CN110002650B - 一种阿莫西林结晶母液和/或6-氨基青霉烷酸结晶母液的纳滤透析液的处理方法 - Google Patents

一种阿莫西林结晶母液和/或6-氨基青霉烷酸结晶母液的纳滤透析液的处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种阿莫西林结晶母液和/或6‑氨基青霉烷酸结晶母液的纳滤透析液的处理方法，属于制药废水处理技术领域。本发明将阿莫西林结晶母液和/或6‑氨基青霉烷酸结晶母液的纳滤透析液进行蒸氨处理，得到脱氨液；使用反渗透膜将所述脱氨液进行高压透析，得到浓缩液和透析液；将所述浓缩液进行蒸发浓缩，得到废渣。本发明将阿莫西林结晶母液和/或6‑氨基青霉烷酸结晶母液的纳滤透析液进行蒸氨处理，去除大部分氨和低沸点有机物，然后将所得脱氨液通过反渗透膜进行高压透析，将料液中的有机物和盐分保留在浓缩液中，高压条件可将料液浓缩较高的倍数，从而减少用于蒸发浓缩的浓缩液的量，而透析液可按照常规的水处理方法进行处理。

Description

一种阿莫西林结晶母液和/或6-氨基青霉烷酸结晶母液的纳 滤透析液的处理方法
技术领域
本发明涉及制药废水处理技术领域，尤其涉及一种阿莫西林结晶母液和 /或6-氨基青霉烷酸结晶母液的纳滤透析液的处理方法。
背景技术
阿莫西林一般采用生物发酵方式制备，6-APA(即6-氨基青霉烷酸)是生产阿莫西林的重要中间体，同时6-APA也是青霉素类抗生素的母核，与有机物缩合可获得青霉素。制药过程在纯化阿莫西林和6-APA时结晶后，会采用纳滤进行处理，所得浓缩液中含有大量产物，用于制备产品，而纳滤透析液则具有电导率、COD、氨氮、氯离子等含量高的特征，处理难度较大，往往造成企业外排水质不达标，影响企业生产效益。近年来，随着机械式蒸汽再压缩技术(MVR)的普及，部分企业开始尝试使用MVR蒸发器对阿莫西林及6-APA结晶母液的纳滤透析液进行处理，蒸发冷凝水可排放至环保站，进一步处理后，可达标排放，MVR产生的废渣集中处理，但是蒸发一吨水所使用的蒸汽量大，导致运行成本高昂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种阿莫西林结晶母液和/或6-氨基青霉烷酸结晶母液的纳滤透析液的处理方法，本发明能耗低，降低了处理成本。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种阿莫西林结晶母液和/或6-氨基青霉烷酸结晶母液的纳滤透析液的处理方法，包括如下步骤：
将阿莫西林结晶母液和/或6-氨基青霉烷酸结晶母液的纳滤透析液进行蒸氨处理，得到脱氨液；
使用反渗透膜将所述脱氨液进行高压透析，得到浓缩液和透析液；
将所述浓缩液进行蒸发浓缩，得到废渣。
优选地，所述蒸氨处理得到的氨气进行回收利用。
优选地，所述脱氨液中NH3的浓度为300～500mg/L。
优选地，所述高压透析前还包括将所述脱氨液进行精密过滤，所述精密过滤的滤孔孔径为1～20μm。
优选地，所述反渗透膜的截留分子量≤200Da。
优选地，所述透析为高压透析，所述高压透析的压力为70～90bar，所述高压透析的温度为40～45℃。
优选地，所述浓缩液的电导率为10～20万μs/cm。
优选地，所述蒸发浓缩所用设备为MVR蒸发器。
优选地，所述高压透析所用的系统为内循环反渗透膜系统。
优选地，所述内循环反渗透膜系统包括增压泵、内循环泵、反渗透膜组件、透析液管路和浓缩液管路，所述增压泵的出口连接内循环泵的入口，所述内循环泵的出口连接反渗透膜组件的入口，所述反渗透膜组件的出口包括透析液管路和浓缩液管道，所述浓缩液管道分两支，一支外排，另一支与内循环泵的入口连接。
