CN110790460A - 一种处理头孢类医药中间体生产废水的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种处理头孢类医药中间体生产废水的方法。本发明的方法使用耐有机溶剂纳滤膜对生产废水进行过滤，并可集成升流式厌氧污泥床、膜生物反应器、离子交换、反渗透以及机械式蒸汽再压缩(MVR)等工艺。采用本发明的方法处理头孢类医药中间体生产废水，所得的头孢类晶体可作为头孢产品，提高了头孢的产品产率；所得的反渗透透过液和MVR蒸发冷凝水可作为调节池用水及生产回用水，反渗透透过液还可作为耐有机溶剂纳滤的补水；MVR蒸发的结晶产物氯化钠晶体可满足工业使用，实现了有用物质的回收，并且达到了废水的近零排放。

Description

一种处理头孢类医药中间体生产废水的方法
技术领域
本发明属于酸性、高盐度、高有机物废水处理领域，具体涉及一种处理头孢类医药中间体生产废水的方法。
背景技术
头孢类抗生素是β-内酰胺类抗生素中7-氨基头孢烷酸(7-ACA)的衍生物，具有抗菌谱广、抗菌活性强、疗效高、毒性低等特点，在抗感染药市场中占有较大份额。这类药可以破坏细菌的细胞壁，并在繁殖期杀菌，对细菌的选择作用强，而对人几乎没有毒性。因此，与其相关的中间体也在精细化工行业中占据重要的位置。
N,N-二甲基乙酰胺简称DMAC，分子量(Mw)为87.12道尔顿(Da)，是一种非质子强极性溶剂，溶解能力较强，可溶解的物质范围很广，能与水、芳香族化合物、酯、酮、醇、醚、苯、三氯甲烷等任意混溶，且能使化合物分子活化，因此广泛用作溶剂或助催化剂。在头孢类中间体的生产中，也可采用DMAC作为溶剂或助催化剂，与传统溶剂相比，DMAC对产品质量和收率均有提高作用。但也因此，头孢类中间体生产过程产生的废水中可能含有较高浓度的DMAC。
除此之外，头孢类中间体生产过程产生的废水的盐度也较高，具有毒性大、难降解等特点，属于高盐度高有机物废水。单一的生化处理方式无法彻底处理该类废水，对此类废水的处理历来是国内外污水处理界公认的难题。而在我国的环保规划中，制药工业是其中的重点治理行业，为我国的环境保护带来了极大的挑战。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出了一种头孢类医药中间体生产废水处理方法，该方法使用耐有机溶剂纳滤膜对生产废水进行过滤，解决了后续废水因头孢而生化处理困难的问题，并可集成升流式厌氧污泥床、膜生物反应器、离子交换、反渗透以及机械式蒸汽再压缩等工艺，实现了有用物质的回收，甚至可实现废水的近零排放。
具体而言，本发明提供一种处理头孢类医药中间体生产废水的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)采用陶瓷微滤膜对生产废水进行过滤，得到微滤透过液；
(2)采用耐有机溶剂纳滤系统对微滤透过液进行过滤，得到纳滤透过液和纳滤浓缩液；
(3)使纳滤透过液进入调节池，将调节池中废水的化学需氧量、盐度和pH调节至可生化处理的水平；和
(4)对经过步骤(3)处理的废水进行生化处理。
在一个或多个实施方案中，所述步骤(4)为使经过步骤(3)处理的废水依次进入升流式厌氧污泥床、水解酸化池、厌氧池、好氧池和膜生物反应器。
在一个或多个实施方案中，所述方法还包括回收氯化钠的步骤。
在一个或多个实施方案中，所述回收氯化钠的步骤包括：
(a)使经过生化处理的废水进入离子交换系统，将废水中的阳离子置换为钠离子；
(b)使经过离子交换系统处理的废水进入反渗透系统，得到反渗透透过液和反渗透浓缩液；和
(c)利用机械式蒸汽再压缩蒸发结晶系统对反渗透浓缩液进行蒸发结晶，得到氯化钠晶体和蒸发冷凝水。
