CN101423304A - 一种乙二醇生产废水的处理方法 - Google Patents

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一种乙二醇生产废水的处理方法。该方法采用混凝调碱、预过滤、纳滤/反渗透过程处理乙二醇生产废水；对于废水中的胶体物质，本发明首先在废水中加入混凝剂、调节废水的pH至偏碱性，使所述胶体物质脱稳析出，并在之后的预过滤过程去除，避免了胶体物质对纳滤/反渗透系统的污堵，有利于膜处理过程的稳定运行。本发明的方法，过程简单、处理效果好、运行稳定，处理后的废水可以作为工艺水直接回用到乙二醇的生产过程中。

Description

一种乙二醇生产废水的处理方法
技术领域
本发明涉及一种工业废水的处理方法，尤其涉及一种乙二醇生产废水的处理方法。
背景技术
乙二醇是一种重要的有机化工原料，主要用于制造聚酯纤维、防冻剂、非离子表面活性剂、乙醇胺以及炸药等。
乙二醇的主要工业生产方法是环氧乙烷直接水合法。该方法以乙烯和氧气为原料，在一定的配比、温度、压力条件下，生成气相环氧乙烷，经水洗、汽提后，制得环氧乙烷；环氧乙烷和水在加压(2.23MPa)和高温(190-200℃)的条件下，在管式反应器中直接液相水合制得乙二醇，同时副产二乙二醇、三乙二醇和多缩聚乙二醇，反应所得乙二醇稀溶液经薄膜蒸发器浓缩，再经脱水、精制后得到乙二醇产品及副产品。
在乙二醇的生产过程中有工艺废水、设备清洗水等废水产生，废水的主要成份为乙二醇。乙二醇生产废水是一种高浓度的有机废水，其CODCr高达2000～5000mg/l、悬浮物含量为0.01～0.1wt％、金属离子含量为10～50mg/l、有机物含量为1000～3000mg/l，废水呈黄色、有刺激性的气味，该废水具有挥发性、可燃性，排入环境将造成严重的环境污染。
处理乙二醇生产废水的方法主要有电解法、湿式氧化法、臭氧氧化法、化学氧化法、蒸馏法、生物法等。其中一些处理方法效果较好，但由于投资大，处理费用高，操作管理难等缺点而难以推广。一般认为生化法(厌氧--好氧)是目前较为经济合理的处理方法，但生化法需要的构筑物较多，占地面积大，且处理时间长。
现有技术中，《兼氧--好氧法处理乙二醇生产废水》(《金山油化纤》2003，(04)；23-26)介绍的处理方法，直接将乙二醇生产废水排入企业的废水处理单元，采用沉淀、吸附、生化处理等方法对废水进行常规处理，处理后的废水达标排放。该方法的缺点是不仅浪费了水资源，而且增加了废水处理的运行费用。如何减少废水排放量、降低企业生产成本，成为乙二醇生产厂家亟需解决的问题。
发明内容
为了提高乙二醇废水的处理效果，减少废水排放量、降低企业生产成本，本发明提供了一种乙二醇生产废水的处理方法。该方法采用膜法处理乙二醇生产废水，脱除水中的悬浮物和溶于水中的无机离子和有机物，处理后的废水可直接回用于生产系统，可以充分利用水资源，减少乙二醇生产对环境的污染。
一种乙二醇生产废水的处理方法是这样实现的：
一种乙二醇生产废水的处理方法，该方法依次包括以下步骤：
a.调节所述废水的pH至碱性；
b.在所述废水中加入混凝剂，然后采用预过滤装置去除废水中的悬浮物；
c.采用膜组件处理预过滤装置的出水。
在具体实施时，在步骤a，调节所述废水的pH为8～10；在步骤b，所述混凝剂为聚合氯化铝，其投加量为10～50mg/l；在步骤b，所述预过滤装置为微滤膜装置，微滤膜的材质为高分子聚合物，微滤膜的孔径为0.1～1μm；在步骤c，所述膜组件是纳滤膜或反渗透膜，优选的膜组件为反渗透膜，膜组件的材质为高分子聚合物。
在乙二醇生产废水中，不仅含有0.01～0.1wt％的悬浮物，还含有一些由副产物多缩聚乙二醇等形成的胶体物质，这些胶体物质采用一般的过滤方法不能完全去除，若进入后续的反渗透膜/纳滤膜处理过程会产生严重的污堵问题，影响膜处理过程的稳定运行。本发明在废水中加入聚合氯化铝混凝剂，投加浓度为10～50mg/l，调节pH至8～10，在偏碱性条件下，废水中的上述胶体物质在混凝剂作用下脱稳析出，并与混凝剂一起几乎完全沉淀下来。
经过混凝处理后，废水中的固含量为0.05～0.2wt％，本发明采用预过滤装置去除悬浮物，预过滤装置优选高分子聚合物微滤膜组件，处理后废水中的悬浮物去除率接近100％。
为了进一步去除废水中的污染物，达到废水回用的目的，本发明采用高分子膜组件对废水进行处理，高分子膜组件可以是纳滤膜或反渗透膜，优选反渗透膜。
该膜组件可以去除溶于水中的绝大部分无机离子和有机物，渗出水中的银、铁、钾、钠、钙、镁、硅、硫酸根等无机离子的总量小于8mg/l，去除率达到95％以上，乙二醇、乙二醛、二乙二醇、三乙二醇等有机物的去除率也达到99％以上，出水电导率小于5μs/cm。该出水的水质，已经达到乙二醇生产工艺回用水的要求。
本发明采用膜法对乙二醇生产废水进行处理，处理后的废水可以直接回用于生产系统。
本发明针对乙二醇生产废水的特点，采用调节pH和混凝的简单方法，有效去除了废水中的胶体物质，避免和减少了膜处理过程的污堵，保证了处理过程的稳定运行。
该处理方法过程简单、效果突出，出水水质好，不仅减少了乙二醇生产对环境的污染，又能够有效地利用水资源、降低生产成本、获得较好的经济效益。
具体实施方式
下面结合实施例进一步详述本发明的技术方案，本发明的保护范围不局限于下述的具体实施方式。
实施例1
某乙二醇生产厂的一批生产废水，该废水中含有以下物质：
固体悬浮物，<200mg/l；银，0.15mg/l；铁，0.16mg/l；钠，0.49mg/l；钾，9.28mg/l；钙，0.57mg/l；镁，1.08mg/l；硅，1.21mg/l；硫酸根，0.86mg/l；乙二醇，1233.6mg/l；乙二醛，65.2mg/l；二乙二醇，17.7mg/l；三乙二醇，8.2mg/l；COD，3100mg/l；总固溶物，476mg/l；电导率，336μs/cm。
首先在上述废水中加入聚合氯化铝15mg/l，并调节废水的pH至8.5，搅拌均匀；然后采用微滤膜装置进行预过滤，所用微滤膜为高分子聚砜膜，孔径0.1μm，过滤后滤液中的固体悬浮物含量降为～0。
采用反渗透膜组件对滤液进一步处理，去除滤液中的无机离子和有机物。所用反渗透膜为高分子聚酰胺膜，操作温度为25℃，操作压力为1.45MPa。反渗透透过液的水质达到了回用水的水质标准，可以直接回用到乙二醇的生产过程中；反渗透得到的浓水，可以返回到微滤膜处理过程，与乙二醇生产废水混合，进行微滤处理。
反渗透透过液的成分及废水处理过程的去除效果见下表。
 
