亚氨基二乙酸鳌合树脂处理氨基酸生产含铜废水

作者:曹焕义;王海峰 刊名:水处理技术 上传者:罗桂梅

【摘要】针对氨基酸生产过程中产生含铜废水的水质和水量,依据亚氨基二乙酸大孔型螯合树脂(IDA-IDA)对Cu^2+高选择性吸附的作用,通过小试确定IDA-D851螯合树脂的吸附交换容量、吸附及稀硫酸解吸关键条件,据此设计确定了预过滤和IDA-D851功能基螯合树脂2级吸附相结合的处理工艺,建立了5 m~3/h的处理工程。实际运行结果表明,可将废水中Cu^2+的质量浓度从1-3 g/L降低到0.5 mg/L以下,排水达到GB 25467-2010的要求,同时实现了Cu SO4回收和重新利用,每年为企业节约费用219万元。

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第 44卷 第 3期 2018年 3月 水处理技术 TECHNOLOGY OF、^,ATER TREATMENT VO1.44 No.3 Mar.,2018 121 DOI:10.16796~.cnki.1000—3770.2018.03.026 亚氨基二乙酸鳌合树脂处理氨基酸生产含铜废水 曹焕义,王海峰 (湖州航天精细化工有限责任公司,浙江 湖州 313000) 摘 要:针对氨基酸生产过程中产生含铜废水的水质和水量,依据亚氨基二 乙酸大孔型螯舍树脂 (IDA.IDA)对 Cu2+ 高选择性吸附的作用,通过小试确定 IDA.D851螯合树脂的吸附交换容量、吸附及稀硫酸解吸关键条件,据此设计确 定了预过滤和 IDA.D851功能基螯合树脂 2级吸附相结合的处理工艺,建立了5 m3/h的处理工程。实际运行结果表 明,可将废水中 cu 的质量浓度从 1~3 g/L降低到 O.5 mgm 以下,排水达到 GB 254672010的要求,同时实现 了 CuSO 回收和重新利用,每年为企业节约费用 219万元。 关键词l亚胺基二 乙酸鳌合树脂;铜离子;吸附;解吸 中圈分类号:TQ425.23+4 文献标识码lB 文章编号:1000.3770(2018)03.0121.004 铜离子 (Cu )做为催化剂被广泛应用于制药 领域的氨基酸生产过程,但 由此产生大量的含铜废 水。含铜废水污染大,对其进行处理可减少环境污 染,同时可以实现对金属铜资源的回收利用,这对制 药行业 的绿色可持续发展具有重要的意义。 包括 Cu2 在 内的低含量重金属废水 的资源回 收与达标排放,用螯合树脂处理是一类重要的方法。 螯合树脂吸附金属离子的机理主要是树脂上的功能 原子和金属离子发生配位反应,形成稳定的螯合物。 与离子交换树脂相比,螯合树脂与金属离子的结合 力更强。 近年来,随着对大孔型螯合树脂的研究的深入, 亚氨基二 乙酸 (IDA)鳌合树脂的低成本化和工业 化生产方面得到 了突破性的进展 ,具备了大规模工 程化应用的基础。IDA大孔型鳌合树脂,具有二乙酸 亚胺基功能团,氨基上的N原子和 2个羧基上的0 原子是供电子体,能够与金属离子尤其是过渡金属 离子空的 d轨道形成配位共价键[1]: R— H2一N/CH2 on—Cu2+一 繁 H+ \cH。 H ‘ \CH2 故对 2价金属离子具有 良好的吸附分离性能陆q; 而且具有吸附容量大、机械强度高、吸附速率快、可 重复使用及化学稳定好和热稳定好等特点[7-9]。 以往报道中,研究多数集中在树脂的合成、选择 性吸附的作用机理、树脂的热力学和动力学参数等 方面,鲜见 IDA鳌合树脂在具体工业生产中的应用 实例及其经济性的报道【 。 山东某药业公司在生产氨基酸过程采用硫酸铜 为催化剂,分离出氨基酸产品后,每天产生的 1O m3 左右的含铜废水,其中cu2+的质量浓度为 l~3 L。 之前,该公司采用蒸汽加热蒸干的方法处理该废水, 每日消耗 200 ms蒸汽,不仅能耗高,所得固体还需进 一 步处理,而且浪费了铜资源 。为了降低能耗、实现 C 回收利用 ,及处理后水的达标排放 (GB 25467— 2010规定 Cu2+的质量浓度应小于 0.5 mg/L[ 4])或再 次利用,本研究提 出采用螯合树脂吸附处理工艺,选 择亚氨基二乙酸大孔型螯合树脂 (IDA.D85 1)开展 了现场 小试研究 ,确定了吸附、解吸关键工艺条件 , 以 Cu>循环利用和达标排放为 目标 ,进而设计建设 处理量 5 m3/h的处理工程 。 1 小试及螯合吸附关键工

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