CN104230088B - 一种土霉素废水处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种土霉素废水处理工艺。其步骤为，将土霉素废水经过离心机过滤、吸附树脂进行吸附、调PH值为6-7后再用精度为1μm的精密过滤器过滤，普通反渗透膜系统进行浓缩，电渗析系统进行脱盐，RO浓缩液作为电渗析淡水室给水，RO透析液大部分直接达标排放，小部分透析液作为电渗析浓水室和极水室的给水，在电渗析电场的作用下，淡水室浓缩液中的无机盐不断迁移到浓水室中；将经脱盐后的淡水室低压RO浓缩液送入高压RO系统中继续浓缩得到高压RO浓缩液；高压RO透析液达标排放；最后进入蒸发工序进行蒸发即可。采用本发明的技术方案处理后出水COD＜100mg/L，可以直接达标排放，环保，节约成本。
Description
技术领域
本发明涉及废水处理工艺，尤其涉及一种土霉素废水处理工艺。
背景技术
土霉素生产中会产水大量的废水，含有土霉素、蛋白质、色素、无机盐等物质，具有“COD含量高、色度高和含盐量高”等特点，混合到其他废水中后会加重综合生产废水的处理难度，一般的污水处理工艺难以达标排放。
发明内容
本发明的目的在于提供一种工艺简单，成本降低，处理后的污水能直接排放的土霉素废水处理工艺。
为实现上述目的，本发明提供一种土霉素废水处理工艺，其特征在于，有如下步骤，
①将土霉素废水经过离心机得到上清液；
②上清液送入吸附树脂进行吸附；
③调节吸附树脂进行吸附后的溶液的pH值为6-7；
④再用精度为1μm的精密过滤器过滤得到过滤后的料液；
⑤过滤后的料液送入低压RO普通反渗透膜系统进行浓缩得到浓缩液，所得RO透析液大部分直接达标排放，所述低压RO普通反渗透膜系统为脱盐率99.5％，工作压力25Bar的抗污染反渗透膜；
⑥将所得浓缩液送入电渗析系统进行脱盐，浓缩液作为电渗析淡水室给水，未达标排放掉的小部分RO透析液作为电渗析浓水室和极水室的给水，在电渗析电场的作用下，淡水室浓缩液中的无机盐不断迁移到浓水室中，大大减少了淡水室中的无机盐含量；
⑦将上述经脱盐后的淡水室低压RO浓缩液送入高压RO系统中继续浓缩得到高压RO浓缩液；高压RO透析液达标排放；所述高压RO系统为脱盐率99％，工作压力50Bar的反渗透膜；
⑧所得高压RO浓缩液进入蒸发工序进行蒸发即可。
所述①中，离心机为三足离心机，转速为1200转/分钟、装料量145kg。
所述②中，为大孔吸附树脂XAD-4。
所述④中，精密过滤器为不锈钢或PP滤芯。
所述⑦中，可重复步骤⑦，使污水体积高度浓缩。
所述⑧中，所述蒸发为采用四效蒸发器使浓缩液中的污染物固化。
本发明的工艺流程为：
①土霉素废水中含有大量的颗粒性物质及悬浮物，先采用离心机或转鼓过滤对抗生素废水进行处理以除去废水中悬浮物及其他较大颗粒性物质；
②离心机清液送入吸附树脂进行吸附，以尽量除去废水中残余的土霉素，在降低COD含量的同时对废水中残余的土霉素进行回收利用，既起到了经济效益，同时减少了后道工序处理的难度；
③土霉素树脂吸附液废水必须先调节pH值为6-7。调节pH的目的是为了确保RO膜元件的截留率，因RO膜元件在pH较高或较低条件下的截留率会比正常值低5-6％，这无疑会影响RO透析液的达标排放；同时也考虑到达标排放的水也必须将pH值调节至6-7.5。
④再经过精度1um的精密过滤(不锈钢或PP滤芯)，去除废水中悬浮物及其他较大颗粒性物质，确保反渗透膜系统的安全。
⑤料液送入普通反渗透膜系统进行浓缩，反渗透系统能够对土霉素废水中的COD、色素、大部分无机盐进行有效截留，使透析液达标排放。
⑥由于土霉素废水含盐量高，普通反渗透系统需克服巨大的渗透压进行浓缩，浓缩倍数较低，导致系统回收率较低，浓缩液残余过多，不易处理。因此，将这部分浓缩液送入电渗析系统进行脱盐，RO浓缩液作为电渗析淡水室给水，RO透析液大部分直接达标排放，小部分透析液作为电渗析浓水室和极水室的给水，在电渗析电场的作用下，淡水室浓缩液中的无机盐不断迁移到浓水室中，大大减少了淡水室中的无机盐含量。本步骤中采用了反压电渗析技术减少COD转移。
