一种实现7-ACA生产废水零排放的工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种实现7‑ACA生产废水零排放的工艺，7‑ACA生产废水包括洗滤布水、树脂处理产生的废水、膜清洗水及异丙醇和丙酮回收产生的废水。根据废水的性质，该工艺将一步酶法生产7‑ACA的废水进行了分类处理，采用超滤、纳滤、反渗透和碟管式反渗透膜处理技术对废水进行了处理，高浓废水采用多效蒸发进行处理，最终实现了7‑ACA生产废水的零排放。

A process to achieve zero discharge of 7-ACA production wastewater

The invention discloses a process to realize the zero discharge of the 7 ACA production wastewater. The 7 production wastewater includes the filter cloth water, the wastewater produced by the resin treatment, the cleaning water of the membrane and the wastewater from the recovery of isopropanol and acetone. According to the properties of the wastewater, the wastewater was treated by one step enzyme method for the production of 7 ACA. The wastewater was treated by ultrafiltration, nanofiltration, reverse osmosis and dished membrane reverse osmosis membrane. The high concentration wastewater was treated with multi effect evaporation, and the zero discharge of the 7 wastewater was achieved.

【技术实现步骤摘要】
一种实现7-ACA生产废水零排放的工艺
本专利技术涉及一种生产废水零排放的工艺，尤其涉及一种实现7-ACA生产废水零排放的工艺，属于制药废水处理

