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D-对羟基苯甘氨酸是一种重要的医药中间体,在生产过程中产生大量高浓度难降解的有机废水,对这类废水至今没有成熟的处理工艺可借鉴。本文针对河北某公司实际D-对羟基苯甘氨酸生产废水,研究其处理技术,具有较强的现实意义。
D-对羟基苯甘氨酸生产废水含有大量苯酚、对羟基苯甘氨酸、无机盐,属于高浓度难处理有机化工废水。为了探寻适合这类废水的处理工艺,本文首先自配浓度为0~1000mg/L苯酚溶液,研究了不同种类无机盐(NaCl、NH4Cl、KCl、无水Na2SO4、KNO3)对超高交联树脂NDA-99吸附苯酚的影响规律,结果表明,NaCl、NH4Cl、KCl、无水NaSO4均对吸附体系产生促进作用,KNO3对吸附体系产生抑制作用;又以苯酚、D-对羟基苯甘氨酸溶液为研究对象,探讨了二者在NDA-99树脂上的竞争吸附现象,结果表明,在苯酚、D-对羟基苯甘氨酸共存的溶液中,NDA-99树脂总是优先选择吸附D-对羟基苯甘氨酸。
在上述研究的基础上,开发了盐析-树脂吸附组合工艺处理D-对羟基苯甘氨酸生产废水。该生产废水包括两部分:母液(20t/d)、洗涤废水(120t/d)。通过实验确定的最佳工艺条件为:母液经调酸、过滤后,以无水Na2SO4为盐析剂,按每100mL废水投加14g,在40℃、搅拌时间为30min下进行盐析操作;盐析出水与洗涤废水按1:6(体积比)混合,进行双柱串联吸附,处理水量为15BV,吸附温度为常温,流量为1BV/h;吸附饱和后的树脂采用2BV6%NaOH+2BVH2O为脱附剂,在流量为0.5BV/h,温度为60℃下脱附。在上述工艺条件下对该废水进行处理,最终出水无色透明,CODcr稳定在12000~13000mg/L,去除率为90%左右;挥发酚稳定在1800~1900mg/L,去除率为95%左右;TOC稳定在4500~4700mg/L,去除率为90%左右。厂方将吸附出水一部分回用作为产品提纯时的前批次洗涤用水,剩余部分用作设备冲洗水或其它。高浓脱附液(前2BV)返回生产工段,生产低品质产品,中浓脱附液(2.0~3.5BV)作为配碱(6%NaOH溶液)用水,低浓脱附液(最后0.5 BV)作下一批洗水套用。每次需补充1.5BV新鲜水。从而实现废水处理与资源回收相结合。
用盐析-树脂吸附法处理D-对羟基苯甘氨酸生产废水,经初步估算,运行成本合计约43元/吨废水;实现资源回收价值约40元/吨废水。综合,处理1吨废水约需3元。
本文开发的盐析-树脂吸附组合处理工艺为D-对羟基苯甘氨酸类生产废水的治理与资源化开辟了一条新途径。