CN106809999A - 环氧树脂高浓度废水处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种环氧树脂高浓度废水处理系统；该系统包括高盐废水预处理系统、MVR系统、二级工业精制盐制备系统和甘油制备系统；所述高盐废水预处理系统、MVR系统和甘油制备系统依次通过管道相连，所述二级工业精制盐制备系统与甘油制备系统通过管道相连。与现有技术相比，本发明的系统能够完全回收环氧树脂高盐废水中的甘油，提高了经济效益；且经过整个工艺运行，基本上无污染物产生(蒸馏水的COD非常低，约在40mg/L左右)；还大大降低了污水处理难度。

Description

环氧树脂高浓度废水处理系统

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，具体涉及一种环氧树脂高浓度废水处理系统。

背景技术

目前我国环氧树脂年生产能力已达到60万吨，产生的废水约为650万m³，废水的平均COD浓度为15g/L；环氧树脂废水含有大量无机盐，对生化处理的干扰极大，处理难度和处理成本都很高，高浓度废水的污染防治一直是该行业的突出的环境问题。

环氧树脂废水的主要污染物包括老化树脂、环氧氯丙烷(水解后产生甘油)、挥发酚、甲苯、二甲苯、氯化钠和氢氧化钠等。国内环氧树脂生产企业主要采用稀释生化或蒸发脱盐与生化组合系统处理该类废水，稀释生化法不仅消耗大量淡水资源，还增加了废水的排放体积，不符合国家的污染减排政策。而蒸发脱盐与生化组合系统中的蒸发单元设备投资和运行成本都很高，且蒸发析出的盐往往带有一些有机污染物，不能作为一般的工业盐使用，可能被视为危险固体废物。必须委托有资质的单位进行无害化处置，费用非常高。

经对现有专利文献的检索发现，申请号为201210200797.0的中国发明专利公开了环氧树脂高盐废水处理方法，主要采用微纳米气泡发生器去除废水中的老化树脂，采用活性炭脱色降低废水TOC，芬顿氧化反应后进行混凝沉淀，上清液进一步膜过滤、隔膜电解。然而，采用芬顿氧化反应，要求高(需要调节PH值到3)，成本高，每降低100mg/LCOD约需要1元的成本，反应条件很难控制，且芬顿氧化反应属于化学反应容易造成二次污染；采用活性炭脱色吸附，也使处理成本进一步升高，而且吸附后的活性炭属于危险废物，不仅处理成本高，且处理难度大。

申请号为200510122825.1的中国发明专利公开了环氧树脂高盐废水的处理及盐的回收；其通过在废水中加入萃取剂，萃取分离上层有机项返回环氧树脂生产，下层废水经分离、浓缩、结晶、干燥得成品盐。然而，1、在实际生产过程中，生产人员的熟练性、操作规范性、以及生产条件控制的因素都会导致高盐废水中的副产品、有机项杂质的复杂程度及产量远远超过理论产物，实际导致生产废水萃取分离的上层有机相很难再次用于生产。2、下层废水经过分离、浓缩、结晶、干燥除了获得成品盐以外，还剩下部分高浓度的饱和食盐溶液无法处理，且干燥所产生的废气无法排放，这个工艺符合2005年的环保要求，但是不符合现在的环保要求。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术存在的不足，提供一种环氧树脂高浓度废水处理系统。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明涉及一种环氧树脂高浓度废水处理系统，所述环氧树脂高浓度废水处理系统包括高盐废水预处理系统、MVR系统、二级工业精制盐制备系统和甘油制备系统；所述高盐废水预处理系统、MVR系统、和甘油制备系统依次通过管道相连，所述二级工业精制盐制备系统与甘油制备系统通过管道相连。

优选的，所述高盐废水预处理系统包括加药静置分层池、袋式过滤池和老化树脂沉淀池；所述加药静置分层池的进水口与高盐废水调节池相连，所述加药静置分层池的上层出水口与袋式过滤池相连，所述加药静置分层池的下层絮凝物出口与老化树脂沉淀池相连。