项目 含量 去除率
固体悬浮物 — ～100％
总固溶物(TDS) 3.6mg/l >99％
银 1.5μg/l >99％
铁 4.2μg/l >99％
铜 — ～100％
钠 6.0μg/l >99％
钾 11.9μg/l >99％
钙 — ～100％
镁 — ～100％
硅 — ～100％
硫酸根 1.9μg/l >99％
硫化物 — ～100％
硅化物 — ～100％
乙二醇 1.13mg/l >99％
乙二醛 0.60mg/l >99％
二乙二醇 22.0μg/l >99％
三乙二醇 — ～100％
COD 28.6mg/l >99％
电导率 2.6μs/cm >99％
注：—表示未检出，以下同。
某厂乙二醇生产工艺用水指标见下表。
 
项目 单位 指标
电导率 μs/cm ≤5
铜 mg/l ≤0.2
 
铁 mg/l ≤0.5
硅化物 mg/l ≤0.03
硫化物 mg/l ≤0.6
总固溶物(TDS) mg/l ≤5
经过上述处理，出水已达到生产工艺用水标准。
实施例2
某乙二醇生产厂的一批生产废水，该废水中含有以下物质：
固体悬浮物，<200mg/l；银，0.18mg/l；铁，0.16mg/l；钠，0.53mg/l；钾，8.62mg/l；钙，1.07mg/l；镁，1.03mg/l；硅，1.36mg/l；硫酸根，1.16mg/l；乙二醇，1305.7mg/l；乙二醛，58.4mg/l；二乙二醇，20.1mg/l；三乙二醇，8.6mg/l；COD，3205mg/l；总固溶物，512mg/l；电导率，367μs/cm。
在上述废水中加入混凝剂聚合氯化铝45mg/l，调节废水的pH至9.5，搅拌均匀。然后采用同实施例1的微滤膜装置预过滤，所得滤液中的固体悬浮物含量降为0；滤液采用同实施例1的膜组件处理，所得透过液的组成和废水处理效果见下表。
 
项目 含量 脱除率
固体悬浮物 — ～100％
总固溶物(TDS) 4.1mg/l >99％
银 1.6μg/l >99％
铁 5.6μg/l >99％
铜 — ～100％
钠 6.3μg/l >99％
钾 12.8μg/l >99％
钙 — ～100％
镁 — ～100％
硅 — ～100％
硫酸根 2.9μg/l >99％
硫化物 — ～100％
 
硅化物 — ～100％
乙二醇 1.87mg/l >99％
乙二醛 1.02mg/l >99％
二乙二醇 21.3μg/l >99％
三乙二醇 — ～100％
COD 30.2mg/l >99％
电导率 3.2μs/cm >99％
经过上述处理，出水已达到生产工艺用水标准。

Claims (8)

1、一种乙二醇生产废水的处理方法，该方法依次包括以下步骤：
a.调节所述废水的pH至碱性；
b.在所述废水中加入混凝剂，然后采用预过滤装置去除废水中的悬浮物；
c.采用膜组件处理预过滤装置的出水。
2、根据权利要求1所述的废水处理方法，其特征在于：
在步骤a，调节所述废水的pH为8～10。
3、根据权利要求1所述的废水处理方法，其特征在于：
在步骤b，所述混凝剂为聚合氯化铝，其投加量为10～50mg/l。
4、根据权利要求1所述的废水处理方法，其特征在于：
在步骤b，所述预过滤装置为微滤膜装置，微滤膜的材质为高分子聚合物，微滤膜的孔径为0.1～1μm。
5、根据权利要求1所述的废水处理方法，其特征在于：
在步骤c，所述膜组件是纳滤膜或反渗透膜，膜组件的材质为高分子聚合物。
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