申请日2018.10.11
公开(公告)日2019.01.11
IPC分类号C02F9/10; C07C209/86; C07C211/05; C02F101/38
摘要
本发明提供了一种含三乙胺的DMF废水的处理方法。该处理方法包括：采用有机溶剂对含三乙胺的DMF废水进行萃取，得到含DMF的萃取液和萃余液;对萃余液的pH值调节后进行蒸馏，得到三乙胺。该处理方法通过在采用有机溶剂对含三乙胺的DMF废水进行萃取之后，将DMF有机相与在水相中的三乙胺进行了分离，进而进一步对萃取后的萃余液水相调节pH值后进行蒸馏，即可进一步分离出三乙胺有机物，从而使处理后的废水中的COD含量降低。本申请的上述方法仅涉及萃取和蒸馏，操作简单，且所使用的设备均为常见设备，投资少，成本低，且既减少了处理后水中的有机物的含量，又使得分离得到的三乙胺有机物能够实现循环利用。
权利要求书
1.一种含三乙胺的DMF废水的处理方法，其特征在于，所述处理方法包括：
采用有机溶剂对含三乙胺的DMF废水进行萃取，得到含DMF的萃取液和萃余液;
对所述萃余液的pH值调节后进行蒸馏，得到三乙胺。
2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述处理方法还包括：对所述含DMF的萃取液进行蒸馏，分别得到萃取溶剂和DMF。
3.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，在采用所述有机溶剂对所述含三乙胺的DMF废水进行萃取之前，所述处理方法还包括：
调节所述含三乙胺的DMF废水的pH为7～10。
4.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，将所述萃余液的pH调节为12～14后进行蒸馏，得到所述三乙胺。
5.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，对所述萃余液的pH值调节后进行蒸馏，得到所述三乙胺的步骤包括：
对所述萃余液的pH值调节后进行蒸馏，得到蒸馏初产物;
去除所述蒸馏初产物中的水分，得到所述三乙胺。
6.根据权利要求5所述的处理方法，其特征在于，采用氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、硫酸镁及硫酸钠中的一种或多种去除所述蒸馏初产物中的水分，得到所述三乙胺。
7.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，将所述萃取溶剂作为所述有机溶剂用于对所述含三乙胺的DMF废水进行萃取。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的处理方法，其特征在于，所述有机溶剂选自CHCl3、CH2Cl2、乙酸乙酯及甲苯中的任一种。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的处理方法，其特征在于，所述有机溶剂与所述含三乙胺的DMF废水的体积比为1～5：1。
说明书
含三乙胺的DMF废水的处理方法
技术领域
本发明涉及含有机物的废水处理领域，具体而言，涉及一种含三乙胺的DMF废水的处理方法。
背景技术
目前，工业上处理含DMF(二甲基甲酰胺)废水的方法主要有生物法、物理法(吸附、萃取)、化学法(催化氧化、碱性水解)、电解氧化法等。生物法处理DMF废水处理时间长，降解不彻底且DMF会使微生物中毒，对生物处理造成极大冲击。物理法中的吸附法的可再生性差;萃取法只能用于非极性有机物，被萃取的有机物和萃取后的废水需要进一步处理，有机溶剂还可能造成二次污染。化学法即DMF在碱作用下分解为二甲胺和甲酸盐，但是此法耗碱量大，且吹脱出的二甲胺还需后续处理，易造成二次污染。电解氧化法需要诸多氧化试剂或氧化剂，且需要投资购买很多电解的设备，不易操作。
