技术摘要：
本发明公开了一种二甲基甲酰胺废水资源化处理的方法和系统，属于废水处理技术领域。所述方法包括以下步骤：1)碱解吹脱反应：将二甲基甲酰胺废水导入至碱解吹脱反应器，加入氢氧化钠进行碱解反应，同时进行加热和曝气吹脱，产生二甲胺气体和含甲酸钠的废水；2)反渗透膜  全部
背景技术：
二甲基甲酰胺(DMF)是一种优良有机溶剂和精细化工原料，工业用途广泛，被广泛 应用于合成革生产、聚丙烯腈抽丝、丁二烯抽提等工艺中。DMF性质稳定，毒性大，生物降解 性差。中国每年仅合成革工业排放的DMF废水就达到1亿吨左右，对环境造成严重污染。 DMF碱解(NaOH)反应可生成二甲胺和甲酸钠，经过曝气吹脱后废水主要成分为甲 酸钠，生化性较高，可直接进入生化系统处理。吹脱出来的二甲胺一般用酸洗涤塔进行吸 收，吸收后的溶液进行蒸发结晶烘干回收，经过吹脱的废水进入生化系统处理后排放。 然而，上述废水经过生化处理后的COD等常规指标可达标，但由于DMF废水碱解过 程中需加入碱调节pH，因此容易导致生化后的废水盐含量偏高。因此需要考虑对其进行脱 盐处理，如果采用蒸发结晶工艺，不仅投资大、运行费用高，同时产生的杂盐无附加值，需要 作为危险废物进行处理。因此，针对DMF碱解吹脱后的废水处理需要选择更科学的工艺方 法。 经检索，现有技术已有相关的申请案公开，如申请号为CN2015107252510的现有技 术公开了一种有机氮DMF化工废水的处理方法，其步骤为：A、高浓度DMF废水流入物化收集 池；B、物化收集池的废水输送到碱化调节池；C、碱化调节池的出水输送到热吹脱塔；D、热吹 脱塔的尾气用两级吸收塔串联吸收，第二级吸收塔处理后的尾气高空排放；E、热吹脱塔内 废水经过热吹脱后，废水输送到生化调节池；F、生化调节池的出水进入生化好氧池I；G、生 化好氧池I的出水输送入生化缺氧池；H、生化缺氧池的出水输送到生化好氧池II，生化好氧 池II的硝化液回流至生化缺氧池；I、二次沉淀池污泥回流至生化好氧池I，出水氨氮低于 15mg/L直接排放。 再如申请号为CN201580002436.7的现有技术公开了一种合成革生产废水的处理 工艺，依次包括：格栅处理，调节pH和温度，吹脱处理，气浮处理，加生活污水厌氧降解，好氧 降解，沉淀，MBR处理。采用该工艺保证了进入好氧生物法降解的水质稳定，使后期的工艺要 求降低，保证出水水质；经吹脱处理后二甲胺的去除率达到81％，很好地解决了蒸馏废水的 恶臭问题，且可回收废水中的二甲胺，变废为宝，废水达标排放。 上述申请案的方法均对未涉及吹脱吸收后的二甲胺盐的回收；且碱解后的废水采 用生化处理排放，没有考虑盐含量指标。 再如申请号为CN2017112622767的现有技术公开了一种膜生产中的DMF废水综合 处理方法和系统，DMF废水在进行均质均量调节后碱解，碱解后进行吹脱，吹脱后的二甲胺 废气进入吸收填料塔被酸吸收成二甲胺盐溶液，对二甲胺盐溶液进行蒸馏、干燥后回收；吹 脱后的废水采用多级厌氧好氧的生化处理组合工艺，生化出水再进行混凝沉淀，沉淀后的 上清液通过膜处理后达标排放或用于中水回用。该申请案虽然考虑到吹脱后的二甲胺盐的 3 CN 111573916 A 说　明　书 2/5 页 回收，然而，碱解后的废水采用生化处理排放，没有考虑盐含量指标。 基于现有技术的缺陷，亟需发明一种新的二甲基甲酰胺废水资源化处理的方法。