本发明提供了一种阿莫西林结晶母液和/或6-氨基青霉烷酸结晶母液的纳滤透析液的处理方法，包括如下步骤：将阿莫西林结晶母液和/或6-氨基青霉烷酸结晶母液的纳滤透析液进行蒸氨处理，得到脱氨液；使用反渗透膜将所述脱氨液进行高压透析，得到浓缩液和透析液；将所述浓缩液进行蒸发浓缩，得到废渣。本发明将阿莫西林结晶母液和/或6-氨基青霉烷酸结晶母液的纳滤透析液进行蒸氨处理，去除大部分氨和低沸点有机物，然后将所得脱氨液通过反渗透膜进行高压透析，将料液中的有机物和盐分保留在浓缩液中，且在高压的条件下进行透析，可将料液浓缩较大的倍数，得到高浓度的浓缩液，从而减少用于蒸发浓缩的浓缩液的量，而透析液可按照常规的水处理方法进行处理，上述工艺大大减少了蒸发浓缩处理的料液的量，从而降低了能耗。
附图说明
图1为本发明实施例所用的膜组件适配器剖视结构图；
图2为本发明实施例所用的膜组件适配器的加强管结构示意图；其中： 1-适配器，2-加强管，3-限位凸起，4-轨迹筋。
具体实施方式
本发明提供了一种阿莫西林结晶母液和/或6-氨基青霉烷酸结晶母液的纳滤透析液的处理方法，包括如下步骤：
将阿莫西林结晶母液和/或6-氨基青霉烷酸结晶母液的纳滤透析液进行蒸氨处理，得到脱氨液；
使用反渗透膜将所述脱氨液进行高压透析，得到浓缩液和透析液；
将所述浓缩液进行蒸发浓缩，得到废渣。
本发明将阿莫西林结晶母液和/或6-氨基青霉烷酸结晶母液的纳滤透析液进行蒸氨处理，得到脱氨液。
本发明对所述阿莫西林结晶母液和/或6-氨基青霉烷酸结晶母液的纳滤透析液的来源没有特殊限定，可以为任意工厂提纯阿莫西林和6-氨基青霉烷酸过程中产生的纳滤透析液。
本发明对所述阿莫西林结晶母液和/或6-氨基青霉烷酸结晶母液的纳滤透析液的水质没有特殊限定。
在本发明中，所述蒸氨处理优选采用蒸馏塔蒸馏除氨。
在本发明中，所述阿莫西林结晶母液和/或6-氨基青霉烷酸结晶母液的纳滤透析液的pH值优选为10.8～11.5。在本发明中，当所述阿莫西林结晶母液和/或6-氨基青霉烷酸结晶母液的纳滤透析液的pH值不在上述范围内时，优选通过加入酸或碱，将pH值调节至上述范围，上述范围内的pH值，有利于氨蒸除。
在本发明中，所述蒸氨处理得到的氨气优选进行回收利用。
在本发明中，所述脱氨液中NH3的浓度优选为300～500mg/L。
在本发明中，所述蒸氨处理可将料液中的NH3和低沸点有机物(如甲醇、甲酯)去除。经过蒸氨处理后，料液中的氯离子、电导率基本不变，COD 的含量有所下降，下降程度小。
得到脱氨液后，本发明使用反渗透膜将所述脱氨液进行高压透析，得到浓缩液和透析液。在本发明中，所述高压透析能够将料液中的有机物和盐分保留在浓缩液中，进行蒸发浓缩，而透析液可按照常规的水处理方法进行处理，并且，在高压条件进行透析，可将料液浓缩较多的倍数，得到高浓度的浓缩液，大大减少浓缩液的量，从而降低能耗。
在本发明中，所述透析前优选还包括将所述脱氨液进行精密过滤，所述精密过滤的滤孔孔径优选为1～20μm，更优选为5μm。在本发明中，所述精密过滤能够保证反渗透膜的稳定运行，防止固体颗粒进入反渗透膜所在系统，破坏反渗透膜。在本发明中，所述反渗透膜的截留分子量优选≤200Da。
在本发明中，所述高压透析的压力优选为70～90bar，更优选为75～85bar；所述高压透析的温度优选为40～45℃；所述高压透析的膜通量优选为 10～12L/(m2·h)。在本发明中，所述高压透析能够把大部分氯离子和有机物截留在膜的浓缩液，使透析液达到三级排放标准，COD负荷降低，易于生化处理，减少环保压力。