优选的，所述高盐废水预处理系统还包括与老化树脂沉淀池相连的第一离心机，所述第一离心机的液相出口与高盐废水调节池相连。

优选的，所述袋式过滤池内并列设置若干袋式过滤器，所述袋式过滤器内设自动检测压力装置。

优选的，所述二级工业精制盐制备系统包括第二离心机和精洗装置；所述第二离心机的进水口与MVR系统的下层排液口相连，所述第二离心机的液相出口与甘油制备系统相连，所述第二离心机的固相出口与精洗装置相连。

优选的，所述甘油制备系统包括依次相连的母液收集槽、薄膜蒸发甘油回收单元、压滤机和甘油净化单元；所述母液收集槽的进水口与二级工业精制盐制备系统的液相出口相连；所述压滤机的上清液出口与甘油净化单元相连，所述压滤机的滤渣水洗产生的水洗废水进入高盐废水调节池。

优选的，所述薄膜蒸发甘油回收单元包括依次相连的预热器和旋转薄膜蒸发器；所述预热器与母液收集槽的出水口相连。

优选的，所述旋转薄膜蒸发器的蒸发器转子是装有呈放射状、可径向摆动的刮板组件的液体刮膜装置，在转子圆周线上等距离装有4组铰链刮板，上下每组之间交错90°。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、完全回收环氧树脂高盐废水中的甘油，提高了经济效益；

2、经过整个工艺运行，基本上无污染物产生(蒸馏水的COD非常低，约在40mg/L左右)；

3、将废盐精制为二级工业精制盐，避免了环境污染；

4、大大降低了污水处理难度。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为环氧树脂高浓度废水的GS-MS谱图；

图2为环氧树脂高浓度废水处理系统及其工艺示意图；

图3为环氧树脂高浓度废水处理系统的高盐废水预处理系统结构示意图；

图4为环氧树脂高浓度废水处理系统的MVR系统结构示意图；

图5为环氧树脂高浓度废水处理系统的甘油制备系统中的薄膜蒸发甘油回收单元的结构示意图；

其中，1为高盐废水调节池，2为加药静置分层池，3为滤液收集槽，4、挡渣板，5、袋式过滤池，6为大孔树脂吸附装置，7为蒸汽压缩机，8为结晶器，9为晶浆泵，10为加热蒸发器，11为预热器，12为进料泵，13为凝结水泵，14为凝结水罐，15为强制循环泵，16为加热器，17为旋转隔膜蒸发器，18为气液分离器，19为水力喷射器，20为多级泵，21为循环水泵。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干调整和改进。这些都属于发明的保护范围。

本发明经过多次小试和检测，发现环氧树脂的高盐废水中含有一定量的甘油，含量约为1％。通过MVR后，浓度会达到10％以上，具备了回收价值。

微谱分析报告如表1，GC-MS谱图如图1所示。

表1

组分编号	化合物名称	质量百分比/％	牌号/CAS No.	作用
					1	氯化钠	～6.0-7.0	7647-14-5	无机盐
2	甘油	～21.5-22.5	56-81-5	有机物
					3	双酚A	～7.5-8.5	80-05-7	有机物
4	氢氧化钠	～0.2-0.8	1310-73-2	无机盐
					5	4-异丙基苯酚	～0.2-0.8	4286-23-1	有机物
6	水	～62.0-63.0

从表1可以计算出，平均每吨高盐废水中含甘油约1％，母液浓缩次数越多，甘油含量越高，具备了回收的价值。本发明正是基于环氧树脂的高盐废水中含有具备了回收的价值的甘油这一发现，提供了一种环氧树脂高浓度废水处理系统。具体见以下各实施例。

