CN103073132B - 一种双极膜电渗析工艺处理金刚烷胺胺化废水的工艺 - Google Patents

一种双极膜电渗析工艺处理金刚烷胺胺化废水的工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN103073132B
CN103073132B CN201210580119.1A CN201210580119A CN103073132B CN 103073132 B CN103073132 B CN 103073132B CN 201210580119 A CN201210580119 A CN 201210580119A CN 103073132 B CN103073132 B CN 103073132B
Authority
CN
China
Prior art keywords
waste water
bipolar membrane
amination
membrane electrodialysis
room
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201210580119.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103073132A (zh
Inventor
宋永会
曾萍
朱鹏
马印臣
肖书虎
谢晓琳
单永平
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chinese Research Academy of Environmental Sciences
Original Assignee
Chinese Research Academy of Environmental Sciences
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chinese Research Academy of Environmental Sciences filed Critical Chinese Research Academy of Environmental Sciences
Priority to CN201210580119.1A priority Critical patent/CN103073132B/zh
Publication of CN103073132A publication Critical patent/CN103073132A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103073132B publication Critical patent/CN103073132B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
    • Y02A20/124—Water desalination

Landscapes

  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)

Abstract

本发明涉及一种双极膜电渗析工艺处理金刚烷胺胺化废水的工艺，包括以下步骤：采用金刚烷胺溴化废水调节金刚烷胺胺化废水pH，中和胺化废水至pH＝7‑10左右；中和后的胺化废水沉淀2h以上；选用胺类萃取剂对胺化废水进行萃取；将上述步骤处理后的胺化废水通入双极膜电渗析装置的盐室，其酸室、碱室通入自来水，两端的电极液通入Na2SO4溶液；启动双极膜电渗析装置，回收酸碱。本发明能去除废水中溴离子，脱盐率达65％以上。本发明采用溴化废水中和胺化废水，实现了以废治废，并回收到了较高浓度的酸和碱；使高浓度难降解的制药废水成为可生化降解的有机废水，经生化处理后达标排放；治理效果好，操作方便，具有良好的应用前景。

