間苯二酚生產廢水采用樹脂吸附技術的研究

趙衛偉 馬晨皓 劉福強

（1江蘇瑞達環保科技有限公司 江蘇鹽城 224400 2南京大學鹽城環保技術與工程研究院 江蘇鹽城 224000）

間苯二酚生產廢水采用樹脂吸附技術的研究

趙衛偉1馬晨皓1劉福強2

（1江蘇瑞達環保科技有限公司 江蘇鹽城 224400 2南京大學鹽城環保技術與工程研究院 江蘇鹽城 224000）

研究了以樹脂吸附，高級氧化技術對間苯二酚廢水的處理效果。結果表明，NDA88樹脂對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

間苯二酚是生產合成樹脂、膠粘劑、染料、醫藥、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，應用極為廣泛。國內企業多采用經典的合成工藝，即苯磺酸法：苯經過兩步磺化反應合成間苯二磺酸鈉，再經過堿熔合成間苯二酚鈉，最后經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，蒸出溶劑后可以實現產品的精制。每生產1噸產品約排放15噸以上高濃度有機廢水，該廢水COD達37000PPM、無機鹽13%、成分復雜、難以生物降解，因而治理難度較大。擬采用預處理－樹脂吸附處理－深度處理方案，使廢水達到廠方要求，同時從廢水中回收間苯二酚，實現資源化。

大量的研究證明了樹脂吸附可以有效吸附水中酚類物質并進行回收利用。張偉[1]等選用CHA一111吸附樹脂對含對硝基苯酚的廢水進行處理和回收，吸附率達90%以上。以稀堿液為脫附劑，脫附高峰集中，在樹脂再生的同時可回收85%的對峭基苯酚。王志良[2]等的研究中，NDA-99樹脂處理對氨基苯酚廢水的吸附性能和脫附性能穩定，平均COD去除率約為93%，平均對氨基苯酚脫附率達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的流速吸附便能達到國家的排放標準，廢水中酚含量＜0.5mg/L。祁曉靜等利用N3520樹脂對對鄰甲酚含量1.992g/L，COD值高達15568.4mg/L，pH約為2的含酚廢水進行處理，經吸附法處理后，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%。經脫附處理可回收鄰甲酚。

1 廢水采用樹脂吸附實驗

1.1 主要實驗材料與儀器

間苯二酚生產廢水，水質指標見表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蘭格蠕動泵；高效液相色譜儀（Water Corp.，MiL－ford,USA）；ZC-10智能型超級恒溫水槽（寧波天恒儀器）；pHS-28型酸度計，上海精密科學儀器有限公司。

1.2 分析方法

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

2 實驗步驟

2.1 廢水的樹脂吸附處理

采用不同的吸附樹脂（NDA88，NDA101及ND900）對預處理后的廢水進行固定床動態吸附處理。確定效果較好的樹脂及其處理能力，

2.2 廢水的氧化處理

生產廢水經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）對廢水進行固定床動態吸附處理，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在吸附量達到24BV（BV：樹脂體積）時開始能夠監測出間苯二酚，NDA-101在吸附量達到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 不同種類樹脂對廢水的吸附效果圖1 a)20mv/s各個樣品的循環伏安曲線 b)1A/g各個樣品的恒流充放電曲線c）AXWS-800樣品循環伏安曲線d）不同電流密度下比電容

3.2 樹脂吸附穩定性試驗

采用吸附效果較好的NDA-88樹脂進行連續批次的吸附試驗，并對吸附了32V廢水的NDA-88樹脂進行脫附再生，脫附劑采用1BV8%NaOH+3BVH2O，溫度為60°C。連續吸附9批次，效果穩定，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，對間苯二酚的吸附效果優良。

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，對比處理效果。在雙氧水投加量1-2%時，COD去除率可達50%左右，次氯酸鈉投加量1-2%時，COD去除率可達35%左右。實驗表明，Fenton試劑對廢水中有機物的氧化效果要優于次氯酸鈉。

結論

（1）經過酸化、升溫曝氣和沉淀的預處理，在最優曝氣量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到99%，有利于下一步樹脂吸附的進行。

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

（3）對于吸附出水，Fenton試劑的氧化效果要好于次氯酸鈉，Fenton試劑投加量為2%時，COD去除率可以達到51.5%。

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

[2]王志良,陸繼來,李國平,等.樹脂吸附法處理對氨基苯酚廢水[J].化工環保,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廢水的研究[J].離子交換與吸附,2000(01):66-71.