在本发明中，经高压透析后，所得透析液的电导率优选为 1020～3740μs/cm，COD值优选为366～747mg/L，氯离子含量优选为 300～500mg/L。
在本发明中，所述浓缩液的电导率优选为10～20万μs/cm。在本发明实施例中，所述透析的浓缩倍数可达2～3倍。
在本发明中，所述高压透析所用的系统优选为内循环反渗透膜系统，所述内循环反渗透膜系统包括增压泵、内循环泵、反渗透膜组件、透析液管路和浓缩液管路，所述增压泵的出口连接内循环泵的入口，所述内循环泵的出口连接反渗透膜组件的入口，所述反渗透膜组件的出口包括透析液管路和浓缩液管道，所述浓缩液管道分两支，一支外排，另一支与内循环泵的入口连接；所述反渗透膜组件中设置有反渗透膜。在本发明中，在透析过程中将浓缩液通过浓缩液管道回流至内循环泵入口，与增压泵输送来的低浓度料液混合，进入反渗透膜组件，当浓缩至所需倍数时，打开外排的浓缩液管道，将浓缩液进行下一步处理，这样设计有利于降低整个系统的能耗。
在本发明中，所述反渗透膜组件中的膜组件适配器优选为包括适配器和加强管，所述适配器内壁上开设有安装位，所述加强管嵌在所述安装位上，所述适配器与加强管同轴设置，所述加强管的长度短于所述适配器的长度，所述加强管入口的端面与所述适配器入口的端面齐平设置，所述加强管远离所述加强管入口的一端对应固定设置在所述适配器厚度最大的部分。本发明通过在现有适配器的内壁开设有安装位，加强管嵌在适配器内壁的安装位上，用于承受压力，同时加强管的内径等于是现有的适配器的内径，因此，不仅能够满足本发明中对适配器的耐压要求和产水量的需求，而且在现有的适配器基础上进行改进还能够节约成本。本发明使用上述膜组件适配器使得高压透析的过程中不仅能够得到高浓度的浓缩液，同时处理过程的膜通量大，适用于工业化应用。
为更清楚地说明本发明中所用膜组件适配器，下面结合附图1～2对所述膜组件适配器作进一步详细的说明：
在本发明中，所述膜组件适配器包括适配器1和加强管2，适配器1内壁上开设有安装位，加强管2嵌在安装位上，作为适配器1的承压部件，以提高适配器1的耐压等级，适配器1与加强管2同轴设置，加强管2的长度短于适配器1的长度，加强管2入口的端面与适配器1入口的端面齐平设置，加强管2远离加强管2入口的一端对应固定设置在适配器1厚度最大的部分，以保证适配器1的结构强度。
在本发明中，所述适配器1优选为高分子材料适配器，更优选为尼龙塑料适配器。
在本发明中，所述加强管2优选为不锈钢管。
在本发明中，所述膜组件适配器还包括限位凸起3，限位凸起3设置在靠近加强管2入口的侧壁上，适配器1上开设有与限位凸起3相卡接的限位凹槽，以防加强管2相对所述适配器1转动。
在本发明中，所述限位凸起3的数量优选为两个，两个限位凸起优选关于加强管2的轴线呈轴对称设置。
在本发明中，所述膜组件适配器优选还包括轨迹筋4，轨迹筋4固定设置在加强管2内壁，用于调节加强管2内水的流向；所述轨迹筋4的形状优选为螺旋线形，轨迹筋4的厚度优选为2～3mm；所述轨迹筋4的数量优选为四条，四条轨迹筋关于加强管2的轴线呈中心对称设置；所述轨迹筋4为不锈钢轨迹筋。
本发明对所述高压透析所用的系统的其他部件没有特殊限定，采用本领域常规的部件即可。
得到浓缩液后，本发明将所述浓缩液进行蒸发浓缩，得到废渣。
在本发明中，所述蒸发浓缩所用设备优选为MVR蒸发器。
下面结合实施例对本发明提供的一种阿莫西林结晶母液和/或6-氨基青霉烷酸结晶母液的纳滤透析液的处理方法进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
