[發明專利]一種離子交換法處理二甲胺廢水的方法

無效

• 申請號: 200810021929.7
• 申請日: 2008-08-08
• 公開（公告）號: CN101337707A
• 公開（公告）日: 2009-01-07
• 發明（設計）人: 魏鳳玉;耿軍
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: C02F1/42
• 分類號: C02F1/42;B01J49/00;C02F103/24;C02F101/38
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司
• 代理人: 何梅生

一、技術領域

本發明涉及一種工業廢水的處理方法，特別涉及人造革工業中生成的廢水處理方法，確切地說是一種離子交換法處理二甲胺廢水的方法。?

、背景技術

二甲胺(dimethylamine)在室溫下是氣體，有類似氨的氣味。易溶于水，溶于乙醇和乙醚。易燃燒，有弱堿性，與無機酸生成易溶于水的鹽類。二甲胺具有強刺激性，廢水中含量較低時有較難聞的魚腥臭，濃度較高則會對眼和呼吸道有強烈的刺激作用。?

二甲胺(DMA)是甲胺類物質中應用最廣泛、需求量最大的一種，被廣泛用于農藥、醫藥、有機合成、橡膠、皮革各工業領域以及用于生產塑料、離子交換樹脂、催化劑、潤滑油添加劑等。目前，我國近三分之一的二甲胺被用于生產二甲基甲酰胺(DMF)，DMF是一種很常用的工業溶劑，在聚氨酯行業中作為洗滌固化劑，主要用于濕法合成革生產。DMF作為溶劑使用時，一般采用精餾法回收，此時它受熱水解生成二甲胺和甲酸，因此會產生大量含DMA的廢水。據統計，每年僅制革行業排放的含DMA廢水就有1億多噸。?

目前，二甲胺廢水的處理方法國內外報到的較少。由于DMA沸點低(7.4℃)，目前國內外企業處理DMA廢水多采用吹脫法和蒸餾法。吹脫法只是將水中的二甲胺部分解吸轉移到空氣中，未能實現二甲胺的真正處理；精餾法設備投資大、能耗高。也有文獻提出采用過氧化氫氧化法處理二甲胺廢水，但因存在運行費用高而未能實際應用。如呂偉其提出了先用空氣吹脫水中的二甲胺、再通過硫酸吸收空氣中二甲胺的方法，但該法也存在運行費用高的問題。因此，尋找高效、低能耗的二甲胺廢水處理方法具有較好的應用前景和社會意義。?

離子交換樹脂是一種在交聯聚合物結構中含有離子交換基團的功能高分子材料，具有交換、選擇、吸附和催化等功能。在工業廢水處理中，離子交換法因樹脂可再生且操作簡單、工藝成熟、流程短，目前廣泛用于高純水制備，在廢水處理方面主要用于回收重金屬、貴金屬和稀有金屬，凈化有毒物質，除去廢水中的極性有機物質如酚、酸、胺等。?

三、發明內容

本發明針對上述現有技術所存在的不足，旨在提供一種可回收DMA且高效率的離子交換法處理DMA廢水的方法，所要解決的技術問題是遴選能與DMA實現離子交換的離子交換樹脂以及交換飽和后的再生。?

離子交換法的基本原理是廢水中待處理的物質(離子)在通過離子交換樹脂時，與樹脂上可交換的離子進行離子交換，廢水中待處理的物質吸附在樹脂上，而樹脂上的離子被取代下來進入處理后的廢水中，其結果使廢水中待處理的物質濃度大幅度降低，廢水得以凈化；樹脂在飽和吸附后經過解吸得到再生，重新使用；解吸得到高濃度的待處理的物質可綜合利用。

試驗表明，本離子交換法處理DMA廢水選擇強酸性陽離子交換樹脂可實現交換過程，即樹脂中的H⁺可以同廢水中的DMA實現交換，結果DMA被吸附在樹脂中使廢水凈化，樹脂中的H⁺進入廢水中，經簡單中和后循環使用。隨著交換過程的進行，樹脂由交換態轉變成飽和態，此時應對樹脂進行解吸脫附的再生出理，所謂再生處理就是用酸液洗脫飽和態樹脂中吸附的DMA，這是一個逆交換過程，即酸液中的H⁺與樹脂中吸附的DMA實現交換，當DMA被解吸、脫附后飽和態樹脂便被還原為交換態得以再生，同時DMA生成較為純凈的高濃度的鹽溶液，稱洗脫液，該洗脫液可回收利用。?

本處理方法包括廢水過濾、離子交換和樹脂再生，與現有技術的區別是過濾后的廢水與強酸性離子交換樹脂在10～90℃條件下實現離子交換，去除廢水中的DMA，當樹脂由交換態變成飽和態時，用濃度為0.1～8M(摩爾濃度，下同)的無機酸溶液于10～70℃條件下洗脫吸附的DMA使樹脂再生。優選濃度為0.5～4M的無機酸溶液。?

所述的溫度并不表示在離子交換或樹脂再生過程中需要升溫或降溫，而是表示在不同操作條件下都可進行離子交換和樹脂再生，對剛排出的帶有溫度的廢水也可以直接進行離子交換，這時帶有溫度的飽和樹脂也可以直接用酸液再生。?

所述的無機酸選自硫酸或鹽酸。?

所述的強酸性陽離子交換樹脂選自001x7型或061型或D072型或732型等強酸性陽離子交換樹脂。?

離子交換過程采用順流或逆流連續式固定床或者多級流動床或者多級攪拌吸附槽等裝置，廢水流經交換設備的流速視廢水中的DMA的濃度和樹脂的量由實驗確定，通常為2～15m³/ht。?