水杨酸甲酯废酸资源化处理技术

　　水杨酸甲酯(又名冬青油)是生产医药、香料、农药等精细化工领域的重要原料，以水杨酸、甲醇和硫酸为原料，经酯化、脱醇、碱洗、水洗、精制得产品，该产品生产过程中产生一股废酸，废酸的主要特点是含有水杨酸、甲醇等有机物，酸度约为45%，COD高达10万mg/L左右，具有较高的回收价值。吸附法已成功用于处理多种高浓度化工废水，采用树脂吸附法处理水杨酸甲酯废水国内外已有多篇文献报道，但处理水杨酸甲酯废酸方面特别是工程实例方面鲜有报道。某公司废酸处理系统采用“预处理+蒸汽吹脱+树脂吸附”组合处理工艺，实际运行结果表明，处理后的废酸可回用于生产车间，完全满足回用指标要求。

　　1、工程概况

　　某企业在水杨酸甲酯生产过程中排放一股废酸，处理规模为20m3/d。本项目废酸水质、水量及处理要求如表1所示。

　　2、处理工艺

　　2.1 废水处理工艺流程

　　水杨酸甲酯废酸目前处理方法主要有物理吸附法、化学氧化法、及络合萃取法等。树脂吸附法虽然投资成本稍高，但工艺操作简便，且能从废酸中回收大部分水杨酸、5-磺基水杨酸等有用资源。化学氧化一般采用臭氧氧化与活性炭吸附合用工艺，但由于臭氧的损失和耗电量的增加，成本进一步加大。如果减小臭氧浓度.则处理效果变差，并且活性炭仅仅是将水杨酸和磺基水杨酸富集起来，往往会造成二次污染。络合萃取法能耗高、萃取剂流失、出水水质差，需与其他方法配合使用。

　　根据废酸水质特征及处理要求，废水处理工艺主要采用“预处理+蒸汽吹脱+树脂吸附”组合处理工艺。废酸处理工艺流程见图1。

　　2.2 主要构筑物设计及设备选型

　　(1)水杨酸甲酯废酸预处理系统：1套，用于水杨酸甲酯废酸冷却回收资源。主要配套设备：砂滤器，2台，φ0.8×2.8m，1用1备；离心机，1套。进料泵，2台，1用1备，Q=1.5m3/h。

　　(2)蒸汽吹脱系统：1套，用于甲醇资源化回收。主要配套设备：吹脱(汽提)塔，1台，φ0.6×8.2m；石墨冷凝器，1台，A=6m2。

　　(3)中间罐：1台，用于收集脱除甲醇后废酸。设计尺寸：φ2.0×5.8m，有效容积为20m3，钢衬四氟。提升泵，2台，1用1备，Q=1m3/h。

　　(4)过滤：用于去除废酸中悬浮物等杂质，为树脂吸附稳定运行提供保障。

　　主要配套设备：砂滤器，2台，φ1.2×3.2m，1用1备，配套耐酸石英砂。

　　(5)树脂吸附：用于脱除废酸中水杨酸、冬青油等有机物，同时实现资源化回收。主要配套设备：树脂吸附塔，3台(树脂装填1.5m3/塔)，φ1.0×3.0m，2用1备；脱附泵，2台，1用1备，Q=3m3/h。组合脱附槽，1套，L×B×H=3.5×3.0×2.0m；液碱储罐，1台，V=10m3。

　　(6)净化酸罐：1台，用于收集净化后废酸。设计尺寸：φ2.0×5.8m，有效容积为20m3，钢衬四氟。外输泵，2台，1用1备，Q=2m3/h。

　　3、处理效果与经济分析

　　3.1 运行效果分析

　　该项目建成后，已实现连续运行稳定，水杨酸甲酯废酸树脂吸附后的COD处理效率稳定在94%～96%，树脂吸附后废酸变清澈，净化酸COD稳定在5000mg/L～6000mg/L，水杨酸及5-磺基水杨酸稳定在3-5mg/L，冬青油稳定在8mg/L左右，能满足生产上硫酸回用品质要求。

　　3.2 技术经济分析

　　废水处理工程总投资约300万元，占地约300m2，水杨酸甲酯废酸树脂吸附运行直接费用约45元/m3废水(水电汽，不含折旧费、人工费等)，单位废水可回收水杨酸约1.4Kg，回收5-磺基水杨酸量约2kg，总价值约30-40元，能抵消大部分运行费用。

　　4、结束语

　　(1)对于水杨酸甲酯废酸，采用树脂吸附法能达到满意的效果，不仅对废酸实现净化回用起到积极作用，还可回收水杨酸、冬青油等有用资源，实现了环境效益与经济效益的统一。

　　(2)工程实践表明，采用“预处理+蒸汽吹脱+树脂吸附”组合处理工艺，运行稳定且能回收有用资源，处理后的废酸可回用于生产车间，完全满足回用指标要求。

　　(3)本工程在废酸处理上积累了宝贵经验，为类似废酸处理提供了参考和借鉴，值得在类似项目上推广应用。(来源：江苏南大环保科技有限公司国家环境保护有机化工废水处理与资源化工程技术中心)