催化加氢生产4-氨基苯基-β-羟乙基砜硫酸酯废水处理工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种催化加氢生产4‑氨基苯基‑β‑羟乙基砜硫酸酯废水处理工艺，包括如下步骤：根据废水中残留的双氧水的量，加入硫酸亚铁搅拌反应，反应结束后加入聚丙烯酰胺溶液絮凝、过滤；过滤后的废水用硫酸溶液调pH值，加入还原铁粉搅拌反应，加入氢氧化钠溶液调整pH至中性，加入聚丙烯酰胺溶液絮凝、过滤；过滤后的废水与设备冲洗水混合均质，进行厌氧生物处理；厌氧生物处理后的废水，采用A‑O生物处理工艺；生物处理后的废水，采用高级氧化深度处理。本发明专利技术采用硫酸亚铁催化分解残余的双氧水，还原铁粉在酸性条件下还原降解硝基苯为苯胺或苯胺盐，提高可生化性，为后续生物处理创造条件。

【技术实现步骤摘要】
催化加氢生产4-氨基苯基-β-羟乙基砜硫酸酯废水处理工艺
本专利技术涉及到废水处理及环保
，具体涉及一种催化加氢生产4-氨基苯基-β-羟乙基砜硫酸酯废水处理工艺。
技术介绍
4-氨基苯基-β-羟乙基砜硫酸酯，其中β-羟乙基砜硫酸酯基是暂时性的水溶性基团，不仅能够提高染料应用时的溶解度，而且染色时含有羟乙基砜硫酸酯基的活性染料对纤维的亲和力较低，能达到匀染效果，与纤维作用生成染料-纤维醚键，醚键耐酸性和热稳定性较好，有利于提高洗涤效率和印染产品的湿劳度，是KN型和M型活性染料的中间体，也是乙烯砜最重要的活性基。常规的生产工艺采用乙酰苯胺合成，工艺过程分别为氯磺化反应、还原反应、缩合反应、酯化反应。具体反应如下：①氯磺化反应：主要原料是乙酰苯胺和氯磺酸，反应过程中产生大量的稀硫酸和氯化氢。②还原反应：还原反应中产生的大量的氯化钠和硫酸钠于废水中。③缩合反应：缩合反应中，产生大量的氢氧化钠，中和时废水中产生大量的氯化钠。④酯化反应：乙酰苯胺法合成4-氨基苯基-β-羟乙基砜硫酸酯工艺，反应复杂，副产物多，尤其是废水中含有大量Na2SO4、NaCl等混合盐，浓度高达6-10％，吨产品废水产量15-20吨，废水、废气治理难度大，运行费用高。根据上述情况，近年来开发出以硝基氯苯为原料，与巯基乙醇缩合后，经过氧化还原，然后酯化，生产4-氨基苯基-β-羟乙基砜硫酸酯的合成工艺。合成反应过程中，各反应进程副产物少，氧化反应操作方便，尤其是加氢还原过程，不产生任何盐类副产物，相对于乙酰苯胺合成工艺，加氢还原工艺生产成本低，废水中盐分含量仅有原工艺的5％，吨产品废水产生量仅有原工艺的10％。催化加氢生产4-氨基苯基-β-羟乙基砜硫酸酯生产工艺如下：①缩合反应：反应进程中产生的废水含有一定量的氯化钠、对硝基氯苯及有机相残留的二甲基甲酰胺、二甲胺等。②氧化反应：反应过程中，废水中还存在未反应完全的双氧水，反应物的中间体残留，如对硝基-乙羟基乙基硫醚和反应物的生成物对硝基-乙羟基乙基砜。③催化加氢反应：反应过程中，产生的废水中残留有对硝基-乙羟基乙基砜中间体和生成物对氨基-2-羟基乙基砜。④酯化反应：反应过程中，废水中残留有对氨基-乙羟基乙基砜中间体的未提取完全的4-氨基苯基-β-羟乙基砜硫酸酯产品。综上所述，催化加氢生产4-氨基苯基-β-羟乙基砜硫酸酯生产工艺，废水产生量少，盐分低，但污染物种类相对较多，如大量的苯胺、对硝基苯、硝基苯、苯、乙苯、二甲基甲酰胺、二甲胺、各种芳香烃类中间体和未提取完全的4-氨基苯基-β-羟乙基砜硫酸酯产品等。近年来，随着技术的进步，催化加氢生产4-氨基苯基-β-羟乙基砜硫酸酯生产工艺逐渐成熟，但生产废水中含有大量生物毒性物质，可生化性差，目前尚未有成熟的处理工艺。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了催化加氢生产4-氨基苯基-β-羟乙基砜硫酸酯废水的处理工艺，以解决废水中含有硝基芳烃有机化合物生物毒性强，可生化性差的难题，实现清洁生产和废水达标排放。