CN105254098A - 对苯二酚生产废水处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种对苯二酚生产废水处理系统，其包括依次布置的中和沉淀单元、加热过滤单元、纳滤单元和蒸发浓缩单元，加热过滤单元的进口端、出口端分别与中和沉淀单元的上清液出口和纳滤单元的进液口相连，纳滤单元的滤液出口与蒸发浓缩单元的进口相连。实际使用时，先通过pH调节剂和沉淀剂对中和沉淀单元中的废水进行初步处理，然后通过加热过滤单元的加热过滤处理可得到硫酸锰晶体，之后再依次通过纳滤单元和蒸发浓缩单元的纳滤、蒸发处理即可得到硫酸铵产品。本发明公开的废水处理系统将过滤分离技术与蒸发结晶处理进行结合，从对苯二酚生产废水回收得到合格的硫酸锰和硫酸铵产品，达到了变废为宝的目的。

Description

对苯二酚生产废水处理系统

技术领域

本发明涉及化工技术领域，具体涉及一种对苯二酚生产废水处理系统。

背景技术

对苯二酚又名氢醌，是一种重要的化工原材料，常用于制造蒽醌染料、偶氮染料、橡胶防老剂和抗氧剂等。目前，国内对苯二酚的产量约10000吨/年，对苯二酚的工业化生产方法主要为苯胺氧化法，该方法是先在硫酸中将苯胺用二氧化锰氧化生产苯醌，然后在水中用铁粉将苯醌还原为对苯二酚粗品，之后再经过滤、脱色、结晶和干燥处理即得对苯二酚成品。

但是，采用苯胺氧化法生产对苯二酚存在的技术缺陷是：在苯胺氧化成苯醌阶段中，每生产290kg苯醌会产生约11吨废水，该废水主要成分为硫酸锰、硫酸铵、COD等，具体的，申请人检测了一批废水样本的主要成分，结果表明：苯胺氧化阶段产生的废水中主要含质量分数为13％硫酸锰、2.5％硫酸铵、1％硫酸、17.5％TDS(即总溶解固体)，废水的COD值为500mg/l。由于该废水的含盐量高达18％以上，因此无法进入生化系统进行生化处理，现今企业主要是将该废水直接蒸干，但直接蒸干的成本为60-80元/吨，成本过高，且存在固废无法处理问题，这样无疑制约了对苯二酚的规模化顺利生产。

发明内容

本发明的目的是提供一种使用效果好、可以有效保证资源合理化利用的对苯二酚生产废水处理系统。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种对苯二酚生产废水处理系统，其特征在于：包括依次布置的中和沉淀单元、加热过滤单元、纳滤单元和蒸发浓缩单元，加热过滤单元的进口端、出口端分别与中和沉淀单元的上清液出口和纳滤单元的进液口相连，纳滤单元的滤液出口与蒸发浓缩单元的进口相连。

上述技术方案产生的有益效果在于：实际使用时，先通过pH调节剂和沉淀剂对中和沉淀单元中的废水进行初步处理，然后通过加热过滤单元的加热过滤处理可得到硫酸锰晶体，之后再依次通过纳滤单元和蒸发浓缩单元的纳滤、蒸发处理即可得到硫酸铵产品。本发明公开的废水处理系统将过滤分离技术与蒸发结晶处理进行结合，从对苯二酚生产废水回收得到合格的硫酸锰和硫酸铵产品，达到了变废为宝的目的。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

一种对苯二酚生产废水处理系统，如图1所示，其包括依次布置的中和沉淀单元10、加热过滤单元30、纳滤单元40和蒸发浓缩单元60，加热过滤单元30的进口端31、出口端32分别与中和沉淀单元10的上清液出口11和纳滤单元40的进液口41相连，纳滤单元40的滤液出口42与蒸发浓缩单元60的进口相连。实际使用时，是向中和沉淀单元10的废水中加入pH调节剂和沉淀剂，通过pH调节剂和沉淀剂的作用使废水的pH适合后段膜处理工艺的要求，同时废水中的Al³⁺、Ca²⁺、Fe³⁺、Hg²⁺等金属离子得到充分沉淀，从而防止这些离子在后段膜处理工艺中污染膜元件。本发明利用了硫酸锰的溶解度随温度升高而降低的特性，通过加热过滤单元30的加热作用使得废水温度升高并析出硫酸锰晶体，硫酸锰晶体经过加热过滤单元30的过滤处理即可得到合格的硫酸锰产品。经过加热过滤单元30过滤后产生的料液中的TDS已降至3％-5％，因此可以直接通过纳滤单元40进行纳滤处理，从而实现料液中硫酸铵和少量硫酸锰的分离，具体的，纳滤单元40中的膜元件的截留分子量为100-600D，这样纳滤单元40对料液中硫酸铵的截留率在50％以下，对料液中硫酸锰的截留率达95％以上，如此可以有效确保纳滤滤液中硫酸铵的纯度达到工业要求，这样料液再通过蒸发浓缩单元60的蒸发处理即可得到硫酸铵产品，具体的，所述蒸发浓缩单元60为多效蒸发浓缩设备或MVR浓缩设备。本发明公开的废水处理系统将过滤分离技术与蒸发结晶处理进行结合，从对苯二酚生产废水中回收得到合格的硫酸锰和硫酸铵产品，达到了变废为宝的目的。