实施例

本实施例涉及一种环氧树脂高浓度废水处理系统，其结构示意图如图2所示，包括高盐废水预处理系统、MVR系统、二级工业精制盐制备系统和甘油制备系统；所述高盐废水预处理系统、MVR系统和甘油制备系统依次通过管道相连，所述二级工业精制盐制备系统与甘油制备系统通过管道相连。

所述高盐废水预处理系统结构如图3所示，包括加药静置分层池2、袋式过滤池5、挡渣板4、老化树脂沉淀池和第一离心机；所述挡渣板4为加药静置分层池2的一部分，用于挡住少部分漂浮老化树脂，加药静置分层池2的进水口与高盐废水调节池1相连，所述加药静置分层池2的上层出水口与袋式过滤池5(内设袋式过滤器)相连，所述加药静置分层池2的下层絮凝物出口经滤渣收集槽3与老化树脂沉淀池(内设大孔树脂吸附装置6)相连。老化树脂沉淀池出水与第一离心机相连，第一离心机的液相出口与高盐废水调节池1相连。

所述二级工业精制盐制备系统包括第二离心机和精洗装置；所述甘油制备系统包括依次相连的母液收集槽、薄膜蒸发甘油回收单元、压滤机和甘油净化单元。

MVR系统结构如图4所示，包括进料泵12、预热器11、强制循环泵15、加热蒸发器10、结晶器8、蒸汽压缩机7、晶浆泵9、凝结水泵13和凝结水罐14；所述进料泵12的进料口与高盐废水预处理系统的袋式过滤池出水口相连，换热后冷凝水与预热器11相连；预热器11的出料口与强制循环泵15的进料口相连；强制循环泵15的出料口与加热蒸发器10的进料口相连，加热蒸发器10的出汽口与结晶器8的进汽口相连，加热蒸发器10的出水口与凝结水罐14相连；凝结水罐14中的凝结水使用时经凝结水泵13泵回至预热器11；结晶器8的出汽口与蒸汽压缩机7相连，结晶器8内下部产生的盐脚晶体经晶浆泵9的输送到结晶器8内的旋液器，结晶器8的清液出口经强制循环泵15与加热蒸发器10的进料口相连；蒸汽压缩机7的蒸汽与加热蒸发器10的进汽口相连。

MVR系统含如下工艺：

1、预热：

原料罐中需要浓缩的物料通过进料泵12输送、进料流量计计量后进入预热器11预热。预热器11的热源采用经过加热蒸发器换热后的冷凝水。

预热后物料被送入强制循环泵15的入口。

2、蒸发结晶：

经预热后的物料经泵的输送进入强制循环泵15的入口，再经过加热蒸发器10的再次加热后直接进入结晶器8的分离室，物料在分离室形成闪蒸，部分水变成二次蒸汽从结晶器上部的出口离开进入MVR蒸汽压缩机7重新利用部分；部分水进入凝结水罐14备用。

物料由于水分的蒸发，在该处产生过饱和度，通过控制工艺操作参数，使溶液在结晶器8内仅仅产生过饱和溶液，产生的过饱和溶液与蒸发室底部的悬浮的大量晶体接触，进行生长，消除过饱和度，下部盐脚晶体经过沉降淘洗后，盐粒从大到小依次分布，经晶浆泵9的输送到旋液器进行固液分离。

在结晶器中央的清液，经强制循环泵15送到加热蒸发器10，提高料液的温度，晶浆，再进入结晶器8进行气液分离。

由于采用清液强制循环，可以有效避免强制循环泵15对通过晶体的破坏作用。有利于得到大颗粒的氯化钠晶体，有利于延长清洗周期，提高换热效率。

3、晶浆离心分离：

物料通过高位作用，将物料送入离心机进行分离。底部采用晶浆悬浮设计，使杂质与晶体分离，晶体作为副产品销售或另行处理。母液则返回到蒸发系统或另行处理。

4、蒸汽压缩回用：

从结晶器8上部出来的二次蒸汽，直接被吸入MVR蒸汽压缩机7中，蒸汽被压缩，压力提高，相应地温度、热值也得到提高；被压缩后的蒸汽被送入加热蒸发器10，作为加热蒸发器10的热源使用；经过加热蒸发器10的换热，得到的冷凝水进入凝结水罐14收集后作为预热器11的热源再次使用。

