一种DMF废水的处理方法与流程

文档序号:37237387发布日期:2024-03-06 16:59阅读:43来源:国知局

本发明涉及废水处理,具体涉及一种dmf废水的处理方法。


背景技术:

1、n,n-二甲基甲酰胺(dmf)是一种无色的高沸点液体,它是很好的非质子极性溶剂,能溶解多数有机物和无机物,与水、醇、醚、醛、酮、酯、卤代烃和芳烃等均能混溶,因此被广泛应用于石油化工、有机合成、无机化工、农药、制药、合成纤维、人造革等领域,这就造成了化工生产过程有大量含dmf的废水排放,进而对环境造成严重污染。

2、目前对于dmf废水多采用精馏的方法进行处理,常用的dmf回收方法是通过精馏先除去水,再精馏纯化dmf。这样的回收方法不仅收率较低,而且存在能量消耗大、回收费用高等问题。

3、cn 101397260a公开了一种加盐萃取与精馏结合法从废水中回收二甲基甲酰胺的工艺,采用低沸点萃取剂加盐萃取,有选择地将低浓度废水中的dmf提取到萃取相中,然后用普通精馏的方法使萃取剂回收并循环使用,这样不仅对废水进行了处理,而且回收了dmf,同时可以有效地降低回收过程的能耗。但该发明主要适用于处理低浓度dmf废水,对于高浓度dmf废水进行处理后,仍然还有含有dmf废水的废液无法直接排放。

4、cn 106831472a公开了一种dmf含盐废液回收工艺和系统,该工艺包括以下步骤:(1)废液的离心分离:在离心力的作用下,将废液分为固液两层,固相沉积,分出液相;(2)液相萃取分离:在液相中加入有机萃取剂来选择性地浸出废液中的dmf,将液相中少量的盐分离除去,得到萃取剂-dmf混合液,所述萃取剂是石油醚、四氯化碳、二硫化碳、二氯甲烷、环己烷或苯;和(3)萃取剂-dmf混合液的精馏或蒸馏提纯:将萃取剂-dmf的混合液进行精馏或蒸馏提纯,分别得到萃取剂和dmf纯净液。但该工艺中纯化后的废液仍然含有较高浓度的dmf,不能排放处理。

5、cn 108996838a公开了一种二甲基甲酰胺(dmf)有机废水的深度处理方法。将待处理有机废水通过精馏塔,根据废水中成分沸点不同精馏分离去除高浓度dmf,精馏分离中获得的固态盐通过饱和食盐水水洗、吸附进一步得以回收利用,进而实现对高盐高浓度二甲基甲酰胺有机废水的深度处理。但该发明采用精馏方法来回收dmf,仅仅可以达到60-65%的dmf回收率,回收率较低。

6、因此,针对现有技术的不足,需要提供一种dmf回收率高且废液达标排放的方法。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种dmf废水的处理方法,采用萃取回收dmf,通过电催化氧化将低浓度dmf废水氧化,再结合反硝化工艺进行总氮去除,实现了dmf的高效率回收与废水的达标排放。

2、为达到此发明目的,本发明采用以下技术方案:

3、本发明提供了一种dmf废水的处理方法,所述处理方法包括如下步骤:

4、(1)对dmf废水进行ph调节,所得调节液经萃取处理,得到萃取液与萃余液;

5、(2)步骤(1)所得萃取液经过蒸馏处理,得到dmf;步骤(1)所得萃余液经过电催化氧化处理,得到氮气、二氧化碳以及含硝态氮废水;所得含硝态氮废水进行反硝化处理,得到可排放废水。

6、本发明提供的dmf废水的处理方法,采用萃取结合蒸馏工艺,回收纯净dmf,通过电催化氧化将萃余液氧化为氮气、二氧化碳以及含硝态氮废水,结合反硝化处理进行总氮去除,从而实现了dmf的高效率回收,同时能够控制总氮排放浓度确保废水达标排放。

7、优选地,步骤(1)所述dmf废水中dmf的质量浓度为3-5wt%,例如可以是3wt%、3.5wt%、4wt%、4.5wt%或5wt%,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。

8、本发明所述dmf废水为高浓度dmf废水,其来源包括制膜行业排放的dmf废水。

9、优选地,步骤(1)所述ph调节所用试剂包括盐酸或氢氧化钠。

10、优选地,步骤(1)所述ph调节至dmf废水的ph值为6-9,例如可以是6、6.5、7、8或9,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。

11、优选地,步骤(1)所述萃取处理所用萃取剂包括二氯甲烷和/或三氯甲烷。

12、本发明所述萃取剂不溶于水,可以避免给水体再次引入污染因子;所述萃取剂沸点低(40℃),与dmf(沸点153℃)分离仅需较低能耗,多数情形下可以利用余热进行萃取剂再生,运行成本低;同时二氯甲烷不燃,安全性高。

