硝基苯废水处理剖析.doc

硝基氯苯废水的治理 化工部给排水设计技术中心站　武迎生　 　摘要　本文论述了硝基氯苯废水的排污机制，提出了适宜的治理流程。研究结，该处理流程方法简单，效果好，从废水中可回收一定量的化工原料。 关键词　硝基氯苯　冷却结晶　生物活性炭 硝基氯苯包括二硝基氯苯、邻硝基氯苯、对硝基氯苯、间硝基氯苯，是重要的化工原料，广泛应用于农药、染料等行业。近年来我国硝基氯苯工业发展很快，尤其是邻、对硝基氯苯产量迅速增加，是世界上产量最大的国家之一。但是在硝基氯苯生产过程中要排出一定量废水，废水中含有硝基氯苯、硝基酚、氯苯、硫酸、硝酸等，以硝基氯苯量最大。硝基氯苯是毒性较大的有害物质，国家对其制定了严格的排放标准，为5mg/l。目前国内硝基氯苯生产企业能达到这个排放标准的很少。本文结合某厂的实例就硝基氯苯废水治理方法的选择，适宜的治理工艺流程进行了探研。 1、硝基氯苯废水的排污机制、水质水量某化工厂硝基氯苯车间共有二个主要工段:2，4-二硝基氯苯工段、邻、对硝基氯苯工段。各工段的生产工艺、排污机制、水质水量分述如下。 　 1.1 2，4—二硝基氯苯工段2，4—二硝基氯苯(以下简称二硝)是硝基氯苯车间的主要工段，年产二硝六千吨，占硝基氯苯总产量的三分之二。二硝的生产是以氯苯为原料，采用硝酸和硫酸的混酸为硝化剂，其中硫酸主要起脱水作用。硝化第一步用低值酸进行，硝化完毕后，静置分层，排去沉在下部的剩余硫酸，再加入高值酸进行第二步硝化，硝化后得到二硝粗产品。二硝比重比硝化后剩余的酸轻，浮在硝化罐的上部，将下部的酸排至贮酸罐，而后送至脱硝工段。由于分层不清及物料夹带，有部分酸残留在二硝中，为了使产品符合质量要求，需用清水和碱液洗涤二硝粗产品。洗涤水水温65℃，洗涤后水从缸上部虹吸排出，再进行下一遍洗涤，碱洗是用5～7%的Nａ2CO3液洗涤，其目的是和硝化反应的副产物硝基酚作用，生成硝基酚钠，溶于水而 被除去。水洗一般进行4～6遍，碱洗一般为一遍。水洗和碱洗时物料和水的体积比为1∶1左右。物料被洗至刚果红试纸不变色后转至结晶工段，然后装入铁桶内作为成品出售 。二硝生产工艺流程简图见图1。 　　从工艺流程可以看出，二硝工段的污染源主要为水洗和碱洗的洗涤水，二硝工段的日产为30吨，体积20m3。以水洗加碱洗34遍水洗水分析测定，水中含有较高浓度的有机物等污染物。分析结果见表1。 　 从表中可以看出，二硝工段的洗涤排水中，二硝基氯苯含量为1000～1500mg/l，邻、对 硝基氯苯含量为200～500mg/l，二项合计硝基氯苯含量的平均值为1700mg/l左右。由 于是洗涤水，因此水中的硝基氯苯只能是来自硝基氯苯在水中的饱和溶解度以及虹吸时被夹带的物料。由于二硝工段一天排水量150吨，因此每天排至水中的硝基氯苯总量约250Kg。从分析结果看，水中COD值并不高，在200～400mg/l，远低于硝基氯苯含量。这是由于硝基氯苯难以被Ｋ2Cr2O7氧化。每毫克硝基氯苯COD的测定值在0.1mg左右。因此，COD反映的主要是硝化过程中产生的副产物在水中的含量，如酚类等。 1.2　邻、对硝基氯苯工段邻、对硝基氯苯(以下简称邻、对硝)的生产也是以氯苯为原料，用混酸硝化。和二硝生产所不同的是，它仅经过一次硝化，硝基分别进入氯苯的邻、对位。其中对硝基氯苯占65%，邻硝基氯苯占35%。然后根据二者沸点的不同，用精馏塔进行分馏，得到对硝基氯苯和邻硝基氯苯。在进精馏塔前，粗产品邻、对硝同样要经过水洗和碱洗工序。邻、对硝生产工艺流程简图见图2。 图2　邻、对硝生产工艺流程　 　因此邻、对硝工段的污染源主要也是洗涤水，邻、对硝工段日产量为10吨，每日排废水量约50吨。经分析测定，邻、对硝工段1-4遍水洗水组份见表2。 　　从表2可以看出，邻、对硝水洗水中硝基氯苯含量比二硝水洗水低，排污机制同样是饱 和溶解度和物料夹带。每升污水中含邻、对硝500～800mg/l。这是由于邻、对硝在6 5℃时在水中溶解度低于二硝在水中的溶解度。如果以平均值700mg/l计，则每天排邻、对 硝基氯苯约40Kg。二硝基氯苯水洗水和邻、对硝基氯苯水洗水排放后汇合至废水池，总称水洗水。二项合计，每日水洗水排放量200吨，硝苯氯苯总量约300Kg，氯苯5Kg以下。为了进一步核实排污总量，我们从废水池出口处取样分析测定。结果见表3。 　　从表3可以看出，硝基氯苯总浓度为1550mg/l，排硝基氯苯总量310Kg。总排口测定结果与单独测定二硝工段和邻、对硝工段排污量是基本吻合的。 2、洗涤水的预处理 　　洗涤水虽然日排水量只有200吨，但有机物含量高，因此治理难度大，车间现有治理装置一套，采用氯苯萃取———活性炭吸