专利名称：一种甲硝唑废水的处理方法
技术领域：
本发明涉及一种甲硝唑废水的处理方法，属于工业废水处理及回收技术领域。
背景技术：
随着医药工业的发展，制药过程中产生的废水已经成为严重的污染源之一，由于在药物生产过程需使用多种原料，生产工艺复杂，水质、水量波动较大，废水组成十分复杂， 是处理难度较大的工业废水之一，特别是制药废水中的抗生素工业废水，是一类高色度、含难降解物质而且生物毒性物质多的高浓度有机废水。甲硝唑是医药化工产业中广泛采用的一种抗生素原料药，主要采用聚合、氧化、硝化等化学方法，使有机原料经化学反应生产出所需的医药中间体及合成原料药。生产过程中大量使用各类有机原料，经多步反应，工艺复杂，甲硝唑废水中含有多种未完全反应的原料和反应产物，包括2-甲基-5-硝基咪唑等原料，以及其他有机物、盐类(生产工艺中产生的硫酸钠)等污染物。废水中的有机物如果直接排放，容易导致水体的富营养化，分解出多种有害气体，不仅造成严重的水体污染还会污染空气；废水中大量无机盐会使水体PH值发生变化，破坏其自然缓冲作用、消灭或抑制细菌及微生物的生长，阻碍水体自净作用，同时会大大增加水的硬度，造成土壤盐碱化，给工业和生活都带来不利影响。但同时这些有机物和无机盐类也有重要的利用价值。例如，废水中所含的有机硝化物可作为生产医药原料中间体；无水硫酸钠广泛应用于化学制碱、造纸和玻璃工业等领域；甲酸广泛用于农药、皮革、染料、医药和橡胶制造等工业领域。因此，如果将含有大量有机硝化物和无机盐的直接排放不仅造成环境污染，还是一种很大的浪费。
发明内容
本发明针对现有甲硝唑生产过程产生的废水含有多种具有高污染的有机物和盐类、直接排放造成对环境的污染，且多种有用物质未得到有效回收利用的问题，提供了一种甲硝唑生产废水的处理方法，显著减少甲硝唑废水中污染性的有机物和无机盐类的含量， 使处理后的甲硝唑废水达到国家排放标准，不会对环境造成污染，并且能够回收硝化物、甲酸、硫酸钠等多种有用的有机物和无机物，节约原料、降低生产成本，并且处理方法简单、操作方便。本发明为实现技术目的采用的技术方案为一种甲硝唑废水的处理方法，包括以下步骤(1)将甲硝唑废水旋蒸浓缩至总量的1/3-1/5，然后在45°C -100°C温度下结晶，过滤得无水硫酸钠和甲酸钠；(2)将步骤(1)所得滤液用硫酸或甲酸调节PH值至PH3-6，析出、过滤得到2_甲基-5-硝基咪唑晶体；(3)将步骤( 所得滤液再次旋蒸浓缩至无水粘稠状，按浓缩产物与溶剂的质量比1 0.25 0.35加入无水甲醇或乙醇溶剂，在30°c-50°c温度下使浓缩产物溶解0.5-2小时，过滤得无水硫酸钠和甲酸钠；(4)将步骤⑴和步骤(3)所得无水硫酸钠和甲酸钠混合物合并，按混合物与甲酸的质量比1 0.3 1加入甲酸，使无水硫酸钠和甲酸钠溶解，再按所含甲酸钠摩尔数的 1/2的配比缓慢加入浓硫酸，在60°C _120°C下反应0. 5-3小时，回收甲酸，得到甲酸和无水硫酸钠；(5)将步骤C3)过滤后的母液精馏分离得到甲醇或乙醇和乙二醇。一种甲硝唑废水的处理方法，甲硝唑废水为甲硝唑粗品离心后的废水。一种甲硝唑废水的处理方法，所述步骤(4)中溶解无水硫酸钠和甲酸钠所用甲酸的质量浓度为88%，回收的甲酸质量浓度为88. 5% 90%。按照上述方法可以从甲硝唑废水中回收的硝化物为2-甲基-5-硝基咪唑，主要作为医药生产的中间体，回收得到的无水硫酸钠、甲酸、甲醇或乙醇和乙二醇主要作为化工原料，实现循环利用。本发明的优点和有益效果在于1.甲硝唑生产废水中含有多种污染性物质，但同时是重要的化工原料，通过对甲硝唑生产废水的处理与回收，不但防止废水直接排放对环境造成污染，保护环境，还能实现多种重要化工原料的回收和循环利用，节约原料，降低生产成本。2.利用硫酸钠和甲酸钠在特定温度下在甲醇、乙醇溶剂中溶解度小的化学特性， 使用甲醇、乙醇做溶剂，在特定温度下快速将硫酸钠和甲酸钠析出并回收，回收效率高、回收成本低。3.甲醇或乙醇以及乙二醇的沸点较低，精馏即可在不同温度下从滤液中分离出甲醇、乙醇以及乙二醇，使甲醇或乙醇可以反复利用，显著节约处理成本。4.整个处理方法反应条件温和、操作简单易行，成本低廉。
