間苯二酚生產(chǎn)廢水采用樹脂吸附技術(shù)的研究

趙衛(wèi)偉 馬晨皓 劉福強(qiáng)

（1江蘇瑞達(dá)環(huán)?？萍加邢薰?江蘇鹽城 224400 2南京大學(xué)鹽城環(huán)保技術(shù)與工程研究院 江蘇鹽城 224000）

間苯二酚生產(chǎn)廢水采用樹脂吸附技術(shù)的研究

趙衛(wèi)偉1馬晨皓1劉福強(qiáng)2

（1江蘇瑞達(dá)環(huán)?？萍加邢薰?江蘇鹽城 224400 2南京大學(xué)鹽城環(huán)保技術(shù)與工程研究院 江蘇鹽城 224000）

研究了以樹脂吸附，高級(jí)氧化技術(shù)對(duì)間苯二酚廢水的處理效果。結(jié)果表明，NDA88樹脂對(duì)廢水的吸附處理效果最好，吸附出水選用Fenton試劑的氧化效果要好于次氯酸鈉，

NDA-88樹脂；間苯二酚；吸附

1 引言

間苯二酚是生產(chǎn)合成樹脂、膠粘劑、染料、醫(yī)藥、紫外線吸收劑、感光膠片底層涂料以及炸藥和化妝品等的重要原料，應(yīng)用極為廣泛。國內(nèi)企業(yè)多采用經(jīng)典的合成工藝，即苯磺酸法：苯經(jīng)過兩步磺化反應(yīng)合成間苯二磺酸鈉，再經(jīng)過堿熔合成間苯二酚鈉，最后經(jīng)酸化制得間苯二酚粗品。

某公司采用正丁醇萃取間苯二酚粗品，蒸出溶劑后可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的精制。每生產(chǎn)1噸產(chǎn)品約排放15噸以上高濃度有機(jī)廢水，該廢水COD達(dá)37000PPM、無機(jī)鹽13%、成分復(fù)雜、難以生物降解，因而治理難度較大。擬采用預(yù)處理－樹脂吸附處理－深度處理方案，使廢水達(dá)到廠方要求，同時(shí)從廢水中回收間苯二酚，實(shí)現(xiàn)資源化。

大量的研究證明了樹脂吸附可以有效吸附水中酚類物質(zhì)并進(jìn)行回收利用。張偉[1]等選用CHA一111吸附樹脂對(duì)含對(duì)硝基苯酚的廢水進(jìn)行處理和回收，吸附率達(dá)90%以上。以稀堿液為脫附劑，脫附高峰集中，在樹脂再生的同時(shí)可回收85%的對(duì)峭基苯酚。王志良[2]等的研究中，NDA-99樹脂處理對(duì)氨基苯酚廢水的吸附性能和脫附性能穩(wěn)定，平均COD去除率約為93%，平均對(duì)氨基苯酚脫附率達(dá)98%。徐莉[3]等采用NKA-2大孔樹脂吸附法處理模擬鄰苯二酚廢水，室溫下以6BV/h的流速吸附便能達(dá)到國家的排放標(biāo)準(zhǔn)，廢水中酚含量＜0.5mg/L。祁曉靜等利用N3520樹脂對(duì)對(duì)鄰甲酚含量1.992g/L，COD值高達(dá)15568.4mg/L，pH約為2的含酚廢水進(jìn)行處理，經(jīng)吸附法處理后，吸附流出液中鄰甲酚含量＜0.5mg/L，鄰甲酚去除率＞99%，COD去除率為97.6%。經(jīng)脫附處理可回收鄰甲酚。

1 廢水采用樹脂吸附實(shí)驗(yàn)

1.1 主要實(shí)驗(yàn)材料與儀器

間苯二酚生產(chǎn)廢水，水質(zhì)指標(biāo)見表1.1；NDA-88型樹脂、NDA-101型樹脂和ND-900型樹脂；保溫玻璃吸附柱（Φ15mm×250mm，帶保溫夾套，自制）；BT01-100蘭格蠕動(dòng)泵；高效液相色譜儀（Water Corp.，MiL－ford,USA）；ZC-10智能型超級(jí)恒溫水槽（寧波天恒儀器）；pHS-28型酸度計(jì)，上海精密科學(xué)儀器有限公司。

