堿性高濃度有機廢水處理技術

更新時間：2015-02-06 10:26 來源：環境工程學報作者: 閱讀：3093

鹽酸氨丙啉是傳統的抗球蟲藥，由默克公司Rogers等研制成功，它通過競爭性抑制球蟲對硫胺的攝取，可用于雞球蟲防治，世界各國廣泛使用。目前全球鹽酸氨丙啉的需求量約為2000t/a，隨著球蟲病對養殖業影響的日趨嚴重，鹽酸氨丙啉的年需求量將以3%～5%的速度增長。然而，在鹽酸氨丙啉生產過程中會產生大量堿性高濃度有機廢水，該廢水成分復雜，含鹽和堿度高，若采用常規的生化法治理，費用需要1400元/t。美國輝寶公司鹽酸氨丙啉產能占全球50%以上，因無有效的廢水治理方法，開始減產或停產。

筆者針對該廢水的特性，將多種治理方案進行系統對比，最終確定采用酸堿中和+低溫沉降+樹脂吸附+蒸發濃縮+冷凝水回用的工藝路線。經工程驗證，該方法能有效治理鹽酸氨丙啉堿性高濃度有機廢水，并可回收其中有經濟價值的副產物和鹽，治理后廢水可直接作為工藝用水回用，處理成本僅為256元/m3，為常規處理方法的20%，具有很好的經濟和社會效益。

1廢水水質及水量

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

工藝流程如圖1所示。

3主要工藝單元設計參數

3.1中和沉降池

中和沉降池用于均質、調節廢水pH、沉降和分相。設中和沉降池1個，容積為10m3，材質為碳鋼（涂搪瓷玻璃），帶夾套和攪拌，電機功率為15kW，轉速為200r/min。攪拌狀態下向廢水中加入質量分數為30%的濃鹽酸，調節pH至中性，然后通入冷卻鹽水降溫，自然沉降4～8h后分離出有機相。有機相經蒸發濃縮可得鹽酸氨丙啉關鍵中間體和氯仿，水相pH要求呈中性。

3.2過濾槽

過濾槽用于去除廢水中的不溶性雜質。設過濾槽1個，尺寸為D120cm×180cm，容積約為2m3，有效過濾面積為1m2，材質為304不銹鋼。經過濾槽后廢水呈透明澄清，懸浮物＜20mg/L。

3.3清液池1

清液池1用于貯存預處理后廢水，保證后續處理負荷的穩定。設1個清液池1，容積為10m3，材質為混凝土（涂環氧樹脂防腐）。

3.4汽提精餾裝置

汽提精餾裝置用于對來自清液池1的廢水中的甲醇進行汽提蒸餾，以利于后續樹脂處理。設汽提精餾裝置1套，釜身容積為2000L，精餾塔尺寸為D0.6m×12m，材質為搪玻璃。廢水經汽提精餾后，甲醇殘留量＜0.2%。

3.5清液池2

清液池2用于貯存汽提處理后的廢水，保證后續樹脂處理負荷的穩定。設1個清液池2，容積為10m3，材質為混凝土（涂環氧樹脂防腐）。

3.6樹脂吸附柱

樹脂吸附柱用于吸附去除廢水中的水溶性有機污染物。設樹脂吸附柱2個，規格為D100cm×400cm，材質為碳鋼（環氧樹脂內襯防腐），內裝LS106型大孔吸附樹脂，吸附流速為0.5BV/h，解析劑為質量分數95%的甲醇，解析流速為0.5BV/h。吸附凈化后廢水為無色透明溶液，控制CODCr＜30000mg/L。

3.7貯液槽

貯液槽用于貯存經樹脂吸附凈化后的廢水，保證后續蒸發濃縮回收氯化鈉裝置負荷的穩定性。設貯液槽1個，容積為20m3，材質為PP。

3.8三效蒸發器

三效蒸發器用于蒸發濃縮回收廢水中的氯化鈉。設三效蒸發器1套，其中Ⅰ效規格為D80cm×350cm，Ⅱ效規格為D80cm×350cm，Ⅲ效規格為D100cm×350cm，材質為316L不銹鋼，蒸汽為加熱源。

3.9轉鼓式離心機

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母液池

母液池用于貯存氯化鈉母液。設母液池1個，容積為3m3，材質為PP。

3.11冷凝水貯槽

冷凝水貯槽用于貯存蒸發所得冷凝水。設冷凝水貯槽1個，容積為10m3，材質為PP。

3.12解析液貯槽

解析液貯槽用于貯存樹脂解析液，保證后續蒸發回收甲醇工序負荷的穩定。設解析液貯槽1個，容積為5m3，材質為碳鋼。

3.13甲醇回收裝置