申请日2016.02.19
公开(公告)日2016.06.22
IPC分类号C02F9/10
摘要
本发明涉及一种氨基酸废水的资源化处理方法所述方法包括：(1)催化湿式氧化：废水在200～280℃、2～8Mpa条件下，以空气或氧气为氧化剂，加入多组分可溶性过渡金属混合盐作为催化剂进行湿式氧化反应，得到的处理液1;(2)汽提：对氧化处理后的处理液1经过汽提得到碳酸氢铵水溶液，再经冷析得到碳酸氢铵固体。采用本发明方法，经过催化湿式氧化和汽提分离，废水COD去除率达到90%以上，还可得到高纯度的碳酸氢铵，且环境友好，不产生二次污染。
权利要求书
1.一种氨基酸废水的资源化处理方法，所述方法包括：
(1)催化湿式氧化：废水在200～280℃、2～8Mpa条件下，以空气或氧气为氧化剂，加入多组分可溶性过渡金属混合盐作为催化剂进行湿式氧化反应，得到的处理液1;所述过渡性金属混合盐选自二价或三价铁盐、二价铜盐、二价镍盐、二价锰盐、二价锌盐、二价钴盐中的两种或两种以上的混合物，投加量为0.1‰～5‰;
(2)汽提：对氧化处理后的处理液1经过汽提得到碳酸氢铵水溶液，再经冷析得到碳酸氢铵固体。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤(1)和(2)反应为连续反应，废水和压缩空气或氧气混合后先流经热交换器升温，再进入反应器进行催化湿式氧化反应，流出的处理液经热交换器降温后进入气液分离器分离，分离后的处理液再进入连续汽提分离塔装置，所述连续汽提分离塔装置由进料泵、汽提塔、再沸器、塔底出料泵、塔顶冷凝器、塔顶冷却器组成。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于步骤(2)汽提参数如下：控制塔顶温度70～100℃，塔顶冷凝器出水温度70～100℃，回流液温度70～100℃，塔顶出水温度70～100℃;汽提塔塔底温度100～130℃，塔底出水温度100～130℃。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于所述再沸器采用步骤(1)处理液在经热交换降温时得到的废热做热源。
5.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述催化剂为下列两种或两种以上的混合物：硫酸铜、硫酸镍、硫酸锰、硫酸锌。
说明书
一种氨基酸废水的资源化处理方法
(一)技术领域
本发明涉及一种氨基酸废水的资源化处理方法。
(二)背景技术
在化工、制药、食品等行业生产中，经常排放出大量含氨基酸的废水，这种废水呈酸性，将使水的酸性发生变化，水体的自净能力降低，水中的微生物生长受到阻碍，严重污染环境。并且氨基酸是蛋白质的主要组成部分，广泛用于食品工业、饲料工业、医药工业等，含氨基酸废水的排放量大。因此，需要彻底解决氨基酸废水的污染问题。
目前国内外对这类废水的处理技术，主要包括生化法与膜分离法。
其中生物法治理环境污染是研究的热点。它具有费用低，不产生二次污染等优点，尤其在氨基酸废水处理中的应用已引起了世界性的关注，存在的问题是这种方法不适合处理高浓度氨基酸废水。
而膜分离法则致力于废水中氨基酸的回收利用，主要包括电渗析、超滤等方法。膜技术由于高效、实用、可调、节能和工艺简便等优点，已被广泛应用，并产生了极高的经济效益。在环境问题的圆满解决的同时，更有效的实现了资源利用，膜技术有着光明的发展前景。现在已有许多膜分离技术获得大规模应用，如微滤、反渗透、超滤、纳滤、电渗析、反渗透等，并且膜在氨基酸废水处理中的应用也很广泛。但膜工艺实际中主要障碍是：投资和运行费高，易发生堵塞，需要高水平的预处理和定期的化学清洗以及浓缩物的处理问题，易产生二次污染，并且回收的氨基酸的品质不高，无法进行有效的利用。
如何有效的处理高浓度氨基酸废水，不产生二次污染，又能实现资源的综合利用，一直是本领域技术人员亟待解决的问题。
(三)发明内容
克服现有技术的不足，提供一种氨基酸废水的资源化处理方法，该方法可将废水中的氨基酸等污染物彻底降解为游离氨，并与碳酸根离子生成碳酸氢铵，碳酸氢铵经分离后可做化肥使用。实现了在废水治理的同时，回收了有用物质，并且无二次污染，投资与运行费用低，适用于工业化连续运行。
本发明采用的技术方案是：
一种氨基酸废水的资源化处理方法，所述方法包括：
(1)催化湿式氧化：废水在200～280℃、2～8Mpa条件下，以空气或氧气为氧化剂，加入多组分可溶性过渡金属混合盐作为催化剂进行湿式氧化反应，得到的处理液1;所述过渡性金属混合盐选自二价或三价铁盐、二价铜盐、二价镍盐、二价锰盐、二价锌盐、二价钴盐中的两种或两种以上的混合物，投加量为0.1‰～5‰(w/w，占废水质量百分比);
(2)汽提：对氧化处理后的处理液1经过汽提得到碳酸氢铵水溶液，再经冷析得到碳酸氢铵固体。
步骤(1)和(2)反应优选为连续反应，废水和压缩空气或氧气混合后先流经热交换器升温，再进入反应器进行催化湿式氧化反应，流出的处理液经热交换器降温后进入气液分离器分离，分离后的处理液再进入连续汽提分离塔装置，所述连续汽提分离塔装置由进料泵、汽提塔、再沸器、塔底出料泵、塔顶冷凝器、塔顶冷却器组成。
步骤(2)汽提参数优选如下：控制塔顶温度70～100℃，塔顶冷凝器出水温度70～100℃，回流液温度70～100℃，塔顶出水温度70～100℃;汽提塔塔底温度100～130℃，塔底出水温度100～130℃，可在汽提塔内设置温度控制器以方便的控制温度。
为达到节能减排的效果，所述再沸器可采用步骤(1)处理液在经热交换降温时得到的废热做热源。
所述催化剂优选为下列两种或两种以上的混合物：硫酸铜、硫酸镍、硫酸锰、硫酸锌，更优选为硫酸铜和硫酸镍的混合物。
氨基酸废水中含有大量有机胺和无机氨，经过催化湿式氧化和汽提分离，废水COD去除率达到90%以上，还可得到高纯度的碳酸氢铵。
本发明方法可以处理含有氨基酸类污染物的废水，包括氨基酸生产废水以及氨基酸使用过程中产生的废水等。
与现有技术相比，本发明的有益效果主要体现在：
(1)催化剂活性高，价廉易得，用量小，工业化应用前景大;
(2)处理效果好，在试验条件下，氨基酸的去除率可以达到99%;
(3)采用连续湿式氧化反应工艺流程，无碳酸氢铵堵塞现象，易于工业化实现;
(4)采用连续的汽提分离装置，可回收高纯度的碳酸氢铵，可实现废水的资源化;
(5)本发明方法环境友好，不产生二次污染。