專利名稱：一種含二甲胺廢水的處理方法
技術領域：
本發(fā)明涉及的是一種合成革和人造革行業(yè)二甲基甲酰胺(DMF)回收裝置產生的含二甲胺(DMA)廢水處理方法，屬于廢水處理技術領域。
背景技術：
二甲胺(DMA)又稱為氨基二甲烷或N-甲基甲胺，英文名稱:Dimethylamine，分子式C2H7N,分子量:45.08，易溶于水，對眼睛和呼吸道有強烈的刺激作用。合成革和人造革行業(yè)回收二甲基甲酰胺(DMF)過程中，于DMF回收裝置精餾段產生的含二甲胺(DMA)廢水，是合成革和人造革行業(yè)企業(yè)廢水的主要廢水來源。廢水中含有微量的二甲胺(0.1 0.5wt%)還含有DMF及DMF水解及自身分解產生甲酸、一甲胺等，由于胺類具有揮發(fā)性，氣味難聞，毒性大，而且有明顯的致癌作用。該廢水作為系統(tǒng)水循環(huán)使用，其中的二甲胺可導致DMF品質下降，影響合成革的質量，同時對車間生產線操作人員的健康危害極大。而且該廢水可生化性差，對環(huán)境、人體和生物體影響極大，是環(huán)保領域難處理的廢水種類之一，已成為污水處理領域的研究熱點。目前，國內外對此類廢水處理的方法有物理法、化學法、生物法。(I)、物理法常見的物理法包括吸附法、萃取法、離子交換法和空氣吹脫法。吸附法適合于低濃度混合物的分離，設備簡單，操作簡便、安全，缺點在于吸附劑一般為固體，難于實現(xiàn)連續(xù) 操作，吸附劑吸附容量小，再生頻繁，機械性能差，在工程化方面受到一定限制。萃取法具有選擇性高，分離效果好，易于實現(xiàn)大規(guī)模連續(xù)化生產的有點，但在實際應用中存在萃取劑容易流失、易燃、有氣味、容易造成二次污染、能耗高等缺點，而且萃取劑的再生一般比較困難。離子交換法應用較為廣泛，具有交換的選擇性高、適應性強、分離容易的優(yōu)點，但是樹脂的再生液難處理、樹脂中毒和老化等問題也制約了該方法的發(fā)展。空氣吹脫法是利用二甲胺沸點較低的性質，將空氣通入含二甲胺廢水中，以空氣為載體，使氣液相充分接觸，水中溶解的二甲胺穿過氣液界面向氣相轉移，從而達到從廢水中分離二甲胺的目的，但該方法廢水中的二甲胺脫除不徹底，并且吹脫出的二甲胺大都沒有回收處理，直接排入空氣，造成了污染。(2)、化學法含二甲胺廢水處理通常采用的化學法有Fenton氧化法、超臨界氧化法、電化學降解法和光催化氧化法等，具有占地面積少、效果比較穩(wěn)定的特點，但設備費和日常運轉費較高，加入的化學藥劑反應條件苛刻，而且會產生二次污染。(3)、生物法生物法是利用微生物的生物化學作用降解有機物的方法,通常有SBR法和生物膜法。由于二甲胺可生化較差，同時DMF和二甲胺水解會產生胺類物質，最終轉化為氨氮(NH3-N)、總氮(TN)，但是廢水生化所需生化需氧量(COD)較低，無法提供足夠的碳源供微生物進行“硝化-反硝化”生化反應，最終會造成氨氮無法完全降解，廢水處理后排放的尾水氨氮嚴重超標，無法回用。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術存在的不足，而提供一種能減少廢水排放量、減輕環(huán)境污染、提高水資源重復利用率的含二甲胺廢水的處理方法。本發(fā)明的目的是通過如下技術方案來完成的，所述的含二甲胺廢水的處理方法，該方法是:將含二甲胺廢水的原水通入一反應器中，加入成鹽劑并在控制PH值3—4的條件下，進行充分反應；將反應后的溶液經水泵提升進入一級反滲透裝置，經一級膜分離后產水進入產水箱，而一級濃水則進入二級反滲透裝置；經二級膜分離后產水進入產水箱，二級濃水(5%)交外部單位回收濃水中的二甲胺鹽；在產水箱中通過加入堿液，將產水箱中的水pH調節(jié)至6.5-7.5，經水泵提升進入三級反滲透裝置，經膜分離后產水進入回用水箱，回用于生產，三級濃水回二甲胺廢水的原水反應器與原水混合后循環(huán)處理。