一种安赛蜜生产废水的处理工艺

摘要

本发明公开了一种安赛蜜生产废水的处理工艺，该工艺包括以下步骤：安赛蜜生产废水进行湿式氧化，过滤，获得滤液I；调节滤液I至碱性，加热滤液I，进行气体吹脱，过滤，获得滤液II。本发明针对安赛蜜生产废水进行处理，采用“湿式氧化+降氨氮”的处理方法，有效地去除了废水中饱和硫酸钙、乙酰磺胺酸钾和三乙胺，降低了废水中的COD和氨氮。

权利要求

1.一种安赛蜜生产废水的处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：(1)湿式氧化：将安赛蜜生产废水在150～250℃下进行湿式氧化，过滤，获得滤液I；

所述催化剂为可溶性铜盐、锰盐、镍盐、钴盐或铁盐中的一种或几种；或者，所述催化剂为负载型的铜、铁、贵金属催化剂中的一种或几种；以催化剂中的有效活性成分含量计，所述催化剂的投加量为安赛蜜生产废水质量的0～2.5％；

(2)吹脱：调节滤液I至碱性，加热滤液I，进行气体吹脱，过滤，获得滤液II。

2.如权利要求1所述的处理工艺，其特征在于，步骤(1)中，湿式氧化通入的气体为空气或氧气，压力为1～5MPa。

3.如权利要求1所述的处理工艺，其特征在于，所述湿式氧化的反应时间为30～

180min。

4.如权利要求1所述的处理工艺，其特征在于，步骤(1)中，湿式氧化结束后，以安赛蜜生产废水的质量为基准，添加0.02～0.5％的吸附剂进行吸附，吸附时间为10～60min，再过滤获得滤液。

5.如权利要求1所述的处理工艺，其特征在于，步骤(2)中，调节滤液I pH至10～12。

6.如权利要求1所述的处理工艺，其特征在于，步骤(2)中，加热的温度为50～90℃，时间为1～4h。

7.如权利要求1所述的处理工艺，其特征在于，步骤(2)中，用氮气或空气进行吹脱。

8.如权利要求1所述的处理工艺，其特征在于，步骤(2)结束后，以滤液II的质量为基准，向滤液II中加入0.05～0.5％的吸附剂进行吸附，吸附时间为15～45min，过滤，获得滤液III。

说明书

一种安赛蜜生产废水的处理工艺

技术领域

[0001] 本发明涉及废水处理技术领域，尤其涉及一种安赛蜜生产废水的处理工艺。

背景技术

[0002] 安赛蜜，又称AK糖，英文名为AcesulfameK，化学名称为乙酰磺胺酸钾，是一种食品添加剂，为人工合成的第四代甜味剂，甜度为蔗糖的200倍；安赛蜜能够增加食品甜味，口感好、无热量，具有在人体内不代谢、不吸收的特点，是一种中老年人、肥胖病人、糖尿病患者理想的甜味剂。

[0003] 安赛蜜的合成方法较多，目前，国内外选用的是比较先进的、原料易得、无毒、步骤较短的合成路线；具体方法为：以三乙胺为催化剂，用氨基磺酸与双乙烯酮缩合反应生成乙酰、乙酰氨基磺酸，用三氧化硫脱水环合，再用氢氧化钾中和制得安赛蜜，经浓缩、脱色、结晶、烘干，得成品包装。

[0004] 主要化学反应过程，如下：

[0005] 缩合：

[0006]

[0007] 环合：

[0008]

[0009] 中和：

[0010]

[0011] 所以，安赛蜜生产废水中主要含有废酸、催化剂三乙胺、三氯甲烷和双乙烯酮及少量安赛蜜产品及副产品。通常，工厂中生产安赛蜜产生的废水先经三乙胺回收工艺处理后，再用于生产过程中工业设备的冷却水的循环使用，最后，生产废水与其他废水混合以后进入污水处理站进行净化处理，处理后排放入河流中。

发明内容

[0012] 本发明提供了一种安赛蜜生产废水的处理工艺，该工艺针对安赛蜜生产废水进行处理，有效地分解了废水中残留的三乙胺和废酸，去除了废水中的COD、色度，工艺流程简单、效果明显。

