申请日2018.07.06
公开(公告)日2018.11.23
IPC分类号C02F9/04; C02F101/38
摘要
本发明公开了一种低浓度酰胺类废水的资源化处理方法，步骤是：将低浓度酰胺类废水碱解，碱解产物为二甲胺和羧酸盐;碱解彻底后，采用吹脱的方法分离出废水中游离出的二甲胺，从而降低废水总氮含量。吹脱后的废水，采用高级氧化技术进行处理，达到排放标准。同时，吹脱出的二甲胺采用两级喷淋吸收，确保二甲胺被完全吸收，实现了零排放。本发明操作简单、废水适用范围广，不产生新的废物，废气和废水排放均达标，且回收的二甲胺可以作为下游产品出售，具有一定的经济价值，降低了处理成本，符合绿色环保可持续发展的战略路线要求。
权利要求书
1.一种低浓度酰胺类废水的资源化处理方法，其特征是包括以下步骤：
(1)将低浓度酰胺类废水在40-60℃下进行碱解，将酰胺类化合物变为二甲胺;
(2)碱解后，在碱性条件下以吹脱的方式分离出废水中的二甲胺，含二甲胺的气体依次用水和废盐酸进行喷淋吸收，达标后排放，二甲胺转变为二甲胺水溶液和二甲胺盐酸盐溶液;
(3)吹脱处理后的废水采用高级氧化法进行氧化处理。
2.根据权利要求1所述的资源化处理方法，其特征是：所述低浓度酰胺类废水为酰胺类化合物含量小于等于2wt%的废水，所述酰胺类化合物优选为N，N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺。
3.根据权利要求1或2所述的资源化处理方法，其特征是：碱解的pH为12.9~13.4。
4.根据权利要求1或2所述的资源化处理方法，其特征是：碱与酰胺类化合物的摩尔比为1.2:1~1.3:1。
5.根据权利要求1、3或4所述的资源化处理方法，其特征是：碱解所用的碱为氢氧化钠或氢氧化钠溶液。
6.根据权利要求1、3、4或5所述的资源化处理方法，其特征是：碱解时间为1~2h。
7.根据权利要求1所述的资源化处理方法，其特征是：吹脱处理时，气液比为3000:1-4000:1。
8.根据权利要求1所述的资源化处理方法，其特征是：废盐酸的浓度为5-15wt%。
9.根据权利要求1所述的资源化处理方法，其特征是：所得二甲胺水溶液和二甲胺盐酸盐溶液回用于生产或作为产品出售。
10.根据权利要求1所述的资源化处理方法，其特征是：所述高级氧化法为Fenton氧化法。
说明书
一种低浓度酰胺类废水的资源化处理方法
技术领域
本发明涉及一种废水的处理方法，具有涉及一种含有低浓度酰胺类化合物废水的资源化处理方法，属于废水处理技术领域。
背景技术
酰胺类化合物是具有酰胺基的一类化合物的总称，它们作用广泛，可以作为化工合成的原料、也可以作为溶剂，应用于各个行业中。DMF是酰胺类化合物中的一种，是一种比较常用的有机反应溶剂。化工有机合成过程中，会产生大量DMF废水，高浓度DMF废水可采用精馏、萃取等方法处理，回收价值较大。但针对低浓度DMF废水，采用精馏方式能耗损失过大，且回收价值较低。单纯的采用高级氧化技术无法降低废水中的总氮含量。
目前，针对低浓度酰胺类废水，常用的方法有：生物降解、吸附、超净生物膜法。生物降解对废水的要求较高，吸附方法容易产生二次污染，膜分离成本也较高。且这种废水COD较高，除去酰胺类物质后不能达到排放标准。
目前，针对含酰胺类废水处理方法较少，且并无完整的、适用范围较广的工艺方法。专利CN107673571A公开了一种膜生产中DMF废水的处理方法，步骤是：先碱解吹脱处理利用盐酸回收二甲胺，但是碱解过程中采用生石灰调节pH，会产生大量的钙盐沉淀，回用价值较低，造成二次污染。同时，碱解后的废水进生化系统，对于高COD废水，此方法明显不适用，否则对生化系统冲击较大，造成系统瘫痪。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的不足，提供了一种低浓度酰胺类废水的资源化处理方法，该方法能够彻底的去除废水中的酰胺类化合物，使废水中的总氮和COD含量符合要求，达到排放标准。并且，在处理过程中不会产生额外的废物，产生的二甲胺水溶液和二甲胺盐酸盐水溶液可以出售，既避免了资源的浪费，又减少了环境的污染，还创造了附加值，降低了成本，具有较大的经济和环保效益。
本发明具体技术方案如下：
一种低浓度酰胺类废水的资源化处理方法，该方法包括以下步骤：
(1)将低浓度酰胺类废水在40-60℃下进行碱解，将酰胺类化合物变为二甲胺;
(2)碱解后，在碱性条件下以吹脱的方式分离出废水中的二甲胺，含二甲胺的气体依次用水和废盐酸进行喷淋吸收，达标后排放，二甲胺转变为二甲胺水溶液和二甲胺盐酸盐溶液;
(3)吹脱处理后的废水采用高级氧化法进行氧化处理。
本发明方法中，所述的低浓度酰胺类废水指的是酰胺类化合物含量小于等于2wt%的废水，所述酰胺类化合物可以为N，N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)等。此类废水中酰胺类化合物含量低，但COD较高，总氮含量2000-6000mg/L、COD含量2000-15000mg/L。
本发明先将废水经过碱解、吹脱处理，除去废水中的酰胺类化合物。碱解时，最佳pH为12.9~13.4。优选采用氢氧化钠或者其水溶液调整pH，氢氧化钠与酰胺类化合物的摩尔比优选为1.2:1~1.3:1。碱解时间一般为1~2h，碱解后，酰胺类化合物变为二甲胺和羧酸盐。碱解彻底后，采用吹脱的方法，分离出废水中游离的二甲胺，从而降低废水总氮含量。吹脱处理时，气液比为3000:1-4000:1。防止气量过大或过小，影响吹脱效果，确保二甲胺最大程度的逸出废水。
进一步的，为了避免废气污染，也减少资源浪费，将溢出的二甲胺进行吸收。吸收采用二级喷淋吸收，含二甲胺的气体先经过冷凝水一级喷淋吸收，再经过废盐酸二级喷淋吸收，实现二甲胺的完全去除。经过二级喷淋吸收后，出气口废气主要为空气，排放的TVOCs基本为零，可达标排放。经过吸收，二甲胺转变为二甲胺水溶液和二甲胺盐酸盐溶液，可以直接出售或者回用于生产，提高了产品附加值，并且采用废盐酸进行吸收，实现了废物利用，降低了成本。
进一步的，二级喷淋吸收时，所用水为冷凝水，废盐酸的浓度为5-15wt%。
吹脱后的废水，进一步采用高级氧化法进行处理，以降低废水的COD，使其达到排放标准，经高级氧化法处理后，废水中的TN(总氮)含量低于0.001mg/L，COD低于89mg/L，满足排放要求。高级氧化法对废水COD无明显要求，可适用于任何COD废水的处理，废水适用范围广。所述高级氧化法可以是现有技术中报道的任意高级氧化法，例如光化学氧化法、催化湿式氧化法、臭氧氧化法、Fenton氧化法、类Fenton法等，优选为Fenton氧化法。高级氧化法的具体实施方式可以参照现有技术中的报道。
本发明采用碱解、吹脱的方式除去废水中的低浓度酰胺类化合物，操作简单、成本低，碱解后用冷凝水和废旧盐酸吸收二甲胺，生成二甲胺水溶液和二甲胺盐酸盐的同时也处理掉了废盐酸，实现了废物的利用和资源的回收。吹脱后的废水，采用高级氧化技术降低废水的COD，使其达到排放标准。本发明操作简单、废水适用范围广，不产生新的废物，废气和废水排放均达标，且分解得到的二甲胺被回收，可以作为下游产品出售，具有一定的经济价值，降低了处理成本，符合绿色环保可持续发展的战略路线要求。