在一个或多个实施方案中，所述生产废水的pH为2～6，所述生产废水中，N,N-二甲基乙酰胺含量为2～15wt％，氯化钠含量为1～10wt％，头孢类中间体含量为0.5～5wt％。
在一个或多个实施方案中，所述陶瓷微滤膜的孔径范围为0.2～5μm。
在一个或多个实施方案中，所述耐有机溶剂纳滤系统使用的耐有机溶剂纳滤膜耐60℃高温。
在一个或多个实施方案中，所述耐有机溶剂纳滤系统使用的耐有机溶剂纳滤膜的pH耐受范围为2～12。
在一个或多个实施方案中，所述耐有机溶剂纳滤系统使用的耐有机溶剂纳滤膜的截留分子量为100～500Da。
在一个或多个实施方案中，所述步骤(2)中，耐有机溶剂纳滤系统以间歇恒容渗滤的方式对微滤透过液进行过滤。
在一个或多个实施方案中，在步骤(2)的过滤期间以间歇恒容渗滤的方式加入1-5倍进入耐有机溶剂纳滤系统的微滤透过液体积的补水。
在一个或多个实施方案中，步骤(2)中的所述补水为步骤(b)得到的反渗透透过液。
在一个或多个实施方案中，所述方法还包括使步骤(2)得到的纳滤浓缩液与头孢结晶前液混合进行结晶。
在一个或多个实施方案中，所述步骤(3)中，对调节池进行补水和任选的加碱，以调节调节池中废水的化学需氧量、盐度和pH。
在一个或多个实施方案中，所述步骤(3)中，调节池中补水的加入量为进入调节池的纳滤透过液体积的1-10倍
在一个或多个实施方案中，经过步骤(3)的补水和任选的加碱后，调节池中废水的化学需氧量降至12500mg/L以下，盐度降至5000mg/L以下。
在一个或多个实施方案中，经过步骤(3)的补水和任选的加碱后，调节池中废水的pH为6.5～7.5。
在一个或多个实施方案中，所述步骤(3)中，使用步骤(b)得到的反渗透透过液、步骤(c)得到的蒸发冷凝水和/或生活污水进行补水；优选地，所述生活污水通过保安过滤器过滤后进入调节池。
在一个或多个实施方案中，所述步骤(3)中的碱为碳酸钠或碳酸氢钠。
在一个或多个实施方案中，所述步骤(4)中，废水在升流式厌氧污泥床、水解酸化池和厌氧池中的水力停留时间为100～300h。
在一个或多个实施方案中，所述步骤(4)中，废水在好氧池和膜生物反应器中的水力停留时间为24～100h。
附图说明
图1为本发明的处理头孢类医药中间体生产废水的方法的流程示意图。
具体实施方式
为使本领域技术人员可了解本发明的特点及效果，以下谨就说明书及权利要求书中提及的术语及用语进行一般性的说明及定义。除非另有指明，否则文中使用的所有技术及科学上的字词，均为本领域技术人员对于本发明所了解的通常意义，当有冲突情形时，应以本说明书的定义为准。
本文描述和公开的理论或机制，无论是对或错，均不应以任何方式限制本发明的范围，即本发明内容可以在不为任何特定的理论或机制所限制的情况下实施。
本文所描述的数值范围应视为已涵盖且具体公开所有可能的次级范围及范围内的任何单独的数值。
本文中，当描述实施方案或实施例时，应理解，其并非用来将本发明限定于这些实施方案或实施例。相反地，本发明所描述的方法及材料的所有的替代物、改良物及均等物，均可涵盖于权利要求书所限定的范围内。
本文中，为使描述简洁，未对各个实施方案或实施例中的各个技术特征的所有可能的组合都进行描述。因此，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，各个实施方案或实施例中的各个技术特征可以进行任意的组合，所有可能的组合都应当认为是本说明书记载的范围。