技术介绍
7-氨基头孢烷酸(7-ACA)是合成头孢类抗生素最重要的中间体，一般由头孢菌素C通过化学法或生物酶法裂解脱去侧链分子制备得到。由于化学法的工艺复杂及污染严重，该法已被操作简便和环保的酶法工艺所替代。生物酶法生产7-ACA又可分为两步酶法和一步酶法。两步酶法是头孢菌素C在D-氨基酸氧化酶的作用下生成酮基中间体，该中间体在过氧化氢的作用下脱羧生成戊二酰基-7-氨基头孢烷酸，戊二酰基-7-氨基头孢烷酸在戊二酰基-7-氨基头孢烷酸酰化酶的催化下生产7-氨基头孢烷酸。D-氨基酸氧化酶催化反应生成的副产物过氧化氢对头孢菌素C和7-氨基头孢烷酸有降解作用，使得产品的收率较低。一步酶法是头孢菌素C在头孢菌素C酰化酶的作用下生成7-氨基头孢烷酸，是较为先进的7-ACA生产工艺。酶法合成7-ACA的反应式见式1。关于7-ACA生产废水的处理，国内进行了一些研究。2011年白羽等人报道了采用自行优化设计的膜生物反应器(MBR)对含7-ACA的抗生素废水进行试验研究，主要考察了不同进水7-ACA值下，MBR对含7-ACA的抗生素废水的处理效果。结果表明：在试验运行稳定后的前30天，当进水7-ACA浓度低于60mg/L，出水COD低于120mg/L，其平均去除率为93.7％，出水BOD5低于30mg/L。2012年任旭光报道了对于7-ACA综合废水采用“磷酸铵镁-UASB-膜法A/O-BAC”工艺开展全流程试验研究，试验表明：全流程工艺系统运行稳定，系统出水COD、氨氮和TN浓度分别为90mg/L、15mg/L和38mg/L，出水水质达到《发酵类制药工业水污染物排放标准》(GB21908—2008)表2中规定的水污染物排放标准。2016年侯广宁等人报道了以某7-ACA废水处理站二沉池出水为研究对象，采用混凝和芬顿高级氧化两种工艺对其进行深度处理，利用正交试验探讨了混凝与芬顿氧化反应各因素对7-ACA废水深度处理效果的影响。研究结果表明：当混凝初始pH为7、PAC加入量80mg/L、PAM加入量8mg/L、搅拌速度为45r/min、搅拌时间为15min、30％H2O2加入量4.0mL/L、n(H2O2:Fe2+)为4:1、Fenton反应时间75min，废水COD由420mg/L下降到75mg/L，色度由200倍下降到50倍，总COD和总色度的去除率分别为82.14％和75.00％，满足《发酵类制药工业水污染物排放标准》的标准要求。中国专利(申请号：201610483378.0)公开了一种7-氨基头孢烷酸生产废水的处理方法，生产废水注入调节池，调节pH，然后进行A/O工艺生化处理和泥水分离，分离出的水检测后达标排放，剩余污泥进入自动高压板框进行脱水处理。由上述研究可知，7-ACA生产废水传统上采用生化和物化方式进行处理，使得废水达标排放。目前没有关于7-ACA生产废水零排放的相关报道。
技术实现思路
本专利技术报道了一种实现7-ACA生产废水零排放的工艺。在一步酶法生产7-ACA过程中产生的废水主要有洗滤布水、异丙醇和丙酮回收过程中产生的废水、树脂处理产生的废水和膜清洗水等。废水种类和产生点见图1。根据废水的性质，该工艺将一步酶法生产7-ACA的废水进行了分类处理，采用超滤、纳滤、反渗透和碟管式反渗透膜处理技术对废水进行了处理，高浓废水采用多效蒸发进行处理，最终实现了7-ACA生产废水的零排放。该工艺包括如下步骤：(1)超滤洗滤布水用板式超滤进行处理，超滤透析液用反渗透进行处理，超滤浓缩液用去喷浆造粒进行处理。(2)纳滤预处理柱硫酸再生废水、固定床吸附余液、固定床硫酸再生废水、离子交换柱醋酸再生废水和7-ACA母液回收树脂冲洗水用纳滤进行处理，纳滤透析液回用到车间，纳滤浓缩液用多效蒸发进行处理。(3)反渗透异丙醇回收废水经多效蒸发处理后所得的凝水、纳滤浓缩液及丙酮回收废水经多效蒸发处理后所得的凝水和洗滤布水超滤透析液用反渗透进行处理，反渗透产水回用到车间，反渗透浓水用碟管式反渗透进行处理。(4)碟管式反渗透发酵废气吸收废液、反渗透清洗水、碟管式反渗透清洗水、反渗透浓水、离子交换树脂液碱再生废水、提取纳滤清洗水、7-ACA超滤清洗水、低单位纳滤清洗水、己二酸回收RO清洗水、7-ACA母液回收纳滤清洗水和水回收纳滤清洗水用碟管式反渗透进行处理，碟管式反渗透产水回用到车间，碟管式反渗透浓水用多效蒸发进行处理。(5)多效蒸发异丙醇回收废水用多效蒸发进行处理，该多效蒸发的凝水用反渗透进行处理，浓缩液用喷浆造粒进行处理；水回收纳滤浓水、碟管式反渗透浓缩液、丙酮回收废水和己二酸母液用另一套多效蒸发进行处理，该多效蒸发的凝水用反渗透进行处理，浓缩液用离心机进行固液分离，所得的盐外运，母液继续回多效蒸发进行处理。本专利技术通过分类、分质、多级的处理方法实现了7-ACA生产废水零排放。一方面，膜系统产水回用到生产车间，节约了水资源，使水资源得到了高效可持续利用。另一方面，彻底解决了环保废水问题。具有明显的环境效益、经济效益和社会效益，是使水资源循环利用的有效途径，也是实现环境保护的有效途径。附图说明图1为7-ACA生产废水的种类和产生点。图2为一种实现7-ACA生产废水零排放的工艺流程。具体实施方式为使本专利技术实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例和附图，对实施例中的技术方案进行完整的描述。需要说明的是，所述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。下面通过具体事例更具体的说明本专利技术。(1)超滤洗滤布水用超滤进行处理，运行压力为0.12MPa，运行温度为26℃，回收率为85％。超滤透析液用反渗透进行处理，超滤浓缩液用喷浆造粒系统进行处理。(2)纳滤预处理柱硫酸再生废水、固定床吸附余液、固定床硫酸再生废水、离子交换柱醋酸再生废水和7-ACA母液回收树脂冲洗水用纳滤进行处理，运行压力为1.8MPa，运行温度为25℃，回收率为80％。纳滤透析液回用到车间，纳滤浓缩液用多效蒸发进行处理。纳滤透析液的水质数据见表1。表1纳滤透析液的水质数据(3)反渗透异丙醇回收废水经多效蒸发处理后所得的凝水、纳滤浓缩液及丙酮回收废水经多效蒸发处理后所得的凝水和洗滤布水超滤透析液用反渗透进行处理，运行压力为1.9MPa，运行温度为28℃，回收率为90％。反渗透产水回用到车间，反渗透浓水用碟管式反渗透进行处理。反渗透产水的水质数据见表2。表2反渗透产水水质数据(4)碟管式反渗透发酵废气吸收废液、反渗透清洗水、碟管式反渗透清洗水、反渗透浓水、离子交换树脂液碱再生废水、提取纳滤清洗水、7-ACA超滤清洗水、低单位纳滤清洗水、己二酸回收膜清洗水、7-ACA母液回收纳滤清洗水和水回收纳滤清洗水用碟管式反渗透进行处理，运行压力为4.8MPa，运行温度为29℃，回收率为70％。碟管式反渗透产水回用到车间，碟管式反渗透浓水用多效蒸发进行处理。碟管式反渗透产水的水质数据见表3。表3碟管式反本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种实现7‑ACA生产废水零排放的工艺，其特征在于，其包括如下步骤：(1)超滤洗滤布水用板式超滤进行处理，超滤透析液用反渗透进行处理，超滤浓缩液用喷浆造粒进行处理；(2)纳滤预处理柱硫酸再生废水、固定床吸附余液、固定床硫酸再生废水、离子交换柱醋酸再生废水和7‑ACA母液回收树脂冲洗水用纳滤进行处理，纳滤透析液回用到车间，纳滤浓缩液用多效蒸发进行处理；(3)反渗透异丙醇回收废水经多效蒸发处理后所得的凝水、纳滤浓缩液及丙酮回收废水经多效蒸发处理后所得的凝水和洗滤布水超滤透析液用反渗透进行处理，反渗透产水回用到车间，反渗透浓水用碟管式反渗透进行处理；(4)碟管式反渗透发酵废气吸收废液、反渗透清洗水、碟管式反渗透清洗水、反渗透浓水、离子交换树脂液碱再生废水、提取纳滤清洗水、7‑ACA超滤清洗水、低单位纳滤清洗水、己二酸回收膜清洗水、7‑ACA母液回收纳滤清洗水和水回收纳滤清洗水用碟管式反渗透进行处理，碟管式反渗透产水回用到车间，碟管式反渗透浓水用多效蒸发进行处理；(5)多效蒸发异丙醇回收废水用多效蒸发进行处理，该多效蒸发的凝水去反渗透进行处理，浓缩液去喷浆造粒系统进行处理；水回收纳滤浓水、碟管式反渗透浓缩液、丙酮回收废水和己二酸母液用另一套多效蒸发进行处理，该多效蒸发的凝水去反渗透进行处理，浓缩液去离心机进行固液分离，所得的盐外运，母液继续回多效蒸发进行处理。...

