水楊酸甲酯廢酸資源化處理技術(shù)

　　水楊酸甲酯(又名冬青油)是生產(chǎn)醫(yī)藥、香料、農(nóng)藥等精細(xì)化工領(lǐng)域的重要原料，以水楊酸、甲醇和硫酸為原料，經(jīng)酯化、脫醇、堿洗、水洗、精制得產(chǎn)品，該產(chǎn)品生產(chǎn)過程中產(chǎn)生一股廢酸，廢酸的主要特點(diǎn)是含有水楊酸、甲醇等有機(jī)物，酸度約為45%，COD高達(dá)10萬mg/L左右，具有較高的回收價(jià)值。吸附法已成功用于處理多種高濃度化工廢水，采用樹脂吸附法處理水楊酸甲酯廢水國內(nèi)外已有多篇文獻(xiàn)報(bào)道，但處理水楊酸甲酯廢酸方面特別是工程實(shí)例方面鮮有報(bào)道。某公司廢酸處理系統(tǒng)采用“預(yù)處理+蒸汽吹脫+樹脂吸附”組合處理工藝，實(shí)際運(yùn)行結(jié)果表明，處理后的廢酸可回用于生產(chǎn)車間，完全滿足回用指標(biāo)要求。

　　1、工程概況

　　某企業(yè)在水楊酸甲酯生產(chǎn)過程中排放一股廢酸，處理規(guī)模為20m3/d。本項(xiàng)目廢酸水質(zhì)、水量及處理要求如表1所示。

　　2、處理工藝

　　2.1 廢水處理工藝流程

　　水楊酸甲酯廢酸目前處理方法主要有物理吸附法、化學(xué)氧化法、及絡(luò)合萃取法等。樹脂吸附法雖然投資成本稍高，但工藝操作簡便，且能從廢酸中回收大部分水楊酸、5-磺基水楊酸等有用資源。化學(xué)氧化一般采用臭氧氧化與活性炭吸附合用工藝，但由于臭氧的損失和耗電量的增加，成本進(jìn)一步加大。如果減小臭氧濃度.則處理效果變差，并且活性炭僅僅是將水楊酸和磺基水楊酸富集起來，往往會(huì)造成二次污染。絡(luò)合萃取法能耗高、萃取劑流失、出水水質(zhì)差，需與其他方法配合使用。

　　根據(jù)廢酸水質(zhì)特征及處理要求，廢水處理工藝主要采用“預(yù)處理+蒸汽吹脫+樹脂吸附”組合處理工藝。廢酸處理工藝流程見圖1。

　　2.2 主要構(gòu)筑物設(shè)計(jì)及設(shè)備選型

　　(1)水楊酸甲酯廢酸預(yù)處理系統(tǒng)：1套，用于水楊酸甲酯廢酸冷卻回收資源。主要配套設(shè)備：砂濾器，2臺(tái)，φ0.8×2.8m，1用1備；離心機(jī)，1套。進(jìn)料泵，2臺(tái)，1用1備，Q=1.5m3/h。

　　(2)蒸汽吹脫系統(tǒng)：1套，用于甲醇資源化回收。主要配套設(shè)備：吹脫(汽提)塔，1臺(tái)，φ0.6×8.2m；石墨冷凝器，1臺(tái)，A=6m2。

　　(3)中間罐：1臺(tái)，用于收集脫除甲醇后廢酸。設(shè)計(jì)尺寸：φ2.0×5.8m，有效容積為20m3，鋼襯四氟。提升泵，2臺(tái)，1用1備，Q=1m3/h。

　　(4)過濾：用于去除廢酸中懸浮物等雜質(zhì)，為樹脂吸附穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。

　　主要配套設(shè)備：砂濾器，2臺(tái)，φ1.2×3.2m，1用1備，配套耐酸石英砂。

　　(5)樹脂吸附：用于脫除廢酸中水楊酸、冬青油等有機(jī)物，同時(shí)實(shí)現(xiàn)資源化回收。主要配套設(shè)備：樹脂吸附塔，3臺(tái)(樹脂裝填1.5m3/塔)，φ1.0×3.0m，2用1備；脫附泵，2臺(tái)，1用1備，Q=3m3/h。組合脫附槽，1套，L×B×H=3.5×3.0×2.0m；液堿儲(chǔ)罐，1臺(tái)，V=10m3。

　　(6)凈化酸罐：1臺(tái)，用于收集凈化后廢酸。設(shè)計(jì)尺寸：φ2.0×5.8m，有效容積為20m3，鋼襯四氟。外輸泵，2臺(tái)，1用1備，Q=2m3/h。

　　3、處理效果與經(jīng)濟(jì)分析

　　3.1 運(yùn)行效果分析

　　該項(xiàng)目建成后，已實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)行穩(wěn)定，水楊酸甲酯廢酸樹脂吸附后的COD處理效率穩(wěn)定在94%～96%，樹脂吸附后廢酸變清澈，凈化酸COD穩(wěn)定在5000mg/L～6000mg/L，水楊酸及5-磺基水楊酸穩(wěn)定在3-5mg/L，冬青油穩(wěn)定在8mg/L左右，能滿足生產(chǎn)上硫酸回用品質(zhì)要求。

　　3.2 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

　　廢水處理工程總投資約300萬元，占地約300m2，水楊酸甲酯廢酸樹脂吸附運(yùn)行直接費(fèi)用約45元/m3廢水(水電汽，不含折舊費(fèi)、人工費(fèi)等)，單位廢水可回收水楊酸約1.4Kg，回收5-磺基水楊酸量約2kg，總價(jià)值約30-40元，能抵消大部分運(yùn)行費(fèi)用。

　　4、結(jié)束語

　　(1)對(duì)于水楊酸甲酯廢酸，采用樹脂吸附法能達(dá)到滿意的效果，不僅對(duì)廢酸實(shí)現(xiàn)凈化回用起到積極作用，還可回收水楊酸、冬青油等有用資源，實(shí)現(xiàn)了環(huán)境效益與經(jīng)濟(jì)效益的統(tǒng)一。

　　(2)工程實(shí)踐表明，采用“預(yù)處理+蒸汽吹脫+樹脂吸附”組合處理工藝，運(yùn)行穩(wěn)定且能回收有用資源，處理后的廢酸可回用于生產(chǎn)車間，完全滿足回用指標(biāo)要求。

　　(3)本工程在廢酸處理上積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)，為類似廢酸處理提供了參考和借鑒，值得在類似項(xiàng)目上推廣應(yīng)用。(來源：江蘇南大環(huán)保科技有限公司國家環(huán)境保護(hù)有機(jī)化工廢水處理與資源化工程技術(shù)中心)