公布日：2023.04.18
申請日：2023.02.01
分類(lèi)號：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/04(2023.01)N;C02F1/42(2023.01)N;C02F1/44(2023.01)N;C02F101/38(2006.01)N
摘要
本發(fā)明涉及廢水處理領(lǐng)域，具體涉及一種含N-甲基二乙醇胺廢水的處理方法和系統。本發(fā)明提供的一種含N-甲基二乙醇胺廢水的處理方法，包括如下步驟：1)將含N-甲基二乙醇胺廢水進(jìn)行濃縮，濃縮后的廢水和有機酸進(jìn)行混合反應，得到含熱穩態(tài)鹽的廢水；2)將含熱穩態(tài)鹽的廢水進(jìn)行過(guò)濾、凈化，得到凈化后的廢水。采用本發(fā)明的處理方法可使廢水中N-甲基二乙醇胺含量大幅降低，經(jīng)過(guò)凈化后的廢水可進(jìn)入下游酸性水汽提或生產(chǎn)污水、或城市污水的生化處理裝置中進(jìn)行常規處理。
權利要求書(shū)
1.一種含N-甲基二乙醇胺廢水的處理方法，其特征在于，包括如下步驟：1)將含N-甲基二乙醇胺廢水進(jìn)行濃縮，濃縮后的廢水和有機酸進(jìn)行混合反應，得到含熱穩態(tài)鹽的廢水；2)將含熱穩態(tài)鹽的廢水進(jìn)行過(guò)濾、凈化，得到凈化后的廢水。
2.根據權利要求1所述的含N-甲基二乙醇胺廢水的處理方法，其特征在于，含N-甲基二乙醇胺廢水中N-甲基二乙醇胺的濃度為5-25wt％，濃縮后的廢水中N-甲基二乙醇胺的濃度為30-50wt％。
3.根據權利要求1或2任一項所述的含N-甲基二乙醇胺廢水的處理方法，其特征在于，步驟1)中所述反應的溫度為40-130℃，反應的壓力為0.05-0.15MPa。
4.根據權利要求1-3任一項所述的含N-甲基二乙醇胺廢水的處理方法，其特征在于，所述有機酸選自甲酸、草酸、乙酸中的至少一種；有機酸與濃縮后的廢水中N-甲基二乙醇胺的摩爾比為1:0.5-1.0。
5.根據權利要求1-4任一項所述的含N-甲基二乙醇胺廢水的處理方法，其特征在于，采用物理過(guò)濾進(jìn)行過(guò)濾，過(guò)濾后含熱穩態(tài)鹽的廢水中粒度大于等于5μm的雜質(zhì)的含量不大于1.0wt％；采用離子交換進(jìn)行凈化脫除含熱穩態(tài)鹽的廢水中的熱穩態(tài)鹽，凈化后的廢水中熱穩態(tài)鹽的含量小于1.0wt％。
6.根據權利要求1-5任一項所述的含N-甲基二乙醇胺廢水的處理方法，其特征在于，所述濃縮步驟采用蒸餾塔進(jìn)行，所述濃縮過(guò)程得到的濃縮生成凈水和凈化后的廢水進(jìn)行回收處理；步驟2)在將含熱穩態(tài)鹽的廢水進(jìn)行過(guò)濾之前還包括將部分含熱穩態(tài)鹽的廢水與濃縮后的廢水以及有機酸再次進(jìn)行混合、反應的步驟。
7.一種含N-甲基二乙醇胺廢水的處理系統，其特征在于，包括通過(guò)管路順次連接的濃縮裝置、在線(xiàn)混合及反應裝置、過(guò)濾裝置和凈化裝置；連接所述濃縮裝置和在線(xiàn)混合及反應裝置的管路上設置有有機酸進(jìn)料口。
8.根據權利要求7所述的含N-甲基二乙醇胺廢水的處理系統，其特征在于，所述濃縮裝置為蒸餾塔；所述在線(xiàn)混合及反應裝置為在線(xiàn)混合器；所述過(guò)濾裝置為過(guò)濾器；所述凈化裝置為離子交換樹(shù)脂床層；所述凈化裝置具有熱穩態(tài)鹽排出口。
9.根據權利要求7-8任一項所述的含N-甲基二乙醇胺廢水的處理系統，其特征在于，還包括廢水回收裝置，所述廢水回收裝置的進(jìn)水口與凈化裝置的出水口連接。