由此可见，物理萃取法应用范围较小，且处理不彻底。萃取出的有机相与废水相需要继续处理，萃取后一般需要使用精馏塔进行再次精馏，设备投资大。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种含三乙胺的DMF废水的处理方法，以解决现有技术中处理成本高的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种含三乙胺的DMF废水的处理方法，处理方法包括：采用有机溶剂对含三乙胺的DMF废水进行萃取，得到含DMF的萃取液和萃余液;对萃余液的pH值调节后进行蒸馏，得到三乙胺。
进一步地，处理方法还包括：对含DMF的萃取液进行蒸馏，分别得到萃取溶剂和DMF。
进一步地，在采用有机溶剂对含三乙胺的DMF废水进行萃取之前，处理方法还包括：
调节含三乙胺的DMF废水的pH为7～10。
进一步地，将萃余液的pH调节为12～14后进行蒸馏，得到三乙胺。
进一步地，对萃余液的pH值调节后进行蒸馏，得到三乙胺的步骤包括：对萃余液的pH值调节后进行蒸馏，得到蒸馏初产物;去除蒸馏初产物中的水分，得到三乙胺。
进一步地，采用氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、硫酸镁及硫酸钠中的一种或多种去除蒸馏初产物中的水分，得到三乙胺。
进一步地，将萃取溶剂作为有机溶剂用于对含三乙胺的DMF废水进行萃取。
进一步地，有机溶剂选自CHCl3、CH2Cl2、乙酸乙酯及甲苯中的任一种。
进一步地，有机溶剂与含三乙胺的DMF废水的体积比为1～5：1。
应用本发明的技术方案，本申请的上述废水的处理方法，通过在采用有机溶剂对含三乙胺的DMF废水进行萃取之后，将DMF有机相与在水相中的三乙胺进行了分离，进而进一步对萃取后的萃余液水相调节pH值后进行蒸馏，即可进一步分离出三乙胺有机物，从而使处理后的废水中的COD含量降低。本申请的上述方法仅涉及萃取和蒸馏，操作简单，且所使用的设备均为常见设备，投资少，成本低，且既减少了处理后水中的有机物的含量，又使得分离得到的三乙胺有机物能够实现循环利用。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本发明。
如背景技术所提到的，现有技术中对含有机物的DMF废水进行处理时，存在二次污染或成本高的问题，为改善现有技术这一现状，在本申请一种典型的实施方式中，提供了一种含三乙胺的DMF废水的处理方法，该处理方法包括采用有机溶剂对含三乙胺的DMF废水进行萃取，得到含DMF的萃取液和萃余液;对萃余液调节pH值后进行蒸馏，得到三乙胺。
本申请的上述废水的处理方法，通过在采用有机溶剂对含三乙胺的DMF废水进行萃取之后，将DMF有机相与在水相中的三乙胺进行了分离，进而进一步对萃取后的萃余液水相进行蒸馏，即可进一步分离出三乙胺有机物，从而使处理后的废水中的COD含量降低。。本申请的上述方法仅涉及萃取和蒸馏，操作简单，且所使用的设备均为常见设备，投资少，成本低，且既减少了处理后水中的有机物的含量，又使得分离得到的三乙胺有机物能够实现循环利用。
为了进一步对废水中的DMF等有机物进行循环利用，在一种优选的实施例中，上述处理方法还包括对含DMF的萃取液进行蒸馏，分别得到萃取溶剂和DMF。对有机溶剂萃取得到的有机相，通过蒸馏对有机溶剂和DMF进行分离，既可以实现对回收得到的萃取溶剂的循环利用，又可以实现对DMF的循环利用。
