堿性高濃度有機廢水處理技術
鹽(yan)(yan)酸(suan)氨丙(bing)啉是傳統的抗(kang)球(qiu)蟲(chong)(chong)藥,由默克公司(si)Rogers等研制(zhi)(zhi)成功,它通過(guo)競爭(zheng)性(xing)抑制(zhi)(zhi)球(qiu)蟲(chong)(chong)對硫胺的攝取,可用于雞球(qiu)蟲(chong)(chong)防治(zhi),世界各國廣(guang)泛使用。目前全(quan)球(qiu)鹽(yan)(yan)酸(suan)氨丙(bing)啉的需求(qiu)(qiu)量(liang)約為2000t/a,隨著球(qiu)蟲(chong)(chong)病對養殖業影響的日趨嚴重,鹽(yan)(yan)酸(suan)氨丙(bing)啉的年需求(qiu)(qiu)量(liang)將以(yi)3%~5%的速(su)度(du)增長。然而,在鹽(yan)(yan)酸(suan)氨丙(bing)啉生(sheng)產(chan)(chan)過(guo)程(cheng)中會產(chan)(chan)生(sheng)大(da)量(liang)堿性(xing)高濃度(du)有機(ji)廢水,該廢水成分復雜,含鹽(yan)(yan)和(he)堿度(du)高,若采用常規的生(sheng)化(hua)法(fa)(fa)治(zhi)理,費用需要1400元(yuan)/t。美國輝寶公司(si)鹽(yan)(yan)酸(suan)氨丙(bing)啉產(chan)(chan)能占全(quan)球(qiu)50%以(yi)上,因無有效的廢水治(zhi)理方法(fa)(fa),開始減產(chan)(chan)或(huo)停產(chan)(chan)。
筆者針對(dui)該廢水的(de)特性,將多種治理方(fang)(fang)案(an)進行(xing)系統對(dui)比,最終確定(ding)采用酸堿(jian)中(zhong)和(he)+低溫沉(chen)降+樹脂吸附+蒸發濃縮+冷凝(ning)水回(hui)(hui)用的(de)工藝路線。經(jing)工程驗證,該方(fang)(fang)法(fa)能有(you)效治理鹽酸氨丙啉堿(jian)性高濃度有(you)機廢水,并可回(hui)(hui)收其中(zhong)有(you)經(jing)濟價值的(de)副產物和(he)鹽,治理后廢水可直接(jie)作為(wei)工藝用水回(hui)(hui)用,處理成本僅為(wei)256元/m3,為(wei)常規處理方(fang)(fang)法(fa)的(de)20%,具有(you)很(hen)好的(de)經(jing)濟和(he)社(she)會效益。
1廢水水質(zhi)及水量
浙江大洋生物科技集團股份有限公司鹽酸氨丙啉生產車間產生的鹽酸氨丙啉堿性高濃度有機廢水,其主要污染物為氯化鈉、氫氧化鈉、嘧啶類雜環有機化合物等。該廢水呈深褐色,并具有強烈刺激性氣味,其CODCr為72~102g/L,懸浮物>5g/L,氯化鈉為170~250g/L,氫氧化鈉為75~150g/L,甲醇為5~30g/L,氯仿為5~30g/L。工程設計處理量為10m3/d。
2工藝流程
工藝(yi)流程如圖(tu)1所示(shi)。
3主要工藝單元設計(ji)參數
3.1中和沉降池
中(zhong)(zhong)和沉(chen)降(jiang)池用于均質、調節(jie)(jie)廢(fei)水pH、沉(chen)降(jiang)和分相。設中(zhong)(zhong)和沉(chen)降(jiang)池1個,容積為(wei)10m3,材質為(wei)碳(tan)鋼(涂(tu)搪瓷玻璃(li)),帶夾套(tao)和攪(jiao)拌,電機(ji)(ji)功率為(wei)15kW,轉(zhuan)速(su)為(wei)200r/min。攪(jiao)拌狀態下向廢(fei)水中(zhong)(zhong)加入質量分數為(wei)30%的濃鹽酸,調節(jie)(jie)pH至中(zhong)(zhong)性,然后通入冷卻鹽水降(jiang)溫(wen),自(zi)然沉(chen)降(jiang)4~8h后分離出(chu)有(you)機(ji)(ji)相。有(you)機(ji)(ji)相經蒸發濃縮可得(de)鹽酸氨丙啉關鍵中(zhong)(zhong)間體和氯仿(fang),水相pH要求(qiu)呈中(zhong)(zhong)性。