本發(fā)明進一步的技術方案是:從反應器中出來的廢水通過增壓泵增壓后進入除油預處理和超濾進行過濾，去除水中大部分的SS，達到RO膜處理的進水水質標準，然后進入一級RO膜濃縮系統(tǒng)，廢水經一級RO膜反滲透過濾濃縮后，一級產水去產水箱，一級濃水排入一級濃水箱；一級濃水箱的廢水通過增壓泵增壓后進入保安過濾器進行過濾，去除水中大部分的SS，達到RO膜處理的進水水質標準，然后進入二級RO膜濃縮系統(tǒng)，廢水經二級RO膜反滲透過濾濃縮后，產水去產水箱，濃水排入二級濃水箱；產水箱通過計量投加適量的堿液，將廢水的pH調節(jié)至7，調節(jié)后的廢水通過增壓泵增壓后進入保安過濾器進行過濾，去除 水中大部分的SS，達到RO膜處理的進水水質標準，然后進入三級RO膜濃縮系統(tǒng)，產水去回用水箱，濃水排入原水箱調節(jié)pH值后循環(huán)處理。所述二級濃水箱的廢水通過廢水提升泵提升至減壓蒸發(fā)系統(tǒng)，經過減壓蒸發(fā)濃縮后，污冷水排入原水箱調pH值后循環(huán)處理；濃縮后的濃縮液在反應濃縮中反應冷卻結晶，最終得到二甲胺硫酸鹽粗品；濾液返回減壓蒸發(fā)系統(tǒng)中進行循環(huán)處理。本發(fā)明所述的反應器為PP原水箱，內設攪拌裝置；成鹽劑主要為硫酸、鹽酸的混合酸，加入量根據進水PH值和反應要求的pH值進行在線pH控制；廢水中的二甲胺與成鹽劑反應生成二甲胺硫酸鹽和二甲胺鹽酸鹽。本發(fā)明主要是利用反滲透膜對廢水進行處理，處理后的廢水各項污染物可以達到合成革和人造革行業(yè)車間循環(huán)用水要求，95%以上作為循環(huán)水重復利用，剩余廢水濃縮后回收二甲胺鹽，委托專業(yè)回收單位處置。本發(fā)明具有減少廢水排放量、減輕環(huán)境污染、提高水資源重復利用率等特點。


圖1是本發(fā)明的廢水處理流程示意圖。
具體實施方式
下面將結合附圖及實施例對本發(fā)明作詳細的介紹:圖1所示，本發(fā)明所述的含二甲胺廢水的處理方法，該方法是:將含二甲胺廢水的原水I通入一反應器2中，加入成鹽劑3并在控制pH值3— 4的條件下，進行充分反應；將反應后的溶液經水泵11提升進入一級反滲透裝置4，經一級膜分離后產水12進入產水箱5，而一級濃水13則進入二級反滲透裝置6 ;經二級膜分離后產水14進入產水箱5，二級濃水(5%) 15交外部單位回收濃水中的二甲胺鹽7 ;在產水箱5中通過加入堿液8，將產水箱中的水pH調節(jié)至6.5-7.5，經水泵提升進入三級反滲透裝置9，經三級膜分離后產水16進入回用水箱10，回用于生產，三級濃水17回二甲胺廢水的原水反應器2與原水I混合后循環(huán)處理。圖中所示，從反應器中出來的廢水通過增壓泵增壓后進入除油預處理和超濾進行過濾，去除水中大部分的SS，達到RO膜處理的進水水質標準，然后進入一級RO膜濃縮系統(tǒng)，廢水經一級RO膜反滲透過濾濃縮后，一級產水去產水箱，一級濃水排入一級濃水箱；—級濃水箱的廢水通過增壓泵增壓后進入保安過濾器進行過濾，去除水中大部分的SS，達到RO膜處理的進水水質標準，然后進入二級RO膜濃縮系統(tǒng)，廢水經二級RO膜反滲透過濾濃縮后，產水去產水箱，濃水排入二級濃水箱；產水箱通過計量投加適量的堿液，將廢水的pH優(yōu)選調節(jié)至7，調節(jié)后的廢水通過增壓泵增壓后進入保安過濾器進行過濾，去除水中大部分的SS，達到RO膜處理的進水水質標準，然后進入三級RO膜濃縮系統(tǒng)，產水去回用水箱，濃水排入原水箱調節(jié)pH值后循環(huán)處理。