Description

一种双极膜电渗析工艺处理金刚烷胺胺化废水的工艺
技术领域
本发明涉及一种强酸性、多无机离子废水的处理及从废水中回收酸碱的工艺，属于废水处理领域。
技术背景
金刚烷胺由Jaekson于1963年首先报道，是最早用于抑制流感病毒的抗病毒药物。我国于1970开始生产，产量巨大。目前国内金刚烷胺化学合成生产工艺主要采用以双环戊二烯为起始原料，经异构化、溴化、胺化得到金刚烷胺。金刚烷胺胺化步骤生产工艺见图1。
图1金刚烷胺胺化步骤反应
反应以2-溴金刚烷与尿素摩尔比1∶1.2投料，油浴加热，反应完毕后，加入NaOH水溶液调反应液pH至13以上，反应液转移至蒸馏罐中，经水汽蒸馏得到白色晶体金刚烷胺，蒸馏罐中所剩液体即为金刚烷胺胺化废水。胺化步骤收率在90％左右，因此在胺化废水中存在大量金刚烷类物质。
金刚烷类物质结构中高度的对称性使其具有相当的稳定性，极难降解；金刚烷类物质还具有较强的抗菌活性，生化处理难度极大，目前还未有合适的处理工艺，因此对金刚烷胺胺化废水进行研究相当必要和紧迫。本专利处理的废水为胺化工艺段所产生的废水。
胺化废水具有碱性强，溶解性总固体含量高，无机离子种类多含量高，有机物成分复杂，总有机碳含量高的特点，综上胺化废水属于强碱、高盐、高COD、难生化、难降解废水。目前主要处理方式为与生活废水混合后经生化处理排放，这种处理方式不仅造成了环境污染，还浪费了大量珍贵的可回收资源。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种用于金刚烷胺胺化废水处理及回收酸碱的工艺。
为了达到上述目的，本发明采用中和-沉降-萃取-双极膜电渗析联合工艺处理金刚烷胺胺化废水，处理后，废水中的有机物及无机离子将大幅降低，并回收到可再循环利用的酸和碱。
本发明的主要技术方案是：一种用于金刚烷胺胺化废水处理及回收酸碱的工艺，其特征包括下述步骤(附图1)：
中和步骤：采用金刚烷胺溴化废水调节金刚烷胺胺化废水pH，中和胺化废水至pH＝7-10左右；
沉降步骤：经中和后的胺化废水沉淀2h以上；
萃取步骤：选用胺类萃取剂对胺化废水进行萃取，以降低胺化废水中的有机物质含量；
双极膜电渗析步骤：双极膜电渗析采用三隔室设计(原理见附图2)，每组隔室分别由1张阳离子交换膜、1张阴离子交换膜和1张双极膜构成，阴离子交换膜为季铵盐型；阳离子交换膜为磺酸型；双极膜为BPM-1型。双极膜电渗析设备运行时，将经过中和-沉降-萃取步骤处理后胺化废水通入双极膜电渗析装置的盐室，双极膜电渗析装置的酸室、碱室通入自来水，双极膜电渗析装置两端的电极液通入Na2SO4溶液；最后启动双极膜电渗析装置，回收酸碱。极液进水为1mol/LNa2SO4溶液；电流密度为50-600A/m2，膜表面流速为2-8cm/s。运行时采用循环进水，确保酸室和碱室回收的酸和碱的浓度在1-10％左右，当浓度达到设定值时回收酸碱，再加入新的自来水，如此循环进行；当盐室浓度达到预设处理要求时，将盐室处理后废水排出再加入新的处理后的胺化废水。
双极膜电渗析设备运行过程中采用管道循环冷凝措施，控制水温5-40℃；当温度超过40℃时，设备停止运行。
附图说明
附图1为本发明一种双极膜电渗析技术处理金刚烷胺溴化废水及无机酸碱回收工艺的技术路线框图。
附图2为本发明中采用的双极膜电渗析装置的原理示意图。
附图3为不同处理步骤后胺化废水水质情况
具体实施方式
以下通过实施例进一步解释本发明的方法，但是，本发明的实施不限于以下形式。
实施例1：
本发明涉及一种双极膜电渗析工艺处理金刚烷胺胺化废水的工艺，包括以下步骤：
(1)中和步骤：采用金刚烷胺溴化废水调节金刚烷胺胺化废水pH，中和胺化废水至pH＝7-10左右；
(2)沉淀步骤：经中和后的胺化废水沉淀2h以上。
(3)萃取步骤：选用胺类萃取剂对胺化废水进行萃取，以降低胺化废水中的有机物质含量。
双极膜电渗析步骤：将经过中和-沉降-萃取步骤处理后胺化废水通入双极膜电渗析装置 的盐室，双极膜电渗析装置的酸室、碱室通入自来水，双极膜电渗析装置两端的电极液通入Na2SO4溶液；最后启动双极膜电渗析装置，回收酸碱。
以溴化废水中和胺化废水至pH＝8；经沉降后废水用萃取剂N-235以1∶1相比萃取，分离出水相；双极膜电渗析技术采用10组双极膜-阳膜-阴膜三极室结构单元，循环进水，盐室 起始为经中和-沉降-萃取处理后的胺化废水，酸室、碱室起始为水，极液为1mol/LNa2SO4溶液，三极室循环进水量均为1L，盐室循环进水流速为20L/h，酸室、碱室循环进水流速为15L/h，极液循环进水流速为40L/h，电流密度100A/m2。结果见附图3、表1和表2。
表1经中和沉降萃取工艺处理后胺化废水水质变化情况
表2双极膜电渗析工艺处理胺化废水处理结果

Claims (7)