作为进一步的优选方案：如图1所示，所述中和沉淀单元10和加热过滤单元30之间设置有吸附单元20，吸附单元20的进口、出口分别与中和沉淀单元10的上清液出口11和加热过滤单元30的进口端31相连。具体使用时，所述的吸附单元20可以采用活性炭、硅藻土或大孔树脂作为吸附剂，这样可以进一步降低废水中COD的含量，不仅使得后段产生的水能到实现达标排放，而且通过加热过滤单元30过滤后产生的滤饼硫酸锰产品的色度、纯度也能达到工业用品要求，这样无疑使得后序处理硫酸锰成本和时间得到缩减，处理工艺得到简化。

为了进一步提高废水的处理效果，优选的，如图1所示，所述纳滤单元40和蒸发浓缩单元60之间设置有反渗透单元50，反渗透单元50的进液端51、浓缩液出口端52分别与纳滤单元40的滤液出口42和蒸发浓缩单元60的进口相连，具体的，反渗透单元50中的膜元件为卷式膜或者碟管式膜。经检测，通过反渗透单元50的反渗透浓缩处理，可将纳滤单元40的滤液中的硫酸铵浓度从15％-20％浓缩至6％-8％，如此可以有效降低蒸发浓缩单元60蒸发浓缩硫酸铵所需的能耗，进而降低废水处理成本，具体的，与现有技术的直接蒸干处理成本为60-80元/吨相比，本发明蒸发浓缩硫酸铵的成本可降低至20-30元/吨。实际经过反渗透膜过滤和蒸发冷凝产生的水可以直接达标排放，当然，也可以如如图1所示将水进行回用生产(图1仅示出蒸发冷凝产生的水回用)。

为了进一步保证废水处理的效果，优选的，如图1所示，纳滤单元40的浓缩液出口43通向中和沉淀单元10的进口，通过纳滤单元40纳滤处理后产生的浓缩液中含有硫酸铵和少量的硫酸锰，因此将纳滤单元40的浓缩液出口43与中和沉淀单元10的进口相连通，这样可以进一步对纳滤浓缩液中的硫酸锰和硫酸铵进行循环回收处理，从而提高废水的处理效果和资源的最大化回收利用。

Claims (7)

1.一种对苯二酚生产废水处理系统，其特征在于：包括依次布置的中和沉淀单元(10)、加热过滤单元(30)、纳滤单元(40)和蒸发浓缩单元(60)，加热过滤单元(30)的进口端(31)、出口端(32)分别与中和沉淀单元(10)的上清液出口(11)和纳滤单元(40)的进液口(41)相连，纳滤单元(40)的滤液出口(42)与蒸发浓缩单元(60)的进口相连。

2.根据权利要求1所述对苯二酚生产废水处理系统，其特征在于：所述中和沉淀单元(10)和加热过滤单元(30)之间设置有吸附单元(20)，吸附单元(20)的进口、出口分别与中和沉淀单元(10)的上清液出口(11)和加热过滤单元(30)的进口端(31)相连。

3.根据权利要求1所述对苯二酚生产废水处理系统，其特征在于：所述纳滤单元(40)和蒸发浓缩单元(60)之间设置有反渗透单元(50)，反渗透单元(50)的进液端(51)、浓缩液出口端(52)分别与纳滤单元(40)的滤液出口(42)和蒸发浓缩单元(60)的进口相连。

4.根据权利要求1所述对苯二酚生产废水处理系统，其特征在于：纳滤单元(40)的浓缩液出口(43)通向中和沉淀单元(10)的进口。

5.根据权利要求1或2所述对苯二酚生产废水处理系统，其特征在于：纳滤单元(40)中的膜元件的截留分子量为100-600D。

6.根据权利要求1或2所述对苯二酚生产废水处理系统，其特征在于：反渗透单元(50)中的膜元件为卷式膜或者碟管式膜。

7.根据权利要求1或2所述对苯二酚生产废水处理系统，其特征在于：所述蒸发浓缩单元(60)为多效蒸发浓缩设备或MVR浓缩设备。