扑热息痛废水的回收工艺和回收装置

技术领域

本发明涉及水处理技术领域，尤其是涉及一种扑热息痛废水的回收工艺和回收装置。

背景技术

扑热息痛(APAP，又称对乙酰氨基酚)是一种常用的解热、镇痛非处方药。主要适用于缓解轻度至中度疼痛，如感冒引起的发热头痛、关节痛、神经痛等，相对于阿司匹林等同类药物毒副作用小，是全世界应用最广泛的药物之一。但研究表明扑热息痛具有肝毒性，长期服用对肝脏损害极大。在水体环境中，扑热息痛非常稳定，不能被常规生物处理技术有效地去除。水体环境中的扑热息痛难以被生物降解的特性对环境和人类产生了极大潜在风险，因此有必要建立高效去除医药、养殖等有机废水中扑热息痛的方法。

目前，国内外在扑热息痛废水处理技术方面的报道极少，且主要集中在扑热息痛的去除方面，关于废水中扑热息痛的资源化回收利用方面较少。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种扑热息痛废水的回收工艺，以解决上述问题中的至少一种。

本发明的第二目的在于提供一种扑热息痛废水的回收装置，以解决上述问题中的至少一种。

第一方面，本发明提供了一种扑热息痛废水的回收工艺，包括以下步骤：

a.将扑热息痛废水依次进行过滤处理和第一级反渗透处理获得浓缩液，然后将浓缩液进行冷冻结晶，经固液分离和干燥后获得扑热息痛；

b.将a步骤固液分离获得的清液进行第二级反渗透处理获得浓缩液，该浓缩液作为a步骤冷冻结晶的待处理液；

所述第一级反渗透处理和第二级反渗透处理的温度为25℃～30℃。

作为进一步技术方案，采用反渗透装置进行第一级反渗透处理和第二级反渗透处理；

所述反渗透装置的脱盐率＞99％，耐压60～80bar。

作为进一步技术方案，所述第一级反渗透处理的回收率控制在45％～50％；

和/或，所述第二级反渗透处理的回收率控制在50％～55％。

作为进一步技术方案，所述冷冻结晶的温度为-5℃～5℃。

作为进一步技术方案，还包括：

c.将第一级反渗透处理和第二级反渗透处理获得的产水进行蒸发结晶处理，获得工业盐。

作为进一步技术方案，所述过滤处理之前还包括对扑热息痛废水进行均质化处理。

第二方面，本发明提供了一种扑热息痛废水的回收装置，包括：过滤装置、第一级反渗透装置、冷冻结晶装置、固液分离装置、干燥装置、第二级反渗透装置和蒸发结晶装置；

沿扑热息痛回收处理方向，所述过滤装置、第一级反渗透装置和冷冻结晶装置依次连通；所述第一级反渗透装置和第二级反渗透装置的产水口与蒸发结晶装置的进水口连通；

所述过滤装置用于对扑热息痛废水进行过滤处理获得满足反渗透装置进水要求的废水；

所述第一级反渗透装置用于对经过过滤装置处理的废水进行浓缩处理；

所述冷冻结晶装置用于将第一级反渗透装置或者第二级反渗透装置产出的扑热息痛浓缩液进行冷冻结晶处理；

所述固液分离装置用于分离冷冻结晶装置的清液和结晶体；

所述干燥装置用于干燥固液分离装置获得的结晶体；

所述第二级反渗透装置用于对固液分离装置获得的清液进行浓缩处理；

所述蒸发结晶装置用于将第一级反渗透装置和第二级反渗透装置的产水进行蒸发结晶处理。

作为进一步技术方案，所述过滤装置包括依次连通的陶瓷膜装置和超滤装置。

作为进一步技术方案，所述第一级反渗透装置和第二级反渗透装置的脱盐率＞99％，耐压60～80bar。

作为进一步技术方案，还包括均质调节池；

所述均质调节池的出水口与过滤装置的进水口连通，用于对扑热息痛废水进行均质化处理。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、本发明提供的回收工艺，可以实现扑热息痛废水的全膜法工艺处理，使得难降解废水变废为宝，有效实现了废水处理以及废水的资源化利用，同时不产生新的废水，使得各股水质各有所归。