头孢类医药中间体的生产废水属于高盐度高有机物废水，且头孢类中间体对微生物具有毒性作用。本发明针对此废水难处理的情况，提供了一种包括耐有机溶剂纳滤(OSRN)，并可集成升流式厌氧污泥床(UASB)、膜生物反应器(MBR)、离子交换、反渗透(RO)以及机械式蒸汽再压缩(MVR)等工艺的废水处理工艺。本发明通过OSRN把头孢类中间体与废水分离开来，防止头孢有效物质进入生化池杀死菌种，解决了后续废水因头孢生化处理困难的问题；进一步将纳滤浓缩液混合头孢结晶前液进行结晶，所得的头孢类晶体作为头孢产品，提高了头孢的产品产率；RO透过液和MVR蒸发冷凝水均可作为调节池用水及生产回用水，RO透过液还可作为OSRN的补水，MVR蒸发的结晶产物氯化钠晶体可满足工业使用，实现了有用物质的回收，甚至可达到废水的近零排放。
本发明中，头孢类医药中间体(简称头孢类中间体)为本领域所周知，指在头孢类药物合成过程中制成的中间化学品。头孢类医药中间体生产废水(简称生产废水)是指头孢类医药中间体生产过程中产生的废水。本发明的方法可处理各种常见的头孢类医药中间体生产废水，例如包括但不限于头孢呋辛酸、头孢哌酮酸、头孢替唑酸、头孢匹胺酸、头孢唑肟酸、头孢唑啉酸、头孢美唑酸、头孢西丁酸、头孢噻肟酸等头孢类医药中间体的生产废水。
本发明中，头孢结晶前液是指头孢类中间体生产工艺过程中，结晶工段前的混合液。
本发明处理头孢类中间体生产废水的方法包括以下步骤：
(1)采用微滤膜对生产废水进行过滤，得到微滤(MF)透过液；
(2)采用耐有机溶剂纳滤系统对微滤透过液进行过滤，得到纳滤透过液和含头孢类中间体的纳滤浓缩液；
(3)使纳滤透过液进入调节池，将调节池中废水的N,N-二甲基乙酰胺浓度、盐度和pH调节至可生化处理的水平；和
(4)对经过步骤(3)处理的废水进行生化处理。
任选地，本发明的方法还可包括回收氯化钠的步骤。
本发明中，待处理的头孢类中间体生产废水的pH优选为2～6，N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)含量优选≤15wt％，如2～15wt％，氯化钠含量优选≤10wt％，如1～10wt％，头孢类中间体含量优选≤5wt％，如0.5～5wt％。
本文中，微滤膜具有本领域周知的含义。微滤膜的孔径通常为0.1～10μm。步骤(1)中，优选使用孔径为0.2～5μm的微滤膜。微滤透过液是指通过微滤膜的液体。经过微滤膜过滤所得的微滤透过液进入OSRN系统。
步骤(1)中，可采用陶瓷微滤膜对生产废水进行过滤。本文中，陶瓷微滤膜具有本领域公知的含义，指无机陶瓷材料经高温烧结而形成的非对称膜。陶瓷微滤膜具有耐有机溶剂、耐高温、抗微生物能力强的优点。适用于本发明的陶瓷微滤膜的材质不受特别限制，例如可以是氧化铝、氧化锆、二氧化钛或二氧化硅。陶瓷微滤膜的孔径范围优选为0.2～5μm。
本文中，OSRN系统是指使用耐有机溶剂纳滤膜作为滤膜的过滤系统。适用于本发明的OSRN系统可以是本领域常规的OSRN系统。在优选的实施方案中，OSRN系统以间歇恒容渗滤的方式对MF透过液进行过滤(又称脱盐)。间歇恒容渗滤是指物料批量脱盐(过滤)期间，向OSRN系统中加入数倍进入到OSRN系统中的MF透过液体积的补水(即加入的水)，使补水速率(即水流入的速率)与OSRN透过液的出液速率相同。在优选的实施方案中，补水的添加量为进入到OSRN系统中的MF透过液体积的1-5倍。本发明中，补水可以是RO透过液和/或纯水(最初始运行时采用纯水，运行一段时间获得后端的RO透过液之后可采用RO透过液)。OSRN系统截留了头孢有效物质，防止其进入生化池杀死菌种。最终的OSRN浓缩液(即未透过耐有机溶剂纳滤膜的液体，本文中又称纳滤浓缩液、NF浓缩液)可与头孢结晶前液混合进行结晶，提高头孢回收率。OSRN透过液(即透过耐有机溶剂纳滤膜的液体，本文中又称纳滤透过液、NF透过液)进入调节池。