1.一种双极膜电渗析工艺处理金刚烷胺胺化废水的工艺，按如下步骤进行：
a)中和步骤：采用金刚烷胺溴化废水调节金刚烷胺胺化废水pH，中和胺化废水至pH＝7-10；
b)沉淀步骤：经中和后的胺化废水沉淀2h以上；
c)萃取步骤：选用胺类萃取剂对胺化废水进行萃取，以降低胺化废水中的有机物质含量；
d)双极膜电渗析步骤：将经过中和-沉降-萃取步骤处理后胺化废水通入双极膜电渗析装置的盐室，双极膜电渗析装置的酸室、碱室通入自来水，双极膜电渗析装置两端的电极液通入Na2SO4溶液；最后启动双极膜电渗析装置，回收酸碱。
2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于：中和步骤采用金刚烷胺溴化工艺段所产强酸性废水溴化废水为酸源，中和胺化废水至pH＝7-10。
3.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于：萃取步骤中选用胺类萃取剂N-235以相比1∶1对胺化废水进行萃取。
4.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于：双极膜电渗析步骤中双极膜电渗析装置中阴极采用钛涂钌电极，阳极采用不锈钢电极；双极膜电渗析采用三隔室设计，每组隔室分别由1张阳离子交换膜、1张阴离子交换膜和1张双极膜构成；双极膜电渗析设备运行时，盐室进水为经中和-沉降-萃取后的胺化废水，酸室、碱室进水均为一般自来水，极液进水为1mol/L Na2SO4溶液；电流密度为50-500A/m2，膜表面流速为2-8cm/s；双极膜电渗析技术采用局部进水，确保酸室和碱室回收的酸和碱的浓度在1-10％，当每室溶液浓度达到预设值时，则排出，重新进水。
5.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于：当酸室和碱室中酸和碱的浓度达到1-10％时，回收酸碱，再加入新的自来水，如此循环进行；当盐室浓度，达到预设处理要求时，将盐室处理后废水排出再加入新的处理后的胺化废水，如此循环进行。
6.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于：阴离子交换膜为季铵盐型，阳离子交换膜为磺酸型，双极膜为BPM-1型。
7.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于：双极膜运行时采用管道循环冷凝，当水温超过35℃，停止设备运行。
CN201210580119.1A 2012-12-28 2012-12-28 一种双极膜电渗析工艺处理金刚烷胺胺化废水的工艺 Expired - Fee Related CN103073132B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210580119.1A CN103073132B (zh) 2012-12-28 2012-12-28 一种双极膜电渗析工艺处理金刚烷胺胺化废水的工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210580119.1A CN103073132B (zh) 2012-12-28 2012-12-28 一种双极膜电渗析工艺处理金刚烷胺胺化废水的工艺

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103073132A CN103073132A (zh) 2013-05-01
CN103073132B true CN103073132B (zh) 2017-06-23

