一種采用絡(luò)合萃取處理tda廢水的方法
【專利摘要】本發(fā)明是一種采用絡(luò)合萃取處理2，4-二氨基甲苯（TDA）廢水的方法，其特征在于：該方法主要包括pH值調(diào)節(jié)、萃取及萃取劑再生處理工藝。本發(fā)明以2-乙基己基膦酸-2-乙基己基酯、二（2，4，4-三甲基戊基）膦酸中一種或兩種為絡(luò)合劑，正辛醇、異辛醇、仲辛醇的一種或多種為助溶劑，煤油或環(huán)己烷為稀釋劑，配制絡(luò)合萃取劑來分離廢水中難生化TDA化合物，萃取劑采用無機酸再生后重復(fù)使用。本發(fā)明工藝簡單合理，可操作性強，操作方便，處理成本低。經(jīng)本發(fā)明工藝處理后的廢水TDA濃度大幅度降低，TDA一級萃取去除率95～99%，具有廣泛的應(yīng)用前景。
【專利說明】一種采用絡(luò)合萃取處理TDA廢水的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于廢水處理【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種采用絡(luò)合萃取處理TDA廢水的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]TDA化學(xué)名稱2，4_ 二氨基甲苯，常溫下為淺黃色固體，長期儲存或暴露在空氣中會變成深紫色或黑色，具有氨氣味。TDA主要用于合成甲苯二異氰酸酯(TDI)的原料和聚醚起始劑，它還可以用作環(huán)氧樹脂固化劑、染料中間體。同時，也可以合成用于聚氨酯彈性體以及環(huán)氧樹脂的芳香族二胺固化劑，如二甲硫基甲苯二胺DMTDA、二乙基甲苯二銨DETDA。
[0003]TDA廢水屬于難降解的有毒有機污染物廢水，由于其較強的毒性，在處理含該物質(zhì)廢水的實際工程中，用常規(guī)的工藝或生物處理方法難以取得令人滿意的去除效果。目前，國內(nèi)外尚無對TDA廢水處理成熟、有效的方法。對于TDA廢水的處理，已報道的研究包括(I)微電解工藝；(2)臭氧氧化法；(3) Fenton氧化法。這些方法都是通過化學(xué)反應(yīng)破壞TDA有機物結(jié)構(gòu)，使其轉(zhuǎn)化為易降解的小分子有機物，提高廢水的可生化性，達到廢水處理的目的。但對于含有高濃度TDA的廢水進行氧化處理成本相對較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種新的絡(luò)合萃取法處理TDA廢水的方法，把廢水中高濃度、難生化、毒性大的TDA通過兩相分離的方式分離出來，達到廢水污染控制的目的，使處理后的廢水滿足生化處理工藝要求。
[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)。本發(fā)明是一種采用絡(luò)合萃取處理TDA廢水的方法，其特點是:其步驟如下:
(1)pH值調(diào)節(jié):用無機酸調(diào)節(jié)TDA廢水pH值至7~10;
(2)萃取:將萃取劑與廢水按體積比為4:1~1: 8，在溫度O~60°C下攪拌混合5~60min,靜置20~120min分層,上層為負載萃取劑,下層為萃取處理后的廢水；
萃取所采用的萃取劑包括絡(luò)合劑，或者再加入助溶劑、稀釋劑中的至少一種按需要的比例進行混合；所述的絡(luò)合劑選自2-乙基己基膦酸-2-乙基己基酯、二(2，4，4_三甲基戊基)膦酸中一種或兩種；所述的助溶劑選自正辛醇、異辛醇、仲辛醇中的一種或幾種；所述的稀釋劑選自煤油或環(huán)己烷。
[0006]本發(fā)明所述的一種絡(luò)合萃取處理TDA廢水的方法中，進一步優(yōu)選的技術(shù)方案或技術(shù)特征是:
1.在步驟(2)萃取結(jié)束后還可以按以下方法進行反萃取再生:負載萃取劑與反萃劑按體積比為20:1~1:2，在溫度O~80°C下攪拌混合5~60min，靜置20~120min分層，上層為反萃取再生的萃取劑，循環(huán)使用；下層為濃縮的污染物廢液；所述的反萃劑為無機酸；所述的無機酸可以為現(xiàn)有技術(shù)中公開的任何一項可適用于本發(fā)明的常用無機酸，特別優(yōu)選10%~31%鹽酸或者10%~98%硫酸。
[0007]2.在步驟(2)萃取所采用的萃取劑由絡(luò)合劑與稀釋劑或者再加入助溶劑組成。[0008]3.步驟(1)所述的無機酸可以為現(xiàn)有技術(shù)中公開的任何一項可適用于本發(fā)明的常用無機酸，特別優(yōu)選為10%~31%鹽酸或者10%~98%硫酸。