二级工业精制盐制备系统中，第二离心机的液相出口与甘油制备系统的母液收集槽的进水口相连，固相出口与精洗装置相连。

甘油制备系统结构包括依次相连的母液收集槽、薄膜蒸发甘油回收单元、压滤机和甘油净化单元；母液收集槽的进水口与二级工业精制盐制备系统的液相出口相连，压滤机的上清液出口与甘油净化单元相连，压滤机的滤渣水洗产生的水洗废水进入高盐废水调节池。其中，薄膜蒸发甘油回收单元如图5所示，包含加热器16、旋转隔膜蒸发器17、气液分离器18、水力喷射器19、多级泵20、循环水泵21。所述加热器16(也称预热器)和旋转隔膜蒸发器17相连，旋转隔膜蒸发器17和气液分离器18相连，气液分离器18和水力喷射器19相连，水力喷射器19和循环水泵21相连。所述旋转隔膜蒸发器17和多级泵20相连，用于出料的连续性。加热器16(也称预热器)与母液收集槽的出水口相连。

本实施例的环氧树脂高浓度废水处理系统的工艺流程如图2所示，整个工艺主要分成如下五个部分：

1、高浓度环氧树脂废水的预处理

a.加药静置分层池：高盐废水进入高盐废水调节池，和絮凝剂充分混合后打入加药静置分层池(竖流式沉淀池)，絮凝沉淀后，大颗粒环氧树脂沉淀。在出水口处设立挡渣板，尽可能的挡住颗粒较小呈漂浮状的环氧树脂。

b.袋式过滤池、大孔树脂吸附：袋式过滤池和大孔树脂吸附是一种新型过滤装置，原理是利用分子量的不同，对废水进行过滤，截留无用物质。高盐废水经过加药静置分层池后，进入袋式过滤池，进一步清理细小的环氧树脂和副反应产物、有机物等，为后续制备二级工业精制盐和甘油做好预处理工作。袋式过滤器内设自动检测压力装置，一旦压力过高，立即清洗或者更换滤芯；同时切换至另一个袋式过滤器以保证整套系统顺利运行。

2、MVR系统

采用MVR结晶蒸发工艺，物料经预热后直接进入结晶器，蒸发浓缩、离心脱盐，母液返回系统继续蒸发结晶。

3、二级工业精制盐制备系统

MVR母液和盐分进入第一离心机进行固液分离，收集所有盐分后，在精洗装置中利用饱和食盐水(饱和食盐水由冷凝水进行配置)精洗，精洗后利用厂区原有的干燥设备进行干燥后备用。

4、甘油制备系统

a.母液收集槽：母液进入母液收集槽，母液收集槽中自带甘油浓度检测设备，当母液中的甘油达到一定浓度后，将进入薄膜蒸发甘油回收单元。

b.薄膜浓缩、甘油制备：需要处理的母液经流量计的计量进入预热器，先利用水蒸汽预热物料至150℃左右后，再进入旋转薄膜蒸发器与220℃导热油进行热交换，待处理物料从蒸发器上部进入，经转子上的液体布料器将其均匀地分布成薄膜在筒体内表面进行蒸馏操作。待处理物料流经蒸发器加热区，低沸点组份蒸发，从二次蒸汽出口抽出；残留物从蒸发器底部流出。蒸发器转子是装有呈放射状、刮板组件可径向摆动的液体刮膜装置，在转子圆周线上等距离装有4组铰链刮板(上下每组之间交错90°)。蒸发器工作时，离心力使铰链刮板甩出，抵至蒸发器的加热面，当刮板刮过加热面时，在蒸发器表面上物料被刮成厚薄均匀的薄膜(可薄至0.2mm)，薄膜不断受到搅动，在此过程中，液膜不断更新，产生良好的热交换作用，并使加热表面不会产生结焦、结垢等现象。从二次蒸汽口出来的纯轻组分经过冷凝器冷凝后，流入轻组分罐收集。未冷凝尾气经冷井冷冻后，可充分的被捕集，可使系统在很高真空度下工作，将丙三醇的沸点从290℃降至120℃以下。重组分经重组分罐进一步蒸发后从下部排放(主要含盐类)，轻组分为纯的丙三醇经轻组分泵送入储罐销售。

