申請日2015.10.16
公開(公告)日2016.01.06
IPC分類號C02F9/14; C07D213/73; C07D213/16; C07D213/61
摘要
本發(fā)明公開了一種處理吡啶衍生物廢水的方法。將吡啶衍生物廢水經(jīng)絮凝劑預(yù)處理;處理液過濾后用復(fù)合吸附柱吸附，廢水中的吡啶衍生物被復(fù)合吸附柱吸附，流下的無色水生化處理后達(dá)標(biāo)排放或除鹽后蒸發(fā)水回用;復(fù)合吸附柱解吸后得到的吡啶衍生物醇溶液負(fù)壓蒸餾，氣相冷凝后得到醇循環(huán)使用，釜?dú)堖拎ぱ苌锶芤杭兓坪蟮玫竭拎ぱ苌锍善?用鹽酸或堿溶液或直接用水對復(fù)合吸附柱進(jìn)行再生，流下的水溶液經(jīng)生化處理達(dá)標(biāo)排放，復(fù)合吸附柱再生后待用。本發(fā)明回收廢水中的吡啶衍生物，提高了產(chǎn)品收率，處理后的無色水中吡啶衍生物含量≤1mg/L。解決了吡啶衍生物廢水處理困難、設(shè)備投資大，處理成本高等問題，回收了吡啶衍生物，降低環(huán)境污染。
權(quán)利要求書
1.一種處理吡啶衍生物廢水的方法，其特征在于包括以下步驟：
(1)預(yù)處理
向吡啶衍生物廢水中加入2～5ppm的絮凝劑，經(jīng)過濾去掉廢水中的固體雜質(zhì)，得到澄清溶液;
(2)復(fù)合吸附柱吸附
將步驟(1)得到的澄清溶液送入復(fù)合吸附柱進(jìn)行吸附，廢水中的吡啶衍生物被吸附到復(fù)合吸附柱上，流下的無色水送入后續(xù)A2/O生化處理工序，經(jīng)處理后達(dá)標(biāo)排放或經(jīng)三效蒸發(fā)除鹽措施后蒸發(fā)水回用;
(3)解吸
采用40%～80%的醇溶液對復(fù)合吸附柱進(jìn)行解吸，得到吡啶衍生物醇溶液;
(4)精餾
將步驟(3)得到的吡啶衍生物醇溶液在-0.08～-0.05MPa下進(jìn)行負(fù)壓蒸餾，氣相冷凝后得到醇，經(jīng)配比后回到步驟(3)中循環(huán)使用，釜?dú)堃簽檫拎ぱ苌锶芤海坪蟮玫匠善愤拎ぱ苌?
(5)復(fù)合吸附柱再生
采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.2%～0.5%的鹽酸或質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.2%～0.5%的堿溶液或直接用水對復(fù)合吸附柱進(jìn)行再生，流下的水溶液送入生化處理工序進(jìn)行處理，再生后的復(fù)合吸附柱待用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于絮凝劑為聚合氯化鋁或聚合氯化鋁鐵。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于復(fù)合吸附柱中所用大孔復(fù)合吸附劑為HT-P型樹脂。
說明書
一種處理吡啶衍生物廢水的方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種處理廢水的方法，特別是一種處理吡啶衍生物廢水的方法，屬于工業(yè)廢水處理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)
吡啶，一種含有一個(gè)氮雜原子的六元雜環(huán)化合物，分子式C5H5N，即苯分子中的一個(gè)-CH=被氮取代后的化合物，故又稱氮苯。主要應(yīng)用于農(nóng)藥、醫(yī)藥、染料、日用化工、香料、飼料添加劑、橡膠助劑等領(lǐng)域。20世紀(jì)50年代，中國采用從煤焦油中回收吡啶及衍生物，21世紀(jì)初采用合成法生產(chǎn)吡啶及衍生物，改變了中國吡啶系列原料一直依賴進(jìn)口的局面，推動(dòng)了吡啶下游產(chǎn)品的開發(fā)和生產(chǎn)。吡啶衍生物主要有烷基吡啶、鹵代吡啶、氨基吡啶等。