[0009]4、反萃取時，負載萃取劑與鹽酸或者硫酸的體積比優(yōu)選為5:1~10:1，酸液濃度優(yōu)選為10%~30%，反萃取溫度優(yōu)選為20~40°C;負載萃取劑與酸液混合時間優(yōu)選為10~20 min,混合后分層時間優(yōu)選為30~40 min。
[0010]本發(fā)明中，萃取塔分層后，上清液負載萃取劑排至萃取劑再生系統(tǒng)、下層廢水排出進行二次中和至中性后送至廢水處理站進行生化處理。在反萃塔負載萃取劑中萃取劑與污染物進行分離再生，再生的萃取劑連續(xù)送回萃取工段，污染物反萃濃縮余液可回收其中TDA也可摻入燃煤鍋爐燃燒處理或燃煤導(dǎo)熱油爐燃燒處理。
[0011]本發(fā)明中，TDA是典型的lewis堿性物質(zhì)，采用Lewis酸性萃取劑進行絡(luò)合萃取，可以提高TDA在萃取劑中的分配系數(shù)，使廢水達到萃取分離的目的，采用絡(luò)合萃取的方法有望將廢水中的TDA分離出來，達到廢水處理的目的。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明工藝簡單合理，可操作性強，操作方便，處理成本低。經(jīng)本發(fā)明工藝處理后的廢水TDA濃度大幅度降低，TDA —級萃取去除率95~99%，具有廣泛的應(yīng)用前景。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0014]以下參照附圖，進一步描述本發(fā)明的具體技術(shù)方案，以便于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進一步地理解本發(fā)明，而不構(gòu)成對其權(quán)利的限制。
[0015]實施例1，一種采用絡(luò)合萃取處理TDA廢水的方法，其步驟如下:
(DpH值調(diào)節(jié):用無機酸調(diào)節(jié)TDA廢水pH值至7 ;
(2)萃取:將萃取劑與廢水按體積比為4:1，在溫度O~10°C下攪拌混合5~60min，靜置20~120min分層，上層為負載萃取劑，下層為萃取處理后的廢水；
萃取所采用的萃取劑包括絡(luò)合劑，所述的絡(luò)合劑選自2-乙基己基膦酸-2-乙基己基酯、二(2，4，4_三甲基戊基)膦酸中一種或兩種。
[0016]實施例2，一種采用絡(luò)合萃取處理TDA廢水的方法，其步驟如下:
(DpH值調(diào)節(jié):用無機酸調(diào)節(jié)TDA廢水pH值至10 ；
(2)萃取:將萃取劑與廢水按體積比為1: 8，在溫度10~20°C下攪拌混合5~60min，靜置20~120min分層，上層為負載萃取劑，下層為萃取處理后的廢水；
萃取所采用的萃取劑包括絡(luò)合劑，再加入助溶劑、稀釋劑中的一種，按需要的比例進行混合；所述的絡(luò)合劑選自2-乙基己基膦酸-2-乙基己基酯、二(2，4，4_三甲基戊基)膦酸中一種或兩種；所述的助溶劑選自正辛醇、異辛醇、仲辛醇中的一種或幾種；所述的稀釋劑選自煤油或環(huán)己烷。 [0017]實施例3，一種采用絡(luò)合萃取處理TDA廢水的方法，其步驟如下:
(1)pH值調(diào)節(jié):用無機酸調(diào)節(jié)TDA廢水pH值至8~9;
(2)萃取:將萃取劑與廢水按體積比為4:1~1: 8，在溫度20~30°C下攪拌混合5~60min,靜置20~120min分層,上層為負載萃取劑,下層為萃取處理后的廢水；
萃取所采用的萃取劑包括絡(luò)合劑，再加入助溶劑、稀釋劑，按需要的比例進行混合；所述的絡(luò)合劑選自2-乙基己基膦酸-2-乙基己基酯、二(2，4，4_三甲基戊基)膦酸中一種或兩種；所述的助溶劑選自正辛醇、異辛醇、仲辛醇中的一種或幾種；所述的稀釋劑選自煤油或環(huán)己燒。
[0018]實施例4，一種采用絡(luò)合萃取處理TDA廢水的方法，其步驟如下:
(DpH值調(diào)節(jié):用無機酸調(diào)節(jié)TDA廢水pH值至8 ;
(2)萃取:將萃取劑與廢水按體積比為1:1，在溫度40~50°C下攪拌混合5~60min,靜置20~120min分層，上層為負載萃取劑，下層為萃取處理后的廢水； 萃取所采用的萃取劑包括絡(luò)合劑，或者再加入助溶劑、稀釋劑中的至少一種按需要的比例進行混合；所述的絡(luò)合劑選自2-乙基己基膦酸-2-乙基己基酯、二(2，4，4_三甲基戊基)膦酸中一種或兩種；所述的助溶劑選自正辛醇、異辛醇、仲辛醇中的一種或幾種；所述的稀釋劑選自煤油或環(huán)己烷。