2、本发明提供的回收工艺简单、高效，成本低，回收获得的扑热息痛纯度高、回收率高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例1提供的工艺流程图。

具体实施方式

下面将结合实施方式和实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施方式和实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

需要说明的是，本发明中反渗透装置的浓缩液是指扑热息痛含量高的溶液；产水是指扑热息痛含量低的溶液。

第一方面，本发明提供了一种扑热息痛废水的回收工艺，包括以下步骤：

a.将扑热息痛废水依次进行过滤处理和第一级反渗透处理获得浓缩液，然后将浓缩液进行冷冻结晶，经固液分离和干燥后获得扑热息痛；

b.将a步骤固液分离获得的清液进行第二级反渗透处理获得浓缩液，该浓缩液作为a步骤冷冻结晶的待处理液；

所述第一级反渗透处理和第二级反渗透处理的温度例如可以为，但不限于25℃、26℃、27℃、28℃、29℃或30℃。

本发明提供的回收工艺简单、高效，成本低，回收获得的扑热息痛纯度高、回收率高。

在一些可选的实施方式中，所述过滤处理包括采用陶瓷膜装置或超滤装置对扑热息痛废水进行处理以获得满足反渗透处理进水要求的废水。

在一些可选的实施方式中，采用反渗透装置进行第一级反渗透处理和第二级反渗透处理；

所述反渗透装置的脱盐率＞99％，耐压60～80bar。

在一些可选的实施方式中，所述第一级反渗透处理的回收率控制在45％～50％；

和/或，所述第二级反渗透处理的回收率控制在50％～55％。

通过对第一级反渗透处理和第二级反渗透处理的回收率进一步优化和调整，提高扑热息痛的纯度和回收率。

在一些可选的实施方式中，所述冷冻结晶的温度例如可以为，但不限于-5℃℃、-3℃、-1℃、1℃、3℃或5℃。

在上述温度下扑热息痛的结晶效率高。

在一些可选的实施方式中，所述固液分离的方式包括过滤或者离心。

在一些可选的实施方式中，还包括：

c.将第一级反渗透处理和第二级反渗透处理获得的产水进行蒸发结晶处理，获得工业盐。

通过蒸发结晶处理回收扑热息痛废水中的工业盐。

在一些可选的实施方式中，所述过滤处理之前还包括对扑热息痛废水进行均质化处理。

通过均质化处理使得水质均匀。

第二方面，本发明提供了一种扑热息痛废水的回收装置，包括：过滤装置、第一级反渗透装置、冷冻结晶装置、固液分离装置、干燥装置、第二级反渗透装置和蒸发结晶装置；

沿扑热息痛回收处理方向，所述过滤装置、第一级反渗透装置和冷冻结晶装置依次连通；所述第一级反渗透装置和第二级反渗透装置的产水口与蒸发结晶装置的进水口连通；

所述过滤装置用于对扑热息痛废水进行过滤处理获得满足反渗透装置进水要求的废水；

所述第一级反渗透装置用于对经过过滤装置处理的废水进行浓缩处理；

所述冷冻结晶装置用于将第一级反渗透装置或者第二级反渗透装置产出的扑热息痛浓缩液进行冷冻结晶处理；

所述固液分离装置用于分离冷冻结晶装置的清液和结晶体；

所述干燥装置用于干燥固液分离装置获得的结晶体；

所述第二级反渗透装置用于对固液分离装置获得的清液进行浓缩处理；

所述蒸发结晶装置用于将第一级反渗透装置和第二级反渗透装置的产水进行蒸发结晶处理。

本发明提供的回收装置简单、成本低，回收获得的扑热息痛纯度高、回收率高。

在一些可选的实施方式中，所述过滤装置包括依次连通的陶瓷膜装置和超滤装置。

所述陶瓷膜装置用于将扑热息痛废水中的悬浮物以及结晶体去除；

