CN108164068A - 一种灭多威肟生产废水的预处理工艺 - Google Patents

一种灭多威肟生产废水的预处理工艺 Download PDF

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Abstract

一种灭多威肟生产废水的预处理工艺，依次包括以下工艺流程：均和曝气、中和混凝沉淀、高级催化氧化、冷却结晶、浓缩分离和MVR蒸发分离，通过高级催化氧化技术除去废水中的大分子有机物，通过MVR蒸发工艺对灭多威肟高盐废水中的盐分进行回收，从根本上解决灭多威肟废水的问题，且不会造成二次污染。

Description

一种灭多威肟生产废水的预处理工艺
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，特别是涉及一种灭多威肟生产废水的预处理工艺。
背景技术
灭多威肟(即甲硫基乙醛肟)是生产灭多灵农药的中间体。灭多威肟农药废水是高盐度高有机物的有毒有害恶臭严重的工业生产废水。目前主要采用微电解法或蒸馏法预处理、大量淡水稀释后，再生化处理或者采用吸附法，但是微电解法预处理产生大量硫酸亚铁絮凝渣，生化法需要大量淡水的稀释，增加了基建投资和运行费用，且该技术处理效果稳定性差，造成二次污染；另有文献报道采用树脂吸附法处理灭多威废水，但物理吸附仅将污染物转移，并未从根本上解决该废水的问题。
发明内容
为了克服上述缺点和不足，本发明的目的在于提供一种灭多威肟生产废水的预处理工艺，对灭多威肟高盐废水中的盐分进行回收，从根本上解决灭多威肟废水的问题，且不会造成二次污染。
本发明的目的通过下述技术方案实现：
一种灭多威肟生产废水的预处理工艺，依次包括以下工艺流程：均和曝气、中和混凝沉淀、高级催化氧化、冷却结晶、浓缩分离和MVR蒸发分离，其中，所述均和曝气工艺采用均和曝气池，所述均和曝气池控制空气曝气强度1～7m3/m2.h；所述中和混凝沉淀工艺采用中和混凝沉淀池，所述中和沉淀系统控制所述废水的PH值为6～9；所述高级催化氧化采用高级催化氧化系统，所述高级催化氧化系统包括在催化剂的作用下用包含氧气和臭氧的气体对灭多威肟生产废水进行催化氧化，所述包含氧气和臭氧的气体的体积流量与所述灭多威肟生产废水的体积流量之比为7∶1-35∶1；所述冷却结晶采用结晶系统，所述冷却结晶的温度为0～10℃，得到硫酸钠固体和结晶母液；所述浓缩分离工艺，采用膜分离系统分离冷却结晶工艺得到的结晶母液，得到透过液和浓缩液；所述MVR蒸发分离工艺，采用MVR蒸发系统，将透过液通入MVR蒸发系统，得到蒸发液、氯化钠固体和残留液。
在其中一个实施例中，所述中和混凝沉淀系统与高级催化氧化系统之间设置中间水池，所述中间水池与所述催化氧化系统之间设置有保安过滤器。
在其中一个实施例中，所述催化剂包括载体和负载在该载体上的活性组分，其中载体选自活性炭或分子筛或氧化铝，活性组分由铁的氧化物、铜的氧化物、锰的氧化物、镍的氧化物、钴的氧化物或锌的氧化物中的一种或几种组成。
在其中一个实施例中，所述中和混凝沉淀池采用切断阀投加熟石灰或盐酸调节pH值。
在其中一个实施例中，所述膜分离系统包括依次连接的管式膜分离装置和反渗透膜分离装置，所述管式膜分离装置采用中空纤维超滤微滤膜，其中，中空纤维膜丝数量大于2500根。
在其中一个实施例中，所述反渗透膜分离装置包括依次设置的保安过滤器、高压泵、一段反渗透/纳滤单元、增压泵、二段反渗透/纳滤单元、循环泵、三段反渗透/纳滤单元。
在其中一个实施例中，所述MVR蒸发系统采用低温负压蒸发，蒸发温度为50-90℃。
在其中一个实施例中，所述浓缩分离工艺中的浓缩液回流入结晶系统。
