CN105174563A - 一种叶酸废水的处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种叶酸废水的处理方法，其首先将叶酸废水通入调节池，并调节废水中的COD值和pH值，得预处理后的废液；将预处理后的废液通入混凝沉淀池中，所述混凝沉淀池中放置有絮凝剂，所述絮凝剂与预处理后的废液进行絮凝处理并稀释处理；稀释后的废液提升至臭氧催化反应罐中，在其中通过臭氧的催化反应，将其中存在的抑制性物质转化为低生化毒性物质，并去除部分有机污染物；最后将废液通入双极膜电渗析罐中进行处理，经过处理后将未参与反应的原料与废液分离，未参与反应的原料通入原料罐中继续参与反应。该方法可将叶酸生产中产生的废水进行有效处理，并且回收用作原料所需水源，节能减排，实现了叶酸的清洁化生产。

Description

一种叶酸废水的处理方法

技术领域

本发明属于叶酸废水处理技术领域，具体涉及一种叶酸废水的处理方法。

背景技术

现有叶酸生产技术是：先用对硝基苯甲酰氯和谷氨酸钠制备中间产物N-对氨基苯甲酰谷氨酸，再用氰乙酸甲酯、硝酸胍、甲醇钠制备中间产物6-羟基-2，4，5-三氨基嘧啶硫酸盐，最后用上述两种中间产物制备叶酸粗品，经精制得到叶酸纯品。有报道提及采用加氢还原法生产叶酸中间体对氨基苯甲酸、采用加氢还原法生产2，4，5-三氨基-6-羟基嘧啶硫酸盐、采用塔式氯化法生产三氯丙酮，然后使用此三种原料生产叶酸。以上两种方法均不能很好的解决在叶酸生产过程中产生大量废水的问题。

废水是叶酸生产车间生产时而产生的有机废水，该废水中含有大量的有毒有害物质，需通过特殊的物化预处理工艺降低其生化毒性甚至去除生化毒性。在现有的叶酸生产工艺过程中，经过缩合、酸提、碱溶、精制各个工段产生大量工艺废水，每天生产用水达到300吨/天，而废水得不到有效处理，不仅污染环境而且浪费水源。

发明内容

本发明的目的在于提供一种叶酸废水的处理方法，该方法可将叶酸生产中产生的废水进行有效处理，并且回收用作原料所需水源，节能减排，实现了叶酸的清洁化生产。

其技术解决方案包括：

一种叶酸废水的处理方法，其特征在于：依次包括以下步骤：

a、预处理步骤，将叶酸废水通入调节池，并调节废水中的COD值和pH值，控制COD值在4000-8000mg/L，pH值为6-9，得预处理后的废液；

b、絮凝处理，将预处理后的废液通入混凝沉淀池中，所述混凝沉淀池中放置有絮凝剂，所述絮凝剂与预处理后的废液进行反应，反应后生成沉降物和废液一；

c、稀释，将步骤b所得废液一通入稀释池中进行稀释，以降低废液一中的污染物浓度，稀释后得到废液二；

d、催化氧化，将废液二提升至臭氧催化反应罐中，在其中通过臭氧的催化反应，将废液二中存在的抑制性物质转化为低生化毒性物质，并去除部分有机污染物，得废液三；

e、将废液三通入气浮机，并去除其中的悬浮物，得废液四；

f、将废液四通过真空泵通入双极膜电渗析罐中进行处理，经过处理后将未参与反应的原料与废液五分离，未参与反应的原料通入原料罐中继续参与反应，废液五达标排放。

作为本发明的一个优选方案，步骤b中，废液一的COD值小于2000mg/L。

作为本发明的另一个优选方案，步骤d可用下述步骤来代替，即：将废液二提升至氧化吸附池中，在氧化吸附池中放置ClO₂和吸附剂活性炭，通过ClO₂氧化将废液二中存在的抑制性物质转化为低生化毒性物质，然后通过活性炭对废液二进行脱色，去除部分有机污染物，得废液三。