为了进一步提高有机溶剂对废水中的DMF的萃取率，在一种优选的实施例中，在采用有机溶剂对含三乙胺的DMF废水进行萃取之前，上述处理方法还包括调节含三乙胺的DMF废水的pH为7～10。将pH控制在该范围内，能够使有机溶剂的萃取率相对更高。
在一种优选的实施例中，在对萃余液调节pH为12～14后进行蒸馏，得到三乙胺。在对DMF萃取分离出去之后，剩余水相中的有机物为三乙胺，呈碱性，三乙胺是有机碱，因而，将剩余水相的pH值调整到12～14之间，使三乙胺的碱性保持稳定。若pH在该范围外，则三乙胺蒸馏不出来，或是蒸出的三乙胺太少，杂质含量多。
在一种优选的实施例中，对萃余液进行蒸馏，得到三乙胺的步骤包括对萃余液进行蒸馏，得到蒸馏初产物;对蒸馏初产物中的水分去除，得到三乙胺。由于三乙胺的沸点(89.5℃)低于水的沸点，因而通过蒸馏可以将三乙胺从废水中分离出来，为了进一步提高所回收的三乙胺的纯度，因而需要进行除水。
具体的除水方法采用现有的脱水方法，比如可加入无水干燥剂进行除水，干燥剂包括但不限于硫酸钠等中性干燥剂，或氯化钙等碱性干燥剂。在本申请一种优选的实施例中，采用氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、硫酸镁及硫酸钠中任一种或多种去除蒸馏初产物中的水分，得到三乙胺，该方法得到的三乙胺的纯度更高。
上述对DMF进行萃取的有机溶剂采用现有的有机溶剂即可。在一种优选的实施例中，有机溶剂选自CHCl3、CH2Cl2、乙酸乙酯及甲苯中的任一种。采用这些有机溶剂后续更容易分离，回收得到的有机溶剂的纯度也更高，因而减少二次污染的风险。
在一种优选的实施例中，将萃取溶剂作为有机溶剂用于对含三乙胺的DMF废水进行萃取，对有机溶剂进行循环利用。
上述有机溶剂对含三乙胺的DMF废水进行萃取的步骤中，有机溶剂与含三乙胺的DMF废水的体积比可以根据具体的废水中DMF的含量高低以及所使用的有机溶剂的种类而进行合理确定。在本申请一种优选的实施例中，上述有机溶剂与含三乙胺的DMF废水的体积比为1～5：1。
下面将结合具体的实施例进一步说明本申请的有益效果。
实施例1
某含三乙胺的DMF废液主要成分：DMF，三乙胺，未知无机盐等;废液中COD约为80万mg/L。
水相废液中加入氢氧化钠调节废液的pH至7，使用有机溶剂CHCl3将废液(水相)中的DMF萃取出来(有机溶剂与废水的体积比为3：1)，萃取后的有机相进一步进行蒸馏，得到的CHCl3可以套用，得到的DMF纯度很高(纯度达到97%)，可以循环使用。
在经过萃取后剩余的水相中，再次加入碱(氢氧化钠)调节pH至12，然后对水相进行蒸馏得到三乙胺，三乙胺使用氢氧化钠除去水分，可以得到高纯的三乙胺(纯度高达97%)，可循环套用。
处理完毕后的水相为淡黄色清澈透明的溶液，经检测COD为19万mg/L。萃取用的CHCl3回收率为95%，DMF回收率为90%，三乙胺回收率为92%。
实施例2
某含三乙胺的DMF废液主要成分：DMF，三乙胺，未知无机盐等;废液中COD约为80万mg/L。
水相废液中加入氢氧化钠调节废液的pH至10，使用有机溶剂CHCl3将水相中的DMF萃取出来(有机溶剂与废水的体积比为3：1)，萃取后的有机相进一步进行蒸馏，得到的CHCl3可以套用，得到的DMF纯度很高(纯度达到97%)，可以循环使用。
水相经过萃取后，再次加入碱调节pH至14，此水相再次蒸馏可以得到三乙胺，三乙胺使用氢氧化钠除去水分，可以得到高纯的三乙胺(纯度高达97%)，可循环套用。
处理完毕后水相为淡黄色清澈透明的溶液，COD为18万mg/L。萃取用的CHCl3回收率为95.5%，DMF回收率90.1%，三乙胺回收率93.2%。
