公布日：2023.04.18
申请日：2023.02.01
分类号：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
本发明涉及废水处理领域，具体涉及一种含N-甲基二乙醇胺废水的处理方法和系统。本发明提供的一种含N-甲基二乙醇胺废水的处理方法，包括如下步骤：1)将含N-甲基二乙醇胺废水进行浓缩，浓缩后的废水和有机酸进行混合反应，得到含热稳态盐的废水；2)将含热稳态盐的废水进行过滤、净化，得到净化后的废水。采用本发明的处理方法可使废水中N-甲基二乙醇胺含量大幅降低，经过净化后的废水可进入下游酸性水汽提或生产污水、或城市污水的生化处理装置中进行常规处理。
权利要求书
1.一种含N-甲基二乙醇胺废水的处理方法，其特征在于，包括如下步骤：1)将含N-甲基二乙醇胺废水进行浓缩，浓缩后的废水和有机酸进行混合反应，得到含热稳态盐的废水；2)将含热稳态盐的废水进行过滤、净化，得到净化后的废水。
2.根据权利要求1所述的含N-甲基二乙醇胺废水的处理方法，其特征在于，含N-甲基二乙醇胺废水中N-甲基二乙醇胺的浓度为5-25wt％，浓缩后的废水中N-甲基二乙醇胺的浓度为30-50wt％。
3.根据权利要求1或2任一项所述的含N-甲基二乙醇胺废水的处理方法，其特征在于，步骤1)中所述反应的温度为40-130℃，反应的压力为0.05-0.15MPa。
4.根据权利要求1-3任一项所述的含N-甲基二乙醇胺废水的处理方法，其特征在于，所述有机酸选自甲酸、草酸、乙酸中的至少一种；有机酸与浓缩后的废水中N-甲基二乙醇胺的摩尔比为1:0.5-1.0。
5.根据权利要求1-4任一项所述的含N-甲基二乙醇胺废水的处理方法，其特征在于，采用物理过滤进行过滤，过滤后含热稳态盐的废水中粒度大于等于5μm的杂质的含量不大于1.0wt％；采用离子交换进行净化脱除含热稳态盐的废水中的热稳态盐，净化后的废水中热稳态盐的含量小于1.0wt％。
6.根据权利要求1-5任一项所述的含N-甲基二乙醇胺废水的处理方法，其特征在于，所述浓缩步骤采用蒸馏塔进行，所述浓缩过程得到的浓缩生成净水和净化后的废水进行回收处理；步骤2)在将含热稳态盐的废水进行过滤之前还包括将部分含热稳态盐的废水与浓缩后的废水以及有机酸再次进行混合、反应的步骤。
7.一种含N-甲基二乙醇胺废水的处理系统，其特征在于，包括通过管路顺次连接的浓缩装置、在线混合及反应装置、过滤装置和净化装置；连接所述浓缩装置和在线混合及反应装置的管路上设置有有机酸进料口。
8.根据权利要求7所述的含N-甲基二乙醇胺废水的处理系统，其特征在于，所述浓缩装置为蒸馏塔；所述在线混合及反应装置为在线混合器；所述过滤装置为过滤器；所述净化装置为离子交换树脂床层；所述净化装置具有热稳态盐排出口。
9.根据权利要求7-8任一项所述的含N-甲基二乙醇胺废水的处理系统，其特征在于，还包括废水回收装置，所述废水回收装置的进水口与净化装置的出水口连接。
10.根据权利要求7-9任一项所述的含N-甲基二乙醇胺废水的处理系统，其特征在于，所述浓缩装置还具有浓缩生成净水排出口，所述浓缩生成净水排出口与废水回收装置的进水口连接；所述在线混合及反应装置具有第一出水口和第二出水口，所述在线混合及反应装置的第一出水口与过滤装置的进水口连接，所述在线混合及反应装置的第二出水口与在线混合及反应装置的进水口连接。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术无法高效处理N-甲基二乙醇胺废水以有效降低废水中的N-甲基二乙醇胺含量的缺陷，从而提供一种含N-甲基二乙醇胺废水的处理方法和系统。
本发明提供一种含N-甲基二乙醇胺废水的处理方法，包括如下步骤：
1)将含N-甲基二乙醇胺废水进行浓缩，浓缩后的含N-甲基二乙醇胺废水和有机酸进行混合并反应，得到含热稳态盐的废水；
2)将含热稳态盐的废水进行过滤、净化，得到净化后的废水。
N-甲基二乙醇胺(MDEA)溶液和有机酸在一定条件下会发生反应，形成离子型胺盐，这些离子型胺盐不能通过加热的方式从N-甲基二乙醇胺溶液中去除，被称为热稳定盐(HSS)(HeatStableSalts，简称HSS)或热稳定胺盐(HeatStableAmineSalts，简称HSAS)。热稳态盐生成过程见式(1)(以一元酸为例)：