本文中，耐有机溶剂纳滤膜具有本领域周知的含义，通常是指可以在有机溶剂中或是在高有机溶剂含量的水溶液中使用的纳滤膜。耐有机溶剂纳滤膜的截留分子量(MWCO)通常需小于待分离的头孢类中间体的分子量。例如，耐有机溶剂纳滤膜的MWCO可小于等于500Da，例如100～500Da，优选小于等于400Da，例如100～400Da，更优选小于等于300Da，例如100～300Da，甚至小于等于200Da，例如100～200Da。适用于本发明的耐有机溶剂纳滤膜优选为可以在高N,N-二甲基乙酰胺含量的水溶液中使用的纳滤膜，例如包括但不限于AMS的S系列、KMS的MPF系列、SolSep BV、Suez的Desal-DK和DL系列、以及Evonik的耐有机溶剂纳滤膜，其材质可以是化学性能稳定的聚氨-三聚氰胺、硅橡胶、聚酰胺、聚酰亚胺等。适用于本发明的耐有机溶剂纳滤膜可以是中性、两性或荷电(荷正电或荷负电)的，优选可耐60℃高温，更优选可耐80℃高温，pH耐受范围优选为2～12，其截留分子量优选为100～400Da，能够有效截留分子量大于纳滤膜的MWCO的头孢类中间体。
本发明中，调节池具有本领域周知的含义，通常是指在废水处理中为了使废水处理设施正常工作，不受废水高峰流量或浓度变化的影响，设置在后续的废水处理设施之前的用以调节水量或浓度的水池。本发明中，可用RO透过液、MVR蒸发冷凝水和/或生活污水来对调节池进行补水，以稀释进入调节池的OSRN透过液，从而调节废水的化学需氧量、盐度和pH至可生化处理的水平。如果pH仍过低，可适当用碱调节废水pH至合适值。适用于本发明的碱优选为碳酸钠(纯碱)或碳酸氢钠(小苏打)。在某些实施方案中，调节池里补充的水的体积为进入调节池的OSRN透过液体积的1～10倍。
通常，废水的COD的可生化处理水平为12500mg/L以下，盐度的可生化处理水平为5000mg/L以下，pH的可生化处理水平为6.5～7.5。
在使用生活污水对调节池进行补水的实施方案中，生活污水优选通过保安过滤器过滤后进入调节池。
本发明的方法的步骤(4)中的生化处理具有本领域周知的含义，通常是指使废水与微生物混合接触，利用微生物体内的生物化学作用分解废水中的有机物和某些无机毒物(如氰化物、硫化物等)，使不稳定的有机物和无机毒物转化为无毒物质的一种污水处理方法。生化处理的方法可以是本领域已知的方法。
在优选的实施方案中，步骤(4)所述的生化处理为使经过调节池调节后得到的废水依次进入升流式厌氧污泥床、水解酸化池、厌氧池、好氧池和膜生物反应器。本文中，升流式厌氧污泥床、水解酸化池、厌氧池、好氧池和膜生物反应器的含义为本领域周知。适用于本发明的升流式厌氧污泥床、水解酸化池、厌氧池、好氧池和膜生物反应器可以是本领域常规的升流式厌氧污泥床、水解酸化池、厌氧池、好氧池和膜生物反应器。在UASB、水解酸化和厌氧阶段，绝大多数有机物在细菌(例如水解产酸细菌、产氢细菌、产甲烷细菌和产氨细菌)的共同作用下消化成甲烷、二氧化碳、水、氢气和氨；在好氧和MBR阶段，有机物在有氧条件下被氧化或同化，消化成二氧化碳和水，达到净化废水的作用；污泥部分回流，多余的则外排收集处理。
在优选的实施方案中，在UASB、水解酸化和厌氧阶段，废水的水力停留时间(HRT)总计为100～300h。
在优选的实施方案中，在好氧和MBR阶段，废水的HRT总计为24～100h。
本发明的方法还包括回收废水中的氯化钠的步骤。回收氯化钠的方法可以是本领域已知的方法。在优选的实施方案中，本发明通过以下步骤回收废水中的氯化钠：
(a)使经过生化处理的废水进入离子交换系统，将废水中的阳离子置换为钠离子；
(b)使经过离子交换系统处理的废水进入反渗透系统，得到反渗透透过液和反渗透浓缩液；和
(c)利用机械式蒸汽再压缩蒸发结晶系统对反渗透浓缩液进行蒸发结晶，得到氯化钠晶体和蒸发冷凝水。