所述超滤装置用于进一步去除陶瓷膜装置产水中的微量悬浮物以及颗粒物，以满足反渗透装置的进水要求。

在一些可选的实施方式中，所述陶瓷膜选用无机陶瓷膜。

在一些可选的实施方式中，所述超滤装置的截留液通过管道回流至陶瓷膜装置的进水口。

在一些可选的实施方式中，所述超滤装置的反洗水通过管道回流至陶瓷膜装置的进水口。

在一些可选的实施方式中，所述第一级反渗透装置和第二级反渗透装置的脱盐率＞99％，耐压60～80bar。

在一些可选的实施方式中，所述反渗透装置为三联式平板膜片机或者三联式卷式膜片机。

在一些可选的实施方式中，所述固液分离装置包括过滤装置或者离心装置。

在一些可选的实施方式中，所述蒸发装置为膜蒸发器、机械再压缩蒸发器或者多效蒸发器。

在一些可选的实施方式中，还包括均质调节池；

所述均质调节池的出水口与过滤装置的进水口连通，用于对扑热息痛废水进行均质化处理。

下面通过具体的实施例和对比例进一步说明本发明，但是，应当理解为，这些实施例仅仅是用于更详细地说明之用，而不应理解为用于以任何形式限制本发明。

实施例1

一种扑热息痛废水的回收工艺，工艺流程如图1所示，包括以下步骤：

a.将扑热息痛废水于均质调节池中进行均质化处理，然后依次通过陶瓷膜装置和超滤装置进行过滤处理获得符合反渗透装置进水要求的废水，再采用第一级反渗透装置(RO-1浓缩)对废水进行浓缩处理，获得的浓缩液依次经过冷冻结晶装置、离心装置和干燥装置处理后获得扑热息痛晶体；

b.采用第二级反渗透装置(RO-2浓缩)对离心装置获得的清液获进行浓缩处理，获得的浓缩液回流至冷冻结晶装置进行冷冻结晶处理；

c.采用蒸发结晶装置对第一级反渗透装置和第二级反渗透装置的产水进行蒸发结晶处理，获得工业盐。

其中，a步骤中，超滤装置的浓水回流至陶瓷膜装置进行陶瓷膜过滤；第一级反渗透处理和第二级反渗透处理的温度为25-30℃；第一级反渗透装置和第二级反渗透装置的脱盐率＞99％，耐压80bar；第一级反渗透处理的回收率控制在45％～50％；第二级反渗透处理的回收率控制在50％～55％；冷冻结晶的温度为-5℃～5℃。

对比例1

一种扑热息痛废水的回收工艺，与实施例1的区别在于，第一级反渗透处理和第二级反渗透处理的温度为18-21℃。

对比例2

一种扑热息痛废水的回收工艺，与实施例1的区别在于，第一级反渗透处理和第二级反渗透处理的温度为21-24℃。

对比例3

一种扑热息痛废水的回收工艺，与实施例1的区别在于，第一级反渗透处理和第二级反渗透处理的温度为31-33℃。

采用实施例1-3和对比例1-3提供的回收工艺对同一批扑热息痛废水进行回收，每个工艺重复3次，结果如下表所示：

系统回收率＝产水量/进水量；

浓缩倍率＝1/(1-系统回收率)。

本发明实验相关数据：

温度25～30℃，两段浓缩，系统回收率：77.68％，浓缩倍率4.48倍；44～45bar运行压力下，平均通量15LMH。

对比例1：温度18～21℃，系统回收率35～40％，浓缩倍率＜2倍；44～46bar运行压力下，平均通量10LMH。

对比例2：温度21～24℃，系统回收率＜60％，浓缩倍率2～2.5倍；44～46bar运行压力下，平均通量12LMH。

对比例3：温度31～33℃，系统回收率70％，浓缩倍率3.3倍；44～46bar运行压力下，平均通量16LMH。而考虑膜性能因素，长期高温运行(30℃以上)对于膜元件寿命有所影响，影响膜元件使用周期，更换周期缩短，加剧耗材成本，且实验效果没有显著提升，因此结合上述结果，将装置在25-30℃运行最佳。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。