【技术特征摘要】
1.一种实现7-ACA生产废水零排放的工艺，其特征在于，其包括如下步骤：(1)超滤洗滤布水用板式超滤进行处理，超滤透析液用反渗透进行处理，超滤浓缩液用喷浆造粒进行处理；(2)纳滤预处理柱硫酸再生废水、固定床吸附余液、固定床硫酸再生废水、离子交换柱醋酸再生废水和7-ACA母液回收树脂冲洗水用纳滤进行处理，纳滤透析液回用到车间，纳滤浓缩液用多效蒸发进行处理；(3)反渗透异丙醇回收废水经多效蒸发处理后所得的凝水、纳滤浓缩液及丙酮回收废水经多效蒸发处理后所得的凝水和洗滤布水超滤透析液用反渗透进行处理，反渗透产水回用到车间，反渗透浓水用碟管式反渗透进行处理；(4)碟管式反渗透发酵废气吸收废液、反渗透清洗水、碟管式反渗透清洗水、反渗透浓水、离子交换树脂液碱再生废水、提取纳滤清洗水、7-ACA超滤清洗水、低单位纳滤清洗水、己二酸回收膜清洗水、7-ACA母液回收纳滤清洗水和水回收纳滤清洗水用碟管式反渗透进行处理，碟管式反渗透产水回用到车间，碟管式反渗透浓水用多效蒸发进行处理；(5)多效蒸发异丙醇回收废水用多效蒸发进行处理，该多效蒸发的凝水去反渗透进行处理，浓缩液去喷浆造粒系统进行处理；水回收纳滤浓水、碟管式反渗透浓缩液、丙酮回收废水和己二酸母液用另一套多效蒸发进行处理，该多效蒸发的凝水去反渗透进行处理，浓缩液去离心机进行固液分离，所得的盐外运，母液继续回多效蒸发进行处理。2.根据权利要求1所述的一种实现7-ACA生产废水零排放的工艺，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘钊，郭建明，郭军臣，陈顺记，韩贺东，张鸿宾，周颖，
申请(专利权)人：石药集团内蒙古中诺药业有限公司，
类型：发明
国别省市：内蒙古,15