[发明专利]一种双极膜电渗析工艺处理金刚烷胺胺化废水的工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种强酸性、多无机离子废水的处理及从废水中回收酸碱的工艺，属于废水处理领域。

技术背景

金刚烷胺由Jaekson于1963年首先报道，是最早用于抑制流感病毒的抗病毒药物。我国于1970开始生产，产量巨大。目前国内金刚烷胺化学合成生产工艺主要采用以双环戊二烯为起始原料，经异构化、溴化、胺化得到金刚烷胺。金刚烷胺胺化步骤生产工艺见图1。

图1金刚烷胺胺化步骤反应

反应以2-溴金刚烷与尿素摩尔比1∶1.2投料，油浴加热，反应完毕后，加入NaOH水溶液调反应液pH至13以上，反应液转移至蒸馏罐中，经水汽蒸馏得到白色晶体金刚烷胺，蒸馏罐中所剩液体即为金刚烷胺胺化废水。胺化步骤收率在90％左右，因此在胺化废水中存在大量金刚烷类物质。

金刚烷类物质结构中高度的对称性使其具有相当的稳定性，极难降解；金刚烷类物质还具有较强的抗菌活性，生化处理难度极大，目前还未有合适的处理工艺，因此对金刚烷胺胺化废水进行研究相当必要和紧迫。本专利处理的废水为胺化工艺段所产生的废水。

胺化废水具有碱性强，溶解性总固体含量高，无机离子种类多含量高，有机物成分复杂，总有机碳含量高的特点，综上胺化废水属于强碱、高盐、高COD、难生化、难降解废水。目前主要处理方式为与生活废水混合后经生化处理排放，这种处理方式不仅造成了环境污染，还浪费了大量珍贵的可回收资源。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种用于金刚烷胺胺化废水处理及回收酸碱的工艺。

为了达到上述目的，本发明采用中和-沉降-萃取-双极膜电渗析联合工艺处理金刚烷胺胺化废水，处理后，废水中的有机物及无机离子将大幅降低，并回收到可再循环利用的酸和碱。

本发明的主要技术方案是：一种用于金刚烷胺胺化废水处理及回收酸碱的工艺，其特征包括下述步骤(附图1)：

中和步骤：采用金刚烷胺溴化废水调节金刚烷胺胺化废水pH，中和胺化废水至pH＝7-10左右；

沉降步骤：经中和后的胺化废水沉淀2h以上；

萃取步骤：选用胺类萃取剂对胺化废水进行萃取，以降低胺化废水中的有机物质含量；

双极膜电渗析步骤：双极膜电渗析采用三隔室设计(原理见附图2)，每组隔室分别由1张阳离子交换膜、1张阴离子交换膜和1张双极膜构成，阴离子交换膜为季铵盐型；阳离子交换膜为磺酸型；双极膜为BPM-1型。双极膜电渗析设备运行时，将经过中和-沉降-萃取步骤处理后胺化废水通入双极膜电渗析装置的盐室，双极膜电渗析装置的酸室、碱室通入自来水，双极膜电渗析装置两端的电极液通入Na₂SO₄溶液；最后启动双极膜电渗析装置，回收酸碱。极液进水为1mol/LNa₂SO₄溶液；电流密度为50-600A/m²，膜表面流速为2-8cm/s。运行时采用循环进水，确保酸室和碱室回收的酸和碱的浓度在1-10％左右，当浓度达到设定值时回收酸碱，再加入新的自来水，如此循环进行；当盐室浓度达到预设处理要求时，将盐室处理后废水排出再加入新的处理后的胺化废水。

双极膜电渗析设备运行过程中采用管道循环冷凝措施，控制水温5-40℃；当温度超过40℃时，设备停止运行。

附图说明

附图1为本发明一种双极膜电渗析技术处理金刚烷胺溴化废水及无机酸碱回收工艺的技术路线框图。

附图2为本发明中采用的双极膜电渗析装置的原理示意图。

附图3为不同处理步骤后胺化废水水质情况

具体实施方式

以下通过实施例进一步解释本发明的方法，但是，本发明的实施不限于以下形式。

实施例1：

本发明涉及一种双极膜电渗析工艺处理金刚烷胺胺化废水的工艺，包括以下步骤：

(1)中和步骤：采用金刚烷胺溴化废水调节金刚烷胺胺化废水pH，中和胺化废水至pH＝7-10左右；

(2)沉淀步骤：经中和后的胺化废水沉淀2h以上。

(3)萃取步骤：选用胺类萃取剂对胺化废水进行萃取，以降低胺化废水中的有机物质含量。

双极膜电渗析步骤：将经过中和-沉降-萃取步骤处理后胺化废水通入双极膜电渗析装置 的盐室，双极膜电渗析装置的酸室、碱室通入自来水，双极膜电渗析装置两端的电极液通入Na₂SO₄溶液；最后启动双极膜电渗析装置，回收酸碱。