c.甘油净化单元：甘油经过净化单元(活性炭、树脂等)，脱去颜色和极少量的杂质，制备成95％或者99％的甘油，待售。净化单元经过多次使用后，做为危废处理。

综上所述，本发明的环氧树脂高浓度废水处理系统通过完全回收环氧树脂高盐废水蒸发后产生的母液中的甘油，提高了经济效益；经过整个工艺运行，基本上无污染物产生(蒸馏水的COD非常低，约在40mg/L左右)；将废盐精制为二级工业精制盐，避免了环境污染；大大降低了污水处理难度。

本工艺和传统工艺的比较如表2所示：

表2

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (8)

1.一种环氧树脂高浓度废水处理系统，其特征在于，所述环氧树脂高浓度废水处理系统包括高盐废水预处理系统、MVR系统、二级工业精制盐制备系统和甘油制备系统；所述高盐废水预处理系统、MVR系统和甘油制备系统依次通过管道相连，所述二级工业精制盐制备系统与甘油制备系统通过管道相连。

2.根据权利要求1所述的环氧树脂高浓度废水处理系统，其特征在于，所述高盐废水预处理系统包括加药静置分层池、袋式过滤池和老化树脂沉淀池；所述加药静置分层池的进水口与高盐废水调节池相连，所述加药静置分层池的上层出水口与袋式过滤池相连，所述加药静置分层池的下层絮凝物出口与老化树脂沉淀池相连。

3.根据权利要求2所述的环氧树脂高浓度废水处理系统，其特征在于，所述高盐废水预处理系统还包括与老化树脂沉淀池相连的第一离心机，所述第一离心机的液相出口与高盐废水调节池相连。

4.根据权利要求2所述的环氧树脂高浓度废水处理系统，其特征在于，所述袋式过滤池内并列设置若干袋式过滤器，所述袋式过滤器内设自动检测压力装置。

5.根据权利要求1所述的环氧树脂高浓度废水处理系统，其特征在于，所述二级工业精制盐制备系统包括第二离心机和精洗装置；所述第二离心机的进水口与MVR系统的下层排液口相连通，所述第二离心机的液相出口与甘油制备系统相连，所述第二离心机的固相出口与精洗装置相连。

6.根据权利要求1所述的环氧树脂高浓度废水处理系统，其特征在于，所述甘油制备系统包括依次相连的母液收集槽、薄膜蒸发甘油回收单元、压滤机和甘油净化单元；所述母液收集槽的进水口与二级工业精制盐制备系统的液相出口相连；所述压滤机的上清液出口与甘油净化单元相连，所述压滤机的滤渣水洗产生的水洗废水进入高盐废水调节池。

7.根据权利要求6所述的环氧树脂高浓度废水处理系统，其特征在于，所述薄膜蒸发甘油回收单元包括依次相连的预热器和旋转薄膜蒸发器；所述预热器与母液收集槽的出水口相连。

8.根据权利要求7所述的环氧树脂高浓度废水处理系统，其特征在于，所述旋转薄膜蒸发器的蒸发器转子是装有呈放射状、可径向摆动的刮板组件的液体刮膜装置，在转子圆周线上等距离装有4组铰链刮板，上下每组之间交错90°。