1.2 分析方法

間苯二酚測定：液相色譜法；COD（化學(xué)需氧量）：GB11914-89（重鉻酸鉀法）；鹽分：重量法。

2 實(shí)驗(yàn)步驟

2.1 廢水的樹脂吸附處理

采用不同的吸附樹脂（NDA88，NDA101及ND900）對(duì)預(yù)處理后的廢水進(jìn)行固定床動(dòng)態(tài)吸附處理。確定效果較好的樹脂及其處理能力，

2.2 廢水的氧化處理

生產(chǎn)廢水經(jīng)果較好的樹脂吸附處理后，分別采用芬頓和次氯酸鈉來氧化處理吸附出水。

3 結(jié)果與討論

3.1 不同樹脂吸附處理廢水效果

采用不同的吸附樹脂（NDA88，NDA101及ND900）對(duì)廢水進(jìn)行固定床動(dòng)態(tài)吸附處理，吸附溫度為常溫，流速控制為1BV/h。

吸附前間苯二酚濃度為500mg/L，由圖3.2-1可以看出，ND-900在吸附量達(dá)到24BV（BV：樹脂體積）時(shí)開始能夠監(jiān)測出間苯二酚，NDA-101在吸附量達(dá)到30BV間苯二酚開始能夠檢出，而NDA88的吸附量最大，吸附32BV后甲苯二酚開始能夠檢出。

圖3.1-1 不同種類樹脂對(duì)廢水的吸附效果圖1 a)20mv/s各個(gè)樣品的循環(huán)伏安曲線 b)1A/g各個(gè)樣品的恒流充放電曲線c）AXWS-800樣品循環(huán)伏安曲線d）不同電流密度下比電容

3.2 樹脂吸附穩(wěn)定性試驗(yàn)

采用吸附效果較好的NDA-88樹脂進(jìn)行連續(xù)批次的吸附試驗(yàn)，并對(duì)吸附了32V廢水的NDA-88樹脂進(jìn)行脫附再生，脫附劑采用1BV8%NaOH+3BVH2O，溫度為60°C。連續(xù)吸附9批次，效果穩(wěn)定，出水COD平均約13000mg/L，前32~34BV出水中間苯二酚濃度低于檢出限，對(duì)間苯二酚的吸附效果優(yōu)良。

3.3 吸附出水氧化處理

NDA-88樹脂吸附出水（COD=13000mg/L，pH=5），采用Fenton試劑和次氯酸鈉氧化法處理，對(duì)比處理效果。在雙氧水投加量1-2%時(shí)，COD去除率可達(dá)50%左右，次氯酸鈉投加量1-2%時(shí)，COD去除率可達(dá)35%左右。實(shí)驗(yàn)表明，F(xiàn)enton試劑對(duì)廢水中有機(jī)物的氧化效果要優(yōu)于次氯酸鈉。

結(jié)論

（1）經(jīng)過酸化、升溫曝氣和沉淀的預(yù)處理，在最優(yōu)曝氣量0.3m3/L·h的條件下，廢水的COD可以得到一定的去除，高濃度的正丁醇的去除率更是能夠達(dá)到99%，有利于下一步樹脂吸附的進(jìn)行。

（2）三種樹脂中，NDA88樹脂對(duì)廢水的吸附處理效果最好，COD可由預(yù)處理后的22000mg/L降至13000mg/L左右，前32BV左右的出水中間苯二酚均未檢出。同時(shí)每噸廢水中可以回收約0.5kg的間苯二酚。

（3）對(duì)于吸附出水，F(xiàn)enton試劑的氧化效果要好于次氯酸鈉，F(xiàn)enton試劑投加量為2%時(shí)，COD去除率可以達(dá)到51.5%。

[1]張偉,雍鶴野,陳雪琴.樹脂吸附法處理含對(duì)硝基苯酚工業(yè)廢水[J].中國氯堿,2003(04):39-41.

[2]王志良,陸繼來,李國平,等.樹脂吸附法處理對(duì)氨基苯酚廢水[J].化工環(huán)保,2008(02):137-140.

[3]徐莉,馬洪濤,鄧國才,等.大孔樹脂吸附法處理模擬鄰苯二酚生產(chǎn)廢水的研究[J].離子交換與吸附,2000(01):66-71.