在其中一个实施例中，所述MVR蒸发分离工艺中得到的蒸发液冷凝收集，氯化钠固体回收，残留液回流到催化氧化系统再次循环处理。
与现有技术相比，本发明的一种灭多威肟生产废水的预处理工艺具有以下
有益效果：
1、采用MVR蒸发系统，蒸发过程中没有废热蒸汽排放，节能效果显著，相当于10效蒸发器，极大的降低运行成本，采用低温负压蒸发，有利于防止被蒸发物料的高温变性；
2、高级催化氧化系统采用在催化剂的作用下用包含氧气和臭氧的气体对灭多威肟生产废水进行催化氧化，其中，催化剂包括载体和负载在该载体上的活性组分，其中载体选自活性炭或分子筛或氧化铝，活性组分由铁的氧化物、铜的氧化物、锰的氧化物、镍的氧化物、钴的氧化物或锌的氧化物中的一种或几种组成，臭氧、氧气和催化剂协同作用，促使COD去除率大幅度提高，处理相同的COD废水时间缩短为1/4，臭氧利用率高，催化剂使用寿命延长，极大的降低废水处理成本。
3.反渗透膜分离装置采用降低单段膜通量、增加处理段数即改为一级三段，在二段和三段增设循环泵的方式，使每段反渗透/纳滤单元中的每支膜壳末端浓水流量达到一定的设定值，来提高每支膜表面流速，可以使设备稳定运行，并提高系统的回收率。
4.通过循环处理的方式，使得灭多威肟生产废水的处理效果更好，且大大降低了排放液中的污染物，且此工艺能够将灭多威肟生产废水中的盐分分类收集，且提纯盐的纯度高，能达到工业级用盐标准。
附图说明
图1为本发明的一种灭多威肟生产废水的预处理工艺流程图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图1，一种灭多威肟生产废水的预处理工艺，依次包括以下工艺流程：均和曝气、中和混凝沉淀、高级催化氧化、冷却结晶、浓缩分离和MVR蒸发分离，其中：
均和曝气工艺采用均和曝气池，均和曝气池控制空气曝气强度1～7m3/m2.h，以使灭多威肟生产废水充分均和；
中和混凝沉淀工艺采用中和混凝沉淀池，中和沉淀系统控制废水的PH值为6～9，采用切断阀投加熟石灰或盐酸调节pH值；中和混凝沉淀系统与高级催化氧化系统之间设置中间水池，所述中间水池与所述催化氧化系统之间设置有保安过滤器，
高级催化氧化采用高级催化氧化系统，高级催化氧化系统包括在催化剂的作用下用包含氧气和臭氧的气体对灭多威肟生产废水进行催化氧化，包含氧气和臭氧的气体的体积流量与所述灭多威肟生产废水的体积流量之比为7∶1-35∶1，高级催化氧化系统采用在催化剂的作用下用包含氧气和臭氧的气体对灭多威肟生产废水进行催化氧化，其中，催化剂包括载体和负载在该载体上的活性组分，其中载体选自活性炭或分子筛或氧化铝，活性组分由铁的氧化物、铜的氧化物、锰的氧化物、镍的氧化物、钴的氧化物或锌的氧化物中的一种或几种组成，臭氧、氧气和催化剂协同作用，促使COD去除率大幅度提高，处理相同的COD废水时间缩短为1/4，臭氧利用率高，催化剂使用寿命延长，极大的降低废水处理成本。
冷却结晶采用结晶系统，冷却结晶的温度为0～10℃，得到硫酸钠固体和结晶母液；
浓缩分离工艺，采用膜分离系统分离冷却结晶工艺得到的结晶母液，膜分离系统包括依次连接的管式膜分离装置和反渗透膜分离装置，所述管式膜分离装置采用中空纤维超滤微滤膜，其中，中空纤维膜丝数量大于2500根，所述反渗透膜分离装置包括依次设置的保安过滤器、高压泵、一段反渗透/纳滤单元、增压泵、二段反渗透/纳滤单元、循环泵、三段反渗透/纳滤单元，结晶母液经膜分离系统得到透过液和浓缩液，将透过液通入MVR蒸发系统，浓缩液回流入结晶系统，反渗透膜分离装置采用降低单段膜通量、增加处理段数即改为一级三段，在二段和三段增设循环泵的方式，使每段反渗透/纳滤单元中的每支膜壳末端浓水流量达到一定的设定值，来提高每支膜表面流速，可以使设备稳定运行，并提高系统的回收率；