⑦经脱盐后的淡水室浓缩液送入高压RO系统中继续浓缩。由于其无机盐含量已经大大减少，因此高压RO浓缩倍数可达到16倍以上(即很高的回收率)。高压RO透析液仍达标排放。还可采用高压RO膜进一步浓缩土霉素废水，使污水体积高度浓缩。
⑧最终RO浓缩液进入蒸发工序进行蒸发，由于浓缩液体积相对原料液体积已经大幅减小，因此蒸汽耗量相比于直接蒸发大幅减少。
一般的工艺处理后出水COD(化学含氧量)在1200-1300mg/L，没法直接排放，而采用本发明的技术方案处理后出水COD＜100mg/L，可以直接达标排放，环保，节约成本。
由于废水盐浓度太大，RO浓缩到8倍就是极限，但是本发明的申请人创造性的用电渗析来突破了这个极限。首先，因为电渗析过程中会涉及到COD转移的问题，导致很多人认为电渗析不适合废水处理。但是他们没考虑过可以通过提高浓水室压力，减少这种现象的发生。因为电渗析操作书上都是要求淡化室和浓水室等压。其次，RO膜和电渗析同为脱盐工艺，本领域的技术人员认为这两个工艺效果重复了，故都没有考虑过结合起来使用。另外，本领域的技术人员一般通过调节pH或者是压紧膜堆防治渗漏之类来减少COD转移，本发明的发明人在实际操作中发觉用这些方法没有效果。而采用本发明的技术方案，尝试了压差法，有非常明显的效果。本发明的发明人也开展了电渗析脱盐过程中浓缩室压力对淡化室色素转移的影响的实验来证实这一点。结果表明：电渗析脱盐过程中提高浓缩室压力，使浓缩室压力高于淡化室，有利于提高物料回收率；但同时会降低电渗析的脱盐效率，应根据实际情况选择合适的压差使物料回收率和脱盐效率达到最优效果。
附图说明
图1是本发明处理工艺流程图。
图2是淡化室、浓缩室等压时电导率、电流变化曲线图；
图3是浓缩室压力高于淡化室压力时电导率、电流变化曲线图；
图4是物料转移情况对比实验前，淡化室、极水室和浓水室的情况图；
图5是物料转移情况对比实验后，等压条件下，淡化室、极水室和浓水室的情况图；
图6是物料转移情况对比实验后，浓缩室压力高于淡化室下，淡化室、极水室和浓水室的情况图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
实施例1：土霉素废水处理工艺
①将土霉素废水经过离心机(三足离心机，转速1200转/分钟、装料量145kg)过滤得到上清液；
②上清液送入吸附树脂进行吸附(大孔吸附树脂XAD-4)；
③调节吸附树脂进行吸附后的溶液的pH值为6-7；
④再用精度为1μm的精密过滤器过滤，精密过滤器为不锈钢；
⑤过滤所得料液送入普通反渗透膜系统进行浓缩；
⑥由于土霉素废水含盐量高，普通反渗透系统需克服巨大的渗透压进行浓缩，浓缩倍数较低，导致系统回收率较低，浓缩液残余过多，不易处理。因此，将这部分浓缩液送入电渗析系统进行脱盐，RO浓缩液作为电渗析淡水室给水，RO透析液大部分直接达标排放，小部分透析液作为电渗析浓水室和极水室的给水，在电渗析电场的作用下，淡水室浓缩液中的无机盐不断迁移到浓水室中，大大减少了淡水室中的无机盐含量；
⑦经脱盐后的淡水室浓缩液送入高压RO系统中继续浓缩；由于其无机盐含量已经大大减少，因此高压RO浓缩倍数可达到16倍以上(即很高的回收率)。高压RO透析液仍达标排放(污染物都被集中在了浓缩液中，所有透析液都达标排放)。
⑧所得RO浓缩液进入蒸发工序进行蒸发，蒸发固化后填埋，由于浓缩液体积相对原料液体积已经大幅减小，因此蒸汽耗量相比于直接蒸发大幅减少。
实施例2：电渗析实验
电渗析是通过电场作用下，利用半透膜的选择透过性来分离不同带电溶质粒子的过程。然而在电渗析脱盐的过程中，往往会有除盐分以外的其他物质也能透过离子交换膜，导致脱盐过程中物料的收率下降。本实验通过改变浓缩室和淡化室的压力条件，研究电渗析脱盐过程中浓缩室的压力对物料的回收率的影响。
实验方法：在淡化室中加入配置好的电导率为20ms/cm的酱油水，在淡化室/浓缩室压力为0.03MPa/0.03MPa和0.01MPa/0.04MPa两种条件下进行脱盐实验，观察两种情况下浓缩室色素变化情况。浓缩室颜色较深则说明物料转移较多，物料回收率低。
实验料液：
淡化室：2％酱油溶液，其中加入200gNaCI、40gMgSO4溶液电导2ms/cm