优选的，步骤b中的絮凝剂为聚丙烯酰胺、苯乙烯磺酸盐、丙烯酸、甲基丙烯酸、聚合硫酸氯化铁铝、硫酸铁、氯化铁中的一种或其混合物。

优选的，步骤f中的双极膜电渗析罐，其所选用的组装膜堆包括双极膜和隔板，所述双极膜是由阴离子交换层、阳离子交换层和中间层组成的复合膜，所述隔板的厚度是1.0mrn，所述隔板自带有供流体流动的集水孔和布水槽。

本发明所带来的有益技术效果：

与现有技术相比，本发明依次将叶酸废水经预处理、絮凝处理、稀释、催化氧化处理等步骤后，再将废液通入双极膜电渗析罐中，在双极膜电渗析罐中进行双极膜电渗析，双极膜电渗析是在普通电渗析的基础上，将双极膜装配进膜堆而形成，双极膜是由阴离子交换层、阳离子交换层和中间层组成的复合膜，在反向偏压下能够将水(或者醇)高效地解离为H⁺和OH^-(或者醇根)而不会产生气体。双极膜电渗析可以用来将某种电解质盐转换为其相应的酸和碱，并且此过程中不需要添加其他任何的化学试剂。

絮凝剂的加入尤其是聚合硫酸氯化铁铝，其中铝盐和铁盐的共聚物更有效地综合了PAC和FeCL₃的优点，增强了去浊效果的絮凝剂。

本发明利用双极膜电渗法处理废液四，在直流电场作用下，双极膜能将水直接解离成H⁺和OH^-。利用这一特点，将双极膜与其它阴、阳离子交换膜组合而成的双极性膜电渗析系统，能够在不引入新组分的情况下，将水溶液中的盐转化生成相应的酸和碱，作为一种新型膜过程，通过与电极反应生成酸和碱过程对比，可看出双极膜电渗析方法制备酸碱有明显优势：能耗低，仅需一对电极，且不需要在每个隔室中置电极，装置体积小，可节约投资；过程无氧化还原反应发生，无副反应产物生成，没有污染；一方面废水中的未参与反应的原料能回收利用，另一方面能控制废水的处理效率，所处理排放水符合污水二级排放标准GB8978-2002，该方法特别适合于经常处理很难达标排放的叶酸合成废水处理。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步说明：

图1为本发明处理方法的工艺流程图。

具体实施方式

本发明提出了一种叶酸废水的处理方法，为了使本发明的优点、技术方案更加清楚、明确，下面结合具体实施例对本发明做详细说明。

首先，本发明的叶酸废水来自叶酸生产过程中产生废水，其可以是任意方法生产产生的叶酸废水，如对氨基苯甲酰谷氨酸和2,4,5-三氨基-6-羟基嘧啶硫酸盐反应后产生的废液；下述本发明方法中所选用的反应装置，均可通过商业渠道购买获得。

实施例1：

如图1所示，本实施例叶酸废水的处理方法，具体包括以下步骤：

步骤1、过滤，

将储存于废水储罐中的工艺废水即制备叶酸产生的废水和生活废水混合后，经渣滤过滤，去除其中的悬浮物，过滤液储存废水池中。

步骤2、废水预处理，

测验废水的pH和COD值，必要时加入碱液或低COD的废水调节pH和COD，pH应控制在6-9范围内，COD应控制在4000-8000mg/L内；

步骤3、絮凝处理，取废液一适量，分别与40Kg聚丙烯酰胺、苯乙烯磺酸盐和三氯化铁的混合物混合，泵入絮凝沉降池内，经充分沉降，澄清液泵入超滤循环罐中并取样，测定其COD，澄清液的COD小于2000mg/L，得废液一；

步骤4、稀释，将步骤3所得废液一通入稀释池中进行稀释，以降低废液一中的污染物浓度，稀释后得到废液二；

步骤5、催化氧化，将废液二提升至臭氧催化反应罐中，在其中通过臭氧的催化反应，将废液二中存在的抑制性物质转化为低生化毒性物质，并去除部分有机污染物，得废液三，废液三中加入碱液调节其pH至6-9，静置得废液三；

