CN100453481C - 盐酸林可霉素生产废水处理剂及其制备方法和使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于抗生素生产废水处理的盐酸林可霉素生产废水处理剂及其制备方法和使用方法。该处理剂由甲醛、双氰胺、催化剂、阳离子淀粉、水及助溶剂原料配比制成。使用本发明的处理剂处理后可使废水的COD值达到300mg/L以下，符合国家规定的排放标准，解决了现有生产企业中林可霉素高浓度有机废水后期处理以水稀释、排污总量并未减少的弊端；而且该处理剂加入废水后互溶性好、易分散，因而使用效率高、经济性好。同时，使用本发明的处理剂在高浓度有机废水治理过程中产生的大量沼气和有机沉淀物质可分别用于作燃料和农家肥料，从而可以达到综合利用、节约能源、降低成本的良好效果。

Description

盐酸林可霉素生产废水处理剂及其制备方法和使用方法

技术领域

本发明属于环境保护技术领域，特别是一种用于抗生素生产废水处理的盐酸林可霉素生产废水处理剂及其制备方法和使用方法。

背景技术

在盐酸林可霉素的生产过程中产生大量的高浓度有机物质废水，废水中主要成分为发酵残余的培养基、菌丝体和发酵过程中产生的各种复杂的代谢产物，如碳水化合物、蛋白质、有机酸、色素，还有提取过程中加入的有机溶媒、酸碱和微量的抗生素等，废水成分复杂，有机物含量高，颜色为黑褐色，COD值在15000mg/L以上，若不进行处理则会给周围环境造成比较严重的气味污染和水源污染。在公知的技术中，对此种废水的处理是采用“厌氧-好氧生化-絮凝沉淀”模式，国内林可霉素废水应用聚合铝盐、铁盐，聚丙烯酰胺等阳离子絮凝剂，处理后的滤液色度仍在120倍以上，其COD值也只能降至600～800mg/L，达不到排放标准。然后则采用大量加入净水稀释的办法使COD值降至300mg/L以下进行达标排放。这种方法不仅其有害物排放总量得不到减少，而且造成水资源浪费，产品生产成本也相应增高。双氰胺甲醛缩聚物具有较高的阳离子电荷密度，能够提供大量的阳离子，使色素分子所带的负电荷被中和而失稳，而絮凝剂水解生成大量的絮状物，可将废水中失稳后的色素分子吸附、网罗分离出来。但是，这类絮凝剂使用价格高昂，其在水中互溶性差，使用成本高，不宜在林可霉素废水处理中应用。现有公开文献技术中，还有一类阳离子淀粉双氰胺-甲醛絮凝剂(论文：四川环境2004年第23卷第4期)，该类絮凝剂的制备中以硫酸铝为催化剂，能够较好地脱除废水中的阴离子表面活性剂，对林可霉素废水的絮凝脱色效果和双氰胺甲醛缩聚物基本一致，成本优于双氰胺甲醛类，每吨废水处理成本12～14元，其产品在使用效果上有所改进，但其综合性能仍不够理想，造价仍然较高。

发明内容

本发明的目的是克服上述废水处理剂的缺陷，提供一种更为有效、使用性能可靠，且造价低、使用经济、易于推广的盐酸林可霉素生产废水处理剂。

本发明的另一个目的是提供一种盐酸林可霉素生产废水处理剂的制备方法。

本发明的再一个目的是提供一种使用盐酸林可霉素生产废水处理剂对生产废水进行处理净化的方法。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：该盐酸林可霉素生产废水处理剂由下列原料及重量份配比制成：甲醛35～50份、双氰胺20～30份、催化剂16～30份、阳离子淀粉5～20份、助溶剂3～8份、水8～10份。

所述催化剂可以采用三氯化铁或三氯化铝或硫酸亚铁或三氯化铁与三氯化铝的混合物，混合物中三氯化铁与三氯化铝按重量份各占50％；

所述助溶剂可以采用硫酸，也可以采用盐酸。

盐酸林可霉素生产废水处理剂的制备方法步骤如下：

1、按组方配比量取2/3量的甲醛加入反应釜中，并按组方配比量加入催化剂、助溶剂和水进行反应；

2、按组方配比量陆续加入溶解状态的阳离子淀粉、双氰胺，升温至65～70℃并搅拌回流；

3、在70℃恒温下滴入或流加剩余1/3配比量的甲醛，保温反应1.5小时左右；

4、视溶液呈粘稠流动性深黄色时，降至常温或逐渐加入氢氧化钠或氢氧化钾调整PH值至6～7，即可终止反应，制成本发明的盐酸林可霉素生产废水处理剂。

使用盐酸林可霉素生产废水处理剂对生产废水进行处理净化的方法如下：

先将盐酸林可霉素生产废水经过水质均化、水解酸化、厌氧处理、预曝气沉淀、好氧生化处理后，再在絮凝沉淀池内按0.5‰～1.5‰的重量比例加入盐酸林可霉素生产废水处理剂进行絮凝处理，则废水的COD值即可降至300mg/L以下，其颜色变为浅黄褐色澄清液体后进行达标排放。

