CN102153223A - 羧甲基纤维素钠工业污水回收利用装置 - Google Patents

羧甲基纤维素钠工业污水回收利用装置 Download PDF

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莫玉余
金广安
李佳
莫燕婷
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Abstract

本发明涉及一种羧甲基纤维素钠工业污水回收利用装置，用于处理羧甲基纤维素钠工业的蒸馏塔底部排出进入集水池的污水，包括依次连接的过滤设备、一效蒸发器和二效蒸发器，过滤设备的污水进口管路连接集水池的污水出口，过滤设备的污水出口管路连接一效蒸发器的污水进口，一效蒸发器的污水出口管路连接二效蒸发器的污水进口，一效蒸发器的污泥出口和二效蒸发器的污泥出口管路连接分别连接盐分收集罐。本发明对废液进行多道蒸发浓缩，效率高，能耗低，得到浓缩的可用的固体盐份，实现资源化综合利用，同时实现污水零排放。

Description

羧甲基纤维素钠工业污水回收利用装置
技术领域
本发明涉及工业污水处理装置技术领域，尤其是一种羧甲基纤维素钠工业污水回收利用装置。
背景技术
羧甲基纤维素钠(CMC)是纤维素醚类的重要产品，是天然纤维素经化学改性得到的衍生物，可以作为食品添加剂、絮凝剂、螯合物、乳化剂、增稠剂、保水剂、成膜材料等，广泛地应用于食品、日用化工、陶瓷、电子、皮革、塑料、农药等领域。羧甲基纤维素钠生产过程中产生的唯一污染物就是蒸馏回收乙醇后的废液，废液的化学需氧量(COD)很高，达到50000-100000mg/L，每生产1吨CMC大约要产生2.5吨废液。废液对环境的污染非常严重，国内外对CMC废液处理有较多研究成果，现有多种处理方法，如同济大学利用微电解-UASB-接触氧化处理CMC废水：采用微电解法对CMC废水进行预处理，微电解法对CMC废水COD去除率最高可达35％，同时可生化性(B/C)从0.12提高到0.35左右，最佳运行条件：进水pH值3.0，HRT为75min，混凝pH为9，Fe/C比为3∶1。在完成微电解后，采用UASB反应器处理CMC废水，UASB工艺最佳的运行条件：HRT为44h、温度为37℃、回流比为1∶20。这些情况下COD的去除率可达到82％以上。最后好氧处理，一级好氧在三个HRT条件上COD的去除率有一定的差别，HRT＝32h的下COD去除率在80％左右，同时二级接触氧化HRT＝16h时COD去除率为70％，出水COD在100mg/L以下，这种处理法虽可以达到国家排放标准，但不能利用污水中的有效盐分，浪费资源。
华南理工大学的一种处理方法：可将CMC生产污水的95％转化为产品，实现了CMC生产污水的资源化综合利用，达到CMC生产污水零排放。对于固形物含量为35％的CMC生产污水，可回收对污水总量10-15％的液态乙醇酸，乙醇酸含量为40％，同时还可以回收污水中所含的全部盐分，处理后的污水可以达到CMC的生产工艺用水要求。所回收的乙醇酸可以用于洗涤剂等工业用途；所回收的混合盐可以用作工业用盐。此法利用CMC生产污水为原料生产出工业盐、乙醇酸等产品，实现CMC污水的零排放，具有较高的经济价值，但投资较大。目前该成果处应用研究阶段。
山东鱼台原野奥伦特化工有限公司：废水先经过蒸发回收0.25％左右的乙醇，再蒸发去除80％的水，然后釜液分离，滤渣为粗食盐，滤液再经浓缩分离后得粗羟基乙酸钠溶液，经稀释离子交换后得羟基乙酸粗品，再浓缩分离得羟基乙酸粗品，再与硫酸和氢气进行氧化反应制得草酸成品，纯化后作为产品进入市场销售。
国外的处理法有：美国有紫外线氯化法；日本有双氧水处理工艺；德国采用树脂交换法。方法各异，但依然存在各自的缺点，未能实现地表水的零排放。在节能减排、保护环境，特别是在保护水体已经上升为我国国家战略的今天，解决这一问题显得非常重要。
羧甲基纤维素钠生产所产生的废液成分主要是少量乙醇、大量的盐分(NaCl为主)、副产物羟基乙酸钠、原料中的杂质、纤维素在碱性条件下水解产生的几种产物。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种羧甲基纤维素钠工业污水回收利用装置，采用蒸发器对废液进行蒸发浓缩，提取出盐分，实现CMC工业废液 的资源化综合利用。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种羧甲基纤维素钠工业污水回收利用装置，用于处理羧甲基纤维素钠工业的蒸馏塔底部排出进入集水池的污水，其特征是：包括依次连接的过滤设备、一效蒸发器和二效蒸发器，过滤设备的污水进口管路连接集水池的污水出口，过滤设备的污水出口管路连接一效蒸发器的污水进口，一效蒸发器的污水出口管路连接二效蒸发器的污水进口，一效蒸发器的污泥出口和二效蒸发器的污泥出口管路连接分别连接盐分收集罐。污水先经过过滤设备，过滤之后依次进入一效蒸发器和二效蒸发器，通过一效蒸发浓缩后析出一部分晶体盐分，盐分被挤出后排入盐分收集罐，一效蒸发器中的高浓度污水排入二效蒸发器，再次进行蒸发浓缩析出大部分晶体盐分，盐分排入盐分收集罐。
为控制流量，避免流量过大或过小，所述的过滤设备和集水池之间的管路上还设有流量计。
为提高蒸发效果，还具有三效蒸发器，所述的三效蒸发器设置在过滤设备和一效蒸发器之间，三效蒸发器的污水进口管路连接过滤设备的污水出口，三效蒸发器的污水出口管路连接一效蒸发器的污水进口。
还具有用于沉降固液分离的母液槽和离心机，所述的母液槽的进口管路连接二效蒸发器的污水出口，母液槽的污水出口管路连接二效蒸发器的污水进口，母液槽的污泥出口管路连接离心机。
母液槽与二效蒸发器之间的管路上设有循环泵，母液槽与离心机之间的管路上设有泥沙泵。
为利用离心机离心出的水分，所述的离心机的污水出口管路连接母液收集池。离心出的水分可作为水泥或混凝土外加剂的一部分，提高混凝土的性能。
为实时了解二效蒸发器中废水的盐分含量，所述的母液槽内设有盐分浓度检测装置。当测得值达到一定浓度后，不再进行蒸发浓缩。
本发明的有益效果是，本发明的羧甲基纤维素钠工业污水回收利用装置对废液进行多道蒸发浓缩，效率高，能耗低，提取出工业用盐和达到工业回用水标准的再生水，实现资源化综合利用，同时实现污水零排放。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的羧甲基纤维素钠工业污水回收利用装置的最佳实施例的结构框图。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示，本发明的羧甲基纤维素钠工业污水回收利用装置的最佳实施例，用于处理羧甲基纤维素钠工业的蒸馏塔底部排出进入集水池的污水，包括依次连接的过滤设备、三效蒸发器、一效蒸发器和二效蒸发器，过滤设备的污水进口管路连接集水池的污水出口，过滤设备的污水出口管路连接三效蒸发器的污水进口，三效蒸发器的污水出口管路连接一效蒸发器的污水进口，一效蒸发器的污水出口管路连接二效蒸发器的污水进口，一效蒸发器的污泥出口和二效蒸发器的污泥出口管路连接分别连接盐分收集罐。
根据蒸发器的工作参数控制流量，过滤设备和集水池之间的管路上还设有 流量计。
还具有用于沉降固液分离的母液槽和离心机，母液槽的进口管路连接二效蒸发器的污水出口，母液槽的污水出口管路连接二效蒸发器的污水进口，母液槽的污泥出口管路连接离心机。母液槽与二效蒸发器之间的管路上设有循环泵，母液槽与离心机之间的管路上设有泥沙泵。离心机的污水出口管路连接母液收集池。母液槽内设有盐分浓度检测装置。
在蒸发浓缩过程中，采用一次蒸发浓缩的效率非常低，且能耗较高，采用多道蒸发浓缩能使蒸发效率提高、并使能耗降低，作为更经济适用的方案，本发明采用三道蒸发浓缩工序，三效蒸发器、一效蒸发器和二效蒸发器一次串联，效率高，能耗低。经三效蒸发器蒸发浓缩后的废液浓度很高，但未达到晶体析出的浓度，经一效蒸发器再次浓缩后已有部分盐分析出，这时析出的盐分排入盐分收集罐，一效蒸发器中的饱和溶液排入二效蒸发器再次进行蒸发浓缩，经二效蒸发器浓缩后析出大部分盐分，此时析出的盐分排入盐分收集罐，经过一段时间后二效蒸发器中的高浓度污水排入母液槽，污水在母液槽中固液分离后上层液体再次排入二效蒸发器循环操作，母液槽下层固体排入离心机离心脱水，得到工业盐，离心出的水分可用作水泥添加剂，蒸发器蒸发出的水分满足工业回用水标准。实现对资源的充分利用，污水零排放。母液槽中设置的盐分浓度检测装置能实时检测当前污水的盐分浓度，若达到可利用的浓度后部再排入二效蒸发器，直接回收利用，若为达到浓度要求，再次将污水排入二效蒸发器蒸发浓缩。

