一种有机胺废水的处理方法与流程

专利检索2025-06-26  3


本发明属于废水处理,具体涉及一种有机胺废水的处理方法。


背景技术:

1、对于废水处理领域,如何去除氮、磷等营养物质、避免水体富营养化是研究人员一直在试图解决的问题;当前,对于去除磷的方法已经日趋完善并达到较好的效果,但由于废水中的氮种类丰富,尤其对于含有有机胺的废水则难以达到高效处理

2、有机胺是用途广泛的重要化工原料,广泛应用于农药、医药、橡胶、合成染料、石油、制革、洗涤剂以及有机合成、无机化工等行业。有机胺种类比较多,主要包括一甲胺、二甲胺、三甲胺、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、n-甲基吡咯烷酮等。由于每一种产品在生产过程中都会有残余的原料和中间产物进入废水中,废水的主要成分为甲胺、甲醇、甲醇钠、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、n-甲基吡咯烷酮以及一些含氮杂环类物质。因此,有机胺废水成分比较复杂、有毒有害、难以生物降解、高氮低碳、水质和水量波动大,属于较难处理的一种工业生产废水。

3、目前现有技术中对有机胺废水的处理方法主要有物理法、化学法和生化法。物理法和化学法是利用基本物理性质和化学性质而达到分离、降解和回收目的。物理法主要包括精馏、萃取、吹脱和气提等方法,一般适用于较高浓度的有机胺废水。化学法主要包括fenton法、光催化、电催化、化学催化等氧化处理方法,处理过程中需要消耗大量药剂、易导致二次污染,且氧化剂不能回收利用。生化法是利用微生物自身的生长发育、新陈代谢,将溶解在水中的有机胺物质转化为生物细胞质,进而达到将污染物降解的目的。生化法是目前常用的有机胺废水处理方法,主要包括好氧生物处理法、厌氧生物处理法及其组合工艺等。

4、但是,有机胺废水具有一定的生物毒性,若直接将有机胺废水进行生化处理,会对生化处理系统造成严重的破坏。虽然采用驯化后的耐有机胺类微生物可满足废水处理的需求,但是当废水中含有的有机胺类浓度变化时,会导致微生物的新陈代谢变化,降解有机物的能力下降。可以看出,生化法直接用于处理有机胺类废水比较困难,通常需要调节池、厌氧反应器、短程反硝化/厌氧氨氧化反应器、好氧反应器、沉淀池等单元操作,存在工艺流程复杂且对有机胺废水浓度要求高的问题;因此生化法往往需与其他方法结合从而作有机胺类废水的后处理工艺,目前亟待找到一种对废水中有机胺污染物选择性吸附效果好、简单易行的有机胺废水处理方法。


技术实现思路

1、本发明提供了一种有机胺废水的处理方法,以解决现有技术中废水中的有机胺难以选择性去除,操作复杂等问题。

2、本发明提供了一种有机胺废水的处理方法,包括以下步骤:

3、(1)对有机胺废水依次进行ph调节处理和沉降处理,得到ph值为8-10的中和废水;

4、(2)使所述中和废水与气凝胶复合材料接触进行吸附处理,得到有机胺浓度不高于15mg·l-1的处理后废水和饱和气凝胶复合材料;

5、其中,所述气凝胶复合材料的表面包括羟基、羧基和磺酸基官能团中的至少一种;所述气凝胶复合材料的粒径范围为5-50nm,比表面积为350-700m2/g,孔体积为0.05-0.5ml/g,平均孔径为0.2-2.5nm。

6、进一步地,步骤(2)中,所述气凝胶复合材料的粒径范围为10-30nm,比表面积为450-600m2/g,孔体积为0.15-0.35ml/g,平均孔径为0.7-2nm。

7、进一步地,所述有机胺废水中的有机胺浓度为500-3000mg·l-1。

8、进一步地,所述中和废水中的有机胺质量与所述气凝胶复合材料的质量之比为(10-100):1,所述吸附处理的时间为60-480min,所述吸附处理的温度为20-60℃。

9、进一步地,所述吸附处理采用吸附床进行,所述吸附床的空床气速为2000-6000h-1、表观气速为0.05-0.5m/s、床层压降为2-6kpa。

10、进一步地,还包括步骤(3),使所述饱和气凝胶复合材料与洗脱剂接触进行洗脱处理,得到再生气凝胶复合材料和脱附液;使所述再生气凝胶复合材料再次参与所述吸附处理。