本发明的处理剂在存放期中若变粘稠、变色可以用7～10％稀盐酸或稀硫酸调整PH，即可恢复功效。

为综合利用，可将厌氧处理过程中产生的大量沼气，加以采集并配制发电机组进行发电或作为燃料，并将在水解酸化、厌氧处理、絮凝沉淀三个处理环节中，对所沉淀的大量有机物质及色素经脱水后，可用作农家肥料。

本发明的有益效果为：按照本发明组方制成的盐酸林可霉素生产废水处理剂具有处理废水效果好、使用性能可靠，操作简便、处理质量稳定、成本低、易于推广等优点。盐酸林可霉素生产废水使用本发明的处理剂处理后可使废水的COD值达到300mg/L以下，符合国家规定的排放标准，解决了现有生产企业中林可霉素高浓度有机废水后期处理以水稀释、排污总量并未减少的弊端；而且该处理剂加入废水后互溶性好、易分散，因而使用效率高、经济性好。同时，使用本发明的处理剂在高浓度有机废水治理过程中产生的大量沼气和有机沉淀物质可分别用于作燃料和农家肥料，从而可以达到综合利用、节约能源、降低成本的良好效果。

具体实施方式

本发明的盐酸林可霉素生产废水处理剂经过发明人的大量实验，在下列原料及重量份配比范围均能收到较好的使用效果：甲醛35～50份、双氰胺20～30份、催化剂16～30份、阳离子淀粉5～20份、助溶剂3～8份、水8～10份；其中，催化剂可以采用三氯化铁或三氯化铝或硫酸亚铁或三氯化铁与三氯化铝的混合物，混合物中三氯化铁与三氯化铝按重量份各占50％；助溶剂可以采用硫酸，也可以采用盐酸。

