CN109437462A - 一种吡啶废水的处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及工业废水处理技术领域，具体涉及一种吡啶废水的处理方法，具体步骤包括：将苯萃取塔排出的吡啶废水经过滤、减压蒸馏、冷凝、固定床吸附、解吸、精馏等工序处理吡啶废水中的苯、吡啶、乙醇等物质，经处理后的无色吡啶废水经过生化处理达标后排放。本发明的吡啶废水的处理方法解决了焚烧、精馏等传统吡啶废水处理方法能耗较高的问题，对于甲醛乙醛氨制吡啶工艺生产过程中吡啶废水的处理具有显著的节能优势和环境效益。

Description

一种吡啶废水的处理方法
技术领域
本发明涉及工业废水处理技术领域，具体涉及一种吡啶废水的处理方法。
背景技术
吡啶作为一种六元氮杂环化合物，广泛用作农业、纺织以及医药等行业的化工生产原料，譬如用作百草枯、毒死蜱、盛色基BB、2-氯吡啶，2-甲基吡啶等化学品的合成原料。除此之外，吡啶还可用作金属的缓蚀剂以及化学反应的催化剂等。然而在甲醛乙醛液氨高温制吡啶的工艺生产过程中会产生含有甲醛、乙醛、氨、苯和吡啶的废水，该吡啶废水具有高COD、氨氮、总氮、高毒性等特点。
目前，关于处理该吡啶废水方法的报道较少，仅有的报道所处理的吡啶原水COD较低，COD仅为1～2万，而关于高COD吡啶废水的处理方法则更为罕见。因此，发明一种能处理高COD吡啶废水的方法是一项有待解决的技术问题。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种吡啶废水的处理方法，主要解决了甲醛乙醛液氨工艺制吡啶生产过程中吡啶废水COD、氨氮、总氮过高的问题，同时显示出了较高的经济价值和环境效益。
(二)技术方案
本发明通过以下技术方案予以实现：
一种吡啶废水的处理方法，包括以下步骤：
1)预处理：将苯萃取塔排出的吡啶废水进行过滤处理；
2)减压蒸馏：向步骤1中的吡啶废水加入氢氧化钠，在减压蒸馏装置中进行蒸馏；
3)冷凝：将步骤2中含有吡啶、苯、乙醇、氨的气相进行冷凝，冷凝温度为0℃，并将冷凝液引入收集罐中，然后重新送入减压蒸馏装置，将冷凝后含有吡啶、苯、乙醇、氨等物质的气相送入火炬中燃烧；
4)二段吸附：将步骤3中得到的液相吡啶废水送入吡啶废水吸附装置中，吡啶废水以1～5BV/h的速率通过两段树脂，流出的无色废水经过生物处理达标后排放；
5)解析：采用醇溶液对已吸附饱和的一段树脂进行脱附再生，得到脱附液；二段吸附树脂采用酸溶液进行脱附再生，脱附液送往焚烧炉处理；
6)精馏：将步骤5中一段吸附装置的脱附液采用精馏塔进行精馏，气相经过冷凝后回收脱附液中的醇回到步骤5中循环使用，含有部分吡啶、苯、醇等物质的釜液送往焚烧炉进行焚烧处理。
优选地，所述步骤2中吡啶废水加碱时，氢氧化钠和废水的质量比控制在1:5～8。
优选地，所述步骤3中吡啶废水减压蒸馏时，温度控制在50～58℃，压力控制在-0.07～-0.1MPa。
优选地，所述步骤4中两段吸附所用树脂的规格不同，一段树脂为DM-301型大孔吸附树脂，二段吸附树脂为离子交换树脂。
优选地，所述步骤4中的吸附装置有两套，其中一套运行，另一套再生备用。
优选地，所述步骤5中的一段树脂所用的脱附液为96％甲醇，二段树脂所用的脱附液为10％盐酸溶液。
(三)有益效果
本发明与现有技术相比，能够处理COD为4～5万，氨氮为200～400，总氮为2000～5000的吡啶废水，而且本发明是对吡啶生产废水直接焚烧、萃取、精馏等方法的改进，解决了传统吡啶废水处理成本较高的问题；通过该方法处理甲醛乙醛液氨工艺合成吡啶生产过程中的吡啶废水，能够使吸附后的废水COD降至1200mg/L，氨氮将至5mg/L以下，总氮将至130mg/L以下，苯和吡啶含量虽未检出，但可以直接进行生化处理，达标后排放；本吡啶废水的处理方法与焚烧和精馏等传统吡啶废水处理方法相比，展现出较高的节能优势和环保价值。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种吡啶废水的处理方法，处理步骤如下：