MVR蒸发分离工艺，采用MVR蒸发系统，MVR蒸发系统采用低温负压蒸发，蒸发温度为50-90℃，将透过液通入MVR蒸发系统，得到蒸发液、氯化钠固体和残留液，蒸发液冷凝收集，氯化钠固体回收，残留液回流到催化氧化系统再次循环处理，采用MVR蒸发系统，蒸发过程中没有废热蒸汽排放，节能效果显著，相当于10效蒸发器，极大的降低运行成本，采用低温负压蒸发，有利于防止被蒸发物料的高温变性。
实施例以及对比例中使用的灭多威肟生产废水，水质如表一所示，
表一 废水水质(单位：mg/l)
污染物指标 CODCr BOD5 NH3-N SS PH
污染物浓度 32490 4268 724 132 13-14
实施例一
采用灭多威肟生产废水的预处理工艺，均和曝气池控制空气曝气强度为7m3/m2.h，高级催化氧化系统中有效装填体积为2L，装填催化剂500g，催化剂载体采用活性炭，负载的活性组分是铁铜锰三种金属的复合氧化物，控制进气中氧气浓度约为21％，臭氧浓度为550mg，臭氧每立方米混合气体，曝气量为0.2L/min，废水体积流量为0.625L/h，废水在催化氧化系统内停留时间为2小时，蒸发温度为50℃，经过处理后，从蒸发液中取水样进行分析，废水处理结果如表二所示
表二 实施例一废水处理结果
项目 CODCr BOD5 NH3-N SS PH
进水 32490 2534 563 132 13-14
出水 152 13 9.7 - 8-8.7
去除率 99.5％ 99.5％ 98.3％ 100％ /
实施例二
采用灭多威肟生产废水的预处理工艺，均和曝气池控制空气曝气强度为7m3/m2.h，高级催化氧化系统中有效装填体积为2L，装填催化剂500g，催化剂载体采用活性炭，负载的活性组分是铁铜锰三种金属的复合氧化物，控制进气中氧气浓度约为21％，臭氧浓度为550mg，臭氧每立方米混合气体，曝气量为0.5L/min废水体积流量为0.625L/h，废水在催化氧化系统内停留时间为2小时，蒸发温度为70℃，经过处理后，从蒸发液中取水样进行分析，废水处理结果如表三所示
表三 实施例二废水处理结果
项目 CODCr BOD5 NH3-N SS PH
进水 32490 2534 563 132 13-14
出水 86.4 10 9.7 - 8-8.7
去除率 99.7％ 99.6％ 98.3％ 100％ /
实施例三
采用灭多威肟生产废水的预处理工艺，均和曝气池控制空气曝气强度为7m3/m2.h，高级催化氧化系统中有效装填体积为2L，装填催化剂500g，催化剂载体采用活性炭，负载的活性组分是铁铜锰三种金属的复合氧化物，氧气和臭氧的气体的体积流量与所述灭多威肟生产废水的体积流量之比为小于7∶1，废水体积流量为0.625L/h，废水在催化氧化系统内停留时间为2小时，蒸发温度为70℃，经过处理后，从蒸发液中取水样进行分析，废水处理结果如表四所示：
表四 实施例三废水处理结果
项目 CODCr BOD5 NH3-N SS PH
进水 32490 2534 563 132 13-14
出水 1085 25 17 - 8-9
去除率 96.7％ 99％ 97％ 100％ /
对比例一
采用微电解法进行催化氧化工艺，废水在催化氧化系统内停留时间为8小时，蒸发温度为70℃，经过处理后，从蒸发液中取水样进行分析，废水处理结果如表五所示
项目 CODCr BOD5 NH3-N SS PH
进水 32490 2534 563 132 13-14
出水 15679 680 143 - 8.6-10
去除率 51.8％ 73.2％ 74.6％ 100％ /