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：本专利技术催化加氢生产4-氨基苯基-β-羟乙基砜硫酸酯废水处理工艺包括如下步骤：(1)生产工艺废水为弱酸性pH5-6，加入硫酸亚铁搅拌反应，反应结束后加入聚丙烯酰胺溶液絮凝、过滤；(2)过滤后的废水，以硫酸溶液调整pH值，加入还原铁粉，搅拌反应，反应一段时间，加入氢氧化钠溶液，调整pH值至中性，加入聚丙烯酰胺溶液絮凝、过滤；(3)过滤后的废水与设备冲洗水混合均质，进行厌氧生物处理；(4)厌氧生物处理后的废水，采用A-O生物处理工艺；(5)生物处理后的废水，采用高级氧化深度处理后排放。进一步，所述步骤(1)的生产废水pH值5-6，据废水中残留的双氧水量按照H2O2:FeSO4·7H20摩尔比10:1-10投入硫酸亚铁，搅拌反应3-4小时，反应结束后用氢氧化钠溶液调整pH值至中性，加入聚丙烯酰胺溶液絮凝，絮凝后采用板框压滤的方式进行过滤。本步骤采用投加硫酸亚铁与废水中残留的双氧水形成类Fenton高级氧化体系，以分解残留的双氧水，降低对后续生物处理的抑制，同时氧化废水中的有机污染物，降低废水有毒有害物质的量。进一步，所述步骤(2)是经过步骤(1)处理后的废水，以硫酸溶液调整pH值至3-4，根据废水硝基苯的量，每100mg/L硝基苯加入1.5-2.5g还原铁粉，搅拌反应3-5小时，反应完成后加入氢氧化钠溶液，调整pH至中性，加入聚丙烯酰胺溶液絮凝后采用板框压滤的方式进行过滤。本步骤采用还原铁粉在酸性条件下还原硝基芳烃类化合物，降解硝基芳烃类化合物的生物毒性，为后续的生物处理创造条件。进一步，所述步骤(3)是经过步骤(2)处理的废水与设备冲洗水混合均质，进行中温厌氧处理，厌氧采用UASB厌氧反应器，厌氧处理的容积负荷1-2kgCOD/(m3·d)，经过厌氧生物处理后，大部分有机物降解矿化，生成甲烷和二氧化碳，有机氮转化为氨氮，尚未完全反应的硝基芳烃有机物，转化为易生物降解苯胺和苯胺盐。进一步，所述步骤(4)是经过步骤(3)厌氧生物处理的废水，采用A-O法生物处理，A池的TN污泥负荷0.03-0.08kgTN/(kgMLSS·d)，O池的COD负荷0.1-0.2kgCOD/(kgMLSS·d)，通过A-O生物处理工艺，降解废水中的总氮、氨氮、COD等污染物。进一步，所述步骤(5)是经过步骤(4)中A-O生物处理的废水，采用高级氧化深度处理，进一步去除废水中残留苯胺类物质和COD，高级氧化深度处理采用Fenton法，H2O2:FeSO4·7H20摩尔比3:1-2，搅拌反应3-4小时，以氢氧化钠溶液调整pH值至中性。本专利技术的有益效果：本专利技术采用硫酸亚铁催化分解残余的双氧水，还原铁粉在酸性条件，还原降解硝基苯为苯胺或苯胺盐，提高可生化性，为后续生物处理创造条件。经过预处理的工艺废水，与设备冲洗水混合均质后，采用生物处理工艺。生物处理后的出水，采用Fenton氧化法深度处理，处理后的出水达标排放。附图说明图1是本专利技术的废水处理工艺流程图。具体实施方式下面结合具体实施案例对本专利技术做进一步说明，应理解，以下实施案例仅应用于说明本专利技术而非限制本专利技术的范围，该领域的技术熟练人员可以根据上述
技术实现思路
做出一些非本质的改进和调整。4-氨基苯基-β-羟乙基砜硫酸酯加氢生产过程中，产生的生产废水，具有极高的化学需氧量(0.5-1×105mg/L)，同时含有大量的苯胺、对硝基氯苯、硝基苯、乙苯、二甲基甲酰胺、二甲胺以及未提取完全的4-氨基苯基-β-羟乙基砜硫酸酯产品和氧化反应残余的双氧水，因此，废水具有极强的生物毒性且可生化性差。以下结合附图对本
技术实现思路
做一步描述：本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种催化加氢生产4-氨基苯基-β-羟乙基砜硫酸酯废水处理工艺，其特征在于，包括如下步骤：/n（1）根据所述废水中残留的双氧水的量，加入硫酸亚铁搅拌反应，反应结束后加入聚丙烯酰胺溶液絮凝、过滤；/n（2）过滤后的废水，用硫酸溶液调pH值，加入还原铁粉搅拌反应，反应一段时间，加入氢氧化钠溶液调整pH至中性，加入聚丙烯酰胺溶液絮凝、过滤；/n（3）过滤后的废水与设备冲洗水混合均质，进行厌氧生物处理；/n（4）厌氧生物处理后的废水，采用A-O生物处理工艺；/n（5）生物处理后的废水，采用高级氧化深度处理。/n