10.根據權利要求7-9任一項所述的含N-甲基二乙醇胺廢水的處理系統，其特征在于，所述濃縮裝置還具有濃縮生成凈水排出口，所述濃縮生成凈水排出口與廢水回收裝置的進(jìn)水口連接；所述在線(xiàn)混合及反應裝置具有第一出水口和第二出水口，所述在線(xiàn)混合及反應裝置的第一出水口與過(guò)濾裝置的進(jìn)水口連接，所述在線(xiàn)混合及反應裝置的第二出水口與在線(xiàn)混合及反應裝置的進(jìn)水口連接。
發(fā)明內容
因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于克服現有技術(shù)無(wú)法高效處理N-甲基二乙醇胺廢水以有效降低廢水中的N-甲基二乙醇胺含量的缺陷，從而提供一種含N-甲基二乙醇胺廢水的處理方法和系統。
本發(fā)明提供一種含N-甲基二乙醇胺廢水的處理方法，包括如下步驟：
1)將含N-甲基二乙醇胺廢水進(jìn)行濃縮，濃縮后的含N-甲基二乙醇胺廢水和有機酸進(jìn)行混合并反應，得到含熱穩態(tài)鹽的廢水；
2)將含熱穩態(tài)鹽的廢水進(jìn)行過(guò)濾、凈化，得到凈化后的廢水。
N-甲基二乙醇胺(MDEA)溶液和有機酸在一定條件下會(huì )發(fā)生反應，形成離子型胺鹽，這些離子型胺鹽不能通過(guò)加熱的方式從N-甲基二乙醇胺溶液中去除，被稱(chēng)為熱穩定鹽(HSS)(HeatStableSalts，簡(jiǎn)稱(chēng)HSS)或熱穩定胺鹽(HeatStableAmineSalts，簡(jiǎn)稱(chēng)HSAS)。熱穩態(tài)鹽生成過(guò)程見(jiàn)式(1)(以一元酸為例)：
HX+MDEA＝MDEAH+X-(1)
式(1)中，HX為有機酸，MDEAH+X-是指熱穩態(tài)鹽，MDEAH+為束縛胺，X-為熱穩定鹽陰離子。
優(yōu)選的，含N-甲基二乙醇胺廢水中N-甲基二乙醇胺的濃度為5-25wt％，濃縮后的廢水中N-甲基二乙醇胺的濃度為30-50wt％。
優(yōu)選的，步驟1)中所述反應的溫度為40-130℃，反應的壓力為0.05-0.15MPa；
優(yōu)選的，所述有機酸選自甲酸、草酸、乙酸中的至少一種；
濃縮后的廢水中有機酸的添加量按有機酸與濃縮后的廢水中N-甲基二乙醇胺摩爾比為1:0.5-1.0。
優(yōu)選的，采用物理過(guò)濾進(jìn)行過(guò)濾，過(guò)濾后含熱穩態(tài)鹽的廢水中粒度大于等于5μm的雜質(zhì)的含量不大于1.0wt％；
采用離子交換進(jìn)行凈化脫除含熱穩態(tài)鹽的廢水的熱穩態(tài)鹽，凈化后的廢水中熱穩態(tài)鹽的含量小于1.0wt％。
所述物理過(guò)濾通過(guò)具有精密過(guò)濾膜的過(guò)濾器進(jìn)行，精密過(guò)濾膜的過(guò)濾網(wǎng)孔尺寸為1-5μm。
所述離子交換通過(guò)離子交換樹(shù)脂床層進(jìn)行，所述離子交換樹(shù)脂床層為陰離子型離子交換樹(shù)脂床層。
所述精密膜過(guò)濾器可除去含N-甲基二乙醇胺廢水中的雜質(zhì)，保護離子交換樹(shù)脂，延長(cháng)離子交換樹(shù)脂使用壽命。
優(yōu)選的，所述濃縮步驟采用蒸餾塔進(jìn)行，所述濃縮過(guò)程得到的濃縮生成凈水和凈化后的廢水進(jìn)行回收處理；
步驟2)在將含熱穩態(tài)鹽的廢水進(jìn)行過(guò)濾之前還包括將部分含熱穩態(tài)鹽的廢水與濃縮后的廢水以及有機酸再次進(jìn)行混合、反應的步驟。
