[发明专利]一种氨基酸废水的资源化处理方法

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种氨基酸废水的资源化处理方法。

(二)背景技术

在化工、制药、食品等行业生产中，经常排放出大量含氨基酸的废水， 这种废水呈酸性，将使水的酸性发生变化，水体的自净能力降低，水中的 微生物生长受到阻碍，严重污染环境。并且氨基酸是蛋白质的主要组成部 分，广泛用于食品工业、饲料工业、医药工业等，含氨基酸废水的排放量 大。因此，需要彻底解决氨基酸废水的污染问题。

目前国内外对这类废水的处理技术，主要包括生化法与膜分离法。

其中生物法治理环境污染是研究的热点。它具有费用低，不产生二 次污染等优点，尤其在氨基酸废水处理中的应用已引起了世界性的关注， 存在的问题是这种方法不适合处理高浓度氨基酸废水。

而膜分离法则致力于废水中氨基酸的回收利用，主要包括电渗析、 超滤等方法。膜技术由于高效、实用、可调、节能和工艺简便等优点，已 被广泛应用，并产生了极高的经济效益。在环境问题的圆满解决的同时， 更有效的实现了资源利用，膜技术有着光明的发展前景。现在已有许多膜 分离技术获得大规模应用，如微滤、反渗透、超滤、纳滤、电渗析、反渗 透等，并且膜在氨基酸废水处理中的应用也很广泛。但膜工艺实际中主要 障碍是：投资和运行费高，易发生堵塞，需要高水平的预处理和定期的化 学清洗以及浓缩物的处理问题，易产生二次污染，并且回收的氨基酸的品 质不高，无法进行有效的利用。

如何有效的处理高浓度氨基酸废水，不产生二次污染，又能实现资源 的综合利用，一直是本领域技术人员亟待解决的问题。

(三)发明内容

克服现有技术的不足，提供一种氨基酸废水的资源化处理方法，该方 法可将废水中的氨基酸等污染物彻底降解为游离氨，并与碳酸根离子生成 碳酸氢铵，碳酸氢铵经分离后可做化肥使用。实现了在废水治理的同时， 回收了有用物质，并且无二次污染，投资与运行费用低，适用于工业化连 续运行。

本发明采用的技术方案是：

一种氨基酸废水的资源化处理方法，所述方法包括：

(1)催化湿式氧化：废水在200～280℃、2～8Mpa条件下，以空气或 氧气为氧化剂，加入多组分可溶性过渡金属混合盐作为催化剂进行湿式氧 化反应，得到的处理液1；所述过渡性金属混合盐选自二价或三价铁盐、 二价铜盐、二价镍盐、二价锰盐、二价锌盐、二价钴盐中的两种或两种以 上的混合物，投加量为0.1‰～5‰(w/w，占废水质量百分比)；

(2)汽提：对氧化处理后的处理液1经过汽提得到碳酸氢铵水溶液， 再经冷析得到碳酸氢铵固体。

步骤(1)和(2)反应优选为连续反应，废水和压缩空气或氧气混合 后先流经热交换器升温，再进入反应器进行催化湿式氧化反应，流出的处 理液经热交换器降温后进入气液分离器分离，分离后的处理液再进入连续 汽提分离塔装置，所述连续汽提分离塔装置由进料泵、汽提塔、再沸器、 塔底出料泵、塔顶冷凝器、塔顶冷却器组成。

步骤(2)汽提参数优选如下：控制塔顶温度70～100℃，塔顶冷凝器 出水温度70～100℃，回流液温度70～100℃，塔顶出水温度70～100℃；汽 提塔塔底温度100～130℃，塔底出水温度100～130℃，可在汽提塔内设置 温度控制器以方便的控制温度。

为达到节能减排的效果，所述再沸器可采用步骤(1)处理液在经热 交换降温时得到的废热做热源。

所述催化剂优选为下列两种或两种以上的混合物：硫酸铜、硫酸镍、 硫酸锰、硫酸锌，更优选为硫酸铜和硫酸镍的混合物。

氨基酸废水中含有大量有机胺和无机氨，经过催化湿式氧化和汽提分 离，废水COD去除率达到90％以上，还可得到高纯度的碳酸氢铵。

本发明方法可以处理含有氨基酸类污染物的废水，包括氨基酸生产废 水以及氨基酸使用过程中产生的废水等。

与现有技术相比，本发明的有益效果主要体现在：

(1)催化剂活性高，价廉易得，用量小，工业化应用前景大；

(2)处理效果好，在试验条件下，氨基酸的去除率可以达到99％；

(3)采用连续湿式氧化反应工艺流程，无碳酸氢铵堵塞现象，易于 工业化实现；

(4)采用连续的汽提分离装置，可回收高纯度的碳酸氢铵，可实现 废水的资源化；

(5)本发明方法环境友好，不产生二次污染。