所述二級濃水箱的廢水通過廢水提升泵提升至減壓蒸發(fā)系統(tǒng)，經過減壓蒸發(fā)濃縮后，污冷水排入原水箱調pH值后循環(huán)處理；濃縮后的濃縮液在反應濃縮中反應冷卻結晶，最終得到二甲胺硫酸鹽粗品；濾液返回減壓蒸發(fā)系統(tǒng)中進行循環(huán)處理。本發(fā)明所述的反應器為PP原水箱，內設攪拌裝置；成鹽劑主要為硫酸、鹽酸的混合酸，加入量根據進水PH值和 反應要求的pH值進行在線pH控制；廢水中的二甲胺與成鹽劑反應生成二甲胺硫酸鹽和二甲胺鹽酸鹽。本發(fā)明通過在二甲胺廢水中加入成鹽劑，并采用反滲透膜將廢水與二甲胺鹽進行分離，突破了傳統(tǒng)二甲胺廢水處理的技術方法；二甲胺廢水經本技術處理后的回收率可達95%以上，出水無色無味、污染物濃度極低，可以全部回用于生產，提高了廢水回用率；本發(fā)明所述的反滲透裝置是利用反滲透膜原件及水泵、配套設備等組成的成套設備，主要是利用反滲透膜在不同壓力條件下對水分子和其它離子、有機物等不同的透過性原理，采用壓力將廢水中的水分和其它離子、有機物等進行分離。膜分離技術是近幾十年發(fā)展起來的利用膜對混合物中各組份的選擇透過性能來分離、提純和濃縮目的產物的新型分離技術，具有無相變、低能耗、操作簡單、用途廣、自動化程度高等優(yōu)點，是當代公認的最先進的化工分離技術之一。膜分離技術主要通過孔徑篩分作用達到分離、凈化和處理的目的。目前膜分離技術在污水的處理和回用領域應用日趨廣泛，基本成為一種現(xiàn)有的技術，并被廣泛應用。膜分離技術包括微濾、超濾、納濾、反滲透、液膜、滲透汽化、擴散滲析等。液體分離膜的分類，根據待分離物質的大小，依次可分為微濾、超濾、納濾、反滲透，本發(fā)明所采用的處理設備裝機功率小，出水受其它方面的影響少。根據了解，如日處理300t/d 二甲胺廢水的生化處理工藝裝置與本技術反滲透膜處理裝置相比，生化處理裝置裝機容量約120 130kW，日用電量約2000度電，本技術處理裝置裝機容量為99kW，日用電量為1240度電，節(jié)約用電約760度/天，節(jié)電率為38% ;同時，生化處理技術需要24小時連續(xù)運行，如果中間停止運行需要投加營養(yǎng)劑，還需要間歇進行曝氣，而本技術可以做到即開即停，對系統(tǒng)的穩(wěn)定運行沒有任何影響。實施例:二甲胺廢水由廢水罐泵入原水箱，計量投加適量的硫酸，將廢水的pH調節(jié)至3 4，調節(jié)后的廢水通過增壓泵增壓后進入除油預處理和超濾進行過濾，去除水中大部分的SS,達到RO膜處理的進水水質標準，然后進入一級RO膜濃縮系統(tǒng)，廢水經一級RO膜反滲透過濾濃縮后，一級產水去一二級產水箱，一級濃水排入一級濃水箱。一級濃水箱的廢水通過增壓泵增壓后進入保安過濾器進行過濾，去除水中大部分的SS，達到RO膜處理的進水水質標準，然后進入二級RO膜濃縮系統(tǒng)，廢水經二級RO膜反滲透過濾濃縮后，產水去一二級產水箱，濃水排入二級濃水箱。一二級產水·箱通過計量投加適量的堿液，將廢水的pH調節(jié)至7，調節(jié)后的廢水通過增壓泵增壓后進入保安過濾器進行過濾，去除水中大部分的SS，達到RO膜處理的進水水質標準，然后進入三級RO膜濃縮系統(tǒng)，產水去回用水箱，濃水排入原水箱調節(jié)pH值后循環(huán)處理。二級濃水箱的廢水通過廢水提升泵提升至減壓蒸發(fā)系統(tǒng)，經過減壓蒸發(fā)濃縮后，污冷水排入原水箱調pH值后循環(huán)處理。濃縮后的濃縮液在反應濃縮 中反應冷卻結晶，最終得到二甲胺硫酸鹽粗品。濾液返回減壓蒸發(fā)系統(tǒng)中進行循環(huán)處理。污鹽外運交由有資質單位處理。本發(fā)明具有如下的技術效果:(I)、根據該技術已經應用的裝置實測數據，該技術應用后，可以有效降低含二甲胺廢水中的污染物，其中=CODcr去除率彡92.5%、ΤΝ (總氮)去除率彡86.4%、脫鹽率彡90%，廢水回收率95%，產水回用于車間循環(huán)使用，效果良好。如果與傳統(tǒng)生化處理方法進行比較，每年最多可減少廢水排放量51300噸(DMF回收系統(tǒng)約每月開一次，每次運行10 15天)，企業(yè)節(jié)約自來水用量51300噸，減少自來水費約13萬元，減少排污費約10萬元，對環(huán)境保護和企業(yè)清潔生產和可持續(xù)發(fā)展有重要作用。目前實際運行的設施主要運行數據見下表:
權利要求
1.一種含二甲胺廢水的處理方法，其特征在于該方法是:將含二甲胺廢水的原水通入一反應器中，加入成鹽劑并在控制pH值3— 4的條件下，進行充分反應；將反應后的溶液經水泵提升進入一級反滲透裝置，經一級膜分離后產水進入產水箱，而一級濃水則進入二級反滲透裝置；經二級膜分離后產水進入產水箱，二級濃水交外部單位回收濃水中的二甲胺鹽；在產水箱中通過加入堿液，將產水箱中的水PH調節(jié)至6.5-7.5，經水泵提升進入三級反滲透裝置，經膜分離后產水進入回用水箱，回用于生產，三級濃水回二甲胺廢水的原水反應器與原水混合后循環(huán)處理。
2.根據權利要求1所述的含二甲胺廢水的處理方法，其特征在于:從反應器中出來的廢水通過增壓泵增壓后進入除油預處理和超濾進行過濾，去除水中大部分的SS，達到RO膜處理的進水水質標準，然后進入一級RO膜濃縮系統(tǒng)，廢水經一級RO膜反滲透過濾濃縮后，一級產水去產水箱，一級濃水排入一級濃水箱； 一級濃水箱的廢水通過增壓泵增壓后進入保安過濾器進行過濾，去除水中大部分的SS,達到RO膜處理的進水水質標準，然后進入二級RO膜濃縮系統(tǒng)，廢水經二級RO膜反滲透過濾濃縮后，產水去產水箱，濃水排入二級濃水箱； 產水箱通過計量投加適量的堿液，將廢水的PH調節(jié)至7，調節(jié)后的廢水通過增壓泵增壓后進入保安過濾器進行過濾，去除水中大部分的SS，達到RO膜處理的進水水質標準，然后進入三級RO膜濃縮系統(tǒng)，產水去回用水箱，濃水排入原水箱調節(jié)pH值后循環(huán)處理。
3.根據權利要求1或2所述的含二甲胺廢水的處理方法，其特征在于:所述二級濃水箱的廢水通過廢水提升泵提升至減壓蒸發(fā)系統(tǒng)，經過減壓蒸發(fā)濃縮后，污冷水排入原水箱調PH值后循環(huán)處理；濃縮后的濃縮液在反應濃縮罐中反應冷卻結晶，最終得到二甲胺硫酸鹽粗品；濾液返回減壓蒸發(fā)系統(tǒng)中進行循環(huán)處理。
4.根據權利要求1所述的含二甲胺廢水的處理方法，其特征在于所述的反應器為PP原水箱，內設攪拌裝置；成鹽劑主要為硫酸、鹽酸的混合酸，加入量根據進水PH值和反應要求的PH值進行在線pH控制；廢水中的二甲胺與成鹽劑反應生成二甲胺硫酸鹽和二甲胺鹽酸鹽。
全文摘要
一種含二甲胺廢水的處理方法，該方法是將含二甲胺廢水的原水通入一反應器中，加入成鹽劑并在控制pH值3—4的條件下，進行充分反應；將反應后的溶液經水泵提升進入一級反滲透裝置，經一級膜分離后產水進入產水箱，而一級濃水則進入二級反滲透裝置；經二級膜分離后產水進入產水箱，二級濃水交外部單位回收濃水中的二甲胺鹽；在產水箱中加入堿液，將產水箱中的水pH調節(jié)至6.5—7.5，經水泵提升進入三級反滲透裝置，經膜分離后產水進入回用水箱，回用于生產，三級濃水回二甲胺廢水的原水反應器與原水混合后循環(huán)處理。它具有減少廢水排放量、減輕環(huán)境污染、提高水資源重復利用率等特點。
文檔編號C02F9/04GK103224305SQ20131017314
公開日2013年7月31日 申請日期2013年5月9日 優(yōu)先權日2013年5月9日
發(fā)明者項賢富 申請人:浙江東天虹環(huán)保工程有限公司