[發明專利]一種中低濃度DMF廢水的處理裝置及方法

在審

• 申請號: 202011026361.5
• 申請日: 2020-09-25
• 公開（公告）號: CN112174244A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 羅大成;段迎春;辛曉強;高仁孝
• 申請（專利權）人: 西安瑞聯新材料股份有限公司
• 主分類號: C02F1/28
• 分類號: C02F1/28;B01D3/10;B01D3/14;C07C233/03;C07C231/24;C02F101/34;C02F101/38
• 代理公司: 西安銘澤知識產權代理事務所(普通合伙) 61223
• 代理人: 梁靜

本發明提供一種中低濃度DMF廢水的處理裝置及方法，該裝置包括儲水池、活性炭吸附塔、一級減壓精餾塔、二級減壓精餾塔、溶劑罐、DMF回收罐。該方法使用活性炭吸附中/低濃度DMF廢水，降低廢水中DMF含量和COD濃度，提高廢水可生化性；吸附飽和或者即將飽和的活性炭通過溶劑洗脫和高溫真空抽濾進行解吸附再生，實現了活性炭原位再生，提高活性炭再生效率及使用壽命；同時采用精餾塔對吸附解吸液進行精制回收DMF，實現了DMF廢水的資源化回用。

技術領域

本發明屬于工業廢水處理及回收技術領域，具體涉及一種中低濃度DMF廢水的處理裝置及方法。

背景技術

N，N-二甲基甲酰胺(DMF)是重要的化工原料和有機溶劑，其性質穩定，廣泛應用于各種化工合成領域。但由于DMF難生物降解(B/C＝0.065)和生物毒性，導致DMF廢水很難生化處理達標排放。而且微生物對進水DMF含量耐受度較低。如專利CN20151072525.1一種有機氮DMF化工廢水的處理方法中，生化處理DMF廢水要求進水總氮小于200mg/L(DMF≈1000ppm)，使得生化法處理DMF廢水時對DMF的濃度要求過低，需要對DMF廢水進行前處理后才能進行生化處理。

目前DMF廢水處理工藝是以精餾為核心的DMF回收工藝(適合于高濃度DMF廢水處理)和降解去除工藝(適合于低濃度DMF廢水處理)為主。由于DMF的沸點較高(152.8℃)，采用精餾回收工藝能耗較大，因此只適用于高濃度DMF的回收處理。如專利CN201510092727一種DMF廢水處理裝置及方法中所述精餾回收DMF濃度在10-80％，專利CN201510724317低成本回收DMF的廢水處理系統所述回收DMF廢水中DMF濃度在15-20％。

降解技術又分為生化降解技術和物化降解技術(堿解、酸解、氧化)。如專利CN107055893A一種處理含低濃度DMF廢水的方法中所述物化降解法是低濃度DMF廢水的處理方法，DMF在強酸作用下分解為甲酸鹽和二甲胺，二甲胺易揮發，可通過空氣吹脫或汽提方式帶出二甲胺從而達到降低DMF廢水COD濃度的目的，但是此方法耗酸量大，且吹脫出的二甲胺還需后續處理，易造成二次污染。

吸附法也被用于低濃度DMF廢水處理，活性炭的解吸附再生是活性炭處理廢水的關鍵，如果不能實現活性炭的有效再生，活性炭處理廢水很難規模化應用。在現有的活性炭解吸附再生方法中，主要有熱再生法、生物再生法、電化學再生法、藥劑洗脫再生法等，但目前只有熱再生法在工業上得到廣泛的應用。熱再生法包括普通燃燒爐再生法和電熱再生法。其中燃燒式再生爐能耗較高，能源使用率較低。電熱再生法是一種原位再生技術，如文獻活性炭電熱原位再生技術研究中所述在電熱條件下，溫度800℃炭化5分鐘后通入水蒸氣活化30分鐘活性炭基本恢復其吸附性能。雖然該方法可以實現活性炭的原位再生，但是由于能耗較高，仍不無法規模化應用。

藥劑淋洗方法也適用于高濃度、低沸點的有機物吸附質的活性炭再生。如文獻萃取-吸附法處理二甲基甲酰胺(DMF)廢水的實驗研究中所述采用活在活性炭解吸附時采用二氯甲烷對吸附飽和活性炭進行洗脫，160℃空氣活性再生，可實現活性炭的再生。但此方法在高溫空氣吹脫條件下活性炭會逐漸被氧化，導致活性炭再生效率逐漸降低。因此現有低濃度DMF廢水的活性炭吸附處理方法不能有效提高活性炭的再生效率，同時活性炭再生能耗較高，活性炭循環率低，很難規模化應用。

發明內容

為解決上述問題，本發明的目的在于提供一種中低濃度DMF廢水的處理裝置及方法，通過活性炭吸附處理可降低廢水中的DMF含量和COD濃度，大大提高廢水的可生化性；同時針對活性炭再生過程繁瑣，再生效率低的不足，提供了一種低能耗的活性炭原位再生方法，可大大提高活性炭的再生效率；并通過精餾設備可以回收洗脫溶劑和DMF。

為實現上述目的，本發明的技術方案如下。

一種中低濃度DMF廢水的處理裝置，包括儲水池、活性炭吸附塔、一級減壓精餾塔、二級減壓精餾塔、溶劑罐、DMF回收罐；