在包含回收氯化钠的步骤的实施方案中，废水经步骤(4)的生化处理后可依次进入离子交换系统、RO系统和MVR蒸发结晶系统。废水先通过离子交换系统，废水中的阳离子被置换为钠离子；再通过RO系统，得到RO透过液(即透过RO膜的液体，又称反渗透透过液)和RO浓缩液(即未透过RO膜的液体，又称为反渗透浓缩液)，RO透过液可作为OSRN补水、调节池补水与生产回用水；RO浓缩液进入MVR蒸发结晶系统，经蒸发结晶、分离、排出结晶产物氯化钠晶体。氯化钠晶体可满足工业使用，蒸发冷凝水则可作为调节池补水与生产回用水。
本文中，离子交换系统、RO系统和MVR蒸发结晶系统的含义为本领域所周知，通常分别指能够进行离子交换、反渗透和机械式蒸汽再压缩的装置系统。适用于本发明的离子交换系统可以是本领域常见的各种能够将废水中的阳离子置换为钠离子的离子交换系统。适用于本发明的RO系统和MVR蒸发结晶系统可以是本领域常规的RO系统和MVR蒸发结晶系统。
头孢类中间体对微生物具有毒性作用，对含有头孢类中间体的有机废水，难以采用生化法对其进行处理。本发明中，通过OSRN系统的处理，头孢类中间体留在了OSRN浓缩液里，OSRN透过液进入后续的生化处理工艺，防止了头孢有效物质进入生化池杀死菌种，解决了后续废水因头孢生化处理困难的问题；OSRN浓缩液可混合头孢结晶前液进行结晶，提高了头孢回收率；经过生化处理(例如经过UASB、水解酸化池、厌氧池、好氧池和MBR这五个工艺过程)，有机物被微生物消化；随后可对生物处理后的废水中的氯化钠进行回收，例如利用离子交换系统、RO系统和MVR蒸发结晶系统进行处理，RO透过液和MVR蒸发冷凝水可作为调节池用水及生产回用水，RO透过液还可作为OSRN的补水，MVR蒸发的结晶产物氯化钠晶体可满足工业使用。由此，本发明实现了头孢类医药中间体生产废水中有用物质的回收，甚至可实现废水的近零排放。
下面以具体实施例的方式描述本发明，其目的在于更好地理解本发明的内容。应理解，这些实施例仅仅是阐述性的，而非限制性的。实施例中所使用的试剂，除非另有说明，否则都是从市场上常规购得。实施例中所使用的设备和工艺条件，如无特殊说明，均为常规的设备和工艺条件。
实施例1
本实施例对某企业的头孢呋辛酸废水进行处理，该废水的pH为2.7，头孢呋辛酸含量约为1.4wt％，DMAC含量约为10wt％，化学需氧量为331,250mg/L，氯化钠含量约为6wt％。废水处理过程如下：
如图1所示，采用0.45μm孔径的陶瓷微滤膜对废水进行过滤，MF透过液进入OSRN系统。
本实施例中，OSRN系统采用的耐有机溶剂纳滤膜的牌号为AMS NanoProTM S-3012，运行时最高耐受温度为60℃，pH耐受范围为2-12，截留分子量为200Da。OSRN浓缩液以间歇恒容渗滤的方式进行脱盐，脱盐期间加入约5倍进入OSRN的MF透过液体积的后端RO透过液。OSRN系统截留了头孢呋辛酸(Mw：424Da)，最终OSRN浓缩液(头孢呋辛酸含量约为8.3wt％)与头孢结晶前液混合后进行结晶，提高了头孢的回收率，纳滤透过液继续进入调节池。
调节池补水为RO透过液、MVR蒸发冷凝水和/或生活污水(约6倍于纳滤透过液体积)。补水后，废水pH增至4.2，COD降至10123mg/L，盐度为1875mg/L，再用纯碱调节废水pH至6.6。
经调节后的低浓度废水依次进入UASB、水解酸化池、厌氧池、好氧池和MBR进行深度处理。在UASB、水解酸化和厌氧阶段，废水的HRT总计约为180h。在好氧和MBR阶段，废水的HRT总计约为60h。经过深度处理后，废水COD降至27mg/L。