某制药厂处理料液为阿莫西林结晶母液和6-氨基青霉烷酸结晶母液的纳滤透析液的混合液，其水质检测结果为氨氮9402mg/L、COD值为 5972mg/L，氯离子含量为21896mg/L，电导率为78800μs/cm。
将上述料液在pH值为11.3条件下，进行蒸氨处理，得到脱氨液；脱氨液中的氨含量为345mg/L；
将脱氨液进行精密过滤后(滤孔为5μm)，使用截留分子量为200Da 的反渗透膜进行高压透析，得到浓缩液和透析液；高压透析的压力为90bar，温度为40℃，高压透析的浓缩倍数为3倍；具体的，高压透析所用的系统为内循环反渗透膜系统，所述内循环反渗透膜系统包括增压泵、内循环泵、反渗透膜组件、透析液管路和浓缩液管路，所述增压泵的出口连接内循环泵的入口，所述内循环泵的出口连接反渗透膜组件的入口，所述反渗透膜组件的出口包括透析液管路和浓缩液管道，所述浓缩液管道分两支，一支外排，另一支与内循环泵的入口连接，在透析过程中将浓缩液通过浓缩液管道回流至内循环泵入口，与增压泵输送来的低浓度料液混合，进入反渗透膜组件，当浓缩至所需倍数时，打开外排的浓缩液管道，将浓缩液进行下一步处理；所得浓缩液的电导率为20万μs/cm，COD值为15817mg/L，氯离子含量为 600mg/L；所述透析液的电导率为2050μs/cm，COD值为450mg/L，氯离子含量为480mg/L；本实施例所用膜组件适配器为图1～2所示的膜组件适配器和加强管；
将所述浓缩液采用MVR蒸发器进行蒸发浓缩，得到废渣。
采用上述工艺处理料液，以一天100吨处理料液计算，蒸发1吨水所用蒸汽成本50元计，浓缩3倍，每天减少66.6吨水量，减少蒸汽费用3330 元。
实施例2
某制药厂处理料液为阿莫西林结晶母液的纳滤透析液，其水质检测结果为氨氮11420mg/L、COD值为11345mg/L，氯离子含量为11834mg/L，电导率为36200μs/cm。
将上述料液在pH值为11.3的条件下，进行蒸氨处理，得到脱氨液；脱氨液中的氨含量为400mg/L；
将脱氨液进行精密过滤后(滤孔为5μm)，使用截留分子量为200Da 的反渗透膜进行高压透析，得到浓缩液和透析液；高压透析的压力为75bar，温度为40℃，高压透析的浓缩倍数为3倍；具体的，高压透析所用的系统为内循环反渗透膜系统，所述内循环反渗透膜系统包括增压泵、内循环泵、反渗透膜组件、透析液管路和浓缩液管路，所述增压泵的出口连接内循环泵的入口，所述内循环泵的出口连接反渗透膜组件的入口，所述反渗透膜组件的出口包括透析液管路和浓缩液管道，所述浓缩液管道分两支，一支外排，另一支与内循环泵的入口连接，在透析过程中将浓缩液通过浓缩液管道回流至内循环泵入口，与增压泵输送来的低浓度料液混合，进入反渗透膜组件，当浓缩至所需倍数时，打开外排的浓缩液管道，将浓缩液进行下一步处理；所得浓缩液的电导率为10万μs/cm，COD值为32481mg/L，氯离子含量为 34500mg/L；所述透析液的电导率为1050μs/cm，COD值为466mg/L，氯离子含量为305mg/L；本实施例所用膜组件适配器为图1～2所示的膜组件适配器和加强管；
将所述浓缩液采用MVR蒸发器进行蒸发浓缩，得到废渣。
采用上述工艺处理料液，以一天100吨处理料液计算，蒸发1吨水所用蒸汽成本50元计，浓缩3倍，每天减少66.6吨水量，减少蒸汽费用3330 元。
实施例3
某制药厂处理料液为6-氨基青霉烷酸结晶母液的纳滤透析液，其水质检测结果为氨氮9862mg/L、COD值为5354mg/L，氯离子含量为23120mg/L，电导率含量为90000μs/cm。
