[发明专利]盐酸氨丙啉高浓度有机工艺废水的处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及有机精细化工废水治理领域，特别是涉及一种抗球虫病兽药-盐酸氨丙啉生产过程中产生的高浓度有机工艺废水处理及其资源再利用的方法。

背景技术

盐酸氨丙啉(Amprolium Hydrochloride)，又名氯化1-(4-氨基-2-正丙基嘧啶-5-亚甲基)-2-甲基吡啶盐酸盐。该产品用于鸡、兔、犊牛及羔羊，对鸡柔嫩与堆形艾美耳球虫及羔羊和犊牛球虫都有效。适于其它药物配合，做成水溶散剂或预混剂使用，是产蛋鸡的主要抗球虫病药。该产品毒性小，安全范围大，残留小，无需停药期。与氧酰胺苯甲酯和磺胺喹恶啉并用可以扩大抗球虫病效果，同时也对细菌性感染有良好的防治效果，是目前广泛应用的一种抗球虫病药。该药主要作用于第一裂殖体，阻止形成裂殖子。该药化学结构与硫胺类似，在球虫代谢过程中取代硫胺，使球虫发生硫胺缺乏而干扰其代谢，能抑制球虫裂殖体的生长发育，对配子体和孢子体也有抑制作用。目前该药在国内仅有少量生产，而球虫病对养殖业的影响日趋严重，抗球虫病新药的研究与开发需要投入大量人力物力，且开发周期长和风险高，所以盐酸氨丙啉的生产工艺开发与大规模工业化生产对满足国内需求和外贸出口都有十分重要的意义。

目前生产盐酸氨丙啉的工艺路线主要有以下几个步骤：

第一步以丁腈为原料在酸性条件下和甲醇反应制备得到甲氧基丁亚胺，再经氨气的取代生成盐酸丁脒；

第二步以丙烯腈和甲酸甲酯为原料，在甲醇钠存在的条件下反应生成α-羟钠次甲基-β-甲氧基丙腈，经硫酸二甲酯甲基化生成α-甲氧次甲基-β-甲氧基丙腈；

第三步是盐酸丁脒和α-甲氧次甲基-β-甲氧基丙腈环合反应生成4-氨基-(5-甲氧基甲基)-2-丙基嘧啶；

第四步是4-氨基-(5-甲氧基甲基)-2-丙基嘧啶和2-甲基吡啶进行取代反应，再与氯化氢成盐制备得到盐酸氨丙啉。

由于目前盐酸丁脒和α-甲氧次甲基-β-甲氧基丙腈在国内都有生产商，而且其质量和来源都可以保障，因此盐酸氨丙啉的商业化生产主要在后面两步。盐酸氨丙啉生产中废水主要形成在盐酸丁脒和α-甲氧次甲基-β-甲氧基丙腈环合反应生成4-氨基-(5-甲氧基甲基)-2-丙基嘧啶阶段，其间会产生大量碱性强、盐份高、成份复杂和化学耗氧量高的有机废水(简称盐酸氨丙啉高浓度有机工艺废水)，其主要成份为氯化钠、氢氧化钠、甲酸钠、氨基嘧啶类杂环化合物及有机溶剂。氨基嘧啶类杂环化合物结构稳定，常规方法很难彻底降解，直接排放将会对环境造成极大的污染。目前许多制药和化工厂由于缺乏经济有效的处理方法，排放的污水所含污染物的指标远远超过排放标准，严重污染生态环境，危害人体健康而且造成资源流失和浪费，影响到企业的可持续发展。

光催化降解法、氧化法、微生物降解法和吸附法等治理方法常用于有机高浓度的废水治理。但是光催化降解法和氧化法具有投资大、运行成本高及资源不能回收利用等缺点；Ingra研究还发现微生物降解法由于盐浓度过高会降低微生物呼吸速率，从而影响处理系统有机污染物的降解效率；所谓附法就是采用惰性吸附材料将废水或废水中污染物进行有效附集，常用惰性吸附材料有活性碳、粉煤灰和高分子聚合物等，吸附法处理高浓度有机废水具有运行成本低及资源可回收再利用的优势，因此越来越被重视。特别是自20世纪70年代以来，随着高分子合成和吸附分离技术的不断发展，树脂吸附法处理废水的研究亦逐渐深入。由于其处理效率高、性能稳定、易实现资源化等优点，在化工废水的治理中日益受到重视，张全兴课题组采用树脂吸附法处理含芳香衍生物的有机化工废液，并同时实现了污染物的资源化。

随着医药和新材料产业的发展，各种新产品满足了人们生活日益增长的物质需求，但同时也会产生许多负面效因，比如新产品生产带来新的污染源。众所周知，不同污染物需要不同的治理方法，用同种方法去治理不同种污染显然是不现实的。随着科技发展及社会发展需要，采用精细化和区别化的模式进行污染治理成为今后的发展趋势。污染治理不仅是要达标排放，而且要同时兼顾经济性和有效性。资源能否再利用和达标排放同等重要，企业要同时兼顾社会效益和经济效益，可持续发展才是企业的生命。

盐酸氨丙啉生产主要废水形成于盐酸丁脒和α-甲氧次甲基-β-甲氧基丙腈环合反应生成4-氨基-(5-甲氧基甲基)-2-丙基嘧啶过程中，其间产生的废水具有碱性强、盐份高、成份复杂和化学耗氧量高等特点，主要成份为氨基嘧啶类杂环化合物、氯化钠、氢氧化钠、甲酸钠、甲醇、氯仿、甲苯和其它未知小分子有机化合物，废水呈深褐色并具有强烈刺激性，主要指标测试结果见下表1：

表1盐盐酸氨丙啉高浓度有机工艺废水的质量分析