经深度处理的废水进入离子交换系统，将废水中的阳离子置换为钠离子。离子交换系统出水进入RO系统。RO透过液作为OSRN补水、调节池补水和生产回用水，RO浓缩液进入MVR蒸发结晶系统，经蒸发结晶、分离、排出结晶产物，结晶产物中的氯化钠含量为95.7wt％，可满足工业使用，蒸发冷凝水则可作为调节池补水与生产回用水。
实施例2
本实施例对某企业的头孢呋辛酸废水进行处理，该废水的pH为2.3，头孢呋辛酸含量约为0.8wt％，DMAC含量约为7.0wt％，COD为229,421mg/L，氯化钠含量约为4.0wt％。废水处理过程如下：
如图1所示，采用0.45μm孔径的陶瓷微滤膜对废水进行过滤，MF透过液进入OSRN系统。
本实施例中，OSRN系统采用的耐有机溶剂纳滤膜的牌号为AMS NanoProTM S-3012，运行时最高耐受温度为60℃，pH耐受范围为2-12，截留分子量为200Da。OSRN浓缩液以间歇恒容渗滤的方式进行脱盐，期间加入约5倍进入OSRN的MF透过液体积的后端RO透过液，OSRN系统截留了头孢呋辛酸，最终的OSRN浓缩液(头孢呋辛酸含量约为5.8wt％)混合头孢结晶前液进行结晶，提高了头孢的回收率，NF透过液继续进入调节池。
调节池用RO透过液、MVR蒸发冷凝水和/或生活污水来补水(约5倍于纳滤透过液体积)。补水后，废水pH增至3.7，COD降至8932mg/L，盐度为1501mg/L，再用纯碱调节废水pH至6.8。
经调节后的低浓度废水依次进入UASB、水解酸化池、厌氧池、好氧池和MBR进行深度处理。在UASB、水解酸化和厌氧阶段，废水的HRT总计约为160h。在好氧和MBR阶段，废水的HRT总计约为55h。经过深度处理后，废水的COD降至31mg/L。
经深度处理的废水进入离子交换系统，将废水中的阳离子置换为钠离子。离子交换系统出水进入RO系统。RO透过液作为OSRN补水、调节池补水与生产回用水。RO浓缩液进入MVR蒸发结晶系统，经蒸发结晶、分离、排出结晶产物，其中氯化钠含量为95.3wt％，可满足工业使用，蒸发冷凝水则可作为调节池补水与生产回用水。
实施例3
本实施例对某制药企业的头孢哌酮酸废水进行处理，该废水的pH为2.5，头孢哌酮酸含量约为1.6wt％，DMAC含量约为12wt％，COD为390,326mg/L，氯化钠含量约为5.0wt％。废水处理过程如下：
如图1所示，采用0.5μm孔径的陶瓷微滤膜对废水进行过滤，MF透过液进入OSRN系统。
本实施例中，OSRN系统采用的耐有机溶剂纳滤膜的牌号为AMS NanoProTM S-3014，运行时最高耐受温度为60℃，pH耐受范围为2-12，MWCO为400Da。OSRN浓缩液以间歇恒容渗滤的方式进行脱盐，期间加入约5倍进入OSRN的MF透过液体积的后端RO透过液。OSRN系统截留了头孢哌酮酸(Mw：645Da)，最终OSRN浓缩液(头孢哌酮酸含量约为8.9wt％)与头孢结晶前液混合后进行结晶，OSRN透过液继续进入调节池。
调节池用RO透过液、MVR蒸发冷凝水和/或生活污水来补水(约8倍于纳滤透过液体积)。补水后，废水pH增至4.1，COD降至9428mg/L，盐度为1174mg/L，再用纯碱调节废水pH至6.8。
经调节后的低浓度废水依次进入UASB反应器、水解酸化池、厌氧池、好氧池和MBR进行深度处理。在UASB反应器、水解酸化和厌氧阶段，废水的HRT约为150h，在好氧和MBR阶段，废水的HRT约为50h。经进行深度处理后，废水COD降至35mg/L。
经深度处理的废水进入离子交换系统，将废水中的阳离子置换为钠离子。离子交换系统出水通过RO系统，RO透过液作为OSRN补水、调节池补水与生产回用水，RO浓缩液进入MVR蒸发结晶系统，经蒸发结晶、分离、排出结晶产物，其中氯化钠含量为96.7wt％，可满足工业使用，蒸发冷凝水则可作为调节池补水与生产回用水。