【技术特征摘要】
1.一种催化加氢生产4-氨基苯基-β-羟乙基砜硫酸酯废水处理工艺，其特征在于，包括如下步骤：
（1）根据所述废水中残留的双氧水的量，加入硫酸亚铁搅拌反应，反应结束后加入聚丙烯酰胺溶液絮凝、过滤；
（2）过滤后的废水，用硫酸溶液调pH值，加入还原铁粉搅拌反应，反应一段时间，加入氢氧化钠溶液调整pH至中性，加入聚丙烯酰胺溶液絮凝、过滤；
（3）过滤后的废水与设备冲洗水混合均质，进行厌氧生物处理；
（4）厌氧生物处理后的废水，采用A-O生物处理工艺；
（5）生物处理后的废水，采用高级氧化深度处理。


2.根据权利要求1所述的催化加氢生产4-氨基苯基-β-羟乙基砜硫酸酯废水处理工艺，其特征在于：所述步骤（1）废水的pH=5-6，根据废水中残余双氧水量，按照H2O2:FeSO4·7H20摩尔比为10:（1-10）投入硫酸亚铁，搅拌反应3-4小时，用氢氧化钠溶液调整pH值至中性，加入聚丙烯酰胺溶液絮凝过滤。


3.根据权利要求1所述的催化加氢生产4-氨基苯基-β-羟乙基砜硫酸酯废水处理工艺，其特征在于：所述步骤（2）中...

【专利技术属性】
技术研发人员：代吉华，王伟，胡海涛，张杰，王文涛，王儒玉，唐彤，牛波波，丁亚运，邓天宝，
申请(专利权)人：河南君和环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41