CN104310680B - 一种酸醇缩聚废水预处理设备及方法 - Google Patents

一种酸醇缩聚废水预处理设备及方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种废水处理设备，尤其是对酸醇缩聚所产生的高浓度COD废水的处理设备。本发明要解决的技术问题是，提供一种酸醇缩聚废水的预处理设备及方法，其技术方案是：一种酸醇缩聚废水预处理设备，其改进之处在于：所述酸醇缩聚废水预处理设备包括过滤装置、精馏塔、冷凝器及再沸器；所述过滤装置与精馏塔中部通过管道连接；所述再沸器顶部及底部分别设有气体出口及液体进口，所述精馏塔塔釜分别通过管道与气体出口及液体进口连接；所述冷凝器与精馏塔塔顶相连接。本发明用于对酸醇缩聚所产生的废水进行预处理，分馏后的废水COD明显降低，设备结构搭配合理，具有良好的环境效益、社会效益及经济效益。

Description

一种酸醇缩聚废水预处理设备及方法
技术领域
本发明涉及一种废水处理设备及方法，尤其是对酸醇缩聚所产生的高浓度COD废水的处理设备及方法。
背景技术
利用酸醇缩聚的树脂生产的产品在日常生活中运用非常广泛，如树脂工艺品、人造大理石、玻璃钢制品、家具表面的漆膜等。
目前，通过酸和醇缩聚反应生产的大部分树脂（如不饱和聚酯树脂，醇酸树脂等），在生产过程中需要通过抽真空，将中间产物水抽出，否则会影响树脂的品质，但是抽真空时，会有少量的有机物随着水蒸气被抽出，冷凝后形成废水。该缩聚废水的有机物浓度太高，气味很大，COD浓度高，且很难直接进行生化处理。
有部分树脂生产企业将缩聚废水和生活废水进行混合兑稀，降低其有机物浓度再进行生化处理，但是处理量大，没有进行醇的回收。也有厂家直接将废水采用锅炉焚烧处理，两种方法同样形成资源的浪费。
为了考虑成本因素，大部分树脂生产企业的使用的精馏塔均通过加热树脂反应釜的导热油进行直接加热，由于树脂生产时，并不是持续加热的，所以导热油的温度是不稳定的（一般在180℃--270℃之间），并且跨度较大，这样就会导致缩聚废水很难得到很好精馏分离，处理后的废水COD浓度仍旧很高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，针对上述问题，提供一种酸醇缩聚废水的预处理设备及预处理方法，其技术方案是：一种酸醇缩聚废水预处理设备，其改进之处在于：所述酸醇缩聚废水预处理设备包括过滤装置、精馏塔、冷凝器及再沸器；所述过滤装置与精馏塔中部通过管道连接；所述再沸器顶部及底部分别设有气体出口及液体进口，所述精馏塔塔釜分别通过管道与气体出口及液体进口连接；所述冷凝器与精馏塔塔顶相连接。通过以上设置能够轻松的对酸醇缩聚废水进行分馏处理，并且分馏效果好，有利于后续的污水处理程序。
优选的本发明所述的酸醇缩聚废水预处理设备，其改进之处在于：所述精馏塔自下而上分别为塔釜、塔板段、填料段、塔顶；塔顶和塔釜设置有温度测量装置，塔釜外侧设有液位计；填料段底部设有废水出口。精馏塔结构设计合理、功能齐全，能够有效的对蒸发的废液进行有效的冷凝。
优选的本发明所述的酸醇缩聚废水预处理设备，其改进之处在于：所述塔板段的塔板数量为8~12层。
优选的本发明所述的酸醇缩聚废水预处理设备，其改进之处在于：所述填料段的长度为1m~2m。
优选的本发明所述的酸醇缩聚废水预处理设备，其改进之处在于：所述填料段的长度为1.5m。
优选的本发明所述的酸醇缩聚废水预处理设备，其改进之处在于：所述再沸器外侧设有导热油盘管。导热油盘管用以加热再沸器,使用导热油加热能够节省工厂的能源消耗。
优选的本发明所述的酸醇缩聚废水预处理设备，其改进之处在于：所述导热油盘管与导热油缓冲罐连接。导热油缓冲罐能够对流进里面的导热油进行混合，以降低导热油温度变化而影响精馏塔及再沸器的蒸馏效果。
优选的本发明所述的酸醇缩聚废水预处理设备，其改进之处在于：所述导热油缓冲罐的容积为再沸器容积的2.5~3.5倍。此大小的导热油缓冲罐能够较好的对导热油进行混合。
优选的本发明所述的酸醇缩聚废水预处理设备，其改进之处在于：所述导热油缓冲罐的容积为再沸器容积的3倍。此大小的导热油缓冲罐对导热油的缓冲、混合效果最佳。
优选的本发明所述的酸醇缩聚废水预处理方法，其改进之处在于：包括如下步骤：
一、对酸醇缩聚废水进行过滤处理；
二、将酸醇缩聚废水以0.5~0.7m3/h泵进精馏塔与再沸器进行蒸馏，精馏塔的塔釜的温度控制在110~140℃，塔顶的温度控制在85~97℃，再沸器的温度控制在180~200℃；
三、在塔顶冷凝器冷凝出低碳醇和水的共沸物，精馏塔中部分馏出低化学需氧量废水，塔釜剩余的为混合二元醇（含有二元酸和低聚物）。
本发明结构搭配合理，对酸醇缩聚废水的预处理方式能够良好对废水中的成分进行分离，并且能够防止导热油温度波动而引起的蒸馏效果产生差异。使用的加热方式及分离后的废水均可以在生产现场充分利用，具有良好的环境效益、社会效益及经济效益。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步说明。
如图1所示，本发明的酸醇缩聚废水预处理设备包括过滤装置1、精馏塔2、冷凝器3及再沸器4，过滤装置1与精馏塔2中部通过管道连接；冷凝器3设置在精馏塔2顶部，与精馏塔2塔顶24连接。再沸器4顶部及底部分别设有气体出口41及液体进口42，精馏塔2塔釜21分别通过管道与气体出口41及液体进口42连接。精馏塔2自下而上分别为塔釜21、塔板段22、填料段23、塔顶24；塔顶24和塔釜21设置有温度测量装置，温度测量装置可以使用电偶温度探测器，也可以使用本领域常规的温度测量装置。塔釜21外侧设有液位计25。
精馏塔2的塔板段22设置有8~12层塔板26，其中使用10层塔板26的效果较好。塔板段22的上方设有填料段23，填料段23的长度为1m~2m，本实施例为1.5m的填料段。填料段23可以为一段式填料，也可以为分段式填料。填料段23与塔板段22由栅板27隔开。填料段23的底部设置有废水出口28，用于排出在填料段23冷凝出的低化学需氧量废水。
再沸器4的外侧设有导热油盘管，导热油盘管用以加热再沸器4。为了防止导热油温度的波动而降低精馏塔2与再沸器4的效果，在导热油盘管前还增设导热油缓冲罐5。导热油在对精馏塔2及再沸器4加热前，先导入导热油缓冲罐5，在导热油缓冲罐5内进行充分混合后，再进行加热，可以有效防止导热油温度的波动。导热油缓冲罐5的容积为再沸器4容积的2.5~3.5倍，本实施例为3倍。
使用本发明时，按照如下方法对酸醇缩聚废水进行预处理：
一、对酸醇缩聚废水进行过滤处理；
二、将酸醇缩聚废水以0.5~0.7m3/h泵进精馏塔与再沸器进行蒸馏，精馏塔的塔釜的温度控制在110~140℃，塔顶的温度控制在85~97℃，再沸器的温度控制在180~200℃；
三、在塔顶冷凝器冷凝出低碳醇和水的共沸物，精馏塔中部分馏出低化学需氧量废水，塔釜剩余的为混合二元醇。
下面，按照上述方法，对酸醇缩聚废水进行试验处理。
实验一：
树脂缩聚废水按照0.6m3/h连续通过过滤器，并引入精馏塔中部加料口，精馏塔控制导热油和冷凝水的阀门，使塔顶温度为95℃，塔底温度为130℃，精馏塔操作方式为连续加料连续出料，控制导热油进口温度为190℃。
实验二：
树脂缩聚废水按照0.7m3/h连续通过过滤器，并引入精馏塔中部加料口，精馏塔控制导热油和冷凝水的阀门，使塔顶温度为85℃，塔底温度为140℃，精馏塔操作方式为连续加料连续出料，控制导热油进口温度为200℃。
实验三：
树脂缩聚废水按照0.5m3/h连续通过过滤器，并引入精馏塔中部加料口，精馏塔控制导热油和冷凝水的阀门，使塔顶温度为90℃，塔底温度为110℃，精馏塔操作方式为连续加料连续出料，控制导热油进口温度为180℃。
塔顶馏出液主要成分是水和低碳醇，直接通过燃煤锅炉进行焚烧，塔釜馏出液主要为混合二元醇（含有二元酸和低聚物）回收，树脂生产中再少量回炉使用。
塔中部出水有机物含量较低，通过与生活废水或已生化处理完的废水进行兑稀至CODcr≤4500mg/l,通过厌氧塔、厌氧水解池、中间好氧池、接触氧化池等生化处理至CODcr≤100mg/l，排入化工园区污水管网，也可储存起来用于兑稀精馏塔处理完的废水。

