工业湿盐152g。
将频呐酮层在50℃减压蒸馏,冷凝回收频那酮172.5克,釜残剩余6.5g,含特戊酸6.30g。因此,特戊酸的回收率为63.0%,频呐酮的回收率为69%。
对比例3
用醋酸异丙酯代替频呐酮作为萃取剂,其它与对比例1同法操作。
结果回收水810g,其中COD:800mg/L;氨氮:420mg/L。回收工业湿盐146g。
将醋酸异丙酯层常压蒸馏,冷凝回收醋酸异丙酯195克,釜残剩余8.1g,含特戊酸7.82g。因此,特戊酸的回收率为78.2%,醋酸异丙酯的回收率为78%。
实施例4
开启废水计量泵,先用废水将由萃取塔顶部进料口填充至塔顶扩大段。然后开启甲苯计量泵,按照甲苯:废水的流量比为1:15的比例将甲苯由塔底进料口进入,待萃取塔稳定运行2小时后,从塔底水相出口每隔半小时取样,一共取样3次,分别通过HPLC外标法进行测定,结果3次取样的水相中特戊酸含量分别为0.02%、0.015%、0.01%。
将从塔底出料的1000g水层用液碱调pH至中性,减压蒸馏。回收水810g,其中COD:280mg/L;氨氮:35mg/L。回收工业湿盐150g。
将从塔顶出料的75g有机层常压蒸馏,冷凝回收甲苯65.3克,釜残剩余9.5g,含特戊酸9.38g。因此,特戊酸的回收率为93.8%。甲苯的回收率为95%。