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1、二萘酚废水治理新工艺二萘酚废水治理新工艺 一、简述一、简述 河北省秦皇岛鑫凯环保科技开发有限公司河北省秦皇岛鑫凯环保科技开发有限公司 2萘酚主要合成过程为：萘磺化、水解-、吹萘、中和等过程，工艺过程多，流程长， 三废量大，特别是中和母液与洗涤产生的废水中 COD 值高达 55000 毫克/升左右，每生产 1 吨 2萘酚，将产生 8 立方米左右的废水，其中主要有机物主要成分为 -萘磺酸钠占 80-95%、少量的 -萘磺酸钠占 4-19%、微量的精萘及其它有机杂质占 0-1.0%，无机物主 要成分为亚硫酸钠占 3-5%、硫酸钠占 7-8%。属高毒性有机废水。 -萘酸钠是合成 2-萘酚的重要的中 间
2、体，如果废水液中含有大量的 -萘磺酸钠不予 以回收利用，不仅影响到 2-萘酚的收率和生产成本，而且会严重地污染环境。据悉国内外 一些生产企业就因为废水污染问题难以解决而停产。若利用浓缩法探索解决途径，由于能 耗高，有新的三废产生，有机物与无机盐混在一起，影响了有机物的利用。 2-萘酚生产过程中排出废水色泽深、酸碱缓冲性强，COD 高达 47000-55000mg/L，其 中含有大量的硫酸钠、亚硫酸钠、氯化钠等无机物，以及分离不完全的萘、萘磺酸等有机 中间体。废水中 COD 主要由亚硫酸根及萘磺酸根等有机物的氧化引起，尤其含有的高浓 度萘磺酸对 COD 贡献最大。此外，由于萘环是由 10 个碳原
3、子组成的离域的共轭 键架 构，结构相当稳定，难以降解。 目前 2 萘酚废水大部分采用树脂吸附有机物进行处理；因形成缓冲溶液酸化时需消耗 大量的硫酸来调整 pH 值至酸性，加入的酸化剂较多，酸化时又放出大量的 SO2有害气体， 造成二次污染；然后用大孔树脂分离富集废水中萘磺酸盐，处理后的废水含有高浓度的硫 酸钠。使用大孔树脂吸附造价高（45000 元/吨），需频繁再生，且再生黑液量多无法回收 有用组份；树脂吸附工艺运行一段时间后 COD 去除率持续下降；存在树脂耗量大、解析 黑液量多、无法回收有价组份、且树脂频繁再生药剂消耗量及费用较高，树脂吸附处理后 出水不稳定，废水处理成本高达 180 元/
4、m3，未能达到排入市政管网的要求运行成本高昂 的缺陷。 秦皇岛鑫凯环保科技开发有限公司通过技术研发成功配置出适合 2 萘酚、2-3 酸定向萃 取剂；利用萃取剂定向吸附酚类有机物的特性，实现二萘酚、2，3 酸废水的净化处理；其 原理是：利用有机溶剂不溶于水的特点，将废水中易溶于有机溶剂的物质从废水中分离出 来的过程，萃取剂吸附废水中的有机物后逐渐饱和。在利用反萃取剂反萃工序回收有价组 份并再生萃取剂。萃取剂可反复循环使用永不失效。萃取剂在系统运行基本不消耗，反萃 取液(黑液)的体积小，有用组份的浓度高。其特点是：液液萃取设备体积小；运行成本每 1m废水处理成本 30-40 元。远远低于大孔吸附树
5、脂的运行费用。 其工艺简介如下： 二、二、2 萘酚废水处理工艺简述萘酚废水处理工艺简述 膏状膏状膏状 - - -萘磺酸钠返回利用 亚硫酸亚硫酸亚硫酸钠产品 2.1、废水萃取工艺、废水萃取工艺 2.1.1、对二萘酚废水进行酸化预处理，即可消除 SO2的二次污染，又可提高废水中萘、 萘磺酸等有机物的萃取回收率。 2.1.2、采用秦皇岛鑫凯环保科技开发有限公司秦皇岛鑫凯环保科技开发有限公司配置的络合萃取剂定向络合吸附有机物 类物的特性，将废水中易溶于有机络合剂的组份从废水中分离出来，实现二萘酚废水的净 化处理。萃取剂络合吸附废水中的有机物后逐渐饱和，送反萃取工序回收有价组份并再生 萃取剂。 2.1.