技术实现要素：
1、要解决的问题 针对现有技术在二甲基甲酰胺废水的碱解处理过程中需加入碱反应，反应后得到 的废水直接进行生化处理，容易导致最终处理后废水中盐(钠盐)含量偏高，限制其利用的 问题，本发明的方法使碱解吹脱处理后的含甲酸钠的废水溶液首先进入反渗透膜处理，得 到浓缩后的甲酸钠溶液和可回收利用的膜产水；再通过使甲酸钠溶液进入至双极膜电渗析 系统处理，得到氢氧化钠溶液和甲酸溶液，由此氢氧化钠溶液可重新用于碱解吹脱反应，实 现资源化利用；而经过处理后的废水中甲酸钠得到去除，避免了盐分过高的问题，可实现废 水的零排放要求。 进一步的，针对现有技术中碱解吹脱反应后的二甲胺盐气体未能有效回收的问 题，本发明将碱解吹脱反应中排出的二甲胺气体导入至二甲胺吸收装置，采用盐酸溶液吸 收所述二甲胺气体，得到二甲胺盐溶液，再进行蒸发、烘干，得到干燥的二甲胺盐晶体，进而 实现二甲胺的资源回收。 2、技术方案 为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下： 本发明提供了一种二甲基甲酰胺(DMF)废水资源化处理的方法，包括以下步骤： 1)碱解吹脱反应：将收集得到的二甲基甲酰胺废水导入至碱解吹脱反应器，加入 氢氧化钠进行碱解反应，同时进行加热和曝气吹脱，产生二甲胺气体和含甲酸钠的废水； 2)反渗透膜处理：将步骤1)处理后的废水导入至反渗透膜系统进行处理，得到反 渗透浓水和反渗透产水，所述的反渗透浓水为甲酸钠溶液； 3)双极膜电渗析处理：使甲酸钠溶液进入至双极膜电渗析系统处理，得到氢氧化 钠溶液和甲酸溶液，将该步骤得到的氢氧化钠溶液导入至步骤1)中回用。 本发明步骤3)中采用的双极膜电渗析处理系统为现有技术中常用的双极膜电渗 析处理系统，目的在于：可以使在不引入新组分的情况下将水溶液中的盐转化为对应的甲 酸溶液和氢氧化钠溶液，从而使氢氧化钠溶液作为碱解吹脱反应中的药剂循环利用，不仅 解决了废水中甲酸钠处理的问题，而且能够实现氢氧化钠的资源化利用。且氢氧化钠药剂 只需在系统运行前投加一次，系统正常运行后所需氢氧化钠来自双极膜电渗析处理的产 生，大大降低了运行成本。 优选的，步骤1)中初始投加的氢氧化钠与废水中DMF的质量比为(1～1.5)：1。 优选的，所述步骤1)处理后的废水进入反渗透膜系统处理前需要经过超滤膜系统 处理，得到超滤产水和超滤浓水，再将超滤产水导入至反渗透膜系统进行处理。 优选的，所述方法还包括二甲胺的回收步骤：将碱解吹脱反应器中排出的二甲胺 气体导入至二甲胺吸收系统，利用盐酸溶液吸收所述二甲胺气体，得到二甲胺盐溶液，再进 行蒸发、烘干，得到干燥的二甲胺盐晶体。 优选的，所述二甲胺吸收系统包括依次连接的一级浓缩塔、多级串联的酸洗涤塔 和末端水洗涤塔，所述浓缩塔用于二甲胺盐酸盐的浓缩，所述酸洗涤塔用于二甲胺气体吸 4 CN 111573916 A 说　明　书 3/5 页 收。 