Family

ID=48149857

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210580119.1A Expired - Fee Related CN103073132B (zh) 2012-12-28 2012-12-28 一种双极膜电渗析工艺处理金刚烷胺胺化废水的工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103073132B (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104261599A (zh) * 2014-10-08 2015-01-07 上海博丹环境工程技术有限公司 一种肝素钠生产高浓度含盐废水处理方法及其系统
CN104230066A (zh) * 2014-10-08 2014-12-24 上海博丹环境工程技术有限公司 一种缬沙坦生产粗品工段高浓度含盐废水处理方法及其系统
CN104230063A (zh) * 2014-10-08 2014-12-24 上海博丹环境工程技术有限公司 一种厄贝沙坦胺化工段高浓度含盐废水处理方法及其系统
CN104230065A (zh) * 2014-10-08 2014-12-24 上海博丹环境工程技术有限公司 一种光敏剂生产碱解工段高浓度含盐废水处理方法及其系统
CN105502596B (zh) * 2015-11-25 2018-06-22 上海崇山实业有限公司 一种处理卡拉胶生产工艺中废水的方法
CN105906114B (zh) * 2016-07-05 2018-07-03 中国科学技术大学 一种利用二氧化碳处理含盐有机胺废水的双极膜电渗析系统及其工艺
CN107325005A (zh) * 2017-08-14 2017-11-07 四川众邦制药有限公司 一种金刚烷胺及其盐酸盐制备的分离提取方法及装置
CN108017121A (zh) * 2017-12-12 2018-05-11 浙江迪萧环保科技有限公司 一种二乙胺的清洁生产方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101343039A (zh) * 2008-08-20 2009-01-14 北京科技大学 一种从含金属离子的废酸中回收纯酸并再生碱的方法
CN201605329U (zh) * 2007-03-13 2010-10-13 西门子水处理技术公司 用于生产酸和碱的电化学设备
CN102557355A (zh) * 2012-02-15 2012-07-11 蒋梦琪 一种共聚萃取含胺基化合物废水的处理方法
JP2012157865A (ja) * 2012-06-01 2012-08-23 Kurita Water Ind Ltd フッ素含有水の処理方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201605329U (zh) * 2007-03-13 2010-10-13 西门子水处理技术公司 用于生产酸和碱的电化学设备
CN101343039A (zh) * 2008-08-20 2009-01-14 北京科技大学 一种从含金属离子的废酸中回收纯酸并再生碱的方法
CN102557355A (zh) * 2012-02-15 2012-07-11 蒋梦琪 一种共聚萃取含胺基化合物废水的处理方法
JP2012157865A (ja) * 2012-06-01 2012-08-23 Kurita Water Ind Ltd フッ素含有水の処理方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN103073132A (zh) 2013-05-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103073132B (zh) 一种双极膜电渗析工艺处理金刚烷胺胺化废水的工艺
CN103073131A (zh) 一种双极膜电渗析技术处理金刚烷胺溴化废水及无机酸碱回收工艺
CN103723799B (zh) 一种电渗析器及近零排放工业废水回用工艺
Wang et al. Simultaneous recovery of ammonium and phosphorus via the integration of electrodialysis with struvite reactor
Zhang et al. Recovery of hydrochloric acid from simulated chemosynthesis aluminum foils wastewater: an integration of diffusion dialysis and conventional electrodialysis
CN104370394B (zh) 一种地表水脱盐装置副产含盐废水的处理方法
CN104532283B (zh) 一种淡盐水代替部分精盐水电解制烧碱的方法及装置
CN107381886A (zh) 一种反渗透浓水近零排放的方法
TW201238910A (en) Water treatment using a bipolar membrane
CN104193064B (zh) 生产四溴双酚a过程中酸洗水和中和废水的处理方法
CN108689522A (zh) 一种光伏行业混酸废水的处理及资源化回收方法
CN107915360A (zh) 零排放结晶分盐装置和工艺
CN109824065A (zh) 一种镁锂分离并富集锂的方法
CN202038886U (zh) 高浓度工业氨氮废水处理系统
CN107973481A (zh) 一种甘油法制备环氧氯丙烷产生的高盐高cod废水的处理及资源化工艺
CN106365183A (zh) 一种高镁溶液电渗析提锂过程中电极排放液的回收方法
CN105923853A (zh) 一种由磷酸盐废水制备磷酸和碱的工艺
CN107224999B (zh) 一种基于电渗析技术的树脂脱附液处置方法
CN207012813U (zh) 一种盐和酸的分离装置
CN109301373A (zh) 一种废铅酸蓄电池电解液循环再利用的装置及方法
CN202881038U (zh) 电镀废水分流回用处理设备
Gao et al. Regenerating spent acid produced by HZSM-5 zeolite preparation by bipolar membrane electrodialysis
CN204311142U (zh) 一种淡盐水代替部分精盐水电解制烧碱的装置
CN107602394A (zh) 双极膜电渗析制备n,n,n‑三甲基‑1‑金刚烷基氢氧化铵的方法
CN102153224A (zh) 羧甲基纤维素钠工业污水处理工艺

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20170623

Termination date: 20211228

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee