申请日期 2018.05.30
公开（公告）日期为2018.10.26
IPC分类号：C02F1/44;编号：C02F1/469;/16;/34;/30
总结
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本发明涉及一种酶促阿莫西林生产废水资源回收工艺，将生产废水送至纳滤膜单元处理，得到有机物浓缩液和第一海水淡化液;将第一海水淡化液送入电渗析装置进行处理，得到含有氯化铵的浓缩溶液和第二海水淡化液;将含氯化铵的浓缩液送至双极膜电渗析单元进行处理，得到3种处理溶液：第一种是含HCl的酸性溶液，第一种是含NH3·H2O碱液，第三链是含有残留氯化铵的第三海水淡化液;得到的有机物浓缩液，将第二、第三海水淡化液混合为废水，然后通过上述步骤处理2-3次，混合后的液体排入污水处理系统，酸溶液和碱液分别回收，完成酶促阿莫西林生产废水回收的回收过程。本发明将高盐废水中的氨氮和氯离子转化为氨和盐酸，从而有效回收废水中的酸碱，实现资源循环利用。
权利要求的翻译
1.一种酶促阿莫西林生产废水资源回收工艺，其特征在于它包括以下步骤：
（1）生产废水送入纳滤膜单元处理，分别得到有机物浓缩液和第一海水淡化液;
（2）将第一海水淡化液作为进料液送入电渗析单元进行处理转化，得到含氯化铵的浓缩液和第二海水淡化液;
（3）将含氯化铵的浓缩液送入双极膜电渗析装置作为处理转化的进料液，得到3种处理溶液：第一种处理溶液为含HCl的酸溶液，第二种处理溶液为含NH3·H2O碱液，第三处理液是含有残留氯化铵的第三海水淡化液;
（4）将步骤（1）得到的有机物浓缩液，将步骤（2）和（3）得到的第二、第三海水淡化液混合为废水，再按步骤（1）~（3）依次处理，循环2-3次后，将混合后的液体排入污水处理系统，将步骤（3）得到的含HCl的酸溶液和含NH3·将H2O的碱液单独回收，完成酶促阿莫西林生产废水回收的回收过程。
2.根据权利要求1所述的酶促阿莫西林生产废水资源回收工艺，其特征在于，所述纳滤膜单元中选用的纳滤膜的截留分子量为150-300，工作压力为1.0~2.5MPa，工作温度为5~25°C，所述进料液的pH值为7~10， 第一种海水淡化液的收率为70~85%。
3.根据权利要求1所述的酶促阿莫西林生产废水的资源回收工艺，其特征在于，步骤（2）所述电渗析装置处理的转化材料溶液的pH值为4~5.5。
4.根据权利要求1所述的酶促阿莫西林生产废水资源回收工艺，其特征在于，步骤（3）所述双极膜电渗析装置中处理转化的物料液体的pH值为2~5。
5.根据权利要求1所述的酶促阿莫西林生产废水资源回收工艺，其特征在于，阿莫西林生产废水处理后，所述回收碱液中氨的质量浓度为≥2%，所述酸溶液中盐酸的质量浓度为≥4%。
6.根据权利要求1所述的酶促阿莫西林生产废水资源回收工艺，其特征在于，所述电渗析装置的电渗析条件为：电流密度为15~55mA/cm2，工作温度为5~25°C。
7.根据权利要求1所述的酶促阿莫西林生产废水资源回收工艺，其特征在于，所述双极膜电渗析装置的电渗析条件为：电流密度为25~60mA/cm2，工作温度为15~30°C。
说明书
一种酶促阿莫西林生产废水的资源回收工艺
技术领域
本发明属于废水循环利用技术领域，涉及一种酶促阿莫西林生产废水资源回收工艺，具体是一种利用复合膜技术回收阿莫西林生产废水中酸碱的方法。
背景技术
阿莫西林（也称为阿莫西林）是一种常用的基于青霉素的光谱β-内酰胺类抗生素。阿莫西林的合成通常有两种方法，一种是化学合成，另一种是酶催化合成（简称酶法）。酶法实际上是由固定化的青霉素酰化酶催化，将母核6-氨基青霉素链烷酸（以下简称6-APA）搅拌，在水箱中与D-对羟基苯甘氨酸甲酯反应。与化学合成法相比，可避免使用各种有机溶剂，并具有反应条件温和（室温、中性）、能耗低、操作方便、环境友好等优点，是目前首选的合成方法。