6、3、采用配制成一定量的反萃取液溶液；加入络合吸附饱和的萃取剂中，使络合的 精萘、-萘磺酸钠、-萘磺酸等与络合萃取剂解析分离；络合萃取剂返回废水系统继续络 蒸汽 精萘 中间酸化池气浮机浮油 系统 反萃取 剂 反萃取回收系 统 萃余液苛化转化 系统 有机胺萃取 系统 二萘酚废水 （400m3/d） 吹萘装 置 萘磺酸钠过滤器 萃取剂 中和还原 罐 SO2 过滤器 中和器 蒸发器 SO2Cao O 石膏 （CaSO42H2O ） 蒸馏冷凝水用于过滤 洗涤 Na2C O3 过滤洗涤二萘酚 产品 事故池（m3/d） 合吸附酚类有机物；络合萃取剂可反复循环使用永不失效。处理每立方污水消耗络合萃取 剂 0.
7、01Kg 。 2.1.4、反萃下来络合的精萘、-萘磺酸钠、-萘磺酸属粗液；必须经过提纯才能从而 达到回收废水中含有的有机原料的目的。 3.1、废水中回收膏状、废水中回收膏状 -萘磺酸盐提纯工艺路线萘磺酸盐提纯工艺路线 3.1.1、-萘磺酸盐提纯工艺简图萘磺酸盐提纯工艺简图 蒸汽蒸汽 粗萘磺酸钠粗萘磺酸钠浓缩浓缩-结晶结晶-吹萘吹萘-过滤过滤-膏状膏状 -萘磺酸钠纯品萘磺酸钠纯品 精萘精萘 a、采用萃取剂萃取废水中的 -萘磺酸钠、-萘磺酸钠，经浓缩、结晶等过程，回收 废水中的粗 -萘磺酸钠和 -萘磺酸钠的共混结晶体解析分离； b、将废水中萃取回收的粗 -萘磺酸钠结晶物加入到污水站内独立的小型吹萘
8、釜内进 行吹萘处理得纯化后的 -萘磺酸钠产品；交付 2-萘酚生产工序使用。-萘磺酸钠经加热 （温度120）在吹萘釜分解挥发性的萘随吹脱蒸汽尾气进入盘式冷凝器吸收回收萘产品。 交付磺化生产工段使用。 C、采用该工艺在废水中回收的 -萘磺酸钠，经碱熔后制得的 2-萘酚钠，其碱熔指 标与原工艺制得的 -萘酚钠指标一致。其收率为 95%左右，可使 2 萘酚产量提高 10%以 上。 4.1、高盐废水苛化处理工艺路线、高盐废水苛化处理工艺路线 4.1.1、对二萘酚废水进行络合吸附处理后；水变的清澈透亮；但水中含有亚硫酸钠占 3-5%、硫酸钠占 7-8%。经气浮进一步回收萃取剂及浮油；在通入空气充氧状态下影
9、响 COD 值的亚硫酸钠经氧化转化为含量 12-14%为硫酸钠高盐水；COD 为 350mg/L。 4.1.2、对于 2 萘酚废水进行络合吸附处理后产生的高盐水不能外排；量大的特性，采 用苛化反应转化为亚硫酸钠用于生产回用或出售。 4.1.3、采用廉价的生石灰对高浓度硫酸钠生产废水进行苛化处理。 具体化学反应原理如下所示： 首先硫酸钠溶液中加入稍过量的生石灰 CaO A：苛化液中存在以下动态平衡反应： CaO+H2 O + Na2SO4 = CaSO42H2O+ 2NaOH B：当溶液中含有亚硫酸氢钠时，也可生成一定浓度的氢氧化钠； 4NaHSO3+3Ca(OH)2+2H2O=2NaOH+Na