实施例3
某含三乙胺的DMF废液主要成分：DMF，三乙胺，未知无机盐等;废液中COD约为80万mg/L。
水相废液中加入氢氧化钠调节废液的pH至8，使用有机溶剂CHCl3将水相中的DMF萃取出来(有机溶剂与废水的体积比为2：1)，萃取后的有机相蒸馏，得到的CHCl3可以套用，得到的DMF纯度很高(纯度达到97%)，可以循环使用。
水相经过萃取后，再次加入碱调节pH至13，此水相再次蒸馏可以得到三乙胺，三乙胺使用氢氧化钠除去水分，可以得到高纯的三乙胺(纯度高达96%.)，可循环套用。
处理完毕后水相为淡黄色清澈透明的溶液，COD为17.8万mg/L。萃取用的CHCl3回收率为96%，DMF回收率91%，三乙胺回收率93%。
实施例4
某含三乙胺的DMF废液主要成分：DMF，三乙胺，未知无机盐等;废液中COD约为80万mg/L。
水相废液中加入氢氧化钠调节废液的pH至11，使用有机溶剂CHCl3将水相中的DMF萃取出来(有机溶剂与废水的体积比为2:1)，萃取后的有机相蒸馏，得到的CHCl3可以套用，得到的DMF纯度很高(纯度达到95%)，可以循环使用。
水相经过萃取后，再次加入碱调节pH至13，此水相再次蒸馏可以得到三乙胺，三乙胺使用氢氧化钠除去水分，可以得到高纯的三乙胺(纯度高达94%)，可循环套用。
处理完毕后水相为淡黄色清澈透明的溶液，COD为21.5万mg/L。萃取用的CHCl3回收率为92.5%，DMF回收率87.0%，三乙胺回收率88.2%。
实施例5
某含三乙胺的DMF废液主要成分：DMF，三乙胺，未知无机盐等;废液中COD约为80万mg/L。
水相废液中加入氢氧化钠调节废液的pH至8，使用有机溶剂CHCl3将水相中的DMF萃取出来(有机溶剂与废水的体积比为4：1)，萃取后的有机相蒸馏，得到的CHCl3可以套用，得到的DMF纯度很高(纯度达到95%)，可以循环使用。
水相经过萃取后，再次加入碱调节pH至11，此水相再次蒸馏可以得到三乙胺，三乙胺使用氢氧化钠除去水分，可以得到高纯的三乙胺(纯度高达95%)，可循环套用。
处理完毕后水相为淡黄色清澈透明的溶液，COD为24万mg/L。萃取用的CHCl3回收率为90%，DMF回收率84.0%，三乙胺回收率85%。
实施例6
某含三乙胺的DMF废液主要成分：DMF，三乙胺，未知无机盐等;废液中COD约为80万mg/L。
水相废液中加入氢氧化钠调节废液的pH至11，使用有机溶剂CHCl3将水相中的DMF萃取出来(有机溶剂与废水的体积比为3：1)，萃取后的有机相蒸馏，得到的CHCl3可以套用，得到的DMF纯度很高(纯度达到94%)，可以循环使用。
水相经过萃取后，再次加入碱调节pH至11，此水相再次蒸馏可以得到三乙胺，三乙胺使用氢氧化钠除去水分，可以得到高纯的三乙胺(纯度高达93%)，可循环套用。
处理完毕后水相为淡黄色清澈透明的溶液，COD为30万mg/L。萃取用的CHCl3回收率为88%，DMF回收率82.0%，三乙胺回收率83%。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：本发明通过使用有机溶剂萃取废水相中的DMF，萃取液经过一次蒸馏即可得到萃取溶剂与DMF，萃取溶剂可以循环套用，而得到的DMF也可以回收利用。而经过萃取后的水相仍然含有三乙胺，此水相中加入碱调节pH至12～14，再经过一次蒸馏，即可将三乙胺蒸出，经过干燥后可以得到高纯度的三乙胺，可循环使用。该方法不仅操作简单，设备投资低，而且能够将废水中的三乙胺及DMF回收再利用，大大降低废水中的COD含量。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。