3.2過濾槽
過濾(lv)槽(cao)用(yong)于去除廢(fei)水(shui)中(zhong)的不溶性雜質。設過濾(lv)槽(cao)1個(ge),尺寸為(wei)(wei)D120cm×180cm,容積約為(wei)(wei)2m3,有效過濾(lv)面積為(wei)(wei)1m2,材質為(wei)(wei)304不銹鋼(gang)。經過濾(lv)槽(cao)后廢(fei)水(shui)呈透明澄清(qing),懸浮(fu)物<20mg/L。
3.3清(qing)液池1
清(qing)液池1用于貯(zhu)存預處理后廢水,保(bao)證后續處理負荷的(de)穩定。設(she)1個清(qing)液池1,容積為10m3,材質(zhi)為混凝土(涂環氧(yang)樹脂防腐)。
3.4汽提(ti)精餾(liu)裝置
汽提精(jing)(jing)餾(liu)(liu)裝(zhuang)置用于對來自清液池1的(de)廢水中的(de)甲醇進行汽提蒸餾(liu)(liu),以利于后續樹(shu)脂處理(li)。設汽提精(jing)(jing)餾(liu)(liu)裝(zhuang)置1套,釜身容積(ji)為2000L,精(jing)(jing)餾(liu)(liu)塔(ta)尺寸(cun)為D0.6m×12m,材質為搪玻璃。廢水經(jing)汽提精(jing)(jing)餾(liu)(liu)后,甲醇殘(can)留(liu)量<0.2%。
3.5清液池2
清液池2用于貯存汽提(ti)處(chu)理(li)后(hou)的(de)廢(fei)水,保證后(hou)續樹(shu)脂處(chu)理(li)負荷的(de)穩(wen)定。設1個清液池2,容(rong)積為10m3,材質為混凝土(tu)(涂環氧樹(shu)脂防腐)。
3.6樹脂吸附柱
樹(shu)脂吸(xi)附(fu)柱用于吸(xi)附(fu)去(qu)除廢水中的(de)水溶性有機污染物。設樹(shu)脂吸(xi)附(fu)柱2個,規(gui)格為(wei)D100cm×400cm,材質為(wei)碳鋼(環氧樹(shu)脂內(nei)襯防腐(fu)),內(nei)裝LS106型大(da)孔吸(xi)附(fu)樹(shu)脂,吸(xi)附(fu)流速為(wei)0.5BV/h,解析劑為(wei)質量(liang)分數(shu)95%的(de)甲醇,解析流速為(wei)0.5BV/h。吸(xi)附(fu)凈(jing)化后廢水為(wei)無色透明(ming)溶液,控(kong)制(zhi)CODCr<30000mg/L。
3.7貯液槽
貯液槽用于貯存經樹脂(zhi)吸(xi)附凈化(hua)后的廢水(shui),保(bao)證后續蒸(zheng)發濃縮回收氯化(hua)鈉裝置負荷的穩定性。設貯液槽1個,容(rong)積為(wei)20m3,材(cai)質為(wei)PP。
3.8三效蒸發器(qi)
三效(xiao)蒸(zheng)(zheng)發(fa)器(qi)用于蒸(zheng)(zheng)發(fa)濃(nong)縮(suo)回收廢水中的氯化鈉。設三效(xiao)蒸(zheng)(zheng)發(fa)器(qi)1套,其中Ⅰ效(xiao)規(gui)格(ge)為D80cm×350cm,Ⅱ效(xiao)規(gui)格(ge)為D80cm×350cm,Ⅲ效(xiao)規(gui)格(ge)為D100cm×350cm,材質為316L不(bu)銹鋼,蒸(zheng)(zheng)汽為加熱源(yuan)。
3.9轉鼓(gu)式(shi)離心機
轉鼓式離心機用于氯化鈉的固液分離。設轉鼓式離心機1臺,規格為轉鼓D800mm,電機功率7.5kW,材質為316L不銹鋼。
3.10母液(ye)池(chi)
母液(ye)池用(yong)于貯存氯化鈉母液(ye)。設母液(ye)池1個,容積(ji)為3m3,材質為PP。
3.11冷(leng)凝水貯(zhu)槽(cao)
冷凝水貯槽用于(yu)貯存蒸發所得冷凝水。設冷凝水貯槽1個,容積為(wei)10m3,材質為(wei)PP。
3.12解析液貯(zhu)槽