將部分含熱穩態(tài)鹽的廢水與濃縮后的廢水以及有機酸再次進(jìn)行混合、反應的步驟可促進(jìn)生成熱穩態(tài)鹽的反應更為充分。
本發(fā)明還提供一種含N-甲基二乙醇胺廢水的處理系統，包括通過(guò)管路順次連接的濃縮裝置、在線(xiàn)混合及反應裝置、過(guò)濾裝置和凈化裝置；
連接所述濃縮裝置和在線(xiàn)混合及反應裝置的管路上設置有有機酸進(jìn)料口。
優(yōu)選的，所述濃縮裝置為蒸餾塔；
所述在線(xiàn)混合及反應裝置為在線(xiàn)混合器；
所述過(guò)濾裝置為過(guò)濾器；
所述凈化裝置為離子交換樹(shù)脂床層。
所述凈化裝置具有熱穩態(tài)鹽排出口。
可選的，所述過(guò)濾器的過(guò)濾膜為精密過(guò)濾膜。
可選的，精密過(guò)濾膜的過(guò)濾網(wǎng)孔尺寸為1-5μm。
離子交換樹(shù)脂可有效脫除過(guò)濾后含熱穩態(tài)鹽的廢水中各種陰離子，可脫除過(guò)濾后含熱穩態(tài)鹽的廢水中的熱穩態(tài)鹽。
優(yōu)選的，還包括廢水回收裝置，所述廢水回收裝置的進(jìn)水口與凈化裝置的出水口連接。
優(yōu)選的，所述濃縮裝置具有濃縮生成凈水排出口，所述濃縮生成凈水排出口與凈化裝置的出水口連接；
所述在線(xiàn)混合及反應裝置具有第一出水口和第二出水口，所述在線(xiàn)混合及反應裝置的第一出水口與過(guò)濾裝置的進(jìn)水口連接，所述在線(xiàn)混合及反應裝置的第二出水口與在線(xiàn)混合及反應裝置的進(jìn)水口連接。
本發(fā)明技術(shù)方案，具有如下優(yōu)點(diǎn)：
1.本發(fā)明提供的一種含N-甲基二乙醇胺廢水的處理方法，包括如下步驟：1)將含N-甲基二乙醇胺廢水進(jìn)行濃縮，濃縮后的廢水和有機酸進(jìn)行混合反應，得到含熱穩態(tài)鹽的廢水；2)將含熱穩態(tài)鹽的廢水進(jìn)行過(guò)濾、凈化，得到凈化后的廢水。
利用N-甲基二乙醇胺和有機酸反應生成熱穩態(tài)鹽的特性，將濃縮后的含N-甲基二乙醇胺廢水與有機酸混合反應，使N-甲基二乙醇胺轉變?yōu)檩^為容易去除的熱穩態(tài)鹽，混合反應效率較高，反應速度較快；混合反應完成后，經(jīng)后續的過(guò)濾和凈化處理使廢水中N-甲基二乙醇胺含量大幅降低，經(jīng)過(guò)凈化后的廢水可進(jìn)入下游酸性水汽提或生產(chǎn)污水、或城市污水的生化處理裝置中進(jìn)行常規處理。
2.本發(fā)明提供的含N-甲基二乙醇胺廢水的處理系統，包括通過(guò)管路順次連接的濃縮裝置、在線(xiàn)混合及反應裝置、過(guò)濾裝置和凈化裝置；連接所述濃縮裝置和在線(xiàn)混合及反應裝置的管路上設置有有機酸進(jìn)料口。
濃縮裝置將含N-甲基二乙醇胺廢水進(jìn)行濃縮后排入在線(xiàn)混合及反應裝置中，在在線(xiàn)混合及反應裝置中N-甲基二乙醇胺與有機酸進(jìn)行混合反應，生產(chǎn)容易去除的熱穩態(tài)鹽，將含反應生成物的廢水依次通入過(guò)濾裝置和凈化裝置去除混合反應生成的熱穩態(tài)鹽，使含N-甲基二乙醇胺廢水中N-甲基二乙醇胺含量大幅降低，經(jīng)過(guò)凈化后的廢水可進(jìn)入下游酸性水汽提或生產(chǎn)污水、或城市污水的生化處理裝置中進(jìn)行常規處理。
（發(fā)明人：常景泉;王勇;郎群;王彥軍;周瑤光;郝祥利;劉寧）