10、2SO3+3CaSO22H2O C：溶液中通入 SO2 后，Ca(OH)2 吸收 SO2 生成亚硫酸钙的细小结晶的悬浮液： Ca(OH)2+SO2=CaSO3+H2O D：控制反应条件，使其形成高度分散状的亚硫酸钙，在搅拌状态下持续通入 SO2，使 液相不断吸收 SO2，生成亚硫酸，并生成可溶性的亚硫酸氢钙； H2O+SO2=H2SO3 H2SO3+ CaSO3=Ca(HSO3)2 E：可溶性的亚硫酸氢钙与过量的硫酸钠反应生成亚硫酸氢钠与石膏沉淀：Ca(HSO3) 2+Na2SO4=NaHSO3+CaSO42H2O F：最后用纯碱或火碱中和使亚硫酸氢钠转化为亚硫酸钠溶液 NaHSO3+Na2C
11、O3=Na2SO3+CO2+H2O 苛化反应完成，得亚硫酸钠和石膏。 5.1、亚硫酸钠结晶 亚硫酸钠稀溶液亚硫酸钠稀溶液三效蒸发器三效蒸发器结晶反应釜结晶反应釜离心分离亚钠离心分离亚钠母液返回蒸发器母液返回蒸发器蒸馏蒸馏 冷凝水冷凝水回用于回用于 2 萘酚产品洗涤用水系统。萘酚产品洗涤用水系统。 硫酸钠溶液经石灰转化后；亚硫酸钠浓度提高 33%浓度虽然有所提高，但还不能达 到结晶的浓度；因此，需对亚硫酸钠溶液进行减压浓缩处理，即所谓的“蒸晶”过程；当 蒸发亚硫酸钠溶液至饱和时，降温冷却使结晶析出，得到无水亚硫酸钠产品。 6.1、三效蒸发水收集后回用 2 萘酚生产。 三、经济效益分析三、经济效益
12、分析 按企业每日产生 2-萘酚废水 350-360m3/d，平均 COD 为 52500mg/l、-萘磺酸钠 3000 mg/l、-萘磺酸钠 11500mg/l，则废水中含有量： -萘磺酸钠含量=3503000/1000=1050.00kg -萘磺酸钠含量=35011500/1000=4025.00kg 萃取回收率按 98%计算： -萘磺酸钠含量=105098%=1029.00kg -萘磺酸钠含量=402598%=3944.50kg 由于 -萘磺酸钠属于不稳定的转化物质，在吹萘工序中被高温蒸汽分解为萘，萘易 挥发随蒸汽被带走进入冷凝器结晶后得到回收，可返回系统继续利用。因此，-萘磺酸 钠实际上
13、能够以精萘的形式得到回收。 预计精萘和 -萘磺酸钠结晶体最终的回收率约为 90%： 萘回收量=1029.0090%=926.10kg/日； -萘磺酸钠结晶体（指无水物）回收量： -萘磺酸钠=3944.5090%=3550.05kg/日。 四、废水治理费用四、废水治理费用 按每日产生按每日产生 2 萘酚废水萘酚废水 350m 核算核算 1、萃取剂及药剂费用 每日处理 350m废水药剂费用 8400 元；吨水药剂费用为 24 元/m 2、电费、人工费用及其他： 人工 15 人80 元/日1200 元/日， 电费 180kw/h0.60242592.0 元/日， 合计 3792.0 元/日，即 10.83 元/吨水。 3、生产废水处理系统吨水运行费用： 24+10.83=35.83 元/吨水 本治理方案实施后，按每天产生本治理方案实施后，按每天产生 2 萘酚废水萘酚废水 350m /d 企业每年通过环保治理可回收企业每年通过环保治理可回收 - 萘磺酸钠萘磺酸钠 2237.4 吨吨，扣除每年，扣除每年 330 天污水站运行费用；预计年新增效益达天污水站运行费用；预计年新增效益达 1675.97 万元万元/年。年。 污水建站费用污水建站费用 120 天回收全部投资。天回收全部投资。 秦皇岛鑫凯环保科技开发有限公司提供秦皇岛鑫凯环保科技开发有限公司提供