[發明專利]一種弱酸性陽離子交換樹脂處理二甲胺廢水的方法

無效

• 申請號: 201010551558.0
• 申請日: 2010-11-12
• 公開（公告）號: CN102060398A
• 公開（公告）日: 2011-05-18
• 發明（設計）人: 馬劍華;陳然振
• 申請（專利權）人: 馬劍華;陳然振
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04;C02F1/42;C02F101/38
• 代理公司: 暫無信息
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技術領域

本發明涉及人造革工業中處理廢水的方法，特別是采用弱酸性陽離子交換樹脂處理二甲胺廢水的方法。

背景技術

二甲胺在室溫下是氣體，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、添加劑、潤滑油等。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導的較少。由于DMA沸點低(7.4℃)，目前國內外企業DMA廢水多數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，未實現二甲胺的真正處理；蒸餾法則設備投資大、能耗高。也有文獻提出采用過氧化氫法處理二甲胺廢水，但因存在運行費用高等原因而未能實際應用，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。

在工業廢水處理中，離子交換法因樹脂可以再生，且操作簡單，工藝成熟，流程短，目前廣泛應用于高純水制備，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。

發明內容

本發明針對現有技術所存在的不足，旨在提供一種可回收DMA且高效率的樹脂吸附法處理DMA廢水的方法，所要解決的問題是選能實現吸附的性能優越的(交換容量大，壽命長)的樹脂及吸附飽和后的再生。

為解決以上技術問題，本處理方法包括廢水過濾、樹脂交換吸附和樹脂再生，洗脫液的脫色過濾，洗脫液的濃縮及成套噴霧干燥裝置，最后獲得二甲胺鹽類的固體副產品。

二甲胺在水溶液中由于解離生成有機胺根離子和氫氧根離子而呈堿性，離子交換法的基本原理是在廢水中有機胺根離子在通過弱酸性陽離子交換樹脂時，與樹脂上可交換的氫離子進行離子交換，廢水中胺根離子被吸附在樹脂上，而樹脂上的氫離子被取代下來落入廢水中與氫氧根離子反應生成水，其結果使廢水中二甲胺的濃度大幅度降低，使廢水得以凈化。樹脂在飽和吸附后經過解吸得到再生，重復使用，解吸得到的待處理物質——二甲胺鹽類可回收利用。

由于二甲胺在水溶液中呈極性，因此陽離子交換樹脂與它能進行離子交換，除了強酸性陽離子樹脂能夠實現離子交換外，弱酸性陽離子交換樹脂也同樣能夠實現離子交換，經實驗證明確實如此。

所述的弱酸性陽離子交換樹脂優選DK110、110/111、724型弱酸性陽離子交換樹脂，與強酸性陽離子樹脂不同之處是它們的質量交換容量大，大約是強酸性陽離子交換樹脂的2.5倍。

離子交換柱采用常規的順流或逆流連續式固定床。廢水經交換設備的流速則視廢水中的DMA濃度和樹脂裝填量，由實驗確定，通常為2-15m3/h。

再生采用無機酸溶液，無機酸選用磷酸、鹽酸、硫酸均可，用不同的無機酸則可分別得到不同的副產品而己。(因磷酸價格昂貴，只能考慮磷酸廠的低濃度廢液代替)

因為采用稀酸液再生，因此洗脫液的濃度也較低，直接送干燥裝置干燥必然造成能耗高，為此本技術尚包括采用適宜的反滲透膜技術濃縮洗脫液，再送干燥裝置干燥成固體副產品。選擇合適的干燥裝置，既不能使二甲胺鹽類受高溫分解，又不能讓該鹽類粘壁(掛壁)，經各種干燥形式比較后，本技術選用的干燥裝置是采用噴霧干燥成套設備。

本處理方法具有以下特點：二甲胺去除率高＞96％，工藝簡單，易于操作，沒有二次污染，治理后的廢水可以送車間回用，真正實現了二甲胺廢水的無害化處理；再生洗脫液回收成副產品二甲胺鹽類。此法比現有的蒸餾法可以大幅度降低能耗，節省成本，具有很好的經濟效益和社會效益。

關于再生洗脫液的利用：

1.用鹽酸再生得到二甲胺鹽酸稀溶液，為了節省能耗宜采用反滲透膜技術濃縮，經濃縮后再經干燥裝置干燥成固體，可用作有機合成的原料。

2.用稀磷酸廢液再生，再生液用氯化鎂或硫酸鎂使其形成磷酸鎂胺沉淀，沉淀物經離心分離即為磷酸鎂胺復合肥料。該肥料是不溶性，所以可用作基肥，但目前市場上末出現該肥料，推向市場有一定難度，需要農科院等部門試驗和得出結論。

3.再生液直接排污水池，統一處理后送園區污水廠。

具體實施方式