[0019]實施例5，實施例1 一 4任何一項所述的一種絡(luò)合萃取處理TDA廢水的方法中:在步驟(2)萃取結(jié)束后按以下方法進行反萃取再生:負載萃取劑與反萃劑按體積比為20:1，在溫度Q~10°C下攪拌混合5~60min,靜置20~120min分層,上層為反萃取再生的萃取劑，循環(huán)使用；下層為濃縮的污染物廢液；所述的反萃劑為無機酸。
[0020]實施例6，實施例1 一 4任何一項所述的一種絡(luò)合萃取處理TDA廢水的方法中:在步驟(2)萃取結(jié)束后按以下方法進行反萃取再生:負載萃取劑與反萃劑按體積比為1:2，在溫度10~30°C下攪拌混合5~60min,靜置20~120min分層,上層為反萃取再生的萃取劑，循環(huán)使用；下層為濃縮的污染物廢液；所述的反萃劑為無機酸。
[0021 ] 實施例7，實施例1 一 4任何一項所述的一種絡(luò)合萃取處理TDA廢水的方法中:在步驟(2)萃取結(jié)束后按以下方法進行反萃取再生:負載萃取劑與反萃劑按體積比為10~I，在溫度20~40°C下攪拌混合5~60min,靜置20~120min分層,上層為反萃取再生的萃取劑，循環(huán)使用；下層為濃縮的污染物廢液；所述的反萃劑為無機酸。酸液濃度為10%~30%。
[0022]實施例8，實施例1 — 4任何一項所述的一種絡(luò)合萃取處理TDA廢水的方法中:在步驟(2)萃取結(jié)束后按以下方法進行反萃取再生:負載萃取劑與反萃劑按體積比為5:1，在溫度30~50°C下攪拌混合5~60min,靜置20~120min分層,上層為反萃取再生的萃取劑，循環(huán)使用；下層為濃縮的污染物廢液；所述的反萃劑為無機酸。
[0023]實施例9，實施例5 - 8中任何一項所述的一種絡(luò)合萃取處理TDA廢水的方法中:負載萃取劑與酸液混合時間為10~20 min,混合后分層時間為30~40 min。
[0024]實施例10，實施例5 - 9中任何一項所述的一種絡(luò)合萃取處理TDA廢水的方法中:所述的反萃劑為10%~31%鹽酸或者10%~98%硫酸。
[0025]實施例11，實施例1 一 10中任何一項所述的一種絡(luò)合萃取處理TDA廢水的方法中:步驟(1)所述的無機酸為10%~31%鹽酸或者10%~98%硫酸。
[0026]實施例12，一種絡(luò)合萃取處理TDA廢水的方法，其步驟如下:
(1)pH值調(diào)節(jié)，用鹽酸調(diào)節(jié)TDA廢水pH值至7 ;
(2)萃取，將萃取劑與廢水按體積比為4:1，在溫度O °C下攪拌混合5min，靜置20min分層，上層為負載萃取劑，下層為萃取處理后的廢水；
(3)反萃取再生,負載萃取劑與反萃劑按體積比為20:1,反萃劑為質(zhì)量百分濃度40%硫酸，在溫度(TC下攪拌混合5min，靜置20min分層，上層為反萃取再生的萃取劑，循環(huán)使用；下層為濃縮的污染物廢液。
[0027]所述的萃取劑以2-乙基己基膦酸-2-乙基己基酯、二(2，4，4_三甲基戊基)膦酸中一種或兩種為絡(luò)合劑，正辛醇、異辛醇、仲辛醇的一種或多種為助溶劑，煤油或環(huán)己烷為稀釋劑，絡(luò)合劑、助溶劑、稀釋劑可以通過不同比例及組合進行混合，如絡(luò)合劑+稀釋劑或者絡(luò)合劑+助溶劑+稀釋劑；
實施例13，一種絡(luò)合萃取處理TDA廢水的方法，其步驟如下:
(1)pH值調(diào)節(jié)，用無機酸調(diào)節(jié)TDA廢水pH值至10；
(2)萃取，將萃取劑與廢水按體積比為1: 8，在溫度60°C下攪拌混合60min，靜置120min分層，上層為負載萃取劑，下層為萃取處理后的廢水；
(3)反萃取再生,負載萃取劑與反萃劑按體積比為1: 2,反萃劑為質(zhì)量百分濃度10%硫酸，在溫度80°C下攪拌混合60min，靜置120min分層，上層為反萃取再生的萃取劑，循環(huán)使用；下層為濃縮的污染物廢液。
[0028]所述的萃取劑以2-乙基己基膦酸-2-乙基己基酯、二(2，4，4-三甲基戊基)膦酸中一種或兩種為絡(luò)合劑 ，正辛醇、異辛醇、仲辛醇的一種或多種為助溶劑，煤油或環(huán)己烷為稀釋劑，絡(luò)合劑、助溶劑、稀釋劑可以通過不同比例及組合進行混合，如絡(luò)合劑+稀釋劑或者絡(luò)合劑+助溶劑+稀釋劑；
