硝基酚类生产废水处理工艺探讨

杨宝德
（安徽八一化工集团有限公司，安徽 蚌埠 233000）

　　摘 要：对硝基酚生产过程产生的废水，在碱性条件下，蒸发处理出水的硝基苯为1.8mg／L，CODcr含量为95mg/L。在蒸发浓缩过程中，利用硝基酚钠与废水中氯化钠的同离子效应，使对硝基酚钠得以充分的回收，废水中的氯化钠再通过进一步蒸发浓缩结晶后回收利用。该方法也适用于邻硝基苯酚类废水处理。
　　关键词：硝基酚；废水；蒸发；结晶
　　中图分类号：X783
　　文献标识码：A
　　文章编号：1009－2455（2000)06－0029－02

An Approach to the Treatment Process for Wastewater from Nitrophenol Production
YANG Bao-de

　　Abstract:The wastewater from p-nitrophenol production was treated by evaporation under alkaline conditions. The content of nitrophenol in the outlet water was 1.8 mg/L and that of CODcr was 95mg/L. During evaporation and concentration, sodium p-nitrophenolate was sufficiently recovered using the coion effect of sodium nitrophenolate with the sodium chioride in the wastewater. The sodium chloride in the wastewater was concentrated and crystallized through further evaporation before recov-ered. This method is also applicable to the treatment of the wastewater from o-nitrophenol production.
　　Key words:nitrophenol；wastewater; evaporation; crystallization

引言

　　对硝基苯酚（钠）（以下简称酚钠）是染料、医药。农药等精细化工产品生产的重要中间体。其生产是用对硝基氯化苯，在一定条件下进行水解反应，制得对硝基酚钠，再经过酸化后制得对硝基苯酚。生产过程中排放的废水中除含有硝基苯酚外，还有微量的硝基氯苯和水解反应产生的大量氯化钠。由于硝基苯类化合物和酚类化合物具有较强的毒性，高盐份又使生化法难以进行。许多学者对硝基苯类及酚类废水中的苯酚、硝基苯类及COD值处理进行了详细研究和探讨^[1,2]，但针对硝基酚（钠）废水治理尚没有稳定的治理效果和经过一次处理达到国家排放标准要求的，也未见对该类废水中含有的大量氯化钠进行回收利用的报道。

1 酚钠废水处理工艺方案流程的确定

　　酚钠废水处理工艺方案流程见图1。

　　该废水是碱性废水，其中的硝基酚以酚钠盐得到固定。对于硝基酚的酸性水，则可用硝基酚钠生产的碱性废水中和使其pH≥10。采用蒸发的方法将废水进行浓缩，使其中的 NaCl含量达到近300g／L的亚饱和状态，利用Na+的同离子效应将废水中的酚钠得到充分的析出，通过冷却结晶。过滤，将析出的酚钠 回收，蒸发水排放或综合利用。
　　酚钠在310g／L NaCl溶液和水中饱和浓度关系见表1。由表1可看出温度提高，酚钢的盐析效应越明显。
　　工艺方案流程中，将蒸发浓缩回收酚钠后的亚饱和NaCl水再进行蒸发，在蒸发过程中，有大量的NaCl自废水中饱和析出，将析出的受到污染的NaCl（以下简称污盐）进行离心分离干燥后，离心母液返回发器继续浓缩，系统蒸发水排放。
　　干燥后的污盐进行焚烧或高温氧化处理后，可达到工业用盐要求，回用于生产中。

表1 酚钠在不同溶剂中的饱和浓度 温度/℃ NaCl溶液（310g/L)/% 水/% 90 2.82 22.5 80 　 18.1 75 2.75 　 70 　 15.0 60 1.3 　 55 　 10.8 50 1.0 9.0 40 0.79 6.5 35 　 5.5 30 0.67 3.2 24 0.51 　

2 工艺方案验证

2.1 实验废水如下所述：
　　试验用的酚钠废水取自蚌埠八一化工有限公司对硝基苯酚钠生产车间，废水的各项指标如下：
　　外观：桔红色透明液体，
　　对硝基苯酚钠：10000mg／L；
　　硝基氯苯：100 mg／L，
　　CODcr：16000mg／L；
　　NaCl：140g／L；
　　色度：2000倍，pH＞14。
2.2 实验方法
　　①将硝基酚生产废水和酚钠生产废水进行中和，调节pH＞10。取中和调节后的废水2000mL置于蒸馏瓶中，放人沸石，于水浴锅中，蒸馏瓶接蛇形冷凝管和集液瓶，并接至真空系统中，加热进行蒸发。
　　待收集瓶中馏出液有1050mL时，将蒸馏瓶中残余的950mL浓缩后废水，进行冷却、结晶、过滤，得到含量为50％的酚钠26.0g（折纯量为13.0g），测得馏出水CODcr85mg／L，硝基苯类1.0mg／L，硝基酚类未检出。按200mL1.0％酚钠含20.0g，蒸馏出水1050mL时，理论上应析出酚钠11.0 g，而实际试验过程中由于盐析效果实际析出酚钠13.0g，较11.0g多析出2.0g，证明了盐析效应对酚钠析出的影响作用。
　　③将回收酚钠后的废水约950mL倒人蒸馏瓶中，继续浓缩，随着水的馏出，废水得到浓缩，待又馏出约500mL水时，将浓缩液进行离心过滤，得到了污盐170.0g（含量95％，其中含酚钠1.0％）。 该段馏出水：CODcr95mg／L，硝基苯类1.8mg／L，硝基酚未检出。
　　③将回收后的17000g污盐，于马弗炉中700℃灼烧0.5h，灼烧后，得到白色的氯化钠结晶颗粒，测得含量＞99.9％。 将灼烧后污盐配成315g/L饱和液，测其CODcr＜10mg/L，达到了工业用盐要求的标准。
　　④回收污盐后的离心母液继续进行蒸发回收NaClO。
　　本实验采用的分析方法为：
　　化学需氧量：采用重铬酸钾法（GB 11914－1989）
　　色度：采用稀释倍数法（GB 1903－1989）
　　硝基物含量：采用还原——偶氮光度法
　　氯化钠含量：采用硝酸银标液容量滴定法
　　回收的对硝基苯酚钠含量：HG／T 2586－1994
　　废水中对硝基苯酚含量测定：由于对硝基苯酚具有酸碱指示剂的特性，故采用比色法测定。

3 结论

　　对硝基酚钠生产废水现国内普遍采用革取法或大孔径树脂等方法来进行处理，该处理方法仅用作综合治理的预处理，处理后的废水不能达到国家规定的排放标准，需进一步处理。且排水含盐量高。
　　采用本文所述的工艺处理酚钠废水，处理后的废水可以达到国家 GB 8978－1996一级排放标准。尽管蒸发过程能耗较高，但因充分回收了废水中的酚钢和NaCl，资源得以充分利用，因而具有较高的经济效益和可行性。

参考文献：

　　［1]李家珍 染料、染色工业废水处理[M].北京：化学工业出版社，1997.
　　［2］乌锡康，金青萍 有机水污染治理技术[M]；华东理工大学出版社，1994

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　　作者简介： 杨宝德（1963－），男，总经理助理，一直从事环保工作。