CN107117726B - 催化剂生产废水中含铜锌铝的固体悬浮物的回收处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于环保与水处理领域，涉及一种催化剂生产废水中含铜锌铝的固体悬浮物的回收处理方法。采用一级液体过滤器和二级陶瓷膜超滤相结合的回收处理方法，催化剂生产废水进入一级液体过滤器中回收，回收后的悬浮物以浓浆形式回到生产系统，清液进入二级陶瓷膜超滤的处理系统，回收后浓浆重新回到废水高位缓冲罐，清水中固体悬浮物的浓度由原来1000～5000mg/L降到5mg/L以下，可以直接达标排放。处理过程没有改变物料本身性能，回收的物料直接回到生产系统，提高产品收率，降低生产成本。适用于中低压合成甲醇催化剂，联醇催化剂，一氧化碳低温变换催化剂，丙醛、丁醛和辛烯醛加氢催化剂，环己醇脱氢催化剂生产过程的工艺排水。

Description

催化剂生产废水中含铜锌铝的固体悬浮物的回收处理方法
技术领域
本发明属于环保与水处理领域，具体涉及一种催化剂生产废水中含铜锌铝的固体悬浮物的回收处理方法。
背景技术
在催化剂生产过程中，需要对中间产物利用去离子水进行冲洗，以保证催化剂品质。因此在催化剂生产的洗涤和过滤单元产生大量含有铜锌铝等金属的固体固体悬浮物，这些悬浮物是催化剂生产过程中的半成品，这种含有悬浮物的废水的排放不仅污染了环境，也造成物料的流失，直接导致产品收率的降低和生产成本的提高。
对于催化剂生产废水的固体悬浮物，一般采用集中沉淀和絮凝的方式处理，可以达到废水处理和降低污染的效果，但是对于大一些的生产装置，采用集中沉淀的方式存在困难，首先要保证有足够大的沉降池和沉降时间，否则悬浮物来不及沉降就随着水流排走；而采用絮凝的处理方式，一般需要添加絮凝剂，化学药剂的添加不仅会带来二次污染，同时也会在一定程度上改变了回收物料的性能，不能再次回到生产体系。
随着企业降低生产成本的要求日益增加，回用回收物料和降低废水的处理费用成为废水处理中首要考虑的问题。
专利CN1205987A“催化剂生产废水中悬浮物的回收处理方法”，通过微孔过滤膜进行过滤处理，主要针对于Na-Y分子筛、超稳分子筛、催化裂化催化剂的生产废水中悬浮物的处理方法。过滤后废水中固体悬浮物的浓度由原来1500～5000ppm降到200ppm，回收后物料回到生产系统，按照现在环保对排放水的标准来看，水中固体悬浮物200ppm没有达到排放的标准。
专利CN1948191A“炼油、化工催化剂生产废水回收工艺”，将氨氮废水中对生产有害的硅胶或者氧化硅、钠盐和悬浮物去除，把废水中有价值的氨合和干净的水回到生产体系中，过程中添加聚铝、聚丙烯酰胺用以吸附水溶液中硅、铝化合物及悬浮物形成大颗粒絮体，再通过反渗透系统除去，由于过程中添加多种助剂使需要回收的悬浮物性能发生改变，不能回到生产体质中回用，加上工艺流程长、药剂用量大、费用高，不利于工业化。
目前没有针对中低压合成甲醇催化剂，联醇催化剂，一氧化碳低温变换催化剂，丙醛、丁醛和辛烯醛加氢催化剂，环己醇脱氢催化剂等多种铜系催化剂生产废水中铜锌铝固体悬浮物的有效处理办法。
发明内容
本发明目的是通过使用采用一级液体过滤器过滤和二级陶瓷膜超滤的处理方法对铜系催化剂生产废水中铜锌铝的固体悬浮物进行回收处理，回收物为生产中流失的物料可直接回用，降低生产成本，处理后的废水污染物大大减少，可以直接达标排放。
本发明的主要特点
本发明的特点之一是整套工艺流程简单，容易操作，投资小，维护保养费用低；
本发明的特点之二是处理过程不添加任何化学试剂，避免二次污染；
本发明的特点之三是处理效果高，排放水中几乎没有固体悬浮物，减少对环境的污染；
本发明的特点之四是处理过程在常压下降进行，不需加热，没有改变物料本身性能，回收的物料直接回到生产系统，提高产品收率，降低生产成本。
本发明中主要技术方案
本发明是一种催化剂生产废水中含铜锌铝的固体悬浮物的回收处理方法，采用采用一级液体过滤器过滤，二级陶瓷膜超滤的处理方法，其特征在于催化剂生产排出的废水送入一级液体过滤器中回收，回收后的悬浮物以浓浆形式回到生产系统，回收后的清液进入二级陶瓷膜超滤的处理单元，处理后浓浆回到一级液体过滤器系统，清水直接达标排放。
直接使用陶瓷膜进行过滤，运行一段时间后会堵塞陶瓷膜的微孔，过滤原件的内部通道会被流体介质中的颗粒杂质所堵塞，表面的滤饼层增厚，导致过滤阻力增大，流速降低。因此为了保证陶瓷膜长时间稳定运行以及延长过滤原件的使用寿命，采用一级液体过滤器过滤和二级陶瓷膜超滤的相结合的处理方法。
液体过滤器中装有过滤介质，过滤介质为球形高分子材料，粒径为1-2mm，密度较小，只有水密度的十分之一，过滤介质表面带有对偶极子，通过物理吸附的方法对废水中的含铜锌铝的固体悬浮物进行回收。球形过滤介质在液体过滤器内紧密排列，均匀分布在水面上，过滤介质可以吸附进入悬浮过滤介质层的细小悬浮物。
液体过滤器废水进水管在中部，清液出水管在上部，浓浆排出管在底部，反冲用的清水进口管在中部。
过滤介质在常压和50～70℃温度下操作，50～70℃为废水从生产体系排出温度，过程无需加热和冷却，无需添加化学药剂。液体过滤器运行时不会堵塞，对进液中铜锌浓度的范围有很大的适应性，一级处理后的清液含有的铜锌铝固体悬浮物浓度由原来1000～5000mg/L降低至20～50mg/L。球形介质耐有机物和氧化剂污染。运行过程不必更换，每年添加少许即可。
陶瓷膜过滤系统过滤精度达50nm，可去除废水中的绝大多数不溶性颗粒物，使出水中金属含量大幅度降低，二级处理后的清液含有的铜锌铝固体悬浮物浓度由原来20～50mg/L降低至5mg/L以下。陶瓷膜超滤系统设备运行一段时间后，定期排污、清洗，使用压缩空气反吹或者清水冲洗，先清水冲洗一次再压缩空气反吹一次，最后再清水冲洗一次，每隔60天需要使用化学药剂清洗的方法对过滤原件进行再生处理。化学药剂通常为柠檬酸和氢氧化钠，使用量很少，不会对环保造成污染。
本发明一些操作条件和处理结果数据：
液体过滤器处理量为15～50m3废水/h
陶瓷膜过滤系统处理量为8～10 m3清液/h
废水中铜锌铝悬浮物溶度为1000～5000mg/L
液体过滤器处理后清液中铜锌铝悬浮物溶度为20～50mg/L
陶瓷膜过滤系统后清水中铜锌铝悬浮物溶度为≤5mg/L
陶瓷膜过滤系统反洗水压0.1～0.2Mpa
陶瓷膜过滤系统反吹空气压力0.3～0.4Mpa
处理的催化剂生产废水主要是指，中低压合成甲醇催化剂，联醇催化剂，一氧化碳低温变换催化剂，丙醛、丁醛和辛烯醛加氢催化剂，环己醇脱氢催化剂生产过程的工艺排水。
本发明的有益效果：本发明的回收处理系统对固体悬浮物的处理效果高，处理后清水可以直接达标排放。该处理方法简单易于操作，设备投资低，由于生产中流失的物料则重新回到生产体系中，产品收率提高，生产成本降低。
附图说明
附图1本发明实施例催化剂生产废水中含铜锌铝的固体悬浮物的回收处理流程图。
附图2本发明实施例中液体过滤器结构图。
图中，V101-废水收集池；V102-废水高位缓冲罐；V103-浓液收集池；V104-清液缓冲罐；R101-液体过滤器；R102-陶瓷膜过滤系统；01、07、09-水泵；02、03、05、06、08-阀门；04-气液分离器。
具体实施方式
以下结合实施例和附图对本发明加以详细描述。
以下实施例参考附图1，工艺流程如下：
生产废水收集在废水收集池V101，通过水泵01、阀门02送至废水高位缓冲罐V102，通过阀门03进入气液分离罐04，废水在气液分离罐排气后通过阀门05自流进入液体过滤器R101进行一级过滤处理，过滤介质吸附悬浮物后进入过滤器底部浓缩液区，每30分钟对吸附滤饼的过滤介质反冲洗一次，滤饼与过滤介质分离，恢复吸附能力后重新回到过滤器顶部，冲刷下来的滤饼在过滤器底部聚集成浓浆，浓浆达到一定浓度后阀门06自动外排到下方的浓浆收集池V103，收集池液位达到一定高度后经泵07、阀门08回到生产系统。液体过滤器的上部清液自流进入清液缓冲罐V104，再经一次清液输送泵加压泵09进入陶瓷膜超滤系统R102进行二级过滤处理，浓缩液回废水高位缓冲罐V102再循环处理，滤出的清水达标排放。
实施例的液体过滤器结构参见附图2。液体过滤器废水进水管在中部，清液出水管在上部，浓浆排出管在底部，反冲用的清水进口管在中部。
实施例1
Figure 303814DEST_PATH_IMAGE001