具体实施例方式下面结合具体的实施例对本发明做进一步说明。实施例1 取甲硝唑粗品离心废水1200ml，置2L烧瓶中，旋蒸至剩余400ml溶液，在55°C温度下结晶，过滤得无水硫酸钠和甲酸钠，烘干得106. 3g。滤液用硫酸调节PH = 5析出硝化物9g，室温下搅拌，过滤烘干。然后滤液再进行旋蒸浓缩至^Og粘稠状溶液，加入^Og的无水甲醇在40°C下反应1. 5小时后，过滤得无水硫酸钠和甲酸钠，烘干得145g。将两次的无水硫酸钠和甲酸钠合并(分析得甲酸钠的含量为37. 42% )，先加入70g含量为88%的甲酸使其溶解，再缓慢加入7 浓硫酸反应，反应后维持反应温度在100°C反应1小时，减压回收得到甲酸130g(含量为88. 9% )、无水硫酸钠220g。将甲醇的提取物精馏装置下通过分离得到甲醇226g和乙二醇!35g。实施例2 取甲硝唑粗品离心废水1200ml，置2L烧瓶中，旋蒸至剩余300ml溶液，在45°C温度下结晶，将浓缩物过滤得无水硫酸钠和甲酸钠，烘干得115g。滤液用硫酸调节PH = 3析出硝化物8g，室温下搅拌，过滤烘干。然后滤液再进行旋蒸浓缩至271g粘稠状溶液，加入 406. 5g的无水甲醇30°C下反应2小时后，过滤得无水硫酸钠和甲酸钠，烘干得145g。将两次的无水硫酸钠和甲酸钠合并(分析得甲酸钠的含量为37. 69% )，先加入80g含量为88% 的甲酸使其溶解，再缓慢加入77g浓硫酸反应，反应后维持反应温度在60V反应3小时，减压回收得到甲酸143g(含量为89. 2% )、无水硫酸钠MOg。将甲醇的提取物在精馏装置下通过分离得到甲醇337g和乙二醇37g。实施例3 取甲硝唑粗品离心废水1200ml，置2L烧瓶中，旋蒸至剩余MOml溶液，在100°C温度下结晶，将浓缩物过滤得无水硫酸钠和甲酸钠，烘干得124g。滤液用硫酸调节PH = 6析出硝化物10g，室温下搅拌，过滤烘干。然后滤液再进行旋蒸浓缩至^Og粘稠状溶液，加入 650g的无水甲醇50°C下反应0. 5小时后，过滤得无水硫酸钠和甲酸钠，烘干得143g。将两次的无水硫酸钠和甲酸钠合并(分析得甲酸钠的含量为38. 11%)，先加入90g含量为88% 的甲酸使其溶解，再缓慢加入80g的浓硫酸反应，反应后维持反应温度在120°C反应0. 5小时，减压回收得到甲酸155g(含量为89. 5% )，得无水硫酸钠255g。将甲醇的提取物在精馏装置下通过分离得到甲醇552g和乙二醇40g。
权利要求
1.一种甲硝唑废水的处理方法，其特征在于包括以下步骤(1)将甲硝唑废水旋蒸浓缩至总量的1/3-1/5，然后在45°C-100°C温度下结晶，过滤得无水硫酸钠和甲酸钠；(2)将步骤⑴所得滤液用硫酸或甲酸调节PH值至PH3-6，析出、过滤得到2-甲基-5-硝基咪唑晶体；(3)将步骤( 所得滤液再次旋蒸浓缩至无水粘稠状，按浓缩产物与溶剂的质量比 1 1 2. 5加入无水甲醇或乙醇溶剂，在30°C _50°C温度下使浓缩产物溶解0. 5-2小时， 过滤得无水硫酸钠和甲酸钠；(4)将步骤(1)和步骤C3)所得无水硫酸钠和甲酸钠混合物合并，按混合物与甲酸的质量比1 0.25 0.35加入甲酸，使无水硫酸钠和甲酸钠溶解，再按所含甲酸钠摩尔数的 1/2的配比缓慢加入浓硫酸，在60°C _120°C下反应0. 5-3小时，回收甲酸，得到甲酸和无水硫酸钠；(5)将步骤C3)过滤后的母液精馏分离得到甲醇或乙醇和乙二醇。
2.根据权利要求1所述的一种甲硝唑废水的处理方法，其特征在于甲硝唑废水为甲硝唑粗品离心后的废水。
3.根据权利要求1所述的一种甲硝唑废水的处理方法，其特征在于所述步骤中溶解无水硫酸钠和甲酸钠所用甲酸的质量浓度为88%，回收的甲酸质量浓度为88. 5% 90%。
全文摘要
本发明涉及一种甲硝唑废水的处理方法，包括将甲硝唑废水浓缩为总量的1/3-1/5，在45℃-100℃下结晶、过滤得无水硫酸钠和甲酸钠；用硫酸或甲酸调节至pH3-6，析出2-甲基-5-硝基咪唑；滤液再浓缩至无水粘稠状，用甲醇或乙醇溶解有机物，过滤得无水硫酸钠和甲酸钠；将两次的甲酸钠和无水硫酸钠合并，依次加入甲酸和硫酸，回收甲酸并得无水硫酸钠；将甲醇或乙醇的有机混合物提取物精馏分离得到甲醇或乙醇，以及乙二醇。本发明提供的甲硝唑废水的处理方法操作简单方便，能显著减少甲硝唑废水中污染性的有机物和无机盐类的含量，防止污染环境，并回收多种有用的有机物和无机物，节约原料、降低生产成本。
文档编号C07C31/08GK102344220SQ20111020238
公开日2012年2月8日 申请日期2011年7月19日 优先权日2011年7月19日
发明者吕智国, 周拥军, 张雷, 晏浩哲, 段小六, 鲍应元 申请人:湖北省宏源药业有限公司