[0013] 一种安赛蜜生产废水的处理工艺，包括以下步骤：

[0014] (1)湿式氧化：安赛蜜生产废水进行湿式氧化，过滤，获得滤液I；

[0015] (2)吹脱：调节滤液I至碱性，加热滤液I，进行气体吹脱，过滤，获得滤液II。

[0016] 本发明所述的安赛蜜生产废水是指安赛蜜生产过程中产生的废水，该废水的主要成分包括：饱和硫酸钙、乙酰磺胺酸钾和三乙胺及少量安赛蜜及其副产品，该废水主要由两股滤液组成，即：安赛蜜生产过程中产生的质量分数为30％左右的硫酸经加入碳酸钙回收三乙胺处理后的离心滤液；以及香料生产回收氯甲烷产生的质量分数为50％左右的废硫酸经氢氧化钙中和后的离心滤液。该安赛蜜生产废水是黄色浑浊溶液，有细小颗粒悬浮，呈强碱性，pH在10以上。

[0017] 本发明提供的方法能够采用工业上的连续化生产，即安赛蜜生产废水依次连续经历步骤(1)～(2)的处理过程，得到符合标准的排放液。

[0018] 进一步优选，步骤(1)中，调节安赛蜜废水的pH为2～11，利于提高湿式氧化处理的效果。

[0019] 作为优选，步骤(1)中，湿式氧化通入的气体为空气或氧气，保持湿式氧化反应的压力为1～5MPa；进一步优选，保持湿式氧化反应的压力为1～3MPa。

[0020] 作为优选，所述湿式氧化的温度为150～250℃，反应时间为30～180min。进一步优选，所述湿式氧化的温度为150～230℃，反应时间为30～100min。

[0021] 作为优选，步骤(1)采用催化湿式氧化法，提高氧化效果；经研究发现，采用均相催化剂或非均相催化剂，以催化剂中的有效活性成分含量计，所述催化剂的投加量为安赛蜜生产废水质量的0～2.5％。上述有效活性成分是指除载体外的能够起到催化作用的成分；本发明实施例中所提及的催化剂的投加量即是以催化剂中的有效活性成分含量计。

[0022] 进一步优选，所述催化剂为可溶性铜盐、锰盐、镍盐、钴盐或铁盐中的一种或几种；或者，所述催化剂为负载型的铜、铁、贵金属催化剂中的一种或几种。

[0023] 湿式氧化后，得到的处理液显酸性，且有白色沉淀出现。以安赛蜜生产废水的质量为基准，向处理液中添加0.02～0.5％的吸附剂，搅拌反应10～60min，再过滤获得滤液。活性炭起助滤作用的同时，做吸附剂脱色使用。作为优选，所述吸附剂为新鲜活性炭或废活性炭。

[0024] 步骤(1)中，湿式氧化处理能够将安赛蜜生产废水中的稳定杂环及三乙胺分子破坏，使有机氮转化为氨态氮；步骤(2)中用吹脱法将废水中的氨态氮进一步除去。吹脱气体为空气、氮气中的至少一种。

[0025] 作为优选，步骤(2)中，调节滤液I pH至10～12。碱性条件下，氨在水中的水解平衡反应向分子氨的方向移动，从而使废水中的氨分子过饱和溢出。

[0026] 作为优选，步骤(2)中，加热的温度为50～90℃，时间为1～4h。升高温度，不仅降低氨在水中的溶解度，而且使分子运动速度加快，氨分子从废水中溢出的概率更大。

[0027] 过滤吹脱处理后的废水中仍含有少量有色物质，作为优选，以滤液II的质量为基准，向滤液II中加入0.05～0.5％吸附剂进行吸附，吸附时间为15～45min，过滤，获得滤液III。所述吸附剂采用活性炭、活性炭胶、分子筛、硅藻土、氧化铝中的一种或几种。

[0028] 与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

[0029] (1)本发明针对安赛蜜生产废水进行处理，采用“湿式氧化+降氨氮”的处理方法，有效地分解了废水中的乙酰磺胺酸钾和三乙胺及安赛蜜及其副产物，降低了废水中的COD和氨氮。