本发明灭多威肟生产废水的预处理工艺，采用高级催化氧化和MVR蒸发工艺相结合，对灭多威肟高盐废水中的盐分进行回收，从根本上解决灭多威肟废水的问题，且不会造成二次污染，能有效去除废水中的COD、BOD、SS、NH3-N等污染物，产水达到了《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中I级排放标准的要求，COD去除率大幅度提高，处理相同的COD废水时间缩短为1/4，吨水处理运行费用远低于处理此类废水的其它处理系统的运行费用，不仅使废水降解更加充分彻底，回收有用物质的作用，还能达到减少能源消耗，降低运行费用和废水处理时间的效果。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于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，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种灭多威肟生产废水的预处理工艺，其特征在于，依次包括以下工艺流程：均和曝气、中和混凝沉淀、高级催化氧化、冷却结晶、浓缩分离和MVR蒸发分离，其中，所述均和曝气工艺采用均和曝气池，所述均和曝气池控制空气曝气强度1～7m3/m2.h；所述中和混凝沉淀工艺采用中和混凝沉淀池，所述中和沉淀系统控制所述废水的PH值为6~9；所述高级催化氧化采用高级催化氧化系统，所述高级催化氧化系统包括在催化剂的作用下用包含氧气和臭氧的气体对灭多威肟生产废水进行催化氧化，所述包含氧气和臭氧的气体的体积流量与所述灭多威肟生产废水的体积流量之比为7∶1-35∶1；所述冷却结晶采用结晶系统，所述冷却结晶的温度为0~10℃，得到硫酸钠固体和结晶母液；所述浓缩分离工艺，采用膜分离系统分离冷却结晶工艺得到的结晶母液，得到透过液和浓缩液；所述MVR蒸发分离工艺，采用MVR蒸发系统，将透过液通入MVR蒸发系统，得到蒸发液、氯化钠固体和残留液。
2.根据权利要求1所述的一种灭多威肟生产废水的预处理工艺，其特征在于，所述中和混凝沉淀系统与高级催化氧化系统之间设置中间水池，所述中间水池与所述催化氧化系统之间设置有保安过滤器。
3.根据权利要求1所述的一种灭多威肟生产废水的预处理工艺，其特征在于，所述催化剂包括载体和负载在该载体上的活性组分，其中载体选自活性炭或分子筛或氧化铝，活性组分由铁的氧化物、铜的氧化物、锰的氧化物、镍的氧化物、钴的氧化物或锌的氧化物中的一种或几种组成。
4.根据权利要求1所述的一种灭多威肟生产废水的预处理工艺，其特征在于，所述中和混凝沉淀池采用切断阀投加熟石灰或盐酸调节pH值。
5.根据权利要求1所述的一种灭多威肟生产废水的预处理工艺，其特征在于，所述膜分离系统包括依次连接的管式膜分离装置和反渗透膜分离装置，所述管式膜分离装置采用中空纤维超滤微滤膜，其中，中空纤维膜丝数量大于2500根。
6.根据权利要求4所述的一种灭多威肟生产废水的预处理工艺，其特征在于，所述反渗透膜分离装置包括依次设置的保安过滤器、高压泵、一段反渗透/纳滤单元、增压泵、二段反渗透/纳滤单元、循环泵、三段反渗透/纳滤单元。
7.根据权利要求1所述的一种灭多威肟生产废水的预处理工艺，其特征在于，所述MVR蒸发系统采用低温负压蒸发，蒸发温度为50-90℃。
8.根据权利要求1所述的一种灭多威肟生产废水的预处理工艺，其特征在于，所述浓缩分离工艺中的浓缩液回流入结晶系统。
9.根据权利要求1所述的一种灭多威肟生产废水的预处理工艺，其特征在于，所述MVR蒸发分离工艺中得到的蒸发液冷凝收集，氯化钠固体回收，残留液回流到催化氧化系统再次循环处理。
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