實施例14，一種絡(luò)合萃取處理TDA廢水實驗:
某2，4-二氨基甲苯(TDA)生產(chǎn)企業(yè)，企業(yè)生產(chǎn)工段每天排放高濃度有機廢水2000 m3，廢水TDA濃度1545mg/L，經(jīng)過以下步驟一級萃取后出水TDA濃度21mg/L，苯胺類有機物去除率98.6%ο
[0029](I)先對廢水進行pH值調(diào)節(jié)，用鹽酸調(diào)節(jié)廢水pH值至8 ;
(2)采用萃取工藝進行處理，萃取所采用的萃取劑為體積濃度20%2-乙基己基膦酸-2-乙基己基酯+ 40% 二(2，4，4_三甲基戊基)膦酸+ 5%仲辛醇+ 35%煤油；萃取時萃取劑與廢水的體積比為1:1，萃取溫度為25°C ;萃取劑和廢水攪拌混合后在萃取塔內(nèi)分層；萃取劑與廢水混合時間為5min ;萃取劑與廢水混合后分層時間20min ;上層為負載萃取劑，下層為預(yù)處理后的廢水；
(3)采用反萃取工藝進行處理；反萃取時向負載萃取劑中投加鹽酸；負載萃取劑與鹽酸的體積比為20:1，鹽酸濃度為15%，反萃取溫度為25°C;負載萃取劑和酸液攪拌混合后在反萃取塔內(nèi)分層，反萃取混合時間為5min，混合后分層時間20min ;反萃取將負載萃取劑中污染物脫離，使萃取劑再生，循環(huán)使用。
【權(quán)利要求】
1.一種采用絡(luò)合萃取處理TDA廢水的方法，其特征在于:其步驟如下: (1)pH值調(diào)節(jié):用無機酸調(diào)節(jié)TDA廢水pH值至7~10; (2)萃取:將萃取劑與廢水按體積比為4:1~1: 8，在溫度O~60°C下攪拌混合5~60min,靜置20~120min分層,上層為負載萃取劑,下層為萃取處理后的廢水； 萃取所采用的萃取劑包括絡(luò)合劑，或者再加入助溶劑、稀釋劑中的至少一種按需要的比例進行混合；所述的絡(luò)合劑選自2-乙基己基膦酸-2-乙基己基酯、二(2，4，4_三甲基戊基)膦酸中一種或兩種；所述的助溶劑選自正辛醇、異辛醇、仲辛醇中的一種或幾種；所述的稀釋劑選自煤油或環(huán)己烷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種絡(luò)合萃取處理TDA廢水的方法，其特征在于:在步驟(2)萃取結(jié)束后按以下方法進行反萃取再生:負載萃取劑與反萃劑按體積比為20:1~1:2，在溫度Q~80°C下攪拌混合5~60min,靜置20~120min分層,上層為反萃取再生的萃取劑，循環(huán)使用；下層為濃縮的污染物廢液；所述的反萃劑為無機酸。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種絡(luò)合萃取處理TDA廢水的方法，其特征在于:反萃取時，負載萃取劑與鹽酸或者硫酸的體積比為5:1~10:1，酸液濃度為10%~30%，反萃取溫度為20 ~40 °C。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種絡(luò)合萃取處理TDA廢水的方法，其特征在于:負載萃取劑與酸液混合時間為10~20 min,混合后分層時間為30~40 min。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種絡(luò)合萃取處理TDA廢水的方法，其特征在于:所述的反萃劑為10%~31%鹽酸或者10%~98%硫酸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或5所述的一種絡(luò)合萃取處理TDA廢水的方法，其特征在于:在步驟(2)萃取所采用的萃取劑由絡(luò)合劑與稀釋劑或者再加入助溶劑組成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或5所述的一種絡(luò)合萃取處理TDA廢水的方法，其特征在于:步驟(1)所述的無機酸為10%~31%鹽酸或者10%~98%硫酸。
【文檔編號】C02F103/36GK103922507SQ201410159816
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年4月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月21日
【發(fā)明者】楊志林, 董自斌, 趙焰, 王開春, 李學(xué)字, 劉娟, 王克云 申請人:中藍連海設(shè)計研究院