步骤6、将废液三通入气浮机，并去除其中的悬浮物，得废液四；

步骤7、双极膜电渗析，

双极膜电渗析罐中，CED的淡化室采取连续出料的操作模式，浓缩室的溶液体积固定不变，淡化室和浓缩室的初始料液体积分别是2吨4吨，CED通电开始操作的前20分钟不采取进出料操作，此段时间为CED处理料液罐内的初始料液，20分钟后，废液四通过蠕动泵控制流速开始连续泵入淡化室，整个过程中，淡化室内的总体积保持不变，处理后的叶酸合成工艺废水通过溢流的方式排出，其中进料流速为20L/min，经过处理后将未参与反应的原料与废液五分离，未参与反应的原料通入原料罐中继续参与反应。

实施例2：

本实施例叶酸废水的处理方法，具体包括以下步骤：

步骤1、过滤，

将储存于废水储罐中的工艺废水即制备叶酸产生的废水和生活废水混合后，经渣滤过滤，去除其中的悬浮物，过滤液储存废水池中。

步骤2、废水预处理，

测验废水的pH和COD值，必要时加入碱液或低COD的废水调节pH和COD，pH应控制在6-9范围内，COD应控制在4000-8000mg/L内；

步骤3、絮凝处理，取废液一适量，分别与40Kg聚丙烯酰胺、苯乙烯磺酸盐和三氯化铁的混合物混合，泵入絮凝沉降池内，经充分沉降，澄清液泵入超滤循环罐中并取样，测定其COD，澄清液的COD小于2000mg/L，得废液一；

步骤4、稀释，将步骤3所得废液一通入稀释池中进行稀释，以降低废液一中的污染物浓度，稀释后得到废液二；

步骤5、氧化与吸附脱色，

将废液二打入氧化吸附池中，对氧化吸附池中的纳滤透析液取样分析，如不合格者加入一定量的ClO₂氧化并经活性炭吸附处理并用碱液调节pH至6-9，于储存罐中充分沉淀澄清，得废液三；

步骤6、将废液三通入气浮机，并去除其中的悬浮物，得废液四；

步骤7、双极膜电渗析，

双极膜电渗析罐中，CED的淡化室采取连续出料的操作模式，浓缩室的溶液体积固定不变，淡化室和浓缩室的初始料液体积分别是2吨4吨，CED通电开始操作的前20分钟不采取进出料操作，此段时间为CED处理料液罐内的初始料液，20分钟后，废液四通过蠕动泵控制流速开始连续泵入淡化室，整个过程中，淡化室内的总体积保持不变，处理后的叶酸合成工艺废水通过溢流的方式排出，其中进料流速为20L/min，经过处理后将未参与反应的原料与废液五分离，未参与反应的原料通入原料罐中继续参与反应。

实施例3：

本实施例叶酸废水的处理方法，具体包括以下步骤：

步骤1、过滤，

将储存于废水储罐中的工艺废水即制备叶酸产生的废水和生活废水混合后，经渣滤过滤，去除其中的悬浮物，过滤液储存废水池中。

步骤2、废水预处理，

测验废水的pH和COD值，必要时加入碱液或低COD的废水调节pH和COD，pH应控制在6-9范围内，COD应控制在4000-8000mg/L内；

步骤3、絮凝处理，取废液一适量，分别与40Kg聚合硫酸氯化铁铝、苯乙烯磺酸盐和三氯化铁的混合物混合，泵入絮凝沉降池内，经充分沉降，澄清液泵入超滤循环罐中并取样，测定其COD，澄清液的COD小于2000mg/L，得废液一；

步骤4、稀释，将步骤3所得废液一通入稀释池中进行稀释，以降低废液一中的污染物浓度，稀释后得到废液二；

步骤5、氧化与吸附脱色，

将废液二打入氧化吸附池中，对氧化吸附池中的纳滤透析液取样分析，如不合格者加入一定量的ClO₂氧化并经活性炭吸附处理并用碱液调节pH至6-9，于储存罐中充分沉淀澄清，得废液三；