其中烷基吡啶分為一甲基吡啶(皮考林)、二甲基吡啶(盧剔啶)、三甲基吡啶(可力丁)、2-甲基-5-乙基吡啶(MEP)，廣泛用于醫(yī)藥、農(nóng)藥、香料、工業(yè)產(chǎn)品等的合成。在吡啶衍生物生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水稱為吡啶衍生物廢水。吡啶衍生物對生化過程的生物菌有很強(qiáng)的抑制性或毒性，直接生化會使污泥死亡，生化癱瘓，因此含吡啶衍生物的廢水不可直接進(jìn)行生化處理。吡啶衍生物廢水中的吡啶衍生物主要包括重鉻酸鉀、難以氧化降解的環(huán)狀類、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的物質(zhì)，固體雜質(zhì)等，其COD含量在15000～30000mg/L，NH3-N含量在1200～1500mg/L，總磷在150--1500mg/L。現(xiàn)有技術(shù)中，吡啶衍生物廢水的處理方法一是首先將廢水進(jìn)行多維電催化、微電解、混凝沉淀物化預(yù)處理，處理后pH為9.45，COD去除率88.15%，NH3-N去除率為74.46%，TP去除率為98.94%，再經(jīng)UASB和生化處理后達(dá)標(biāo)排放。電催化或TiO2光催化降解有機(jī)污染物，是一種理想的環(huán)境治理技術(shù)而受到業(yè)界廣泛關(guān)注，作為高級氧化的一種最具前途的技術(shù)，該技術(shù)可將污水中的許多有機(jī)物如染料、鹵代物、難降解農(nóng)藥、表面活性劑、雜環(huán)化合物等降解為CO2、水和其他小分子物質(zhì)，具有效率高、能耗低、操作簡便、反應(yīng)條件溫和、適用范圍廣、無二次污染等特點(diǎn)，但其存在的缺點(diǎn)是投資成本較高。方法二是采用精餾方法從廢水中回收吡啶衍生物，得到吡啶衍生物含量50%左右的溶液，再用苯作為共沸劑對其脫水以得到含水少的吡啶衍生物，此方法的缺點(diǎn)是能耗較高。方法三是離子交換樹脂吸附，但含鹽量高吸附效果不好，缺點(diǎn)是處理量小。方法四是焚燒法，缺點(diǎn)是處理成本高，處理成本一般每噸水三百元左右，難以應(yīng)用。因此，尋求一種投資成本小，處理成本低，實(shí)現(xiàn)吡啶衍生物廢水達(dá)標(biāo)排放的方法成為吡啶衍生物生產(chǎn)廠家的共同期盼。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種處理吡啶衍生物廢水的方法，解決了吡啶衍生物生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水處理投資大、處理成本高的問題，同時(shí)回收吡啶衍生物，實(shí)現(xiàn)環(huán)保和增收。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題采取的技術(shù)方案是這樣的。一種處理吡啶衍生物廢水的方法，包括以下步驟：
(1)預(yù)處理
向吡啶衍生物廢水中加入2～5ppm的絮凝劑，經(jīng)過濾去掉廢水中的固體雜質(zhì)，得到澄清溶液;
(2)復(fù)合吸附柱吸附
將步驟(1)得到的澄清溶液送入復(fù)合吸附柱進(jìn)行吸附，廢水中的吡啶衍生物被吸附到復(fù)合吸附柱上，流下的無色水送入后續(xù)A2/O生化處理工序，經(jīng)處理后達(dá)標(biāo)排放或者經(jīng)三效蒸發(fā)等除鹽措施后蒸發(fā)水回用;
(3)解吸
采用40%～80%的醇溶液對復(fù)合吸附柱進(jìn)行解吸，得到吡啶衍生物醇溶液;
(4)精餾
將步驟(3)得到的吡啶衍生物醇溶液在-0.08～-0.05MPa下進(jìn)行負(fù)壓蒸餾，氣相冷凝后得到醇，經(jīng)配比后回到步驟(3)中循環(huán)使用，釜?dú)堃簽檫拎ぱ苌锶芤海坪蟮玫匠善愤拎ぱ苌?