HX+MDEA＝MDEAH+X-(1)
式(1)中，HX为有机酸，MDEAH+X-是指热稳态盐，MDEAH+为束缚胺，X-为热稳定盐阴离子。
优选的，含N-甲基二乙醇胺废水中N-甲基二乙醇胺的浓度为5-25wt％，浓缩后的废水中N-甲基二乙醇胺的浓度为30-50wt％。
优选的，步骤1)中所述反应的温度为40-130℃，反应的压力为0.05-0.15MPa；
优选的，所述有机酸选自甲酸、草酸、乙酸中的至少一种；
浓缩后的废水中有机酸的添加量按有机酸与浓缩后的废水中N-甲基二乙醇胺摩尔比为1:0.5-1.0。
优选的，采用物理过滤进行过滤，过滤后含热稳态盐的废水中粒度大于等于5μm的杂质的含量不大于1.0wt％；
采用离子交换进行净化脱除含热稳态盐的废水的热稳态盐，净化后的废水中热稳态盐的含量小于1.0wt％。
所述物理过滤通过具有精密过滤膜的过滤器进行，精密过滤膜的过滤网孔尺寸为1-5μm。
所述离子交换通过离子交换树脂床层进行，所述离子交换树脂床层为阴离子型离子交换树脂床层。
所述精密膜过滤器可除去含N-甲基二乙醇胺废水中的杂质，保护离子交换树脂，延长离子交换树脂使用寿命。
优选的，所述浓缩步骤采用蒸馏塔进行，所述浓缩过程得到的浓缩生成净水和净化后的废水进行回收处理；
步骤2)在将含热稳态盐的废水进行过滤之前还包括将部分含热稳态盐的废水与浓缩后的废水以及有机酸再次进行混合、反应的步骤。
将部分含热稳态盐的废水与浓缩后的废水以及有机酸再次进行混合、反应的步骤可促进生成热稳态盐的反应更为充分。
本发明还提供一种含N-甲基二乙醇胺废水的处理系统，包括通过管路顺次连接的浓缩装置、在线混合及反应装置、过滤装置和净化装置；
连接所述浓缩装置和在线混合及反应装置的管路上设置有有机酸进料口。
优选的，所述浓缩装置为蒸馏塔；
所述在线混合及反应装置为在线混合器；
所述过滤装置为过滤器；
所述净化装置为离子交换树脂床层。
所述净化装置具有热稳态盐排出口。
可选的，所述过滤器的过滤膜为精密过滤膜。
可选的，精密过滤膜的过滤网孔尺寸为1-5μm。
离子交换树脂可有效脱除过滤后含热稳态盐的废水中各种阴离子，可脱除过滤后含热稳态盐的废水中的热稳态盐。
优选的，还包括废水回收装置，所述废水回收装置的进水口与净化装置的出水口连接。
优选的，所述浓缩装置具有浓缩生成净水排出口，所述浓缩生成净水排出口与净化装置的出水口连接；
所述在线混合及反应装置具有第一出水口和第二出水口，所述在线混合及反应装置的第一出水口与过滤装置的进水口连接，所述在线混合及反应装置的第二出水口与在线混合及反应装置的进水口连接。
本发明技术方案，具有如下优点：
1.本发明提供的一种含N-甲基二乙醇胺废水的处理方法，包括如下步骤：1)将含N-甲基二乙醇胺废水进行浓缩，浓缩后的废水和有机酸进行混合反应，得到含热稳态盐的废水；2)将含热稳态盐的废水进行过滤、净化，得到净化后的废水。
利用N-甲基二乙醇胺和有机酸反应生成热稳态盐的特性，将浓缩后的含N-甲基二乙醇胺废水与有机酸混合反应，使N-甲基二乙醇胺转变为较为容易去除的热稳态盐，混合反应效率较高，反应速度较快；混合反应完成后，经后续的过滤和净化处理使废水中N-甲基二乙醇胺含量大幅降低，经过净化后的废水可进入下游酸性水汽提或生产污水、或城市污水的生化处理装置中进行常规处理。
2.本发明提供的含N-甲基二乙醇胺废水的处理系统，包括通过管路顺次连接的浓缩装置、在线混合及反应装置、过滤装置和净化装置；连接所述浓缩装置和在线混合及反应装置的管路上设置有有机酸进料口。
浓缩装置将含N-甲基二乙醇胺废水进行浓缩后排入在线混合及反应装置中，在在线混合及反应装置中N-甲基二乙醇胺与有机酸进行混合反应，生产容易去除的热稳态盐，将含反应生成物的废水依次通入过滤装置和净化装置去除混合反应生成的热稳态盐，使含N-甲基二乙醇胺废水中N-甲基二乙醇胺含量大幅降低，经过净化后的废水可进入下游酸性水汽提或生产污水、或城市污水的生化处理装置中进行常规处理。
（发明人：常景泉;王勇;郎群;王彦军;周瑶光;郝祥利;刘宁）
