申请日2015.01.15
公开(公告)日2015.05.20
IPC分类号C02F103/36; C02F9/08
摘要
本发明涉及一种头孢曲松废水的处理方法，包括以下步骤：1)向曲松釜残废水加入强碱调pH至13.0-13.5，搅拌，静置分层，将上层有机相与下层水相分离;2)向有机相中加二氯甲烷，搅拌，萃取有机物，静置分出有机相;3)水相加强酸调PH至1.9-2.1，搅拌，离心分离出2一巯基苯并噻唑;4)水相加活性炭，紫外灯照射下通臭氧氧化60-90min。
权利要求书
1.一种头孢曲松废水的处理方法，包括以下步骤：
1)向曲松釜残废水加入强碱调pH至13.0-13.5，搅拌，静置分层，将上层有机相与下层水相分离;
2)向有机相中加二氯甲烷，搅拌，萃取有机物，静置分出有机相;
3)水相加强酸调PH至1.9-2.1，搅拌，离心分离出2一巯基苯并噻唑;
4)水相加活性炭，紫外灯照射下通臭氧氧化60-90min。
2.根据权利要求1所述头孢曲松废水的处理方法，其特征在于，步骤1)中调节pH至13.0。
3.根据权利要求2所述头孢曲松废水的处理方法，其特征在于，步骤1)中加入的强碱选自氢氧化钠、氢 氧化钾、氢氧化钙、碳酸钠、碳酸钾中的一种或多种。
4.根据权利要求3所述头孢曲松废水的处理方法，其特征在于，步骤1)中加入的强碱为30%氢氧化钠。
5.根据权利要求4所述头孢曲松废水的处理方法，其特征在于，步骤2)中加入的二氯甲烷的量与曲松釜 残废水的量的体积比为0.3∶1。
6.根据权利要求5所述头孢曲松废水的处理方法，其特征在于，步骤3)中加入的强酸选自盐酸、硫酸、 磷酸、高氯酸中的一种或多种。
7.根据权利要求6所述头孢曲松废水的处理方法，其特征在于，步骤3)中加入的强酸为30%盐酸。
8.根据权利要求7所述头孢曲松废水的处理方法，其特征在于，步骤4)中加入的活性炭的量与曲松釜残 废水的量的体积比为0.17-0.20∶1。
说明书
一种头孢合成制药生产废水的处理方法
技术领域
本发明涉及一种废水处理领域，特别是一种头孢类废水的处理装置及方法。
背景技术
头孢曲松(又名头孢三嗪)是第三代广谱、高效、长效、低毒注射用头孢菌素，临床应用十分广泛。 目前主要的合成路线是以7-氨基头孢烷酸(7-ACA)为原料先与硫代三嗪反应生成7-氨基头孢三嗪(7 -ACT)，再与氨噻肟活性硫酯反应生成头孢三嗪。从生产原料及工艺特点得知，该类废水成分复杂、有机 物浓度高、含有难降解物质和有抑制作用的抗生素，很多有毒，并且氮元素极有可能被亚硝化，如果排入 水体，对环境的危害很大，并易致突变、致癌，故生产废水必须处理后才能排放。
目前，国内外对于曲松废水的处理方法包括：直接蒸馏法、生物降解法、光催化法等。但是实际生产 应用过程中都不能很好的解决资源回收、环境保护和节能降耗的问题，增加生产成本，不符合国家绿色、 环保、低碳的发展方向。如下所述：
1、生化降解法。由于微生物受到头孢曲松钠的抑制或灭活，无法充分发挥降解作用，降解效率低。
2、光催化氧化法。以二氧化钛(TiO2)为光催化剂，分别采用高压汞灯和反射镝灯为紫外光和模拟日 光光源，对头孢曲松钠进行光催化降解，用紫外光谱跟踪其光催化降解过程。光催化氧化技术具有能耗低、 操作简便、反应条件温和、减少二次污染和氧化能力强等突出优点。但一些无机离子如HCO3-、SO42-、Cl-等的存在会影响处理效果、显著降低了TiO2光催化剂的活性。实验结果有助于抗生素制药工业废水的光催 化处理研究。
3、直接蒸馏法：头孢曲松生产母液中含有大量可回收有机溶剂，通过直接蒸馏回收溶剂。但所需能源 消耗大，蒸馏产物纯度低。
