[发明专利]一种离子交换法处理二甲胺废水的方法

说明书

一、技术领域

本发明涉及一种工业废水的处理方法，特别涉及人造革工业中生成的废水处理方法，确切地说是一种离子交换法处理二甲胺废水的方法。 

、背景技术

二甲胺(dimethylamine)在室温下是气体，有类似氨的气味。易溶于水，溶于乙醇和乙醚。易燃烧，有弱碱性，与无机酸生成易溶于水的盐类。二甲胺具有强刺激性，废水中含量较低时有较难闻的鱼腥臭，浓度较高则会对眼和呼吸道有强烈的刺激作用。 

二甲胺(DMA)是甲胺类物质中应用最广泛、需求量最大的一种，被广泛用于农药、医药、有机合成、橡胶、皮革各工业领域以及用于生产塑料、离子交换树脂、催化剂、润滑油添加剂等。目前，我国近三分之一的二甲胺被用于生产二甲基甲酰胺(DMF)，DMF是一种很常用的工业溶剂，在聚氨酯行业中作为洗涤固化剂，主要用于湿法合成革生产。DMF作为溶剂使用时，一般采用精馏法回收，此时它受热水解生成二甲胺和甲酸，因此会产生大量含DMA的废水。据统计，每年仅制革行业排放的含DMA废水就有1亿多吨。 

目前，二甲胺废水的处理方法国内外报到的较少。由于DMA沸点低(7.4℃)，目前国内外企业处理DMA废水多采用吹脱法和蒸馏法。吹脱法只是将水中的二甲胺部分解吸转移到空气中，未能实现二甲胺的真正处理；精馏法设备投资大、能耗高。也有文献提出采用过氧化氢氧化法处理二甲胺废水，但因存在运行费用高而未能实际应用。如吕伟其提出了先用空气吹脱水中的二甲胺、再通过硫酸吸收空气中二甲胺的方法，但该法也存在运行费用高的问题。因此，寻找高效、低能耗的二甲胺废水处理方法具有较好的应用前景和社会意义。 

离子交换树脂是一种在交联聚合物结构中含有离子交换基团的功能高分子材料，具有交换、选择、吸附和催化等功能。在工业废水处理中，离子交换法因树脂可再生且操作简单、工艺成熟、流程短，目前广泛用于高纯水制备，在废水处理方面主要用于回收重金属、贵金属和稀有金属，净化有毒物质，除去废水中的极性有机物质如酚、酸、胺等。 

三、发明内容

本发明针对上述现有技术所存在的不足，旨在提供一种可回收DMA且高效率的离子交换法处理DMA废水的方法，所要解决的技术问题是遴选能与DMA实现离子交换的离子交换树脂以及交换饱和后的再生。 

离子交换法的基本原理是废水中待处理的物质(离子)在通过离子交换树脂时，与树脂上可交换的离子进行离子交换，废水中待处理的物质吸附在树脂上，而树脂上的离子被取代下来进入处理后的废水中，其结果使废水中待处理的物质浓度大幅度降低，废水得以净化；树脂在饱和吸附后经过解吸得到再生，重新使用；解吸得到高浓度的待处理的物质可综合利用。

试验表明，本离子交换法处理DMA废水选择强酸性阳离子交换树脂可实现交换过程，即树脂中的H⁺可以同废水中的DMA实现交换，结果DMA被吸附在树脂中使废水净化，树脂中的H⁺进入废水中，经简单中和后循环使用。随着交换过程的进行，树脂由交换态转变成饱和态，此时应对树脂进行解吸脱附的再生出理，所谓再生处理就是用酸液洗脱饱和态树脂中吸附的DMA，这是一个逆交换过程，即酸液中的H⁺与树脂中吸附的DMA实现交换，当DMA被解吸、脱附后饱和态树脂便被还原为交换态得以再生，同时DMA生成较为纯净的高浓度的盐溶液，称洗脱液，该洗脱液可回收利用。 

本处理方法包括废水过滤、离子交换和树脂再生，与现有技术的区别是过滤后的废水与强酸性离子交换树脂在10～90℃条件下实现离子交换，去除废水中的DMA，当树脂由交换态变成饱和态时，用浓度为0.1～8M(摩尔浓度，下同)的无机酸溶液于10～70℃条件下洗脱吸附的DMA使树脂再生。优选浓度为0.5～4M的无机酸溶液。 

所述的温度并不表示在离子交换或树脂再生过程中需要升温或降温，而是表示在不同操作条件下都可进行离子交换和树脂再生，对刚排出的带有温度的废水也可以直接进行离子交换，这时带有温度的饱和树脂也可以直接用酸液再生。 

所述的无机酸选自硫酸或盐酸。 

所述的强酸性阳离子交换树脂选自001x7型或061型或D072型或732型等强酸性阳离子交换树脂。 

离子交换过程采用顺流或逆流连续式固定床或者多级流动床或者多级搅拌吸附槽等装置，废水流经交换设备的流速视废水中的DMA的浓度和树脂的量由实验确定，通常为2～15m³/ht。