13、优选地,所述萃取剂与调节液的质量比为(0.3-1):1,例如可以是0.3:1、0.5:1、0.6:1、0.8:1或1:1,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。

14、优选地,步骤(1)所述萃取处理的温度为30-60℃,例如可以是30℃、35℃、40℃、50℃或60℃,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。

15、优选地,步骤(2)所述蒸馏处理包括减压蒸馏。

16、优选地,所述减压蒸馏的温度为40-60℃,例如可以是40℃、45℃、50℃、55℃或60℃,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。

17、优选地,所述减压蒸馏的真空度为0.01-0.05mpa,例如可以是0.01mpa、0.02mpa、0.03mpa、0.04mpa或0.05mpa,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。

18、优选地,步骤(2)所述蒸馏处理所得萃取剂进行回收处理。

19、步骤(2)所述萃余液中dmf的质量浓度≤0.5wt%,例如可以是0.5wt%、0.45wt%、0.4wt%、0.35wt%或0.3wt%,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。

20、所述萃余液中仍含有低浓度的dmf,因此,需要对萃余液进行处理后才能进行废水排放。

21、优选地,步骤(2)所述电催化氧化处理所用阳极包括二氧化钛电极。

22、优选地,所述二氧化钛电极为铜钴修饰二氧化钛电极。

23、所述二氧化钛电极选择铜钴修饰二氧化钛电极,是由于二氧化钛具有电稳定性,自身不参与电化学反应;二氧化钛电极在水体系中本身具有较高的电化学窗口;该材料基底有较大的空间结构,可以实现催化剂的负载。

24、优选地,所述铜钴修饰二氧化钛电极中铜的负载量为0.05-0.1wt%,钴的负载量为0.01-0.2wt%。

25、所述铜的负载量为0.05-0.1wt%,例如可以是0.05wt%、0.06wt%、0.08wt%、0.09wt%或0.1wt%,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。

26、所述钴的负载量为0.01-0.2wt%,例如可以是0.01wt%、0.05wt%、0.1wt%、0.15wt%或0.2wt%,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。

27、优选地,所述铜钴修饰二氧化钛电极的析氧电位为1.5-2v,例如可以是1.5v、1.6v、1.8v、1.9v或2v,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。

28、优选地,步骤(2)所述电催化氧化处理的温度为20-50℃,例如可以是20℃、25℃、30℃、40℃或50℃,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。

29、优选地,步骤(2)所述电催化氧化处理的电流密度为200-600a/dm2,例如可以是200a/dm2、300a/dm2、400a/dm2、500a/dm2或600a/dm2,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。

30、本发明中所述电催化氧化处理中选择合适的温度、电流密度以及电极材料,可以有效氧化萃余液得到硝态氮、水、氮气以及二氧化碳,避免了常规生化分解产物铵对微生物的影响。

31、优选地,步骤(2)所述反硝化处理采用反硝化菌进行。

32、优选地,所述反硝化菌包括反硝化杆菌、斯氏杆菌或萤气极毛杆菌中的任意一种或至少两种的组合,典型但非限制性的组合包括反硝化杆菌与斯氏杆菌的组合,斯氏杆菌与萤气极毛杆菌的组合,或反硝化杆菌、斯氏杆菌与萤气极毛杆菌的组合。

33、作为本发明所述的处理方法的优选技术方案,所述处理方法包括如下步骤:

34、(1)采用盐酸或氢氧化钠对dmf质量浓度为3-5wt%的dmf废水进行ph调节至ph值为6-9,所得调节液经萃取剂在30-60℃下萃取处理,得到萃取液与萃余液;所述萃取剂与调节液的质量比为(0.3-1):1;

35、(2)步骤(1)所得萃取液在温度40-60℃、真空度0.01-0.05mpa下进行减压蒸馏,得到dmf与萃取剂,所得萃取剂进行回收处理;

36、步骤(1)所得萃余液中dmf的质量浓度≤0.5wt%,所述萃余液在温度20-50℃、电流密度200-600a/dm2下进行电催化氧化处理,得到氮气、二氧化碳以及含硝态氮废水;所述电催化氧化处理所用阳极包括铜负载量0.05-0.1wt%、钴负载量0.01-0.2wt%的铜钴修饰二氧化钛电极;所述铜钴修饰二氧化钛电极的析氧电位为1.5-2v;所得含硝态氮废水采用反硝化菌进行反硝化处理,得到可排放废水。

37、相对于现有技术,本发明具有以下有益效果:

38、本发明提供的dmf废水的处理方法,采用萃取结合蒸馏工艺回收纯净dmf,通过电催化氧化将萃余液氧化为氮气、二氧化碳以及含硝态氮废水,结合反硝化处理进行总氮去除,从而实现了dmf的高效率回收,dmf回收率可达99%,同时能够控制总氮排放浓度低至12ppm,确保废水达标排放。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1