(1)预处理：在甲醛乙醛液氨工艺制吡啶的生产过程中，采取从苯萃取塔排出的COD为40000mg/L，氨氮为340mg/L，总氮为3200mg/L的吡啶废水进行过滤处理；
(2)减压蒸馏：向步骤1中的废水加入氢氧化钠，并控制氢氧化钠和废水的质量比为1：5，然后在减压蒸馏装置中进行蒸馏，控制蒸馏压力为-0.1MPa，蒸馏温度为58℃；
(3)冷凝：将步骤2中含有部分吡啶、苯、乙醇、氨的气相进行冷凝，其中冷凝温度为0℃，并将冷凝液引入收集罐，然后再将收集罐中的冷凝液送入重新送入减压蒸馏装置，冷凝后将含有吡啶、苯、乙醇、氨等物质的气相送入火炬中燃烧；
(4)二段吸附：将步骤3经吹脱后得到的液相吡啶废水，送入吡啶废水吸附装置，其中树脂的吸附速率为1BV/h，吡啶废水经过两段树脂吸附，液相中残余的吡啶、苯、乙醇等被吸附在树脂上，流出COD为900mg/L，氨氮为4mg/L，总氮为100mg/L的无色废水，经过生化处理达标后排放；
(5)解析：采用96％的甲醇溶液对已吸附饱和的一段树脂进行脱附再生，得到脱附液；二段吸附树脂采用10％的盐酸溶液进行脱附再生，脱附液送往焚烧炉处理；
(6)精馏：将步骤5中一段吸附装置的脱附液采用精馏塔进行精馏，气相经过冷凝后回收脱附液中的甲醇，回到步骤5中循环使用，含有部分吡啶、苯、醇等物质的釜液送往焚烧炉进行焚烧处理，其中焚烧炉温度为900℃。
实施例2：
一种吡啶废水的处理方法，处理步骤如下：
(1)预处理：在甲醛乙醛液氨工艺制吡啶的生产过程中，从采取苯萃取塔排出的COD为43000mg/L，氨氮为270mg/L，总氮为4300mg/L的吡啶废水吡啶废水进行过滤处理；
(2)减压蒸馏：向步骤1中的废水加入氢氧化钠，并控制氢氧化钠和废水的质量比在1：6，然后在减压蒸馏装置中进行蒸馏，控制蒸馏压力为-0.09MPa，蒸馏温度为55℃；
(3)冷凝：将步骤2中含有部分吡啶、苯、乙醇的气相进行冷凝，冷凝温度为0℃，冷凝后将含有吡啶、苯、乙醇等物质的气相送入火炬燃烧，并将冷凝液引入收集罐，然后将收集的冷凝液重新送入减压蒸馏装置；
(4)二段吸附：将步骤3经吹脱后得到的液相吡啶废水，送入吡啶废水吸附装置，其中树脂的吸附速率为2BV/h，吡啶废水经过两段树脂吸附，液相中残余的吡啶、苯、乙醇等被吸附在树脂上，流出COD为1100mg/L，氨氮为3.5mg/L，总氮为98mg/L的无色废水，经过生化处理达标后排放；
(5)解析：采用96％的甲醇溶液对已吸附饱和的一段树脂进行脱附再生，得到脱附液；二段吸附树脂采用10％的盐酸溶液进行脱附再生，脱附液送往焚烧炉处理；
(6)精馏：将步骤5中一段吸附装置的脱附液采用精馏塔进行精馏，气相经过冷凝后回收脱附液中的甲醇，回到步骤5中循环使用，含有部分吡啶、苯、醇等物质的釜液送往焚烧炉进行焚烧处理，其中焚烧炉温度为900℃。
实施例3：
一种吡啶废水的处理方法，处理步骤如下：
(1)预处理：在甲醛乙醛液氨工艺制吡啶的生产过程中，采取从苯萃取塔排出的COD为47000mg/L，氨氮为370mg/L，总氮为3900mg/L的吡啶废水吡啶废水进行过滤处理；
(2)减压蒸馏：向步骤1中的废水加入氢氧化钠，并控制氢氧化钠和废水的质量比1:7，在减压蒸馏装置中进行蒸馏，其中蒸馏压力为-0.8MPa，蒸馏温度为53℃；
(3)冷凝：将步骤2中含有部分吡啶、苯、乙醇的气相进行冷凝，冷凝温度为0℃，并将冷凝后将含有吡啶、苯、乙醇等物质的气相送入火炬中燃烧，将冷凝液引入收集罐，然后将收集罐中的冷凝液送入减压蒸馏装置；
(4)二段吸附：将步骤3经吹脱后得到的液相吡啶废水，送入吡啶废水吸附装置，其中树脂的吸附速率为4BV/h，吡啶废水经过两段树脂吸附，液相中残余的吡啶、苯、乙醇等被吸附在树脂上，流出COD为1020，氨氮为2.9，总氮为118的无色废水，经过生化处理达标后排放；