Claims (4)

1.一种催化剂生产废水中含铜锌铝的固体悬浮物的回收处理方法，其特征在于采用一级液体过滤器过滤和二级陶瓷膜超滤的处理方法，催化剂生产排出的废水先进入一级液体过滤器中回收，回收后的悬浮物以浓浆形式回到生产系统，回收后的清液再进入二级陶瓷膜超滤的处理系统中回收，回收后浓浆重新回到废水高位缓冲罐，回收后清水直接达标排放；
所述液体过滤器中装有过滤介质，过滤介质为球形高分子材料，粒径为1-2mm，密度为水密度的1/10；所述过滤介质表面带有对偶极子，通过物理吸附的方法对废水中的含铜锌铝的固体悬浮物进行回收。
2.如权利要求1所述的回收处理方法，其特征在于液体过滤器废水进水管在中部，清液出水管在上部，浓浆排出管在底部，反冲用的清水进口管在中部。
3.如权利要求1所述的回收处理方法，其特征在于液体过滤器过滤介质在常压和50～70℃温度下操作，50～70℃为废水从生产体系排出温度，过程无需加热和冷却，无需添加化学药剂。
4.如权利要求1所述回收处理方法，其特征在于催化剂生产废水包括中低压合成甲醇催化剂，联醇催化剂，一氧化碳低温变换催化剂，丙醛、丁醛和辛烯醛加氢催化剂，环己醇脱氢催化剂生产过程的工艺排水。
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