随着阿莫西林酶法合成的不断发展，原料的利用率和收率都得到了极大的提高。然而，阿莫西林结晶分离过程需要大量的酸（通常为盐酸）和碱（通常为氨水或氢氧化钠），使生产废水中含有较高的含盐量，并且随着环保政策的不断严格，高盐废水的减少成为限制阿莫西林生产的关键。目前主要回收废液中的高附加值成分，中国专利公开了一种纳滤回收酶法合成阿莫西林母液中的活性成分的方法，中国专利公开了一种大孔树脂回收酶法合成阿莫西林母液的方法。上述两项专利均不涉及高盐浓度。因此，如何处理高盐浓度的阿莫西林废水是目前亟待解决的技术难题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种从酶法阿莫西林生产废水中回收的方法。本发明的酶促阿莫西林生产废水资源回收工艺设计合理，操作方便，将高盐浓度阿莫西林废水中的氨氮和氯离子转化为氨和盐酸，可有效回收酶法合成的阿莫西林生产废水中的酸碱， 实现资源循环利用。
为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案：
酶促阿莫西林生产废水的资源回收过程包括以下步骤：
（1）生产废水送至纳滤膜单元处理，分别得到高浓度有机物浓缩液和第一海水淡化液;在该步骤中，利用纳滤膜对的筛分作用将大分子量（>150）的有机物与小有机物和无机盐分离，因此第一种海水淡化液主要是含有氯化铵和甲醇的海水淡化液。
（2）将第一海水淡化液作为进料液送入电渗析单元进行处理转化，得到含氯化铵的浓缩液和第二海水淡化液;本步骤中的电渗析装置采用两室电渗析装置，实现无机盐（氯化铵）的浓缩及其与甲醇的分离;
（3）将含氯化铵的浓缩液送入双极膜电渗析装置作为处理转化的进料液，得到3种处理溶液：第一种处理溶液为含HCl的酸溶液，第二种处理溶液为含NH3·H2O碱液，第三处理液是含有残留氯化铵的第三海水淡化液;
（4）将步骤（1）得到的有机物浓缩液，将步骤（2）和（3）得到的第二、第三海水淡化液混合为废水，重复步骤（1）~（3），这样循环2-3次后，将混合后的液体排入污水处理系统，将步骤（3）中得到的含HCl的酸溶液和含NH3·将H2O的碱液单独回收，完成酶促阿莫西林生产废水回收的回收过程。
此外，纳滤膜单元中选用的纳滤膜的截留分子量为150-300，工作压力为0.5~1.5MPa，工作温度为5~25°C，进料液pH为7~10，第一海水淡化液的收率为70~85%。在该步骤中，利用纳滤膜对有机物的保留能力和一价无机离子的渗透性，将氯化铵从废水中分离出来。
此外，在步骤（2）中，转换材料溶液的pH值在电渗析单元中为4~5.5，以减少带电有机物的迁移，导致浓缩溶液纯度低。
进一步地，步骤（3）中双极膜电渗析装置中转化材料的pH值为2~5。
进一步地，阿莫西林生产废水处理后，回收的碱液中氨的质量浓度为≥2%，酸溶液中盐酸的质量浓度为≥4%，可在阿莫西林生产过程中重复使用。
进一步地，电渗析装置的电渗析条件如下：电流密度为15~55 mA/cm2，工作温度为5~25°C。
此外，双极膜电渗析装置的电渗析条件如下：电流密度为25~60 mA/cm2，工作温度为15~30°C;本发明中的电渗析单元和双极膜电渗析单元均采用现有技术中的电渗析单元和双极膜电渗析单元。
有益效果
在本发明的酶促阿莫西林生产废水资源回收过程中，纳滤膜单元实现了有机物的去除，避免了有机物对电渗析和双极膜电渗析单元的危害，有利于提高效率，延长电极寿命。
在本发明的酶促阿莫西林生产废水资源回收过程中，电渗析装置采用两室电渗析装置，实现无机盐（氯化铵）的浓缩。
在本发明的酶促阿莫西林生产废水资源回收过程中，双极电渗析装置将无机盐（氯化铵）转化为酸碱，减少盐向环境的排放，实现资源化利用。
在本发明的酶促阿莫西林生产废水资源回收工艺中，电渗析法可以有效回收盐酸和氨，从而减少阿莫西林生产中使用的酸碱用量，同时避免了高氨氮和高氯废水对环境的危害， 具有较大的环境效益，值得用于阿莫西林的酶促生产过程。
本发明处理的混合液水质指标符合GB/T 19923-2005《城市污水循环用工业用水水质》中对冷却水、洗涤水、工艺用水和产品用水的要求，用于生产过程中水的回用。
根据本发明的方法，水中的酸碱可以温和地分离和回收，不产生二次污染，与传统的酸分离工艺相比，具有环保、经济等优点。