Claims (7)

1.一种酸醇缩聚废水预处理设备，其特征在于：
所述酸醇缩聚废水预处理设备包括过滤装置、精馏塔、冷凝器、再沸器、导热油盘管及导热油缓冲罐；
所述精馏塔自下而上分别为塔釜、塔板段、填料段和塔顶,所述填料段底部设有废水出口；
所述过滤装置与精馏塔中部通过管道连接；
所述冷凝器与精馏塔塔顶相连接；
所述再沸器的顶部设有气体出口，底部设有液体进口，所述精馏塔塔釜分别通过管道与气体出口及液体进口连接；
所述导热油盘管连接导热油缓冲罐并设置在再沸器的外侧。
2.根据权利要求1所述的酸醇缩聚废水预处理设备，其特征在于：所述塔板段的塔板数量为8～12层。
3.根据权利要求1所述的酸醇缩聚废水预处理设备，其特征在于：所述填料段的长度为lm～2m。
4.根据权利要求3所述的酸醇缩聚废水预处理设备，其特征在于：所述填料段的长度为1.5m。
5.根据权利要求1至4任一项所述的酸醇缩聚废水预处理设备，其特征在于：所述导热油缓冲罐的容积为再沸器容积的2.5～3.5倍。
6.根据权利要求5所述的酸醇缩聚废水预处理设备，其特征在于：所述导热油缓冲罐的容积为再沸器容积的3倍。
7.一种根据权利要求1所述的酸醇缩聚废水预处理设备的酸醇缩聚废水预处理方法，其特征在于：包括如下步骤：
一、对酸醇缩聚废水进行过滤处理；
二、将酸醇缩聚废水以0.5～0.7m3/h泵进精馏塔与再沸器进行蒸馏，精馏塔的塔釜的温度控制在110～140℃,塔顶的温度控制在85～97℃，再沸器的温度控制在180～200℃；
三、在塔顶冷凝器冷凝出低碳醇和水的共沸物，精馏塔中部分馏出低化学需氧量废水，塔釜剩余的为混合二元醇。
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