堿性高濃度有機廢水處理技術
鹽酸氨丙啉是傳統(tǒng)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(yǎng)殖業(yè)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(chǎn)過程中會產(chǎn)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(guī)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(chǎn)能占全球50%以上，因無有效的廢水治理方法，開始減產(chǎn)或停產(chǎn)。
筆者針對該廢水的特性，將多種治理方案進行系統(tǒng)對比，最終確定采用酸堿中和+低溫沉降+樹脂吸附+蒸發(fā)濃縮+冷凝水回用的工藝路線。經(jīng)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(jīng)濟價值的副產(chǎn)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(guī)處理方法的20%，具有很好的經(jīng)濟和社會效益。
1廢水水質(zhì)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(chǎn)車間產(chǎn)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(huán)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(shù)
3.1中和沉降池
中和沉降池用于均質(zhì)、調(diào)節(jié)廢水pH、沉降和分相。設中和沉降池1個，容積為10m3，材質(zhì)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(tài)下向廢水中加入質(zhì)量分數(shù)為30%的濃鹽酸，調(diào)節(jié)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(jīng)蒸發(fā)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(zhì)。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(zhì)為304不銹鋼。經(jīng)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(xù)處理負荷的穩(wěn)定。設1個清液池1，容積為10m3，材質(zhì)為混凝土（涂環(huán)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(xù)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(zhì)為搪玻璃。廢水經(jīng)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(xù)樹脂處理負荷的穩(wěn)定。設1個清液池2，容積為10m3，材質(zhì)為混凝土（涂環(huán)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(guī)格為D100cm×400cm，材質(zhì)為碳鋼（環(huán)氧樹脂內(nèi)襯防腐），內(nèi)裝LS106型大孔吸附樹脂，吸附流速為0.5BV/h，解析劑為質(zhì)量分數(shù)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(jīng)樹脂吸附凈化后的廢水，保證后續(xù)蒸發(fā)濃縮回收氯化鈉裝置負荷的穩(wěn)定性。設貯液槽1個，容積為20m3，材質(zhì)為PP。
3.8三效蒸發(fā)器
三效蒸發(fā)器用于蒸發(fā)濃縮回收廢水中的氯化鈉。設三效蒸發(fā)器1套，其中Ⅰ效規(guī)格為D80cm×350cm，Ⅱ效規(guī)格為D80cm×350cm，Ⅲ效規(guī)格為D100cm×350cm，材質(zhì)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(guī)格為轉鼓D800mm，電機功率7.5kW，材質(zhì)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(zhì)為PP。
3.11冷凝水貯槽
冷凝水貯槽用于貯存蒸發(fā)所得冷凝水。設冷凝水貯槽1個，容積為10m3，材質(zhì)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(xù)蒸發(fā)回收甲醇工序負荷的穩(wěn)定。設解析液貯槽1個，容積為5m3，材質(zhì)為碳鋼。
3.13甲醇回收裝置
甲醇回收裝置用于回收樹脂解析液中的甲醇。設甲醇回收裝置1座，有效容積為2000L，內(nèi)鍋直徑為1400mm，夾套直徑為1500mm，高度為1.8m，冷凝器規(guī)格為D1.2m×3m，材質(zhì)為搪玻璃，采用蒸汽夾套加熱。
3.14甲醇貯槽
甲醇貯槽用于貯存甲醇。設甲醇貯槽1個，容積為5m3，材質(zhì)為碳鋼。
4調(diào)試運行結果
該工程經(jīng)調(diào)試后連續(xù)運行。2012年6月至2012年12月的監(jiān)測結果表明，系統(tǒng)運行正常，處理效果穩(wěn)定可靠，運行結果見1">表1。
表1各主要處理單元進出水水質(zhì)監(jiān)測結果
由1">表1可知，蒸發(fā)冷凝水中含有甲醇及氯仿等有機溶劑，其COD高于《污水綜合排放標準》（GB8978—1996）的排放指標，但符合氨丙啉合成工藝用水要求，可將其作為工藝用水再利用。蒸發(fā)濃縮所得氯化鈉色澤潔白，無刺激性氣味，符合工業(yè)級氯化鈉國家標準。
5經(jīng)濟性分析
該工程總投資約為180萬元，其中土建投資35萬元，設備投資110萬元，安裝費25萬元，設計費3萬元，調(diào)試及培訓費3萬元，其他費用4萬元。運行費用及效益分析如2">表2所示。
表2運行費用明細及對比分析
6結論
（1）連續(xù)6個月的運行數(shù)據(jù)表明，采用中和+低溫沉降+樹脂吸附+蒸發(fā)濃縮+冷凝水回用的技術路線治理鹽酸氨丙啉堿性高濃度有機廢水可行。具體參見http://www.dowater.com更多相關技術文檔。
（2）處理成本約為256元/t，遠低于常規(guī)的生化處理方法，經(jīng)濟效益顯著，值得在同行業(yè)中推廣應用。
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