CN101704610A - 一种经电子束辐照后处理医药中间体废水—左旋—苯甘氨酸废水的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种经电子束辐照后处理医药中间体废水—左旋—苯甘氨酸废水的方法，属废水处理技术领域。本发明方法主要是将药厂中间体废水—左旋—苯甘氨酸废水先进行电子束辐照处理，辐照剂量为300～600KGy，然后再将废水进入生化反应系统装置进一步作深度处理，最终使废水达到国家允许排放标准。

Description

一种经电子束辐照后处理医药中间体废水-左旋-苯甘氨酸废水的方法

技术领域

本发明涉及一种经电子束辐照后处理医药中间体废水-左旋-苯甘氨酸废水的方法，属废水处理技术领域。

背景技术

电子加速器能够产生高能电磁辐射，通过控制电子的能量可使电子的穿透力适应用途。电离辐射主要是通过间接效应即通过水分解产生羟基自由基·HO、氢自由基H·和水合电子e-aq与左旋-苯甘氨酸废水中的有机物质反应而起作用。

左旋-苯甘氨酸是合成苯甘氨酰胺类抗生素，半合成青霉素和头孢菌素类抗生素的重要中间体。它一般采用的合成方法是用苯甲醛与氰化钠和碳酸氢铵作用生成苯乙内酰脲，再将苯乙内酰脲用碱加压水解，然后酸化来制得。这种方法在实际的生产过程中由于需要使用剧毒的氰化物并且排出大量含左旋-苯甘氨酸的废水，如果不处理会给环境造成污染。由于此废水的COD值很高(一般达到30000以上)并且含剧毒物，可生化性很差，不能直接用微生物法降解。其它传统的处理方法也很难对这类高浓度的有机废水进行处理。陆雪梅采用Fe粉及Fenton试剂预处理左旋-对羟基苯甘酸制药废水，虽然COD总去除率高达98以上，但是在反应中要加入铁粉，并且需要曝气使左旋-对羟基苯甘氨酸制药废水氧化降解。由于处理中使铁粉，将会产生大量的固体废物。处理的成本也会很高。因此现在一般处理左旋-苯甘氨酸的方法只能与生活污水大比例混合稀释后排出。随着工业的发展对左旋-苯甘氨酸的需求量也在不断增加，现行的方法并不能彻底处理左旋-苯甘氨酸废水解决污染问题。辐射法作为一种新的处理高浓度难降解污染物的手段，在国外已经有了一定的研究。如美国Willian等用电子束处理MTEB等优先污染物，波兰的Przemyslaw等用电子束和臭氧相结合处理2，4-而氯苯氧基乙酸，工程上巴西的C.L.Duarte等把电子束和传统的方法结合起来处理工业废水取得了很好的效果。在国内电子束辐照处理废水还是一门新的技术没有被广泛研究。辐射法是利用电子加速器产生的电子与水反应所产生一些中间体氧化或者还原水中的污染物，从而达到去除污染物的目的。

发明内容

本发明的目的是提供一种处理医药中间体废水-左旋-苯甘氨酸废水的方法，本发明的另一目的是提高左旋-苯甘氨酸的可生化性。

本发明一种经电子束辐照后处理医药中间体废水-左旋-苯甘氨酸废水的方法，其特征在于具有以下的过程和步骤：

a.首先将医药生产厂排出的中间体废水即含有左旋-苯甘氨酸的废水存放于调节池中，进行pH值调节，使其pH值达到8～10；然后将该水放置于传统常用的电子加速器产生的电子束辐照下进行处理；或者用辐射源为放射性核素60Co或137Cs放出出的γ射线进行处理，电子束辐照时采用的电子束的能量为1.6～2.0MeV，电子束流为1.0～1.2mA，辐照剂量为300～600KGy；在辐照同时需对废水体进行曝气，以使左旋-苯甘氨酸废水与电子束完全接触；

b.将上述经辐照处理后的废水经过一定时间的沉淀，将沉淀物取出另作处理；

c.然后将经沉淀处理后的废水再经深度处理装置进行进一步处理；该深度处理装置即为传统常用的生化反应系统装置；将上述经辐照处理后的左旋-苯甘氨酸废水放入调节池，经过底部设有风机的鼓风曝气的生物接触氧化池，再进入混凝沉淀池，在该沉淀池附设有絮凝剂投加系统，将絮凝剂和自来水混合后泵送至所述沉淀池，所产生的沉淀污物则通过污泥泵排出；然后经处理后的废水进入清水池，在此废水通过提升泵将其排入市政管网，经处理后的废水可达到国家排放标准。

本发明的优点及效果：

本发明方法中废水中的主要成分为左旋-苯甘氨酸，其分子结构式为：

其中苯环结构毒性较大，用微生物法难以有效降解。将含有左旋-苯甘氨酸的废水先经电子束辐照处理，使其先进行降解，然后再对其进行生化反应处理，这样能达到更好的降解效果。