11、进一步地,所述洗脱剂与所述饱和气凝胶复合材料的质量比为(5-50):1,所述脱附处理时间为60-480min,所述脱附温度为20-60℃。

12、进一步地,还包括步骤(4),对所述脱附液进行浓缩处理,得到有机胺产品和再生洗脱剂;使所述再生洗脱剂再次参与所述洗脱处理。

13、进一步地,所述浓缩处理包括蒸发、蒸馏和膜分离中的至少一种;和/或,

14、所述洗脱剂包括水、水蒸气、盐酸、硫酸、硝酸、甲酸、乙酸或热空气中的至少一种;和/或,

15、利用ph调节剂对所述有机胺废水进行所述ph调节处理,其中,所述ph调节剂包括盐酸、硝酸、甲酸、乙酸、磷酸和硫酸中的至少一种;和/或,

16、利用沉降剂对所述有机胺废水进行所述沉降处理,其中,所述沉降剂包括硫酸铝、明矾、铝酸钠、三氯化铁、硫酸亚铁、硫酸铁聚丙烯酞胺和聚酰亚胺中的至少一种。

17、进一步地,步骤(2)中,还包括对所述处理后废水进行生化处理。

18、本发明提供的一种有机胺废水的处理方法,通过ph调节处理和沉降处理、以及采用表面包括羟基、羧基和磺酸官能团中的至少一种,且粒径范围为5-50nm,比表面积为350-700m2/g,孔体积为0.05-0.5ml/g,平均孔径为0.2-2.5nm的气凝胶复合材料与有机胺废水充分接触进行选择性吸附处理,使得处理后废水中的有机胺浓度不高于15mg·l-1,方法简单易行,运行成本低,能够深度吸附废水中的有机胺物质、降低废水中的有机胺浓度,能够更好的满足下游生化处理要求,解决了传统有机胺废水的综合处理难题。



技术特征:

1.一种有机胺废水的处理方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的处理方法,其特征在于,步骤(2)中,所述气凝胶复合材料的粒径范围为10-30nm,比表面积为450-600m2/g,孔体积为0.15-0.35ml/g,平均孔径为0.7-2nm。

3.根据权利要求1或2所述的处理方法,其特征在于,所述有机胺废水中的有机胺浓度为500-3000mg·l-1。

4.根据权利要求1-3任一项所述的处理方法,其特征在于,所述中和废水中的有机胺质量与所述气凝胶复合材料的质量之比为(10-100):1,所述吸附处理的时间为60-480min,所述吸附处理的温度为20-60℃。

5.根据权利要求1-4任一项所述的处理方法,其特征在于,所述吸附处理采用吸附床进行,所述吸附床的空床气速为2000-6000h-1、表观气速为0.05-0.5m/s、床层压降为2-6kpa。

6.根据权利要求1-5任一项所述的处理方法,其特征在于,还包括步骤(3),使所述饱和气凝胶复合材料与洗脱剂接触进行洗脱处理,得到再生气凝胶复合材料和脱附液;使所述再生气凝胶复合材料再次参与所述吸附处理。

7.根据权利要求6所述的处理方法,其特征在于,所述洗脱剂与所述饱和气凝胶复合材料的质量比为(5-50):1,所述脱附处理时间为60-480min,所述脱附温度为20-60℃。

8.根据权利要求6或7所述的处理方法,其特征在于,还包括步骤(4),对所述脱附液进行浓缩处理,得到有机胺产品和再生洗脱剂;使所述再生洗脱剂再次参与所述洗脱处理。

9.根据权利要求8所述的处理方法,其特征在于,所述浓缩处理包括蒸发、蒸馏和膜分离中的至少一种;和/或,

10.根据权利要求1-9任一项所述的处理方法,其特征在于,步骤(2)中,还包括对所述处理后废水进行生化处理。


技术总结
本发明提供一种有机胺废水的处理方法,包括以下步骤:(1)对有机胺废水依次进行pH调节处理和沉降处理,得到pH值为8‑10的中和废水;(2)使中和废水与气凝胶复合材料接触进行吸附处理,得到有机胺浓度不高于15mg·L‑1的处理后废水和饱和气凝胶复合材料;其中,气凝胶复合材料的表面包括羟基、羧基和磺酸基官能团中的至少一种;气凝胶复合材料的粒径范围为5‑50nm,比表面积为350‑700m2/g,孔体积为0.05‑0.5mL/g,平均孔径为0.2‑2.5nm;方法简单易行,运行成本低,能够深度吸附废水中的有机胺物质、降低废水中的有机胺浓度,能够更好的满足下游生化处理要求,解决了传统有机胺废水的综合处理难题。

技术研发人员:沙峰,刘艳军,骆彩萍,贺鑫平,熊超,杨俞,杜博文
受保护的技术使用者:华陆工程科技有限责任公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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