[0030] (2)本发明工艺流程简洁，操作简单，条件温和，COD去除率高。

具体实施方式

[0031] 实施例1

[0032] 安赛蜜生产过程中产生的废水，经分析，原水的pH值为12，COD为19490mg/L，总氮为1732mg/L，氨氮为63mg/L。

[0033] 一种安赛蜜生产废水的处理工艺，包括以下步骤：

[0034] (1)湿式氧化：向安赛蜜生产废水中加入浓硫酸，调节安赛蜜生产废水pH至8，再持续通入空气，在反应釜内温度为220℃、压力为3MPa的条件下，以FeSO4·7H2O为催化剂，以催化剂中的Fe2+含量计，催化剂的投加量为0.1％(以安赛蜜生产废水的质量为基准)，对安赛蜜生产废水进行湿式氧化，氧化时间为45min；湿式氧化结束后，以安赛蜜生产废水的质量为基准，添加0.3％的活性炭进行吸附，吸附时间为30min，过滤，获得滤液I。

[0035] 过滤获得大量硫酸钙白色沉淀滤液I为微黄色溶液，pH为3.9，滤液I的COD为2000mg/L，COD去除率达到89％，总氮为1730mg/L，氨氮为1470mg/L。

[0036] (2)空气吹脱：向滤液I中加入氧化钙，调节滤液I的pH至10，加热滤液I至80℃，空气吹脱2小时，过滤，获得滤液II。滤液II的COD降至1400，氨氮降至150mg/L，总氮降至270mg/L。

[0037] 实施例2

[0038] 采用与实施例1相同的安赛蜜生产废水进行处理。

[0039] 本实施例除步骤(1)中添加的催化剂改为Fe2(SO4)3进行湿式氧化外，其余步骤与实施例1相同。

[0040] 结果：过滤获得大量硫酸钙白色沉淀滤液I为红色溶液，pH为4.6，COD去除率约80％，总氮为1490mg/L，氨氮为1077mg/L。

[0041] 经吹脱、吸附后滤液II的COD降至1900，氨氮降至136mg/L，总氮降至330mg/L。

[0042] 实施例3

[0043] 采用与实施例1相同的安赛蜜生产废水进行处理。

[0044] 本实施例除步骤(1)中添加的催化剂改为CuO进行湿式氧化外，其余步骤与实施例1相同。

[0045] 结果：过滤获得大量硫酸钙白色沉淀滤液I为红色溶液，pH为4.2，COD去除率约84％，总氮为2009mg/L，氨氮为1870mg/L。

[0046] 经吹脱、吸附后滤液II的COD降至1704，氨氮降至120mg/L，总氮降至201mg/L。

[0047] 实施例4

[0048] 安赛蜜生产过程中产生的废水，经分析，原水的pH值为12，COD为20550mg/L，总氮为1819mg/L，氨氮为49mg/L。

[0049] 一种安赛蜜生产废水的处理工艺，包括以下步骤：

[0050] (1)湿式氧化：向安赛蜜生产废水中加入浓硫酸，调节安赛蜜生产废水pH至9，再持续通入空气，在反应釜内的温度为250℃、压力为5MPa的条件下，以FeSO4·7H2O为催化剂，以催化剂中的Fe2+含量计，催化剂的投加量为0.15％(以安赛蜜生产废水的质量为基准)，对安赛蜜生产废水进行湿式氧化，氧化时间为60min；湿式氧化结束后，以安赛蜜生产废水的质量为基准，添加0.3％的废活性炭进行吸附，吸附时间为45min，过滤，获得滤液I。过滤获得大量硫酸钙白色沉淀滤液I为微黄色溶液，pH为3，滤液I的COD为1700mg/L，COD去除率达到94％，总氮为1790mg/L，氨氮为1607mg/L。

[0051] (2)吹脱：向滤液I中加入氧化钙，调节滤液I的pH至11，加热滤液I至85℃,氮气吹脱4小时，过滤获得滤液II。

[0052] 滤液II的COD降至1200mg/L，氨氮降至139mg/L，总氮降至195mg/L。

[0053] (3)吸附脱色：以滤液II的质量为基准，向滤液II中加入0.3％活性炭进行吸附，吸附时间为30min，过滤，获得滤液III。

[0054] 滤液IIICOD降至900mg/L，氨氮降至90mg/L，总氮降至140mg/L。