摘要:文章研究了酸析法从带色碱减量废水中回收对苯二甲酸(TA)过程,并且通过废水预处理进行TA的简单精制。结果表明,这种处理方法不但能大幅度降低碱减量废水的COD值,而且可以获得高纯度对苯二甲酸。另外,文章还对回收得到的对苯二甲酸的用途进行了简单分析。
关键词:碱减量废水;对苯二甲酸;酸析;精制。
碱减量(Alkali Weight-reduction)是纺织印染企业对织物(聚对苯二甲酸乙二醇酯PET)在前处理过程以碱液在高温下对涤纶大分子酯键水解、腐蚀,促使纤维组织松弛,减轻织物重量,从而使织物具有真丝感的一种新工艺[1]。碱减量工艺所产生的废水的主要组成是对苯二甲酸(以钠盐形式存在)、乙二醇、聚酯低聚物以及少量的各种助剂(如N,N-聚氧乙烯基烷基胺、耐碱渗透剂、季铵盐阳离子表面活性剂[2)]。高pH(>10)和高COD(>1000)的特点决定了它难以用普通的生化和物化的方法处理,严重影响了废水的达标排放。多年来,不少研究单位与相关公司采取了许多措施,但都难以收到满意的效果[3-5]。带色化纤织物,其染料直接混配在聚酯母料中,制成色母料后用于纺丝。与普通白坯化纤织物碱减量废水不同,色纤织物碱减量废水带有颜色,因此,其废水处理与对苯二甲酸回收利用的难度进一步增大。
目前,对碱减量废水研究最多的是一步法酸析处理[6-9],得到的对苯二甲酸纯度很低,利用价值不高。本实验针对带色碱减量废水的特点,主要研究了酸析法回收对苯二甲酸以及通过絮凝脱色将其简单精制的过程。回收的精制对苯二甲酸可以作为制备对苯二甲酸二甲酯、对苯二甲酸二辛酯的化工原料,后者已逐步替代邻苯二甲酸二辛酯作为电缆料的增塑剂。另外,还可以作为涤纶树脂、薄膜、涂料、漆包线、除草剂敌草索、胶衣、烟花笛音剂等的生产原料。
1·实验材料和仪器
1.1实验材料
碱减量工艺过程中0、3、6、10、15、20、25、30、35min所得到的废水。试剂均为市售国产分析纯商品。
1.2仪器装置
Spectumlab 54分光光度计;奥立龙868pH计;SHZ-D(Ⅲ)循环水式真空泵;DHG-9140A型电热恒温鼓风干燥箱;78HW-3恒温磁力搅拌器。
2·实验原理和方法
2.1酸析法原理
碱减量废水中的对苯二甲酸钠与硫酸作用形成对苯二甲酸。当废液pH值<3时,对苯二甲酸几乎不溶于水,因此会从碱减量废水中析出。
2.2碱减量废水水质分析
2.2.1 COD的测定
在强酸性溶液中,一定量的重铬酸钾氧化水样中还原性物质,过量的重铬酸钾以试亚铁灵作指示剂、用硫酸亚铁铵溶液回滴。根据用量计算水样中还原性物质的量。
2.2.2稀释倍数法色度测定
将样品用光学纯水稀释至用目视比较与光学纯水相比刚好看不见颜色时的稀释倍数作为表达颜色的强度,单位为倍。
2.2.3浊度测定
在25℃下,硫酸肼与六次甲基四胺聚合,形成白色高分子聚合物。以不同浓度的聚合物溶液作为浊度标准液,水样浊度与其相比较而得。
2.2.4对苯二甲酸含量测定
对苯二甲酸溶于氢氧化钠溶液,读取分光光度计A254、A256值,求得(A254-A256)/2。前式的值与对苯二甲酸浓度在一定范围内成直线关系,所以可按其测得的吸光度求出对苯二甲酸的含量。事实上,废水中不含对苯二甲酸,而是以对苯二甲酸钠形式存在。这里所谓的对苯二甲酸含量是指由对苯二甲酸钠换算得到的相应值。
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