(5)復(fù)合吸附柱再生
采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.2%～0.5%的鹽酸或質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.2%～0.5%的堿溶液或直接用水對復(fù)合吸附柱進(jìn)行再生，流下的水溶液送入生化處理工序進(jìn)行處理，再生后的復(fù)合吸附柱待用。
本發(fā)明步驟(1)，預(yù)處理過程中的絮凝劑為聚合氯化鋁或聚合氯化鋁鐵。
本發(fā)明步驟(2)，復(fù)合吸附柱即離子交換柱中起吸附作用的物質(zhì)為經(jīng)過修飾的大孔復(fù)合吸附劑，所用大孔復(fù)合吸附劑為市售的HT-P型樹脂。
本發(fā)明步驟(2)，復(fù)合吸附劑柱為兩套，一套在運(yùn)行狀態(tài)，另一套處于再生狀態(tài)。
本發(fā)明步驟(2)，從復(fù)合吸附柱流下的無色水吡啶衍生物含量≤1mg/L，生化處理后水中COD≤100mg/L，達(dá)到中國國家《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-96)三級排放標(biāo)準(zhǔn)。
本發(fā)明的方法適用于處理烷基吡啶、鹵代吡啶、氨基吡啶等類吡啶衍生物的廢水。
本發(fā)明取得的有益效果如下：
本發(fā)明，回收吡啶衍生物廢水中吡啶衍生物，回收率≥95%;與多維電催化、微電解、混凝沉淀物化預(yù)處理等現(xiàn)有工藝相比，本發(fā)明一次性投資低，處理成本低;處理后的無色水中吡啶衍生物含量≤1mg/L，可直接進(jìn)行生化處理。
具體實(shí)施方式
以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明。
實(shí)施例13-氨基吡啶廢水處理
(1)預(yù)處理
向3-氨基吡啶生產(chǎn)廢水中加入3ppm的絮凝劑聚合氯化鋁，板框過濾，去掉廢水中的固體雜質(zhì)，得到澄清溶液;
(2)復(fù)合吸附柱吸附
將步驟(1)得到的澄清溶液送入復(fù)合吸附柱進(jìn)行吸附，廢水中的3-氨基吡啶被吸附到復(fù)合吸附柱上，流下的無色水經(jīng)三效蒸發(fā)等除鹽措施后蒸發(fā)水回用;
(3)解吸
用質(zhì)量分?jǐn)?shù)50%的甲醇溶液對復(fù)合吸附柱進(jìn)行解吸，得到3-氨基吡啶的甲醇溶液;
(4)負(fù)壓蒸餾
將步驟(3)得到的3-氨基吡啶的甲醇溶液在-0.08MPa下進(jìn)行負(fù)壓蒸餾，氣相冷凝后得到甲醇，經(jīng)配比后回到步驟(3)中循環(huán)使用，釜?dú)堃簽?-氨基吡啶溶液，精制后得到3-氨基吡啶成品;
(5)復(fù)合吸附柱再生
用水對復(fù)合吸附柱進(jìn)行再生，流下的水溶液送入生化處理工序進(jìn)行處理，再生后的復(fù)合吸附柱待用。
本實(shí)施例，復(fù)合吸附柱中所用大孔復(fù)合吸附劑為HT-PA型樹脂。
本實(shí)施例，復(fù)合吸附柱為兩套，一套在運(yùn)行狀態(tài)，另一套處于再生狀態(tài)。
本實(shí)施例中，從復(fù)合吸附柱流下的無色水中3-氨基吡啶及相關(guān)物≤1mg/L，生化處理后水中COD≤100mg/L，達(dá)到國家《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-96)三級排放標(biāo)準(zhǔn)。
實(shí)施例2二甲基吡啶廢水處理
(1)預(yù)處理
向二甲基吡啶生產(chǎn)廢水中加入4ppm的絮凝劑聚合氯化鋁鐵，然后進(jìn)行砂濾，去掉廢水中的固體雜質(zhì)，得到澄清溶液;
(2)復(fù)合吸附柱吸附
將步驟(1)得到的澄清溶液送入復(fù)合吸附柱進(jìn)行吸附，廢水中的二甲基吡啶被吸附到復(fù)合吸附柱上，流下的無色水送入后續(xù)A2/O生化處理工序，經(jīng)處理后達(dá)標(biāo)排放;
(3)解吸
用質(zhì)量分?jǐn)?shù)60%的乙醇溶液對復(fù)合吸附柱進(jìn)行解吸，得到二甲基吡啶的乙醇溶液;
(4)負(fù)壓蒸餾
將步驟(3)得到的二甲基吡啶的乙醇溶液在-0.07MPa下進(jìn)行負(fù)壓蒸餾，氣相冷凝后得到乙醇，經(jīng)配比后回到步驟(3)中循環(huán)使用，釜?dú)堃簽槎谆拎ぃ坪蟮玫蕉谆拎こ善?