Claims (7)

1.一种羧甲基纤维素钠工业污水回收利用装置，用于处理羧甲基纤维素钠工业的蒸馏塔底部排出进入集水池的污水，其特征是：包括依次连接的过滤设备、一效蒸发器和二效蒸发器，过滤设备的污水进口管路连接集水池的污水出口，过滤设备的污水出口管路连接一效蒸发器的污水进口，一效蒸发器的污水出口管路连接二效蒸发器的污水进口，一效蒸发器的污泥出口和二效蒸发器的污泥出口管路连接分别连接盐分收集罐。
2.如权利要求1所述的羧甲基纤维素钠工业污水回收利用装置，其特征是：所述的过滤设备和集水池之间的管路上还设有流量计。
3.如权利要求1所述的羧甲基纤维素钠工业污水回收利用装置，其特征是：还具有三效蒸发器，所述的三效蒸发器设置在过滤设备和一效蒸发器之间，三效蒸发器的污水进口管路连接过滤设备的污水出口，三效蒸发器的污水出口管路连接一效蒸发器的污水进口。
4.如权利要求1所述的羧甲基纤维素钠工业污水回收利用装置，其特征是：还具有用于沉降固液分离的母液槽和离心机，所述的母液槽的进口管路连接二效蒸发器的污水出口，母液槽的污水出口管路连接二效蒸发器的污水进口，母液槽的污泥出口管路连接离心机。
5.如权利要求4所述的羧甲基纤维素钠工业污水回收利用装置，其特征是：母液槽与二效蒸发器之间的管路上设有循环泵，母液槽与离心机之间的管路上设有泥沙泵。
6.如权利要求4所述的羧甲基纤维素钠工业污水回收利用装置，其特征是：所述的离心机的污水出口管路连接母液收集池。
7.如权利要求4所述的羧甲基纤维素钠工业污水回收利用装置，其特征是：所述的母液槽内设有盐分浓度检测装置。
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