解(jie)析液(ye)貯(zhu)槽用(yong)于貯(zhu)存樹脂解(jie)析液(ye),保證后續蒸發回收(shou)甲醇工序負荷(he)的穩定。設(she)解(jie)析液(ye)貯(zhu)槽1個(ge),容(rong)積為(wei)5m3,材(cai)質(zhi)為(wei)碳鋼。
3.13甲醇回收(shou)裝(zhuang)置
甲醇回收(shou)(shou)裝(zhuang)置用于回收(shou)(shou)樹脂解析液中的甲醇。設甲醇回收(shou)(shou)裝(zhuang)置1座,有效容(rong)積為(wei)2000L,內鍋直徑為(wei)1400mm,夾套直徑為(wei)1500mm,高度為(wei)1.8m,冷凝器(qi)規格為(wei)D1.2m×3m,材質為(wei)搪玻璃,采(cai)用蒸汽夾套加熱。
3.14甲醇(chun)貯(zhu)槽
甲醇(chun)貯(zhu)槽(cao)用(yong)于貯(zhu)存甲醇(chun)。設甲醇(chun)貯(zhu)槽(cao)1個,容積為5m3,材質為碳鋼。
4調試運行結果(guo)
該工程經調試后連續運行。2012年6月至2012年12月的監測(ce)結果(guo)表(biao)明,系統運行正常,處(chu)理(li)效果(guo)穩(wen)定可靠,運行結果(guo)見1">表(biao)1。
表1各(ge)主(zhu)要處理單元進出水(shui)水(shui)質監測結果
由1">表1可(ke)知,蒸發冷(leng)凝水中含有甲醇及氯(lv)仿等(deng)有機溶劑,其COD高于《污水綜合排放標(biao)準(zhun)》(GB8978—1996)的排放指標(biao),但符合氨(an)丙啉合成工(gong)藝用(yong)水要求(qiu),可(ke)將其作(zuo)為工(gong)藝用(yong)水再利用(yong)。蒸發濃縮所(suo)得(de)氯(lv)化鈉(na)色澤潔(jie)白(bai),無刺激性氣味,符合工(gong)業(ye)級氯(lv)化鈉(na)國家標(biao)準(zhun)。
5經濟性分析(xi)
該(gai)工(gong)程總投資(zi)約為180萬(wan)元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan),其中土建投資(zi)35萬(wan)元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan),設備投資(zi)110萬(wan)元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan),安裝費(fei)25萬(wan)元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan),設計費(fei)3萬(wan)元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan),調(diao)試及培訓費(fei)3萬(wan)元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan),其他費(fei)用4萬(wan)元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)。運(yun)行費(fei)用及效益分(fen)析如2">表2所示。
表2運行費(fei)用(yong)明細及對比分(fen)析(xi)
6結(jie)論
(1)連續6個(ge)月的運行(xing)數據表明(ming),采用中和+低溫沉降+樹脂吸附+蒸發濃縮+冷凝水回(hui)用的技(ji)術路線治理(li)鹽(yan)酸(suan)氨(an)丙(bing)啉(lin)堿性高濃度(du)有(you)機(ji)廢水可行(xing)。具體參(can)見//www.dowater.com更(geng)多(duo)相(xiang)關(guan)技(ji)術文(wen)檔。
(2)處理(li)成(cheng)本約(yue)為(wei)256元/t,遠低于常規的生化處理(li)方法,經濟效益顯著(zhu),值得在同行業中推(tui)廣應用(yong)。

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