将上述料液在pH值为11.5的条件下，进行蒸氨处理，得到脱氨液；脱氨液中的氨含量为447mg/L；
将脱氨液进行精密过滤后(滤孔为5μm)，使用截留分子量为200Da 的反渗透膜进行高压透析，得到浓缩液和透析液；高压透析的压力为85bar，温度为45℃，高压透析的浓缩倍数为2.5倍；具体的，高压透析所用的系统为内循环反渗透膜系统，所述内循环反渗透膜系统包括增压泵、内循环泵、反渗透膜组件、透析液管路和浓缩液管路，所述增压泵的出口连接内循环泵的入口，所述内循环泵的出口连接反渗透膜组件的入口，所述反渗透膜组件的出口包括透析液管路和浓缩液管道，所述浓缩液管道分两支，一支外排，另一支与内循环泵的入口连接，在透析过程中将浓缩液通过浓缩液管道回流至内循环泵入口，与增压泵输送来的低浓度料液混合，进入反渗透膜组件，当浓缩至所需倍数时，打开外排的浓缩液管道，将浓缩液进行下一步处理；所得浓缩液的电导率优选为20万μs/cm，COD值优选为12544mg/L，氯离子含量优选为54540mg/L；所述透析液的电导率优选为1950μs/cm，COD值优选为454mg/L，氯离子含量优选为485mg/L；本实施例所用膜组件适配器为图1～2所示的膜组件适配器和加强管；
将所述浓缩液采用MVR蒸发器进行蒸发浓缩，得到废渣。
采用上述工艺处理料液，以一天100吨处理料液计算，蒸发1吨水所用蒸汽成本50元计，浓缩2.5倍，每天减少60吨水量，减少蒸汽费用3000 元。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种阿莫西林结晶母液和/或6-氨基青霉烷酸结晶母液的纳滤透析液的处理方法，包括如下步骤：
将阿莫西林结晶母液和/或6-氨基青霉烷酸结晶母液的纳滤透析液进行蒸氨处理，得到脱氨液；
使用反渗透膜将所述脱氨液进行高压透析，得到浓缩液和透析液；所述反渗透膜的截留分子量≤200Da；所述高压透析的压力为70～90bar，所述高压透析的温度为40～45℃；
将所述浓缩液进行蒸发浓缩，得到废渣。
2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述蒸氨处理得到的氨气进行回收利用。
3.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述脱氨液中NH3的浓度为300～500mg/L。
4.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述高压透析前还包括将所述脱氨液进行精密过滤，所述精密过滤的滤孔孔径为1～20μm。
5.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述浓缩液的电导率为10～20万μs/cm。
6.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述蒸发浓缩所用设备为MVR蒸发器。
7.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述高压透析所用的系统为内循环反渗透膜系统。
8.根据权利要求7所述的处理方法，其特征在于，所述内循环反渗透膜系统包括增压泵、内循环泵、反渗透膜组件、透析液管路和浓缩液管路，所述增压泵的出口连接内循环泵的入口，所述内循环泵的出口连接反渗透膜组件的入口，所述反渗透膜组件的出口包括透析液管路和浓缩液管道，所述浓缩液管道分两支，一支外排，另一支与内循环泵的入口连接。
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