优选的，所述的酸洗涤塔包括三级，吸收剂采用质量浓度为5～10％的盐酸溶液， 将第一级酸洗涤塔处理后得到的吸收液输入至第二级酸洗塔；第二级酸洗塔为粗吸收塔， 再将第二级酸洗涤塔处理后得到的吸收液输入至第三级酸洗塔；三级塔为精吸收塔，吸收 效率高，确保二甲胺排放达标，为避免废气排放酸雾形成，末端设置一级水洗涤塔进行保 障。 优选的，所述方法还包括二甲胺盐干燥步骤，经过二甲胺吸收系统处理后的吸收 液导入二甲胺盐干燥装置处理，利用多效蒸发器和烘干系统处理后得到干燥的二甲胺盐晶 体。 优选的，所述步骤1)中加热温度维持在30℃～80℃，曝气条件为：以空气曝气源， 气液比维持在(500～1500)：1。 优选的，所述碱解吹脱反应器的高径比为(2～10)：1，所述的废水在反应器内的停 留时间为2～6h。 优选的，所述酸洗涤塔的塔内水体流速为1～3m/s，塔内喷嘴覆盖率为200％，塔高 为6～9m。 优选的，本发明提供了一种二甲基甲酰胺废水资源化处理的系统，所述系统包括 依次连通的碱解吹脱反应器、反渗透膜系统和双极膜电渗析系统，所述的反渗透膜系统的 进水口与碱解吹脱反应器的排水口相连通，所述反渗透膜系统的渗透浓水侧与双极膜电渗 析系统之间设有连接管道，所述双极膜电渗析系统与碱解吹脱反应器之间设有氢氧化钠溶 液回流管道。 优选的，所述的碱解吹脱反应器和反渗透系统之间还设有超滤系统，超滤系统中 的超滤元件采用无机膜元件，所述的碱解吹脱反应器、超滤系统、反渗透膜系统和双极膜电 渗析系统依次连通。 优选的，所述的碱解吹脱反应器为一体化的装置，包括吹脱单元和加热单元；所述 的吹脱单元采用曝气吹脱，所述加热单元采用通过蒸汽盘管加热。加热装置热源采用蒸汽， 型式采用盘管式，材质选用合金材料；曝气设备采用罗茨风机。 3、有益效果 1)本发明的二甲基甲酰胺废水资源化处理的方法，使碱解吹脱处理后的废水溶液 首先进入反渗透膜处理，得到浓缩后的甲酸钠溶液和膜产水(膜产水可以进行回收利用)； 再使甲酸钠溶液进入至双极膜处理系统处理，得到氢氧化钠溶液和甲酸溶液，氢氧化钠溶 液可重新用于碱解吹脱反应，实现资源化利用；而经过处理后的废水中甲酸钠得到去除，避 免了盐分过高的问题，可实现废水的零排放要求。 2)本发明的二甲基甲酰胺废水资源化处理的方法，可以实现废水的资源化利用， 工艺中产生的氢氧化钠可以循环回用至碱解反应系统，节约药剂运行费用，仅在系统运行 启动时投加少量氢氧化钠即可，后续的碱解反应中的药剂供应只需依赖于双极膜电渗析系 统生成的氢氧化钠溶液，因此大大降低了工艺的运行成本。 3)本发明的二甲基甲酰胺废水资源化处理的方法，使经过碱解吹脱反应后排出的 二甲胺气体进入至二甲胺吸收装置进一步处理，处理过程中采用盐酸溶液吸收所述二甲胺 气体，得到二甲胺盐溶液，再进行蒸发、烘干，得到纯度＞99％的干燥的二甲胺盐晶体，产品 5 CN 111573916 A 说　明　书 4/5 页 纯度较高，可以作为产品出售；另外，经过双极膜电渗析处理后还可得到质量浓度为5.4％ 甲酸溶液，所述甲酸溶液作为产品出售，本发明的方法不仅使DMF废水处理达标，而且产出 了具有经济价值的二甲胺盐晶体和甲酸溶液，产生了较高的附加值，大大的提高了DMF废水 的资源化用价值。 附图说明 图1是本发明的用于二甲基甲酰胺废水资源化处理的流程示意图。