工业生产中，需要开发新的方法，对头孢曲松废水进行处理。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述现有技术的不足而提供一种有效且处理效果佳的头孢类废水的处理方 法。包括以下步骤：
1)向曲松釜残加强碱溶液调PH至13.0-13.5，搅拌，静置分层45min，分出下层为水相，上层为三 乙胺;
2)继续向有机相中加二氯甲烷，搅拌，萃取有机物，静置分出有机相;其中，二氯甲烷加入的量为 废水体积的0.3倍;
3)水相继续加强酸溶液调PH至1.9-2.1，搅拌，离心分离出促进剂M(2-巯基苯并噻唑);
4)水相继续加活性炭，紫外灯照射下通臭氧氧化60-90min。其中，加入活性炭的量与废水的重量体 积比为：0.17-0.20∶1。该配比有利于废水的处理，加入过多的活性炭将造成浪费;过少则达不到处 理效果。
优选地，上述步骤1)中强碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、碳酸钠、碳酸钾中的一种或多种; 为了实验方便与安全，最优选地，该强碱为30%浓度的氢氧化钠。
优选地，上述步骤1)中pH为13时，废水处理高浓度釜残(COD>15万)可以降到相对较低的范围 (COD约5万)，当该pH低于13或高于13.5时，三乙胺回收率低，且最终导致COD值下降少，不符合环 保要求。
高浓度釜残主要指COD高的废水，COD又称化学耗氧量(chemicaloxygendemand)，是利用化学氧化剂 (如高锰酸钾)将水中可氧化物质(如有机物、亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等)氧化分解，然后根据残留 的氧化剂的量计算出氧的消耗量。它和生化需氧量(BOD)一样，是表示水质污染度的重要指标。COD的单 位为ppm或毫克/升，其值越小，说明水质污染程度越轻。COD值一般达到万的数量级就算很高了，由于 后续还要进到污水处理站即生化系统中进行处理，生化系统的负荷达不到几十万，因此预处理是很有必要 的，否则高COD的废水直接进入生化系统，会抑制细菌的活性，对生化处理系统造成影响，为污水处理造 成较大的负担。
优选地，上述步骤2)中二氯甲烷的量与废水的体积重量比为0.3∶1。选用二氯甲烷作为萃取剂是由 于二氯甲烷的沸点与其他溶剂差别较大，易于后续蒸馏分离，分离后还可在此用于本方法中的萃取剂，即 可循环利用。该配比有利于废水的处理，过多造成浪费，需进一步回收二氯甲烷;过少则达不到废水处理 效果。
优选地，上述步骤3)中，强酸溶液为的盐酸、硫酸、磷酸、高氯酸中的一种或多种;为了实验方便 与安全，最优选地，该强酸为30%浓度的盐酸。该步骤中，若pH低于1.9或高于2.1，均得不到较好的实 验结果，废水的COD不符合环保要求。
上述的步骤4)中，主要是通过活性炭和臭氧氧化的处理方式。本发明的技术人员曾尝试过许多不同 的处理方法，但均无法满足废水的处理要求。如使用芬顿试剂进行处理，其成分主要是双氧水和Fe2+。但 长期试验证明，芬顿试剂进行处理，存在以下两个缺点：1、由于废水本身水质成分复杂，在使用芬顿试 剂处理后，氧化产物较多，使水中物质含量更加复杂、废水的颜色加深;2、量不好控制，如有残留双氧 水，后续排入生化系统，其氧化性较强，可以杀死生化系统中的细菌;3、处理成本提高。
本发明的方法，具有以下优点：
1、将绝大部分三乙胺回收回来，且纯度较高。
2、高浓度釜残(COD>15万)可以降到相对较低的范围(COD约5万)，大大降低了污水处理站的运 行负荷和成本。
3、处理后高浓度废水颜色和可生化度都得到极大的提高。
4、处理后高浓度废水异味得到极大的降低。
5、处理后的高浓度釜残的固体残渣极大的减少。
6、可以进一步回收一定量的促进剂M。
7、符合清洁生产要求，实现绿色循环经济。
8、能耗需求降低。