一种羧甲基纤维素生产废水资源化处理方法

文档序号:4860532阅读:423来源:国知局
专利名称:一种羧甲基纤维素生产废水资源化处理方法
技术领域
本发明属于环境修复技术领域,具体涉及一种羧甲基纤维素生产废水资源化处理方法。
背景技术
羧甲基纤维素是以纤维素、烧碱和氯乙酸为主要原料制成的一种高聚合纤维素醚,简称CMC,化合物分子量从几千到百万不等,是一种大分子化学物质。我国目前CMC生 产企业近百家,总产量超过30万吨/年,而且近年来CMC的需求呈现快速增长的趋势。羧甲基纤维素生产过程中产生一定量高浓度有机化工废水,废水中既含有纤维素、羧甲基纤维素等大分子物质,又含有羟乙酸钠、氯乙酸、乙醇、乙醇钠以及无机盐等小分子物质,COD为20000-25000 mg/L,可利用价值最高的物质为乙醇酸钠,其含量约为5-10%。该废水可生化性差,采用常规的处理方法难以达到排放标准。对于该类废水报道较多的是采用微电解-UASB-接触氧化处理,但其处理效果仍然有限。专利201010137783. X公开了一种羧甲基纤维废水的处理技术,采用蒸馏-多效蒸发、脱盐技术-浓缩液后处理技术。专利201110283544. X公开了一种羧甲基纤维素废水的资源化处理方法,采用超滤-反渗透-蒸发进行浓缩结晶。上述方法处理工艺复杂,成本也相对较高。目前,该类废水的处理工程示例国内鲜有报道。

发明内容
解决的技术问题本发明针对羧甲基纤维素废水,提供了一种操作方便、工艺简单,高效去除废水C0D、实现资源回收的处理工艺。技术方案
一种羧甲基纤维素生产废水资源化处理方法,处理步骤为先配制混合有机溶剂,所述混合有机溶剂由萃取剂、助剂和稀释剂组成,其中萃取剂在混合有机溶剂中的体系百分数30-60%%,助剂在混合有机溶剂中的体积百分数1_30%%,稀释剂在混合有机溶剂中的体系百分数40-70%,所述的萃取剂包括N235、N204、TiOA, N1923、N503中的一种或两种以上混合物,所述的助剂包括5-13个碳的脂肪醇或磷酸三丁酯(TBP),所述的稀释剂为磺化煤油、航空煤油或甲苯中的一种,混合有机溶剂先与酸按照体积比63:1-45:1进行搅拌混合,然后与废水混合,混合有机溶剂与废水的体积比为1:3-4:1,静置分层,下层溶液为处理后废水,上层混合有机溶剂再与反萃取剂混合,上层混合有机溶剂与反萃取剂的体积比为7:1-15:1,静置分层,上层溶液为再生有机溶剂,下层溶液为含有氯乙酸的反萃取剂溶液。所述酸为硫酸或盐酸,硫酸或盐酸的浓度> 5%wt。
所述的反萃取剂为碱液,碱液循环使用,当碱液pH小于7时加入碱性物质至溶液pH 彡 9。所述的碱性物质与碱液的溶质相同,为片碱、纯碱、氢氧化钙、氧化钙、氢氧化钾或碳酸钾。有益效果
本发明在应用于羧甲基纤维素废水处理中,由于废水大部分有机物含有羟基、羧基等官能团,而络合萃取对于这类物质的分离具有高效性和高选择性。因此采用萃取方法处理羧甲基纤维素废水,COD的去除率能达80%以上。有机溶剂经过碱液反萃取后,反萃取率达到95%以上,能够回收氯乙酸的产品。
具体实施例方式上述实施例仅用于对本发明进行说明,并不构成对权利要求范围的限制,本领域技术人员可以想到的其他替代手段,均在本发明权利要求范围内。实施例I :
选取江苏某羧甲基纤维素生产废水,COD为25383mg/L。按体积百分比,N204占24%,N503占6%,C13醇占24%,磺化煤油占46%,搅拌混匀,制成混合有机溶剂。混合有机溶剂与浓硫酸混合,其体积比63: I。废水与混合有机溶剂混合搅拌,其体积比1:2,搅拌,静置分层。下层为处理后废水,COD去除率为85%。上层为混合有机溶剂,上层混合有机溶剂与20%wt的氢氧化钠搅拌,其体积比为10:1,静置分层,下层为含有乙醇酸浓缩碱液,上层为再生有机溶剂,其反萃率达到99%以上。实施例2:
选取江苏某羧甲基纤维素生产废水,COD为25383mg/L。按体积百分比,TiOA占11%,N503占11%,异辛醇占28%,磺化煤油占50%,搅拌混匀,制成混合有机溶剂。混合有机溶剂与浓硫酸混合,其体积比60 :1。废水与混合有机溶剂混合搅拌,其体积比1:3,搅拌,静置分层。下层为处理后废水,COD去除率为90%。上层为混合有机溶剂,上层混合有机溶剂与22%wt的氢氧化钠搅拌,其体积比为15 :1,静置分层,下层为含有乙醇酸浓缩碱液,上层为再生有机溶剂,其反萃率达到97%以上。实施例3:
选取江苏某羧甲基纤维素生产废水,COD为25383mg/L。按体积百分比,N1923占26%,N503占7%,正辛醇占5%,磺化煤油占62%,搅拌混匀,制成混合有机溶剂。混合有机溶剂与浓硫酸混合,其体积比50 :1。废水与混合有机溶剂混合搅拌,其体积比1:2,搅拌,静置分层。下层为处理后废水,COD去除率为90%。上层为混合有机溶剂,上层混合有机溶剂与22%wt的氢氧化钾搅拌,其体积比为8 :1,静置分层,下层为含有乙醇酸浓缩碱液,上层为再生有机溶剂,其反萃率达到96%以上。实施例4:
选取江苏某羧甲基纤维素生产废水,COD为25383mg/L。按体积百分比,N235占14%,N503占7%,正辛醇占23%,磺化煤油占56%,搅拌混匀,制成混合有机溶剂。混合有机溶剂与浓硫酸混合,其体积比45 :1。废水与混合有机溶剂混合搅拌,其体积比1:2,搅拌,静置分层。下层为处理后废水,COD去除率为96%。上层为混合有机溶剂,上层混合有机溶剂与22%wt的氢氧化钾搅拌,其体积比为7 :1,静置分层,下层为含有乙醇酸浓缩碱液,上层为再生有机溶剂,其反萃率达到95%以上。实施例5:
选取江苏某羧甲基纤维素生产废水,COD为25383mg/L。按体积百分比,N235占30%,正辛醇占1%,甲苯占69%,搅拌混匀,制成混合有机溶剂。混合有机溶剂与浓硫酸混合,其体积比55:1。废水与混合有机溶剂混合搅拌,其体积比1:2,搅拌,静置分层。下层为处理后废水,COD去除率为86%。上层为混合有机溶剂,上层混合有机溶剂与22%wt的氢氧化钾搅拌,其体积比为18 :1,静置分层,下层为含有乙醇酸浓缩碱液,上层为再生有机溶剂,其反萃率达到97%以上。实施例6:· 选取江苏某羧甲基纤维素生产废水,COD为25383mg/L。按体积百分比,N235占34%,TBP占3%,航空煤油占63%,搅拌混匀,制成混合有机溶剂。混合有机溶剂与浓盐酸混合,其体积比25:1。废水与混合有机溶剂混合搅拌,其体积比1:4,搅拌,静置分层。下层为处理后废水,COD去除率为89%。上层为混合有机溶剂,上层混合有机溶剂与22%wt的氢氧化钾搅拌,其体积比为10 :1,静置分层,下层为含有乙醇酸浓缩碱液,上层为再生有机溶剂,其反萃率达到96%以上。实施例7
选取江苏某羧甲基纤维素生产废水,COD为25383mg/L。按体积百分比,N503占40%,磺化煤油占60%,搅拌混匀,制成混合有机溶剂。混合有机溶剂与浓盐酸混合,其体积比45
I。废水与混合有机溶剂混合搅拌,其体积比1:4,搅拌,静置分层。下层为处理后废水,COD去除率为87%。上层为混合有机溶剂,上层混合有机溶剂与22%wt的碳酸钠搅拌,其体积比为10:1,静置分层,下层为含有乙醇酸浓缩碱液,上层为再生有机溶剂,其反萃率达到95%以上。实施例8:
选取江苏某羧甲基纤维素生产废水,COD为25383mg/L。按体积百分比,N235占20%,N503占7%,正庚醇占13%,煤油占60%,搅拌混匀,制成混合有机溶剂。混合有机溶剂与浓盐酸混合,其体积比30:1。废水与混合有机溶剂混合搅拌,其体积比1:3,搅拌,静置分层。下层为处理后废水,COD去除率为89%。上层为混合有机溶剂,上层混合有机溶剂与15%wt的碳酸钾搅拌,其体积比为8 :1,静置分层,下层为含有乙醇酸浓缩碱液,上层为再生有机溶剂,其反萃率达到96%以上。实施例9
选取江苏某羧甲基纤维素生产废水,COD为25383mg/L。按体积百分比,N235占10%,N503占17%,正庚醇占13%,煤油占60%,搅拌混匀,制成混合有机溶剂。混合有机溶剂与浓硫酸混合,其体积比63 :1。废水与混合有机溶剂混合搅拌,其体积比3:1,搅拌,静置分层。经过3级萃取后,下层为处理后废水,COD去除率为96%。上层为混合有机溶剂,上层混合有机溶剂与15%wt的碳酸钠搅拌,其体积比为8 :1,静置分层,下层为含有乙醇酸浓缩碱液,上层为再生有机溶剂,其反萃率达到96%以上。
权利要求
1.一种羧甲基纤维素生产废水资源化处理方法,其特征在于处理步骤为先配制混合有机溶剂,所述混合有机溶剂由萃取剂、助剂和稀释剂组成,其中萃取剂在混合有机溶剂中的体系百分数30-60%,助剂在混合有机溶剂中的体积百分数1_30%,稀释剂在混合有机溶剂中的体系百分数40-70%,所述的萃取剂包括N235、N204、Ti0A、N1923、N503中的一种或两种以上混合物,所述的助剂包括5-13个碳的脂肪醇或磷酸三丁酯(TBP),所述的稀释剂为磺化煤油、航空煤油或甲苯中的一种,混合有机溶剂先与酸按照体积比63:1-45:1进行搅拌混合,然后与废水混合,混合有机溶剂与废水的体积比为1:3-4:1,静置分层,下层溶液为处理后废水,上层混合有机溶剂再与反萃取剂混合,上层混合有机溶剂与反萃取剂的体积比为7:1-15:1,静置分层,上层溶液为再生有机溶剂,下层溶液为含有氯乙酸的反萃取剂溶液。
2.如权利要求I所述的一种羧甲基纤维素生产废水资源化处理方法,其特征在于所述酸为硫酸或盐酸,硫酸或盐酸的浓度> 5%wt。
3.如权利要求I所述的一种羧甲基纤维素生产废水资源化处理方法,其特征在于所述的反萃取剂为碱液,碱液循环使用,当碱液pH小于7时加入碱性物质至溶液pH ^ 9。
4.如权利要求3所述的一种羧甲基纤维素生产废水资源化处理方法,其特征在于所述的碱性物质与碱液的溶质相同,为片碱、纯碱、氢氧化钙、氧化钙、氢氧化钾或碳酸钾。
全文摘要
一种羧甲基纤维素生产废水资源化处理方法,处理步骤为先配置混合有机溶剂,所述混合有机溶剂由萃取剂、助剂和稀释剂的混合制成,其中萃取剂在混合有机溶剂中的体系百分数30-60%,助剂在混合有机溶剂中的体积百分数1-30%,稀释剂在混合有机溶剂中的体系百分数40-70%,混合有机溶剂先与酸按照体积比63:1-45:1进行搅拌混合,然后与废水混合,混合有机溶剂与废水的体积比为1:3-4:1,静置分层,下层溶液为处理后废水,上层混合有机溶剂再与反萃取剂混合,静置分层,上层溶剂为再生有机溶剂,下层溶液为含有氯乙酸的反萃取剂溶液。有机溶剂经过碱液反萃取后,反萃取率达到95%以上,能够回收氯乙酸的产品。
文档编号C02F1/26GK102936052SQ20121049429
公开日2013年2月20日 申请日期2012年11月28日 优先权日2012年11月28日
发明者刘云, 董元华, 聂荣, 孙含元 申请人:中国科学院南京土壤研究所
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