(5)解析：采用96％的甲醇溶液对已吸附饱和的一段树脂进行脱附再生，得到脱附液；二段吸附树脂采用10％的盐酸溶液进行脱附再生，脱附液送往焚烧炉处理；
(6)精馏：将步骤5中一段吸附装置的脱附液采用精馏塔进行精馏，气相经过冷凝后回收脱附液中的甲醇，回到步骤5中循环使用，含有部分吡啶、苯、醇等物质的釜液送往焚烧炉进行焚烧处理，其中焚烧炉温度为900℃。
实施例4：
一种吡啶废水的处理方法，处理步骤如下：
(1)预处理：在甲醛乙醛液氨工艺制吡啶的生产过程中，采取从苯萃取塔排出的COD为49000mg/L，氨氮为380mg/L，总氮为4900mg/L的吡啶废水吡啶废水进行过滤处理；
(2)减压蒸馏：向步骤1中的废水加入氢氧化钠，并控制氢氧化钠和废水的质量比1:8，在减压蒸馏装置中进行蒸馏，其中蒸馏压力为-0.07MPa，蒸馏温度为50℃；
(3)冷凝：将步骤2中含有部分吡啶、苯、乙醇的气相进行冷凝，其中冷凝温度为0℃，冷凝后将含有吡啶、苯、乙醇等物质的气相送入火炬中燃烧，并将冷凝液引入收集罐，然后将收集罐中的冷凝液送入减压精馏装置；
(4)二段吸附：将经步骤3减压蒸馏得到的液相吡啶废水，送入吡啶废水吸附装置，其中树脂的吸附速率为2BV/h，吡啶废水经过两段树脂吸附，液相中残余的吡啶、苯、乙醇等被吸附在树脂上，流出COD为1760，氨氮为5，总氮为129的无色废水，经过生化处理达标后排放；
(5)解析：采用96％的甲醇溶液对已吸附饱和的一段树脂进行脱附再生，得到脱附液；二段吸附树脂采用10％的盐酸溶液进行脱附再生，脱附液送往焚烧炉处理；
(6)精馏：将步骤5中一段吸附装置的脱附液采用精馏塔进行精馏，气相经过冷凝后回收脱附液中的甲醇，回到步骤5中循环使用，含有部分吡啶、苯、醇等物质的釜液送往焚烧炉进行焚烧处理，其中焚烧炉温度为900℃。
从以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种吡啶废水的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)预处理：将苯萃取塔排出的吡啶废水进行过滤处理；
2)减压蒸馏：向步骤1中的吡啶废水加入氢氧化钠，在减压蒸馏装置中进行蒸馏；
3)冷凝：将步骤2中含有吡啶、苯、乙醇、氨的气相进行冷凝，冷凝温度为0℃，并将冷凝液引入收集罐中，然后重新送入减压蒸馏装置，将冷凝后含有吡啶、苯、乙醇、氨等物质的气相送入火炬中燃烧；
4)二段吸附：将步骤3中得到的液相吡啶废水送入吡啶废水吸附装置中，吡啶废水以1～5BV/h的速率通过两段树脂，流出的无色废水经过生物处理达标后排放；
5)解析：采用醇溶液对已吸附饱和的一段树脂进行脱附再生，得到脱附液；二段吸附树脂采用酸溶液进行脱附再生，脱附液送往焚烧炉处理；
6)精馏：将步骤5中一段吸附装置的脱附液采用精馏塔进行精馏，气相经过冷凝后回收脱附液中的醇回到步骤5中循环使用，含有部分吡啶、苯、醇等物质的釜液送往焚烧炉进行焚烧处理。
2.根据权利要求1所述的吡啶废水的处理方法，其特征在于，所述步骤2中吡啶废水加碱时，氢氧化钠和废水的质量比控制在1:5～8。
3.根据权利要求1所述的吡啶废水的处理方法，其特征在于，所述步骤3中吡啶废水减压蒸馏时，温度控制在50～58℃，压力控制在-0.07～-0.1MPa。
4.根据权利要求1所述的吡啶废水的处理方法，其特征在于，所述步骤4中两段吸附所用树脂的规格不同，一段树脂为DM-301型大孔吸附树脂，二段吸附树脂为离子交换树脂。
5.根据权利要求1所述的吡啶废水的处理方法，其特征在于，所述步骤4中的吸附装置有两套，其中一套运行，另一套再生备用。
6.根据权利要求1所述的吡啶废水的处理方法，其特征在于，所述步骤5中的一段树脂所用的脱附液为96％甲醇，二段树脂所用的脱附液为10％盐酸溶液。
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