本发明的优点和效果是：电子束处理左旋-苯甘氨酸废水工艺简单，增加了废水的可生化性，与生化处理相结合后，不但降低了废水处理的成本，并且取得良好的处理效果。与其它传统处理方法相比，辐照技术有以下优点：反应中产生的自由基OH的标准氧化还原位高达2.80V，仅次于氟(2.87V)，是目前已知可在水处理中应用的最强的氧化剂，而且OH·与水中绝大多数有机物的反应速度常数均在10⁸～10¹⁰M^-1·s^-1数量级范围；它作为反应的中间产物，可诱发后面的链反应；OH.无选择地直接与废水中的污染物反应将其降解为二氧化碳、水和矿物盐，不会产生二次污染；由于它是一种物理-化学过程，很容易加以控制，以满足处理需要，甚至可以降解10^-9M^-1·s^-1级的污染物；它既可作为单独处理，又可与其它处理过程相匹配，以降低成本，满足处理要求；反应条件温和，是一种高效节能型的水处理技术。用辐照的方法降解水体中的左旋-苯甘氨酸可达到90％以上的去除率。

附图说明

图1为本发明所用的传统常用的电子加速器的辐照过程示意图。

其中数字代号表示：1-辐照窗，2-辐照仓。

图2为本发明中的深度处理装置即生化反应系统装置的处理过程示意图。

图3为本发明中电子束辐照处理时辐照剂量与废水中COD值变化的关系曲线图。

具体实施方式

现将本发明的具体实施例叙述于后。

本实施例中的废水处理过程参见图1和图2，图1为传统常用的电子加速器的辐照过程示意图，图中代号表示：1为辐照窗、2为辐照仓。图2为传统常用的生化反应系统装置的处理过程示意图。

本实施例的操作过程和步骤如下：

(1)、首先将取自上海实业化工有限公司的含有左旋-苯甘氨酸的废水放于调节池中，进行pH值调节，使其pH值为10；然后将该废水放置于传统常用的电子加速器产生的电子束辐照下进行处理；电子束辐照时采用的电子束能量为2.0MeV，电子束流为1.2mA，辐照剂量为600KGy；在辐照问时需对废水水体进行曝气，以使左旋-苯甘氨酸废水与电子束完全接触；

(2)、将上述经辐照处理后的废水经过一定时间的沉淀，将沉淀物取出另作处理；

(3)、然后将经沉淀处理后的废水再经深度处理装置进行进一步处理；该深度处理装置即为传统常用的生化反应系统装置；将上述经辐照处理后的左旋-苯甘氨酸废水放入调节池，经过底部设有风机的鼓风曝气的生物接触氧化池，再进入混凝沉淀池，在该沉淀池附设有絮凝剂投加系统，将絮凝剂和自来水混合后泵送至所述沉淀池，所产生的沉淀污物则通过污泥泵排出；然后经处理后的废水进入清水池，在此废水通过提升泵将其排入市政管网，经处理后的废水可达到国家排放标准。

参见图3，图3为电子束辐照处理时辐照剂量与废水中COD值变化的关系曲线图。从图中可知废水中COD的降低值与辐照剂量的对应关系，限辐照剂量愈高，废水的降解率也愈大。在此表示出，辐照剂量在600KGy时，苯甘氨酸废水的降解效果为最佳。一般使用300KGy，此时辐照前COD值为1810，经处理后COD值降为290。

Claims (1)

1.一种经电子束辐照后处理医药中间体废水-左旋-苯甘氨酸废水的方法，其特征在于具有以下的过程和步骤：

a.首先将医药生产厂排出的中间体废水即含有左旋-苯甘氨酸的废水存放于调节池中，进行pH值调节，使其pH值达到8～10；然后将该水放置于传统常用的电子加速器产生的电子束辐照下进行处理；或者用辐射源为放射性核素60Co或137Cs放出出的γ射线进行处理，电子束辐照时采用的电子束的能量为1.6～2.0Mev，电子束流为1.0～1.2mA，辐照剂量为300～600KGy；在辐照同时需对废水体进行曝气，以使左旋-苯甘氨酸废水与电子束完全接触；

b.将上述经辐照处理后的废水经过一定时间的沉淀，将沉淀物取出另作处理；

c.然后将经沉淀处理后的废水再经深度处理装置进行进一步处理；该深度处理装置即为传统常用的生化反应系统装置；将上述经辐照处理后的左旋-苯甘氨酸废水放入调节池，经过底部设有风机的鼓风曝气的生物接触氧化池，再进入混凝沉淀池，在该沉淀池附设有絮凝剂投加系统，将絮凝剂和自来水混合后泵送至所述沉淀池，所产生的沉淀污物则通过污泥泵排出；然后经处理后的废水进入清水池，在此废水通过提升泵将其排入市政管网，经处理后的废水可达到国家排放标准。

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