步骤6、将废液三通入气浮机，并去除其中的悬浮物，得废液四；

步骤7、双极膜电渗析，

双极膜电渗析罐中，CED的淡化室采取连续出料的操作模式，浓缩室的溶液体积固定不变，淡化室和浓缩室的初始料液体积分别是2吨4吨，CED通电开始操作的前20分钟不采取进出料操作，此段时间为CED处理料液罐内的初始料液，20分钟后，废液四通过蠕动泵控制流速开始连续泵入淡化室，整个过程中，淡化室内的总体积保持不变，处理后的叶酸合成工艺废水通过溢流的方式排出，其中进料流速为20L/min，经过处理后将未参与反应的原料与废液五分离，未参与反应的原料通入原料罐中继续参与反应。

经检测，本实施例处理后的废液五适合用于原料生产所用水，将废液五用于叶酸生产中，在叶酸的生产制备过程中的用水量明显减少，经统计，叶酸生产所用水含量从原来的200吨/天减少为30吨/天。

上述实施例1-3中，絮凝处理步骤中，选用实施例3中的聚合硫酸氯化铁铝、苯乙烯磺酸盐和三氯化铁的混合物进行絮凝处理，得到的废液一种的颗粒物含量最低。

经检测，上述实施例1-3处理后的废液五适合用于原料生产所用水，将废液五用于叶酸生产中，在叶酸的生产制备过程中的用水量明显减少，而且实施例2、3经脱色后废液五的色泽优于实施例1。经统计，叶酸生产所用水含量从原来的200吨/天减少为40吨/天。

需要说明的是，在本说明书的教导下本领域技术人员所做出的任何等同方式，或明显变型方式均应在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种叶酸废水的处理方法，其特征在于：依次包括以下步骤：

a、预处理步骤，将叶酸废水通入调节池，并调节废水中的COD值和pH值，控制COD值在4000-8000mg/L，pH值为6-9，得预处理后的废液；

b、絮凝处理，将预处理后的废液通入混凝沉淀池中，所述混凝沉淀池中放置有絮凝剂，所述絮凝剂与预处理后的废液进行反应，反应后生成沉降物和废液一；

c、稀释，将步骤b所得废液一通入稀释池中进行稀释，以降低废液一中的污染物浓度，稀释后得到废液二；

d、催化氧化，将废液二提升至臭氧催化反应罐中，在其中通过臭氧的催化反应，将废液二中存在的抑制性物质转化为低生化毒性物质，并去除部分有机污染物，得废液三；

e、将废液三通入气浮机，并去除其中的悬浮物，得废液四；

f、将废液四通过真空泵通入双极膜电渗析罐中进行处理，经过处理后将未参与反应的原料与废液五分离，未参与反应的原料通入原料罐中继续参与反应，废液五达标排放。

2.根据权利要求1所述的叶酸废水的处理方法，其特征在于：步骤b中，废液一的COD值小于2000mg/L。

3.根据权利要求1所述的叶酸废水的处理方法，其特征在于：步骤d可用下述步骤来代替，即：将废液二提升至氧化吸附池中，在氧化吸附池中放置ClO₂和吸附剂活性炭，通过ClO₂氧化将废液二中存在的抑制性物质转化为低生化毒性物质，然后通过活性炭对废液二进行脱色，去除部分有机污染物，得废液三。

4.根据权利要求1所述的叶酸废水的处理方法，其特征在于：步骤b中的絮凝剂为聚丙烯酰胺、苯乙烯磺酸盐、丙烯酸、甲基丙烯酸、聚合硫酸氯化铁铝、硫酸铁、氯化铁中的一种或其混合物。

5.根据权利要求1所述的叶酸废水的处理方法，其特征在于：步骤f中的双极膜电渗析罐，其所选用的组装膜堆包括双极膜和隔板，所述双极膜是由阴离子交换层、阳离子交换层和中间层组成的复合膜，所述隔板的厚度是1.0mrn，所述隔板自带有供流体流动的集水孔和布水槽。