(5)復(fù)合吸附柱再生
用質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.3%的鹽酸對復(fù)合吸附柱進(jìn)行再生，流下的水溶液送入生化處理工序進(jìn)行處理，再生后的復(fù)合吸附柱待用。
本實(shí)施例，復(fù)合吸附柱中起吸附作用的大孔復(fù)合吸附劑為HT-PB型樹脂。
本實(shí)施例，復(fù)合吸附柱為兩套，一套在運(yùn)行狀態(tài)，另一套處于再生狀態(tài)。
本實(shí)施例，從復(fù)合吸附柱流下的無色水中二甲基吡啶及相關(guān)物≤1mg/L，生化處理后水中COD≤100mg/L，達(dá)到國家《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-96)三級排放標(biāo)準(zhǔn)。
實(shí)施例32,3-二氯吡啶廢水處理
(1)預(yù)處理
向2,3-二氯吡啶生產(chǎn)廢水中加入5ppm的絮凝劑聚合氯化鋁鐵，經(jīng)板框過濾，去掉廢水中的固體雜質(zhì)，得到澄清溶液;
(2)復(fù)合吸附柱吸附
將步驟(1)得到的澄清溶液送入復(fù)合吸附柱進(jìn)行吸附，廢水中的2,3-二氯吡啶被吸附到復(fù)合吸附柱上，流下的無色水經(jīng)三效蒸發(fā)等除鹽措施后蒸發(fā)水回用;
(3)解吸
用質(zhì)量分?jǐn)?shù)70%的乙醇溶液對復(fù)合吸附柱進(jìn)行解吸，得到2,3-二氯吡啶的乙醇溶液;
(4)負(fù)壓蒸餾
將步驟(3)得到的2,3-二氯吡啶的乙醇溶液在-0.06MPa下進(jìn)行負(fù)壓蒸餾，氣相冷凝后得到乙醇，經(jīng)配比后回到步驟(3)中循環(huán)使用，釜?dú)堃簽?,3-二氯吡啶溶液，精制后得到2,3-二氯吡啶成品;
(5)復(fù)合吸附柱再生
用質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.4%的氫氧化鈉溶液對復(fù)合吸附柱進(jìn)行再生，流下的水溶液送入生化處理工序進(jìn)行處理，再生后的復(fù)合吸附柱待用。
本實(shí)施例，復(fù)合吸附柱中大孔復(fù)合吸附劑為HT-PB型樹脂。
本實(shí)施例，吸附柱為兩套，一套在運(yùn)行狀態(tài)，另一套處于再生狀態(tài)。
本實(shí)施例，從復(fù)合吸附柱流下的無色水中2,3-二氯吡啶及相關(guān)物≤1mg/L，生化處理后水中COD≤100mg/L，達(dá)到中國國家《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-96)三級排放標(biāo)準(zhǔn)。