极水室：0.8％硫酸钠溶液溶液电导1ms/cm
浓缩室：自来水初始电导0.3ms/cm
实验数据：
(一)淡化室、浓缩室等压
表1实验数据表
电导率、电流变化曲线见图2。当电渗析设备脱盐开始时，淡化室的盐离子在电场的作用下迁移到浓缩室，随着时间的推移，淡化室的盐离子含量越来越少，电导率也随着盐离子含量的减少而下降。而浓缩室电导率随着盐离子含量的增加上升。等压情况下淡化室电导率在25分钟内从20ms/cm下降至2.68ms/cm。
(二)浓缩室压力高于淡化室压力：
表2实验数据表
电导率、电流变化曲线见图3。当电渗析设备脱盐开始时，淡化室的盐离子在电场的作用下迁移到浓缩室，随着时间的推移，淡化室的盐离子含量越来越少，电导率也随着盐离子含量的减少而下降。而浓缩室电导率随着盐离子含量的增加上升。差压情况下淡化室电导率在25分钟内从20ms/cm下降至4.17ms/cm，脱盐效率低于等压情况，但色素和COD转移量明显减少。
物料转移情况对比(色素转移情况)
实验前：见图4，其中左边为淡化室，中间为极水室，右边为浓水室。
等压条件下，见图5，其中左边为淡化室，中间为极水室，右边为浓水室。
浓缩室压力高于淡化室下，见图6，其中左边为淡化室，中间为极水室，右边为浓水室。
对比两次实验结果发现，当浓缩室压力高于淡化室压力时，能够明显减少淡化室的物料(色素)转移到浓缩室，提高电渗析脱盐过程中物料的回收率。但提高浓缩室压力的同时会使浓缩室液体流入淡化室，导致淡化室和浓缩室液位变化较大，同时降低电渗析脱盐效率。可考虑适当向浓缩室补水或选择合适的浓缩室、淡化室压差。
该试验说明电渗析脱盐过程中提高浓缩室压力，使浓缩室压力高于淡化室，有利于提高物料回收率。但同时会降低电渗析的脱盐效率，应根据实际情况选择合适的压差使物料回收率和脱盐效率达到最优效果。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (6)
1.一种土霉素废水处理工艺，其特征在于，步骤为，
①将土霉素废水经过离心机得到上清液；
②上清液送入吸附树脂进行吸附；
③调节吸附树脂进行吸附后的溶液的pH值为6-7；
④再用精度为1μm的精密过滤器过滤得到过滤后的料液；
⑤过滤后的料液送入低压RO普通反渗透膜系统进行浓缩得到浓缩液，所得RO透析液大部分直接达标排放，所述低压RO普通反渗透膜系统为脱盐率99.5％，工作压力25Bar的抗污染反渗透膜；
⑥将所得浓缩液送入电渗析系统进行脱盐，浓缩液作为电渗析淡水室给水，未达标排放掉的小部分RO透析液作为电渗析浓缩室和极水室的给水，在电渗析电场的作用下，淡水室浓缩液中的无机盐不断迁移到浓缩室中，大大减少了淡水室中的无机盐含量；
⑦将上述经脱盐后的淡水室低压RO浓缩液送入高压RO系统中继续浓缩得到高压RO浓缩液；高压RO透析液达标排放；所述高压RO系统为脱盐率99％，工作压力50Bar的反渗透膜；
⑧所得高压RO浓缩液进入蒸发工序进行蒸发即可；
电渗析脱盐过程中提高浓缩室压力，使浓缩室压力高于淡化室，根据实际情况选择合适的压差。
2.权利要求1所述土霉素废水处理工艺，其特征在于，所述①中，离心机为三足离心机，转速为1200转/分钟、装料量145kg。
3.权利要求1所述土霉素废水处理工艺，其特征在于，所述②中，吸附树脂为大孔吸附树脂XAD-4。
4.权利要求1所述土霉素废水处理工艺，其特征在于，所述④中，精密过滤器为不锈钢或PP滤芯。
5.权利要求1所述土霉素废水处理工艺，其特征在于，所述⑦中，可重复步骤⑦，使污水体积高度浓缩。
6.权利要求1所述土霉素废水处理工艺，其特征在于，所述⑧中，所述蒸发为采用四效蒸发器使浓缩液中的污染物固化。
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 膜分离技术在医药企业水处理中的应用;郝爽;《科技风》;20111125(第22期);第72,75页 * |
Also Published As
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