Claims (10)

1.一种处理头孢类医药中间体生产废水的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)采用陶瓷微滤膜对生产废水进行过滤，得到微滤透过液；
(2)采用耐有机溶剂纳滤系统对微滤透过液进行过滤，得到纳滤透过液和纳滤浓缩液；
(3)使纳滤透过液进入调节池，将调节池中废水的化学需氧量、盐度和pH调节至可生化处理的水平；和
(4)对经过步骤(3)处理的废水进行生化处理；优选地，所述生化处理为使经过步骤(3)处理的废水依次进入升流式厌氧污泥床、水解酸化池、厌氧池、好氧池和膜生物反应器进行处理；
任选地，所述方法还包括回收氯化钠的步骤；
优选地，所述回收氯化钠的步骤包括：
(a)使经过生化处理的废水进入离子交换系统，将废水中的阳离子置换为钠离子；
(b)使经过离子交换系统处理的废水进入反渗透系统，得到反渗透透过液和反渗透浓缩液；和
(c)利用机械式蒸汽再压缩蒸发结晶系统对反渗透浓缩液进行蒸发结晶，得到氯化钠晶体和蒸发冷凝水。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述生产废水的pH为2～6，所述废水中，N,N-二甲基乙酰胺含量为2～15wt％，氯化钠含量为1～10wt％，头孢类中间体含量为0.5～5wt％。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述陶瓷微滤膜的孔径范围为0.2～5μm。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述耐有机溶剂纳滤系统使用的耐有机溶剂纳滤膜具有以下一项或多项特征：
(A)所述耐有机溶剂纳滤膜耐60℃高温；
(B)所述耐有机溶剂纳滤膜的pH耐受范围为2～12；和
(C)所述耐有机溶剂纳滤膜的截留分子量为100～500道尔顿。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(2)的过滤期间以间歇恒容渗滤的方式加入1-5倍进入耐有机溶剂纳滤系统的微滤透过液体积的补水；优选地，所述补水为步骤(b)得到的反渗透透过液。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括使步骤(2)得到的纳滤浓缩液与头孢结晶前液混合进行结晶。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)中，对调节池进行补水和任选的加碱，以调节调节池中废水的化学需氧量、盐度和pH；优选地，调节池中补水的加入量为进入调节池的纳滤透过液体积的1-10倍；优选地，补水和任选的加碱后，调节池中废水的化学需氧量降至12500mg/L以下，盐度降至5000mg/L以下，pH为6.5～7.5。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)中，使用步骤(b)得到的反渗透透过液、步骤(c)得到的蒸发冷凝水和/或生活污水进行补水；优选地，所述生活污水通过保安过滤器过滤后进入调节池。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)中的碱为碳酸钠或碳酸氢钠。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，废水在升流式厌氧污泥床、水解酸化池和厌氧池中的水力停留时间为100～300h；和/或废水在好氧池和膜生物反应器中的水力停留时间为24～100h。
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