当催化剂采用三氯化铁时，所述各组分的配比量按以下方式进行制备：

实施例1

本发明的组方配比量为：甲醛40公斤、双氰胺25公斤、三氯化铁20公斤、阳离子淀粉10公斤、助溶剂5公斤、水9公斤；

实施例2

本发明的组方配比量为：甲醛35公斤、双氰胺20公斤、三氯化铁16公斤、阳离子淀粉5公斤、助溶剂3公斤、水8公斤。

实施例3

本发明的组方配比量为：甲醛50公斤、双氰胺30公斤、三氯化铁30公斤、阳离子淀粉20公斤、助溶剂8公斤、水10公斤。

当催化剂采用三氯化铝时，所述各组分的配比量按以下方式进行制备：

实施例4

本发明的组方配比量为：甲醛40公斤、双氰胺25公斤、三氯化铝20公斤、阳离子淀粉10公斤、助溶剂5公斤、水9公斤；

实施例5

本发明的组方配比量为：甲醛35公斤、双氰胺20公斤、三氯化铝16公斤、阳离子淀粉5公斤、助溶剂3公斤、水8公斤。

实施例6

本发明的组方配比量为：甲醛50公斤、双氰胺30公斤、三氯化铝30公斤、阳离子淀粉20公斤、助溶剂8公斤、水10公斤。

当催化剂采用硫酸亚铁时，所述各组分的配比量按以下方式进行制备：

实施例7

本发明的组方配比量为：甲醛40公斤、双氰胺25公斤、硫酸亚铁20公斤、阳离子淀粉10公斤、助溶剂5公斤、水9公斤；

实施例8

本发明的组方配比量为：甲醛35公斤、双氰胺20公斤、硫酸亚铁16公斤、阳离子淀粉5公斤、助溶剂3公斤、水8公斤。

实施例9

本发明的组方配比量为：甲醛50公斤、双氰胺30公斤、硫酸亚铁30公斤、阳离子淀粉20公斤、助溶剂8公斤、水10公斤。

当催化剂采用三氯化铁与三氯化铝的混合物时，所述各组分的配比量按以下方式进行制备：

实施例10

本发明的组方配比量为：甲醛40公斤、双氰胺25公斤、三氯化铁10公斤、三氯化铝10公斤、阳离子淀粉10公斤、助溶剂5公斤、水9公斤；

实施例11

本发明的组方配比量为：甲醛35公斤、双氰胺20公斤、三氯化铁8公斤、三氯化铝8公斤、阳离子淀粉5公斤、助溶剂3公斤、水8公斤。

实施例12

本发明的组方配比量为：甲醛50公斤、双氰胺30公斤、三氯化铁15公斤、三氯化铝15公斤、阳离子淀粉20公斤、助溶剂8公斤、水10公斤。

盐酸林可霉素生产废水处理剂的制备按下述方法步骤进行：

首先按组方配比量取2/3量的甲醛加入反应釜中作为反应底料；再将催化剂、助溶剂及水加入反应釜内，以其水解反应所离解的[H⁺]离子作为催化剂；其次将阳离子淀粉、双氰胺分别加水溶解并顺次陆续加入反应釜中搅拌，同时升温至65～70℃并搅拌回流以使原料均匀混合、充分反应；然后在70℃恒温下将剩余的甲醛滴入或流加，保温反应1.5小时左右；视溶液呈粘稠流动性深黄色时，降至常温或逐渐加入氢氧化钠或氢氧化钾调整PH值至6～7终止反应，即制得盐酸林可霉素生产废水处理剂。

本发明的盐酸林可霉素生产废水处理剂的反应机理为：

第一步：双氰胺与甲醛反应形成二聚体：

第二步：二聚体与双氰胺或甲醛进一步反应，形成三聚体，二聚体也可以相互反应形成四聚体，三聚体与四聚体还可以相互反应、自身反应或与单体、二聚体反应形成聚合物，阳离子淀粉与上述化合物反应形成更复杂的阳离子化合物；

第三步：三氯化铝转化为聚合铝，三氯化铁转化为聚合铁，或硫酸亚铁转化为聚合铁。

本发明的使用方法是，首先盐酸林可霉素生产废水经过格栅进入调节池均化水质，再利用水位差进入水解酸化池进行水解酸化，在水解产酸菌的作用下将废水中大分子有机物转化为小分子有机物，使污染物得到一定去除；此后进入厌氧池进行厌氧处理，在此环节产生沼气可以收集用于发电或作为燃料利用；经过厌氧处理后进入预曝气沉淀池进行沉淀，再经接触氧化池进行好氧生化处理；然后引入絮凝沉淀池内并按0.5‰～1.5‰的重量比例加入本发明方法制备的盐酸林可霉素生产废水处理剂进行絮凝沉淀，而后再经活性炭池进行吸附处理。按此方法处理后的废水COD值可以降至300mg/L以下，颜色变为浅黄褐色澄清液体，即可达标排放。同时，水解酸化、厌氧处理及絮凝沉淀三个步骤产生大量的有机物质和色素沉淀物，经过板框分离脱水处理可直接作为农家肥料。

本发明的盐酸林可霉素生产废水处理剂在存放期中若变粘稠、变色可以用7～10％稀盐酸或稀硫酸调整PH，即可恢复功效。

Claims (3)

1、一种盐酸林可霉素生产废水处理剂，其特征在于：该盐酸林可霉素生产废水处理剂由下列原料及重量份配比制成：甲醛35～50份、双氰胺20～30份、催化剂16～30份、阳离子淀粉5～20份、助溶剂3～8份、水8～10份；所述催化剂采用三氯化铁与三氯化铝的混合物，混合物中三氯化铁与三氯化铝按重量份各占50％；所述助溶剂采用硫酸或盐酸。

2、一种用于生产权利要求1所述盐酸林可霉素生产废水处理剂的制备方法：该方法的具体步骤如下：

(1)、按权利要求1所述配比量取2/3量的甲醛加入反应釜中，并加入按权利要求1所述配比量的催化剂、助溶剂和水，进行反应；

(2)、按权利要求1所述配比量陆续加入溶解状态的阳离子淀粉、双氰胺，升温至65～70℃并搅拌回流；

(3)、在70℃恒温下滴入或流加步骤(1)中剩余1/3量的甲醛，保温反应1.5小时；

(4)、视溶液呈粘稠流动性深黄色时，降至常温或逐渐加入氢氧化钠或氢氧化钾调整PH值至6～7，即可终止反应，即制成权利要求1所述的盐酸林可霉素生产废水处理剂。

3、一种使用权利要求1所述处理剂处理盐酸林可霉素生产废水的方法，其特征在于：盐酸林可霉素生产废水经过水质均化、水解酸化、厌氧处理、预曝气沉淀、好氧生化处理后，再在絮凝沉淀池内按0.5‰～1.5‰的重量比例加入盐酸林可霉素生产废水处理剂进行絮凝处理，则废水的COD值即可降至300mg/L以下，其颜色变为浅黄褐色澄清液体后进行达标排放。