[发明专利]树脂吸附实现草甘膦生产废水资源化治理的方法

说明书

技术领域

本发明涉及环境保护技术领域，尤其是涉及一种树脂吸附实现草甘膦生产废水资源化治理的方法。

背景技术

草甘膦，即N-（膦酸基甲基）甘氨酸，是一种非选择性、高效、广谱、低毒、无残留的优良除草剂，全球的需求量很大，我国年产量高达30万吨，居世界第一，产品大量出口国外。草甘膦的生产工艺有几种，目前国内主要采用亚磷酸二烷基酯法、双甘膦双氧水氧化法、双甘膦空气催化氧化法等。但是，前述生产过程中都有高浓度难降解的含草甘膦废水产生。该草甘膦生产废水至今国内外缺乏高效、经济可行的工业化治理工艺，严重制约了草甘膦生产的可持续发展，亦影响我国的农业生产及环境保护。

双甘膦空气催化氧化工艺路线比较先进，“三废”产生量相对较少，并且克服了双氧水使用过程中易燃易爆、危险性大的突出问题，大大提高了生产安全性，同时合理利用了大自然资源，反应回收率可达95%，草甘膦原药含量达97%以上。但其生产过程中，每吨产品仍有4-6吨废水产生，COD近60000mg/L，其中含草甘膦近10000mg/L，急待进行有效治理和资源回收。

树脂吸附法是一种公认比较有效的废水治理与资源化技术。比如公告号为CN1775698A的中国发明专利以及公告号为CN1803641A的中国发明专利均涉及到苯乙烯系吸附树脂的方法。但是，由于草甘膦是一种水溶性较高的线性两性有机物，此类树脂对草甘膦吸附量较弱，吸附量较低。公告号为CN102583825A的中国发明专利报道了一种草甘膦生产废水的回收处理方法。其采用两个吸附柱串联，首柱为碱性离子交换纤维，用于回收草甘膦，尾柱的上端为大孔弱碱离子交换树脂或大孔吸附树脂，下端为活性炭，用于回收甘氨酸。该工艺采用碱性离子交换纤维吸附回收草甘膦，但当废水中有盐存在时，离子交换纤维对草甘膦的吸附量则较低，再生频繁，运行成本高，无法经济有效的实现草甘膦废水的资源化治理。

发明内容

本发明的目的是提供一种树脂吸附实现草甘膦生产废水资源化治理的方法，它具有草甘膦生产废水中回收草甘膦的回收率较高，为废水后续深度达标处理或水回用提供了保障，且在治理废水的同时，实现废物资源化的特点。

本发明所采用的技术方案是：树脂吸附实现草甘膦生产废水资源化治理的方法，依次包括如下步骤：

（1）预处理：草甘膦生产废水经过滤处理；

（2）吸附：将经过预处理的生产废水在10℃～40℃和流量为0.5～3BV/h条件下通过装填有吸附树脂或者离子交换树脂的吸附柱进行吸附处理；

（3）脱附：将步骤（2）中的树脂用脱附剂进行脱附再生，脱附剂流速为0.5～2BV/h，脱附温度为20～60℃；

（4）回收：将步骤（3）中的脱附液经浓缩处理、重结晶处理。

所述步骤（3）中所用脱附剂为质量百分比浓度为4～15％NaOH水溶液、5～20%氨水溶液或4～15%HCl溶液。

所述步骤（2）中所用的吸附树脂或者离子交换树脂为苯乙烯系吸附树脂、丙烯酸酯类吸附树脂、强碱阴离子交换树脂、弱碱阴离子交换树脂、含吡咯烷酮基吸附树脂中的一种。

本发明所具有的优点是：甘膦生产废水中回收草甘膦的回收率较高，为废水后续深度达标处理或水回用提供了保障，且在治理废水的同时，实现废物资源化。本发明针对草甘膦废水治理的难点、草甘膦理化特性和现有报道的资源化治理方法所存在的问题，通过树脂吸附饱和后，用碱或酸都可以实现高效脱附，脱附率可达98%以上，脱附液经浓缩、重结晶，可得纯度98%以上的草甘膦产品。经测试，采用本发明的树脂吸附实现草甘膦生产废水资源化治理的方法处理草甘膦生产废水后，草甘膦的含量从处理前10000-5000mg/L降至处理后100mg/L以下；吸附后树脂用碱或酸脱附再生，脱附液经浓缩、重结晶，可得纯度为98%以上草甘膦产品。

具体实施方式

实施例1

树脂吸附实现草甘膦生产废水资源化治理的方法，依次包括如下步骤：

（1）预处理：草甘膦生产废水经过滤处理。该草甘膦生产废水的草甘膦含量为7600mg/L。

（2）吸附：将经过预处理的生产废水在40℃和流量为1.5BV/h（BV指树脂床体积。下同）条件下通过装填有吸附树脂或者离子交换树脂的吸附柱进行吸附处理。该吸附柱采用￠35×250mm且具有保温夹子，其中的吸附树脂或者离子交换树脂采用20ml含吡咯烷酮基吸附树脂。该吸附出水pH值为6.5，出水中草甘膦含量在100mg/L以下时的处理量为11BV。