[发明专利]一种吡唑酮母液废水的资源化处理工艺

说明书

本发明涉及一种吡唑酮母液废水的资源化处理工艺。包括：1)将吡唑酮母液废水进行一级芬顿反应，反应后进行沉降、压滤，得到铁泥和清液；2)将步骤1)所得的清液进行二级芬顿反应，反应后进行絮凝、沉降、压滤，得到铁泥和清液；3)将步骤2)所得的清液进行多效蒸发，再离心分离，得到固体硫酸铵和离心母液，多效蒸发过程中的冷凝水回用；4)将步骤3)所得的部分离心母液回流与步骤1)的母液废水混合，循环进行步骤1)至步骤3)的操作；剩下的离心母液与步骤2)所得的清液混合进行多效蒸发，循环进行步骤3)的操作。本发明通过连续芬顿和蒸发过程的母液回流，最终出盐硫酸铵达到工业硫酸铵品质要求，冷凝水达到车间回用或排放要求。

技术领域

本发明属于吡唑酮技术领域，具体地说，涉及一种吡唑酮母液废水的资源化处理工艺。

背景技术

吡唑酮的分子中含有吡唑啉酮结构，并含有偶氮基。吡唑酮可用于制备偶氮类染料，比如用于生产酸性枣红染料、酸性红染料、橙色染料、弱酸性嫩黄染料；吡唑酮也可用于药物合成，比如用于生产安替比林、氨基比林和安乃近；吡唑酮还可用于有机合成，比如用于制备1-苯基-3-甲基-5-吡唑啉酮和1-对磺酸苯基-3-甲基-5-吡唑啉酮。另外，吡唑酮可作为检测CO、维生素B₁₂、Fe、Cu和Ni的化学试剂。

吡唑酮的生产过程为将水、盐酸、苯胺和亚硝酸钠进行重氮化反应，向得到的反应产物中加入硫酸进行水解，向水解得到的产物中通入氨水进行中和反应，将得到的中和反应产物和丁酰酮胺进行缩合反应，得到吡唑酮产品。在吡唑酮生产过程中需要加入大量的氨水进行中和反应，但是加入的氨水最终并没有被引入到吡唑酮的产品中，而是全部溶解在吡唑酮的生产废水中，使吡唑酮的生产废水中含有大量的氨、氮，吡唑酮生产废水中的氨、氮无法有效利用造成了资源的浪费；而且吡唑酮生产废水的pH值较低难以处理；此外，吡唑酮母液废水的主要特点是高盐、高COD、高氨氮，颜色为黄色或黄褐色，若直接排放，将对附近水体水质和渔业生产造成影响，并对环境造成严重的污染，若与其他低浓度废水直接混合，则会增加工程造价和运行成本。因此，如何对吡唑酮生产废水进行回收受到了人们广泛的关注。

目前的处理工艺是将母液用过量碱中和再进行蒸氨，回收一定浓度的氨水供车间继续使用。此法的经济价值不高，主要是解决高氨氮的问题，蒸氨后的塔底液仍是高盐、高COD，氨氮在500mg/l左右。消耗大量液碱和蒸汽并且后续处理难度仍较大。

CN105084605A公开了一种吡唑酮生产废水的预处理工艺，该工艺通过向吡唑酮生产废水中投加MgSO₄和NaHPO₄，回收高浓度氨氮，生成具有较高附加值的鸟粪石，以Fonton试剂催化氧化降低废水COD，经NaOH调节pH值生成沉淀。本工艺可回收高浓度氨氮，吡唑酮生产废水COD可降至700mg/L以下，氨氮浓度可降至80mg/L以下，色度降至16以下，稀释2倍后可直接排入城市管网。

上述方案本申请人也做过实验，需要先将吡唑酮母液加碱(氢氧化钠)调成碱性，消耗大量碱，进行蒸氨，回收氨水。再在蒸氨后的水加入硫酸镁和磷酸氢钠，一般蒸氨底角的氨氮能达到500mg/l，需要消耗大量的硫酸镁和磷酸氢钠(铵根的分子量小，硫酸镁和磷酸氢钠的分子量大)，生成磷酸铵镁(鸟粪石)的量非常大。如果蒸氨后的水氨氮再高，消耗更大。

“吡唑酮母液废水预处理工艺研究”【程高峰，江成，方立才.吡唑酮母液废水预处理工艺研究[J]，广州化工，2012，40(15)：179-181】公开了一种采用铁炭微电解+Fenton氧化+混凝沉淀的组合工艺对吡唑酮母液废水进行预处理试验，探讨了各反应条件和工艺参数对COD去除效果的影响。结果表明：组合工艺对COD的总去除率为48.70％。可大幅减轻后续生化处理负荷，为系统的稳定运行创造了条件。然而该工艺复杂，涉及多种工艺进行组合，并且COD的去除率不高。此方法针对COD去除，实际由于废水含盐量高和氨氮高，生化是不能处理的。