[发明专利]一种头孢合成制药生产废水的处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种废水处理领域，特别是一种头孢类废水的处理装置及方法。

背景技术

头孢曲松(又名头孢三嗪)是第三代广谱、高效、长效、低毒注射用头孢菌素，临床应用十分广泛。目前主要的合成路线是以7-氨基头孢烷酸(7-ACA)为原料先与硫代三嗪反应生成7-氨基头孢三嗪(7-ACT)，再与氨噻肟活性硫酯反应生成头孢三嗪。从生产原料及工艺特点得知，该类废水成分复杂、有机物浓度高、含有难降解物质和有抑制作用的抗生素，很多有毒，并且氮元素极有可能被亚硝化，如果排入水体，对环境的危害很大，并易致突变、致癌，故生产废水必须处理后才能排放。

目前，国内外对于曲松废水的处理方法包括：直接蒸馏法、生物降解法、光催化法等。但是实际生产应用过程中都不能很好的解决资源回收、环境保护和节能降耗的问题，增加生产成本，不符合国家绿色、环保、低碳的发展方向。如下所述：

1、生化降解法。由于微生物受到头孢曲松钠的抑制或灭活，无法充分发挥降解作用，降解效率低。

2、光催化氧化法。以二氧化钛(TiO₂)为光催化剂，分别采用高压汞灯和反射镝灯为紫外光和模拟日光光源，对头孢曲松钠进行光催化降解，用紫外光谱跟踪其光催化降解过程。光催化氧化技术具有能耗低、操作简便、反应条件温和、减少二次污染和氧化能力强等突出优点。但一些无机离子如HCO^3-、SO₄^2-、Cl^-等的存在会影响处理效果、显著降低了TiO₂光催化剂的活性。实验结果有助于抗生素制药工业废水的光催化处理研究。

3、直接蒸馏法：头孢曲松生产母液中含有大量可回收有机溶剂，通过直接蒸馏回收溶剂。但所需能源消耗大，蒸馏产物纯度低。

工业生产中，需要开发新的方法，对头孢曲松废水进行处理。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有技术的不足而提供一种有效且处理效果佳的头孢类废水的处理方法。包括以下步骤：

1)向曲松釜残加强碱溶液调PH至13.0-13.5，搅拌，静置分层45min，分出下层为水相，上层为三乙胺；

2)继续向有机相中加二氯甲烷，搅拌，萃取有机物，静置分出有机相；其中，二氯甲烷加入的量为废水体积的0.3倍；

3)水相继续加强酸溶液调PH至1.9-2.1，搅拌，离心分离出促进剂M(2-巯基苯并噻唑)；

4)水相继续加活性炭，紫外灯照射下通臭氧氧化60-90min。其中，加入活性炭的量与废水的重量体积比为：0.17-0.20∶1。该配比有利于废水的处理，加入过多的活性炭将造成浪费；过少则达不到处理效果。

优选地，上述步骤1)中强碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、碳酸钠、碳酸钾中的一种或多种；为了实验方便与安全，最优选地，该强碱为30％浓度的氢氧化钠。

优选地，上述步骤1)中pH为13时，废水处理高浓度釜残(COD＞15万)可以降到相对较低的范围(COD约5万)，当该pH低于13或高于13.5时，三乙胺回收率低，且最终导致COD值下降少，不符合环保要求。

高浓度釜残主要指COD高的废水，COD又称化学耗氧量(chemicaloxygendemand)，是利用化学氧化剂(如高锰酸钾)将水中可氧化物质(如有机物、亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等)氧化分解，然后根据残留的氧化剂的量计算出氧的消耗量。它和生化需氧量(BOD)一样，是表示水质污染度的重要指标。COD的单位为ppm或毫克/升，其值越小，说明水质污染程度越轻。COD值一般达到万的数量级就算很高了，由于后续还要进到污水处理站即生化系统中进行处理，生化系统的负荷达不到几十万，因此预处理是很有必要的，否则高COD的废水直接进入生化系统，会抑制细菌的活性，对生化处理系统造成影响，为污水处理造成较大的负担。

优选地，上述步骤2)中二氯甲烷的量与废水的体积重量比为0.3∶1。选用二氯甲烷作为萃取剂是由于二氯甲烷的沸点与其他溶剂差别较大，易于后续蒸馏分离，分离后还可在此用于本方法中的萃取剂，即可循环利用。该配比有利于废水的处理，过多造成浪费，需进一步回收二氯甲烷；过少则达不到废水处理效果。

优选地，上述步骤3)中，强酸溶液为的盐酸、硫酸、磷酸、高氯酸中的一种或多种；为了实验方便与安全，最优选地，该强酸为30％浓度的盐酸。该步骤中，若pH低于1.9或高于2.1，均得不到较好的实验结果，废水的COD不符合环保要求。